Canlı orqanizm üçün məlumat onun təkamülündə mühüm amildir.
Rus bioloqu İ.İ. Şmalhauzen məlumatın entropiya ilə əlaqəsinə diqqət çəkən və nəzəri biologiyaya informativ yanaşmanı inkişaf etdirən ilk şəxslərdən biridir. O, həmçinin müəyyən etmişdir ki, canlı orqanizmlərdə informasiyanın qəbulu, ötürülməsi və emalı prosesi hamıya məlum olan optimallıq prinsipinə tabe olmalıdır. müraciət etdi
canlı orqanizmlər hesab edilə bilər ki, “informasiya mümkün vəziyyətlərin yadda qalan seçimidir”. İnformasiyaya bu cür yanaşma o deməkdir ki, onun əmələ gəlməsi və canlı sistemə ötürülməsi bu halların təşkili prosesidir və deməli, onda özünütəşkiletmə prosesi də baş verə bilər. Biz bilirik ki, canlı sistem üçün bu proseslər onun nizamlanmasına və deməli, entropiyanın azalmasına səbəb ola bilər.
Sistem daxili entropiyanı xarici mühitə verərək azaltmağa çalışır. Xatırladaq ki, entropiya həm də optimallığın bioloji meyarı hesab edilə bilər və sistemin azadlığının ölçüsü kimi xidmət edir:
sistemdə nə qədər çox vəziyyət varsa, bir o qədər də entropiya olur.
Entropiya vahid ehtimal paylanması ilə maksimum dəqiqdir, buna görə də bu, artıq gələcək inkişafa səbəb ola bilməz. Qavrayışın vahidliyindən hər hansı bir sapma entropiyanın azalmasına səbəb olur. Sistemin yuxarıdakı ifadələrinə uyğun olaraq, entropiya faza fəzasının loqarifmi kimi müəyyən edilir. Qeyd edək ki, entropiyanın ekstremal prinsipi sistemin sabit vəziyyətini tapmağa imkan verir. Canlı sistem daxili və xarici dəyişikliklər haqqında nə qədər çox məlumat əldə etsə, maddələr mübadiləsi, davranış reaksiyaları və ya qəbul edilən siqnala uyğunlaşma, məsələn, qanda adrenalinin kəskin şəkildə buraxılması səbəbindən vəziyyətini dəyişdirmək imkanları bir o qədər çox olur. stresli vəziyyətlər, insanda üzün qızarması, qızdırma və s. Bədən tərəfindən alınan məlumatlar eynidir
entropiya onun təşkili proseslərinə təsir göstərir. Sistemin ümumi vəziyyəti, onun
sabitlik (struktur və funksiyaların sabitliyi kimi biologiyada homeostaz) entropiya ilə məlumat arasındakı əlaqədən asılı olacaqdır.
MƏLUMATIN DƏYƏRİ
Kibernetikanın cansız və canlı təbiətdəki prosesləri idarə edən bir elm kimi inkişafı ilə aydın oldu ki, məntiqli olan təkcə məlumatın miqdarı deyil, onun dəyəridir. Faydalı informativ siqnal informasiya səs-küyündən fərqlənməlidir və səs-küy tarazlıq vəziyyətlərinin maksimum sayıdır, yəni. entropiyanın maksimumu, entropiyanın minimumu isə informasiyanın maksimumuna uyğundur və səs-küydən informasiyanın seçilməsi xaosdan nizamın doğulması prosesidir. Buna görə də, monotonluğun azalması (qaralar sürüsündə ağ qarğanın görünüşü) entropiyanın azalması, lakin belə bir sistem (sürü) haqqında məlumat məzmununun artması deməkdir. Məlumat əldə etmək üçün entropiyanın artması ilə "ödəmək" lazımdır, onu pulsuz əldə etmək olmaz! Qeyd edək ki, canlı təbiətə xas olan zəruri müxtəliflik qanunu K.Şenonun teoremlərindən irəli gəlir. Bu qanunu U.Eşbi (1915-1985) formalaşdırmışdır: “...müxtəliflik miqdarının imkan verdiyindən daha çox informasiya ötürülə bilməz”.
İnformasiya və entropiya arasındakı əlaqəyə misal olaraq ərimədən nizamlı kristalın cansız təbiətdə meydana çıxması göstərilə bilər. Bu halda böyümüş kristalın entropiyası azalır, lakin kristal qəfəsin düyünlərində atomların düzülüşü haqqında məlumat artır. qeyd et ki
informasiyanın miqdarı entropiyanın miqdarını tamamlayır, çünki onlar tərsdir
mütənasibdir və buna görə də canlıların izahına informativ yanaşma bizə termodinamikdən daha çox anlayış vermir.
Canlı sistemin əsas xüsusiyyətlərindən biri həyat prosesində yeni məlumat yaratmaq və onun üçün ən qiymətli olanı seçmək qabiliyyətidir. Sistemdə nə qədər qiymətli məlumatlar yaradılırsa və onun seçilmə meyarı nə qədər yüksək olarsa, bu sistem bioloji təkamül nərdivanında bir o qədər yüksəkdir. İnformasiyanın, xüsusən də canlı orqanizmlər üçün dəyəri onun hansı məqsədlə istifadə olunmasından asılıdır. Artıq qeyd etdik ki, biosferin bütün təkamülünün əsasında canlı obyektlərin əsas məqsədi kimi yaşamaq istəyi dayanır. Bu həm ali, həm də sadə orqanizmlərə aiddir. Canlı təbiətdəki məqsəd, varlıq uğrunda mübarizədə orqanizmlərin sağ qalmasına və qorunmasına kömək edən davranış reaksiyalarının məcmusu hesab edilə bilər. Yüksək orqanizmlərdə bu şüurlu ola bilər, lakin bu, məqsədin olmaması demək deyil. Odur ki, canlı təbiəti təsvir etmək üçün informasiyanın dəyəri mənalı məfhumdur və bu anlayış canlı təbiətin mühüm xassəsi, canlı orqanizmlərin qarşısına məqsəd qoymaq qabiliyyəti ilə bağlıdır.
D.S.Çernyavskinin fikrincə, cansız cisimlər üçün məqsəd sistemin qeyri-sabit son vəziyyət kimi bir cəlbediciyə can atması sayıla bilərdi. Bununla belə, cəlbedicilərin qeyri-sabit inkişafı şəraitində çoxlu ola bilər və bu, cansız təbiətin belə obyektləri üçün qiymətli məlumatların olmadığını düşünməyə imkan verir. Bəlkə də buna görədir ki, klassik fizikada cansız təbiətdəki prosesləri təsvir etmək üçün informasiya anlayışından istifadə edilmirdi: o, təbiət qanunlarına uyğun olaraq inkişaf edirdi və bu, prosesləri fizikanın dili ilə təsvir etmək üçün kifayət edirdi. Hətta demək olar ki, cansız təbiətdə məqsəd varsa, onda məlumat yoxdur, məlumat varsa, məqsəd də yoxdur. Yəqin ki, bu əsasda məqsəd, məlumat və onun dəyəri anlayışlarının konstruktiv və mənalı olduğu qeyri-canlı və canlı obyektləri ayırmaq olar. Buna görə də, özünü təşkil edən sistemlərin inkişafının digər nəzərdən keçirilən əlamətləri ilə yanaşı, bioloji təkamülün meyarı sistemdə yaranan və sonra canlı orqanizm tərəfindən genetik olaraq sonrakı nəsillərə ötürülən məlumatların dəyərinin artmasıdır.
Canlı sistemin inkişafı üçün zəruri olan məlumatlar seleksiya yolu ilə yaranır və dəyər qazanır, ona görə əlverişli fərdi dəyişikliklər qorunur, zərərli olanlar isə məhv edilir. Bu mənada məlumatın dəyəri Darvinin irsiyyət, dəyişkənlik və dəyişkənlik triadasının sinergetika dilinə tərcüməsidir. təbii seleksiya. Lazımi məlumatların bir növ öz-özünə təşkili var. Bu, bu konsepsiya vasitəsilə Darvinist təkamül nəzəriyyəsini, klassik məlumat nəzəriyyəsini və molekulyar biologiyanı birləşdirməyə imkan verəcək.
İnformasiya nəzəriyyəsinin işığında bioloji təkamülün qanunauyğunluqları canlı varlığın inkişafı prosesində maksimum məlumat prinsipinin və onun dəyərinin necə həyata keçirildiyi ilə müəyyən ediləcəkdir. Qeyd edək ki, artıq haqqında bəhs etdiyimiz bütün canlıları özünə cəlb edən “sərhəd effekti” sərhədin daha informativ olması ilə təsdiqlənir.
NƏTİCƏ
Fiziki dəyişən entropiya əvvəlcə istilik proseslərini təsvir etmək problemlərindən yaranmış və sonra elmin bütün sahələrində geniş istifadə edilmişdir. İnformasiya - sistemin ətraf mühitlə qarşılıqlı əlaqəsini inkişaf etdirmək və təkmilləşdirmək üçün istifadə olunan biliklər. Sistemin inkişafı informasiyanın inkişafı ilə müşayiət olunur. Yeni formaların, prinsiplərin, alt sistemlərin mövcudluğu informasiyanın məzmununun, qəbulu, emalı, ötürülməsi və istifadəsi formalarının dəyişməsinə səbəb olur. Ətraf mühitlə məqsədyönlü şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olan sistem informasiya axını ilə idarə olunur və ya idarə olunur.
Canlı sistemin əsas xüsusiyyətlərindən biri həyat prosesində yeni məlumat yaratmaq və onun üçün ən qiymətli olanı seçmək qabiliyyətidir. Sistemdə nə qədər qiymətli məlumatlar yaradılırsa və onun seçilmə meyarı nə qədər yüksək olarsa, bu sistem bioloji təkamül nərdivanında bir o qədər yüksəkdir.
Sistemin sabitləşdirilməsi, uyğunlaşdırılması və bərpası strukturun və / və ya alt sistemlərin pozulması halında operativ məlumat verə bilər. Sistemin sabitliyi və inkişafına aşağıdakılar təsir edir: sistemin nə qədər məlumatlı olması, onun ətraf mühitlə qarşılıqlı əlaqəsi prosesi. Bizim dövrümüzdə proqnozlaşdırma böyük rol oynayır. Təşkilat prosesində hər hansı bir müəssisə onun vəziyyətinə təsir edən müxtəlif risklərlə üzləşir.
BİBLİOQRAFİYA
1. Qorbaçov V. V. Müasir təbiət elminin konsepsiyaları: - M .: MMC nəşriyyatı ONYX 21st Century: MMC Publishing House World and Education, 2005
2. Kanke V.A. Müasir təbiət elminin konsepsiyaları M.: Logos, 2010 - 338 s.
3. Sadoxin A.P. Müasir təbiət elminin konsepsiyaları: humanitar elmlər və iqtisadiyyat və idarəetmə ixtisasları üzrə təhsil alan universitet tələbələri üçün dərslik. M.: UNİTİ-DANA, 2006. - 447 s.
4. Novikov B.Ə. Lüğət. Praktiki bazar iqtisadiyyatı: - M.: Flint, - 2005, - 376s.
5. Şmalqauzen İ.İ. Fərdi və tarixi inkişafda bütövlükdə orqanizm. M., 1982
6. Xramov Yu. A. Clausius Rudolf Julius Emanuel // Fiziklər: Bioqrafik arayış / Ed. A.I.Axiezer. - Red. 2-ci, rev. və əlavə - M.: Nauka, 1983. - S. 134. - 400 s.
Qorbaçov V. V. Müasir təbiət elminin konsepsiyaları: - M .: MMC nəşriyyatı ONİKS 21
əsr ": MMC" Nəşriyyatı "Mir və Təhsil", 2003. - 592 s.: ill.
Şmalqauzen I.I. Fərdi və tarixi inkişafda bütövlükdə orqanizm. M., 1982.
Çernyavski D.S. Sinergetika və məlumat. M., Bilik, 1990
Bilik bazasında yaxşı işinizi göndərin sadədir. Aşağıdakı formadan istifadə edin
Tədris və işlərində bilik bazasından istifadə edən tələbələr, aspirantlar, gənc alimlər Sizə çox minnətdar olacaqlar.
haqqında yerləşdirilib http://allbest.ru
RUSİYA FEDERASİYASI TƏHSİL VƏ ELM NAZİRLİYİ
federal dövlət muxtariyyəti Təhsil müəssisəsi ali peşə təhsili
"SANKT PETERBURQ DÖVLƏT Aerokosmik Alətlər İstehsalı Universiteti"
İQTİSADİ TƏHLÜKƏSİZLİK idaresi
Canlı sistemlərdə entropiya
İntizam üzrə: Müasir təbiət elminin konsepsiyaları
Tamamlandı: tələbə
Nəzarətçi:
İqtisad elmləri doktoru Elmlər,
Professor A.V.Samoilov
Sankt-Peterburq 2014
həyatın elektron dövrəsi
Həyatın entropiyası
Kvant biofizikasının nailiyyətlərinə əsaslanan diaqnostika texnologiyaları
Nəticə
Biblioqrafiya
Edir
Dərinin elektro-optik parametrlərini qeyd etməklə bir insanın funksional vəziyyətini öyrənmək üsulları, cəlb olunan biofiziki proseslərin xarakterinə görə iki şərti qrupa bölünə bilər. Birinci qrupa ölçmə müddəti 1 s-dən çox olan "yavaş" üsullar daxildir.
Bu zaman tətbiq olunan potensialların təsiri altında toxumalarda ion depolarizasiya cərəyanları stimullaşdırılır və ion komponenti ölçülmüş siqnala əsas töhfə verir. Ölçmə vaxtının 100 ms-dən az olduğu "sürətli" üsullar toxuma keçiriciliyinin elektron komponenti tərəfindən stimullaşdırılan fiziki proseslərin qeydiyyatına əsaslanır.
Bu cür proseslər əsasən kvant mexaniki modelləri ilə təsvir olunur, buna görə də onları kvant biofizikasının metodları kimi təyin etmək olar.
Sonunculara stimullaşdırılmış və daxili lüminessensiyanı qeyd etmək üsulları, həmçinin qaz boşalmasında gücləndirmə ilə stimullaşdırılmış elektron emissiyası metodu (qaz boşalmasının vizuallaşdırılması üsulu) daxildir. Kvant biofizikası üsullarının həyata keçirilməsi üçün biofiziki və entropiya mexanizmlərini daha ətraflı nəzərdən keçirək.
həyatın elektron dövrəsi
“Mən dərindən əminəm ki, əgər biz özümüzü molekulyar səviyyə ilə məhdudlaşdırsaq, həyatın mahiyyətini heç vaxt dərk edə bilməyəcəyik... Bioloji reaksiyaların heyrətamiz incəliyi elektronların hərəkətliliyi ilə bağlıdır və bunu yalnız nöqteyi-nəzərdən izah etmək olar. kvant mexanikası”. A. Szent-Györgyi, 1971
Həyatın elektron sxemi - enerjinin dövranı və çevrilməsi bioloji sistemlər. Fotonlar günəş işığı yaşıl bitki orqanoidlərinin xloroplast membranlarında cəmlənmiş xlorofil molekulları tərəfindən udulur.
İşığı udmaqla xlorofillərin elektronları əlavə enerji alır və əsas vəziyyətdən həyəcanlanmış vəziyyətə keçir. Fotosistem (PS) adlanan zülal-xlorofil kompleksinin nizamlı təşkili sayəsində həyəcanlanan elektron molekulların istilik çevrilmələrinə enerji sərf etmir, lakin onun yanında yerləşən maddə olsa da, elektrostatik itələməni dəf etmək qabiliyyətini əldə edir. xlorofildən daha yüksək elektron potensiala malikdir. Nəticədə həyəcanlanan elektron bu maddəyə keçir.
Elektronunu itirdikdən sonra xlorofildə sərbəst elektron boşluğu yaranır. Və ətrafdakı molekullardan bir elektron alır və elektronları xlorofilin elektronlarından daha az enerjiyə malik olan maddələr donor kimi xidmət edə bilər. Bu maddə sudur.
Fotosistem sudan elektronları götürərək onu molekulyar oksigenə oksidləşdirir. Beləliklə, Yer atmosferi davamlı olaraq oksigenlə zənginləşir.
Hərəkətli elektron struktur olaraq bir-biri ilə əlaqəli makromolekullar zənciri boyunca köçürüldükdə enerjisini bitkilərdə, uyğun şəraitdə isə heyvanlarda anabolik və katabolik proseslərə sərf edir. Müasir anlayışlara görə həyəcanlanmış elektronun molekullararası ötürülməsi güclü elektrik sahəsində tunel effekti mexanizmi ilə baş verir.
Xlorofillər elektron donor və qəbuledici arasında potensial quyuda ara pillə rolunu oynayır. Enerji səviyyəsi aşağı olan donordan elektronları qəbul edirlər və günəşin enerjisi hesabına onları o qədər həyəcanlandırırlar ki, donordan daha yüksək elektron potensialı olan maddəyə keçə bilirlər.
Bu, fotosintez prosesində çox mərhələli olsa da, yeganə işıq reaksiyasıdır. Sonrakı avtotrof biosintetik reaksiyalar işıq tələb etmir. Onlar yaşıl bitkilərdə NADPH və ATP-yə aid olan elektronların tərkibində olan enerji hesabına baş verir. Karbon qazı, su, nitratlar, sulfatlar və digər nisbətən sadə maddələrdən elektronların böyük axını səbəbindən yüksək molekulyar birləşmələr yaranır: karbohidratlar, zülallar, yağlar, nuklein turşuları.
Bu maddələr heterotroflar üçün əsas qida kimi xidmət edir. Elektron nəqliyyat sistemləri tərəfindən də təmin edilən katabolik proseslər zamanı elektronlar, fotosintez zamanı üzvi maddələr tərəfindən tutulduqları qədər, təxminən eyni miqdarda sərbəst buraxılırlar.
Katabolizm zamanı ayrılan elektronlar mitoxondrilərin tənəffüs zənciri ilə molekulyar oksigenə ötürülür. Burada oksidləşmə fosforlaşma ilə əlaqələndirilir - ADP-yə fosfor turşusu qalıqlarını birləşdirərək ATP sintezi (yəni ADP fosforlaşması). Bu, heyvanların və insanların bütün həyat proseslərinin enerji təchizatını təmin edir.
Hüceyrədə olan biomolekullar "yaşayır", enerji və yüklər və deməli, delokalizasiya olunmuş p-elektronların inkişaf etmiş sistemi sayəsində məlumat mübadiləsi aparırlar. Delokalizasiya bir p-elektron buludunun molekulyar kompleksin bütün strukturu üzərində müəyyən şəkildə paylanması deməkdir. Bu, onlara təkcə öz molekulları daxilində deyil, həm də struktur olaraq ansambllarda birləşdikdə molekuldan molekula keçməyə imkan verir. Molekullararası köçürmə hadisəsi 1942-ci ildə C.Vays tərəfindən kəşf edilmiş, bu prosesin kvant mexaniki modeli isə 1952-1964-cü illərdə R.S. Mulliken.
Eyni zamanda, bioloji proseslərdə p-elektronların ən vacib missiyası təkcə onların delokalizasiyası ilə deyil, həm də onların enerji statusunun xüsusiyyətləri ilə əlaqələndirilir: onlar üçün yerin enerjiləri ilə həyəcanlı vəziyyətlər arasındakı fərq daha azdır. p-elektronlarınkından daha çox və təxminən hn fotonun enerjisinə bərabərdir.
Bunun sayəsində günəş enerjisini toplaya və çevirə bilən p-elektronlardır, bunun sayəsində bioloji sistemlərin bütün enerji təchizatı onlarla bağlıdır. Buna görə də p-elektronları adətən “həyat elektronları” adlandırırlar.
Fotosintez sistemlərinin və tənəffüs zəncirinin komponentlərinin reduksiya potensialının miqyasını müqayisə edərək, fotosintez zamanı p-elektronların çevirdiyi günəş enerjisinin əsasən hüceyrə tənəffüsünə (ATP sintezi) sərf olunduğunu yoxlamaq asandır. Beləliklə, xloroplastda iki fotonun udulması hesabına p-elektronları P680-dən ferredoksinə keçir və onların enerjisini təxminən 241 kJ/mol artırır. Onun kiçik bir hissəsi p-elektronların ferredoksindan NADP-yə keçməsi zamanı sərf olunur. Nəticədə maddələr sintez olunur, sonra heterotroflar üçün qidaya çevrilir və hüceyrə tənəffüsü üçün substrata çevrilir. Tənəffüs zəncirinin başlanğıcında p-elektronların sərbəst enerjisi 220 kJ/mol təşkil edir. Bu o deməkdir ki, bundan əvvəl p-elektronların enerjisi cəmi 20 kJ/mol azalmışdır. Nəticə etibarilə, yaşıl bitkilərdə p-elektronların saxladığı günəş enerjisinin 90%-dən çoxu onlar tərəfindən heyvan və insan mitoxondriyalarının tənəffüs zəncirinə daşınır.
Mitoxondrilərin tənəffüs zəncirindəki redoks reaksiyalarının son məhsulu sudur. Bütün bioloji əhəmiyyətli molekullar arasında ən az sərbəst enerjiyə malikdir. Deyilənə görə, su ilə orqanizm həyati fəaliyyət proseslərində enerjidən məhrum olan elektronları buraxır. Əslində, suda enerji təchizatı heç bir şəkildə sıfır deyil, lakin bütün enerji y bağlarında olur və bədən temperaturunda və heyvanların və insanların bədəninin digər fiziki-kimyəvi parametrlərində bədəndə kimyəvi çevrilmələr üçün istifadə edilə bilməz. Bu mənada suyun kimyəvi aktivliyi kimyəvi aktivlik şkalası üzrə istinad nöqtəsi (sıfır səviyyə) kimi götürülür.
Bütün bioloji əhəmiyyətli maddələrdən su ən yüksək ionlaşma potensialına malikdir - 12,56 eV. Biosferin bütün molekulları bu dəyərdən aşağı ionlaşma potensialına malikdir, dəyərlər diapazonu təxminən 1 eV (11,3 ilə 12,56 eV arasında) daxilindədir.
Suyun ionlaşma potensialını biosferin reaktivliyi üçün istinad nöqtəsi kimi götürsək, onda biopotensiallar miqyasını qura bilərik. Hər bir üzvi maddənin biopotensialının çox müəyyən mənası var - bu, verilmiş birləşmənin suya oksidləşməsi zamanı ayrılan enerjiyə uyğundur.
BP ölçüsü müvafiq maddələrin sərbəst enerjisinin ölçüsüdür (kkal ilə). 1 eV \u003d 1.6 10 -19 J olsa da, ionlaşma potensialları miqyasından biopotensiallar miqyasına keçərkən, Faraday sayını və müəyyən bir maddənin redoks cütü ilə standart reduksiya potensialındakı fərqi nəzərə almaq lazımdır. O 2 / H 2 O redoks cütü.
Fotonların udulması ilə elektronlar bitki fotosistemlərində ən yüksək biopotensiallara çatır. Bu yüksək enerji səviyyəsindən onlar diskret olaraq (addım-addım) biosferin ən aşağı enerji səviyyəsinə - su səviyyəsinə enirlər. Bu pilləkənin hər pilləsində elektronların buraxdığı enerji kimyəvi bağların enerjisinə çevrilir və beləliklə, heyvanların və bitkilərin həyatına təkan verir. Su elektronları bitkilər tərəfindən bağlanır və hüceyrə tənəffüsü suyu yenidən yaradır. Bu proses biosferdə mənbəyi günəş olan elektron dövrə əmələ gətirir.
Orqanizmdə sərbəst enerjinin mənbəyi və anbarı olan proseslərin başqa bir sinfi reaktiv oksigen növlərinin (ROS) iştirakı ilə orqanizmdə baş verən oksidləşdirici proseslərdir. ROS oksigen (O 2 3/4 , HО 2 , HO , NO , ROO) olan sərbəst radikalları, həmçinin asanlıqla sərbəst radikalları (tək oksigen, O 3, ONOOH, HOCl) əmələ gətirə bilən molekulları əhatə edən yüksək reaktiv kimyəvi növlərdir. , H 2 O 2 , ROOH, ROOR). ROS-a həsr olunmuş əksər nəşrlərdə onların patogen təsiri ilə bağlı məsələlər müzakirə olunur, çünki uzun müddət Normal metabolizm pozulduqda və sərbəst radikalların başlatdığı zəncirvari reaksiyalar zamanı hüceyrənin molekulyar komponentləri qeyri-spesifik zədələndikdə ROS-un bədəndə meydana gəldiyinə inanılırdı.
Bununla belə, indi aydın oldu ki, superoksid yaradan fermentlər faktiki olaraq bütün hüceyrələrdə mövcuddur və hüceyrələrin bir çox normal fizioloji reaksiyaları ROS istehsalının artması ilə əlaqələndirilir. ROS həmçinin orqanizmdə daim baş verən qeyri-enzimatik reaksiyalar zamanı əmələ gəlir. Minimal hesablamalara görə, insanların və heyvanların tənəffüsü zamanı oksigenin 10-15% -ə qədəri ROS istehsalına gedir və aktivliyin artması ilə bu nisbət əhəmiyyətli dərəcədə artır. Eyni zamanda, orqan və toxumalarda ROS-un stasionar səviyyəsi, onları aradan qaldıran güclü enzimatik və ferment olmayan sistemlərin hər yerdə olması səbəbindən normal olaraq çox aşağıdır. Bədənin onlardan dərhal xilas olmaq üçün niyə belə intensiv şəkildə ROS istehsal etməsi sualı hələ ədəbiyyatda müzakirə edilməmişdir.
Müəyyən edilmişdir ki, hormonlara, neyrotransmitterlərə, sitokinlərə və fiziki amillərə (işıq, temperatur, mexaniki təsirlər) hüceyrənin adekvat reaksiyası mühitdə müəyyən miqdarda ROS tələb edir. ROS özləri hüceyrələrdə biotənzimləyici molekulların təsiri altında inkişaf edən eyni reaksiyalara səbəb ola bilər - enzimatik sistemlərin aktivləşdirilməsi və ya geri dönən inhibəsindən genom fəaliyyətinin tənzimlənməsinə qədər. Geniş spektrli yoluxucu və qeyri-infeksion xəstəliklərə aydın müalicəvi təsir göstərən hava ionları adlanan bioloji aktivlik onların sərbəst radikallar (O 2 3/4 ·) olması ilə əlaqədardır. Digər ROS-ların terapevtik məqsədlər üçün istifadəsi də genişlənir - ozon və hidrogen peroksid.
Son illərdə Moskvanın professoru tərəfindən mühüm nəticələr əldə edilmişdir dövlət universiteti V.L. Voeikov. Bütün seyreltilmemiş insan qanının ultra zəif lüminessensiyasının tədqiqi ilə bağlı çoxlu eksperimental məlumatlara əsaslanaraq, müəyyən edilmişdir ki, qanda ROS ilə əlaqəli reaksiyalar davamlı olaraq baş verir və bu müddət ərzində elektron həyəcanlı vəziyyətlər (EES) yaranır.
Oxşar proseslər fizioloji vəziyyətə yaxın şəraitdə amin turşularının yavaş oksidləşməsini təşviq edən amin turşuları və komponentləri olan model su sistemlərində başlana bilər. Elektron həyəcanın enerjisi su model sistemlərində və qanda radiativ və qeyri-radiativ şəkildə miqrasiya edə bilər və xüsusilə degenerativ zəncir budaqlanmasının induksiyası səbəbindən EMU yaradan prosesləri gücləndirmək üçün aktivləşdirmə enerjisi kimi istifadə edilə bilər.
Qanda və su sistemlərində baş verən ROS ilə əlaqəli proseslər, aşağı və ultra aşağı intensivlikli amillərin təsirinə yüksək həssaslığı qoruyarkən, onların salınım xarakterində, intensiv xarici amillərin təsirinə qarşı müqavimətdə ifadə olunan özünü təşkil etmə əlamətlərini göstərir. Bu mövqe müasir aşağı intensivlikli terapiyada istifadə edilən bir çox təsirləri izah etmək üçün əsas yaradır.
Qəbul edən V.L. Voeikov, nəticələr EMU-nun bədəndə yaranması və istifadəsi üçün başqa bir mexanizm nümayiş etdirir, bu dəfə maye mühitdə. Bu fəsildə qeyd olunan konsepsiyaların inkişafı bioloji sistemlərdə enerjinin yaranması və nəqlinin biofiziki mexanizmlərini əsaslandırmağa imkan verəcəkdir.
Həyatın entropiyası
Termodinamika baxımından açıq (bioloji) sistemlər fəaliyyət prosesində bir sıra qeyri-tarazlıq vəziyyətlərindən keçir ki, bu da öz növbəsində termodinamik dəyişənlərin dəyişməsi ilə müşayiət olunur.
Açıq sistemlərdə qeyri-tarazlıq vəziyyətlərinin saxlanılması yalnız onlarda maddə və enerji axınları yaratmaqla mümkündür ki, bu da belə sistemlərin parametrlərinin zaman funksiyası kimi nəzərə alınması zərurətindən xəbər verir.
Açıq sistemin entropiyasının dəyişməsi xarici mühitlə mübadilə (d e S) və daxili dönməz proseslər nəticəsində sistemin özündə entropiyanın artması (d i S > 0) hesabına baş verə bilər. E.Şrödinger açıq sistemin entropiyasının ümumi dəyişməsinin iki hissədən ibarət olması konsepsiyasını təqdim etmişdir:
dS = d e S + d i S.
Bu ifadəni fərqləndirərək, əldə edirik:
dS/dt = d e S/dt + d i S/dt.
Nəticə ifadəsi o deməkdir ki, sistemin entropiyasının dəyişmə sürəti dS/dt sistemlə ətraf mühit arasında entropiya mübadiləsi sürətinə üstəgəl sistem daxilində entropiyanın yaranma sürətinə bərabərdir.
Ətraf mühitlə enerji mübadiləsi proseslərini nəzərə alan d e S/dt termini həm müsbət, həm də mənfi ola bilər ki, d i S > 0 üçün sistemin ümumi entropiyası ya arta, ya da azala bilər.
Mənfi d e S/dt< 0 соответствует тому, что отток положительной энтропии от системы во внешнюю среду превышает приток положительной энтропии извне, так что в результате общая величина баланса обмена энтропией между системой и средой является отрицательной. Очевидно, что скорость изменения общей энтропии системы может быть отрицательной при условии:
dS/dt< 0 if d e S/dt < 0 and |d e S/dt| >d i S/dt.
Beləliklə, açıq sistemin entropiyası xarici mühitin digər hissələrində müsbət entropiyanın əmələ gəlməsi ilə birləşmiş proseslərin olması səbəbindən azalır.
Yerüstü orqanizmlər üçün fotosintez zamanı CO 2 və H 2 O-dan mürəkkəb karbohidrat molekullarının əmələ gəlməsi, ardınca tənəffüs zamanı fotosintez məhsullarının parçalanması kimi ümumi enerji mübadiləsi sadələşdirilə bilər. Məhz bu enerji mübadiləsi ayrı-ayrı orqanizmlərin mövcudluğunu və inkişafını təmin edir - enerji dövranında əlaqələr. Ümumiyyətlə, yer üzündəki həyat da belədir.
Bu nöqteyi-nəzərdən canlı sistemlərin həyat fəaliyyəti zamanı entropiyasının azalması son nəticədə fotosintetik orqanizmlər tərəfindən işıq kvantlarının udulması ilə əlaqədardır, lakin bu, canlı sistemlərdə müsbət entropiyanın əmələ gəlməsi ilə daha çox əvəzlənir. Günəşin daxili hissəsi. Bu prinsip ayrı-ayrı orqanizmlərə də aiddir ki, onlar üçün xaricdən “mənfi” entropiya axını daşıyan qida maddələrinin qəbulu ətraf mühitin digər hissələrində əmələ gəldikdə həmişə müsbət entropiya istehsalı ilə əlaqələndirilir ki, ümumi Orqanizm + ətraf mühit sistemində entropiyanın dəyişməsi həmişə müsbətdir. .
Termodinamik tarazlığa yaxın stasionar vəziyyətdə qismən tarazlıqlı açıq sistemdə sabit xarici şəraitdə daxili dönməz proseslər nəticəsində entropiyanın artım sürəti sıfırdan fərqli sabit minimum müsbət qiymətə çatır.
d i S/dt => A dəq > 0
Minimum entropiyanın artımının bu prinsipi və ya Priqojin teoremi tarazlığa yaxın açıq sistemdə kortəbii dəyişikliklərin ümumi istiqamətini təyin etmək üçün kəmiyyət meyarıdır.
Bu şərt başqa bir şəkildə təqdim edilə bilər:
d/dt (d i S/dt)< 0
Bu bərabərsizlik stasionar vəziyyətin sabitliyinə dəlalət edir. Həqiqətən, əgər sistem stasionar vəziyyətdədirsə, daxili geri dönməz dəyişikliklər səbəbindən kortəbii olaraq onu tərk edə bilməz. Stasionar vəziyyətdən kənara çıxdıqda sistemdə daxili proseslər baş verərək onu stasionar vəziyyətə qaytarmalıdır ki, bu da Le Şatelye prinsipinə - tarazlıq hallarının sabitliyinə uyğundur. Başqa sözlə, sabit vəziyyətdən hər hansı bir sapma entropiya istehsalının sürətinin artmasına səbəb olacaqdır.
Ümumiyyətlə, canlı sistemlərin entropiyasının azalması xaricdən udulmuş qida maddələrinin çürüməsi zamanı ayrılan sərbəst enerji və ya günəş enerjisi hesabına baş verir. Eyni zamanda, bu, onların sərbəst enerjisinin artmasına səbəb olur.
Beləliklə, mənfi entropiya axını daxili dağıdıcı prosesləri və kortəbii metabolik reaksiyalar nəticəsində sərbəst enerji itkisini kompensasiya etmək üçün lazımdır. Söhbət mahiyyətcə sərbəst enerjinin dövriyyəsi və çevrilməsindən gedir, bunun sayəsində canlı sistemlərin fəaliyyəti qorunur.
Kvant biofizikasının nailiyyətlərinə əsaslanan diaqnostika texnologiyaları
Yuxarıda müzakirə edilən konsepsiyalar əsasında bioloji sistemlərin həyat boyu fəaliyyətini öyrənməyə imkan verən bir sıra yanaşmalar işlənib hazırlanmışdır.
Əvvəla, bunlar spektral üsullardır ki, bunların arasında V.O.-nun rəhbərlik etdiyi müəlliflər qrupu tərəfindən hazırlanmış NADH və oksidləşmiş flavoproteinlərin (FP) daxili flüoresansının eyni vaxtda ölçülməsi metodunu qeyd etmək lazımdır. Samoylova.
Bu texnika E.M. tərəfindən hazırlanmış orijinal optik sxemin istifadəsinə əsaslanır. Brumberg, ultrabənövşəyi işıq ilə həyəcanlandıqda l = 460 nm (mavi işıq) dalğa uzunluğunda NADH flüoresansını və l = 520-530 nm (sarı-yaşıl işıq) dalğa uzunluğunda FP-nin flüoresansını eyni vaxtda ölçməyə imkan verir. l = 365 nm).
Bu donor-akseptor cütlüyündə p-elektron donoru azaldılmış formada (NADH), akseptor isə oksidləşmiş formada (FP) flüoresanlaşır. Təbii ki, istirahətdə azalmış formalar üstünlük təşkil edir, oksidləşmə prosesləri gücləndikdə isə oksidləşmiş formalar üstünlük təşkil edir.
Texnika rahat endoskopik cihazların praktiki səviyyəsinə çatdırıldı ki, bu da mədə-bağırsaq traktının, cərrahi əməliyyatlar zamanı limfa düyünlərinin və dərinin bədxassəli xəstəliklərinin erkən diaqnozunu inkişaf etdirməyə imkan verdi. İqtisadi rezeksiya üçün cərrahi əməliyyatlar zamanı toxumaların canlılıq dərəcəsini qiymətləndirmək prinsipial əhəmiyyət kəsb etdi.
İntravital flowometriya, statik göstəricilərə əlavə olaraq, bioloji sistemlərin dinamik xüsusiyyətlərini təmin edir, çünki funksional testlər aparmağa və dozadan asılılığı öyrənməyə imkan verir. Bu, klinikada etibarlı funksional diaqnostikanı təmin edir və bir vasitə kimi xidmət edir eksperimental tədqiqat xəstəliyin patogenezinin intim mexanizmləri.
Qaz-boşalmanın vizuallaşdırılması (GDV) metodu da kvant biofizikasının istiqamətinə aid edilə bilər. Dərinin səthindən elektronların və fotonların emissiyasının stimullaşdırılması qısa (10 µs) impulslar səbəbindən baş verir. elektromaqnit sahəsi(EMP). Yaddaşlı bir impuls osiloskopu ilə ölçmələrin göstərdiyi kimi, bir EMF nəbzinin təsiri zamanı hər birinin müddəti təxminən 10 ns olan bir sıra cərəyan (və parıltı) impulsları inkişaf edir.
Nəbzin inkişafı buraxılan elektronlar və fotonlar səbəbindən qaz mühitinin molekullarının ionlaşması ilə əlaqədardır, nəbzin parçalanması dielektrik səthin doldurulması prosesləri və əks istiqamətə yönəlmiş bir EMF gradientinin ortaya çıxması ilə əlaqələndirilir. ilkin sahə. 1000 Hz təkrarlama tezliyi ilə bir sıra EMF stimullaşdırıcı impulslar tətbiq edildikdə, hər bir impulsun müddəti ərzində emissiya prosesləri inkişaf edir.
Bir neçə millimetr diametrli dəri sahəsinin lüminesansının müvəqqəti dinamikasının televiziya ilə müşahidəsi və hər bir gərginlik impulsunda lüminesans nümunələrinin kadr-kadr müqayisəsi emissiya mərkəzlərinin praktiki olaraq eyni nöqtələrdə göründüyünü göstərir. dərinin. bioloji entropiya zülalı
Belə qısa müddətdə - 10 ns - toxumada ion-depolizasiya prosesləri inkişaf etməyə vaxt tapmır, buna görə cərəyan dərinin və ya digər bioloji toxumanın struktur kompleksləri vasitəsilə elektronların daşınması ilə əlaqədar ola bilər. impuls dövrəsi elektrik cərəyanı. Bioloji toxumalar adətən keçiricilərə (ilk növbədə bioloji keçirici mayelər) və dielektriklərə bölünür.
Stimullaşdırılmış elektron emissiyasının təsirlərini izah etmək üçün elektronların keçirici olmayan strukturlar vasitəsilə nəqli mexanizmlərini nəzərdən keçirmək lazımdır. Yarımkeçirici keçiricilik modelinin bioloji toxumalara tətbiqi ilə bağlı fikirlər dəfələrlə ifadə edilmişdir. Kristal qəfəsdə keçiricilik zolağı boyunca böyük molekullararası məsafələrdə elektron miqrasiyasının yarımkeçirici modeli yaxşı məlumdur və fizika və texnologiyada fəal şəkildə istifadə olunur.
Müasir fikirlərə uyğun olaraq, yarımkeçiricilər konsepsiyası bioloji sistemlər üçün təsdiqlənməmişdir. Hazırda bu sahədə bir-birindən enerji baryerləri ilə ayrılmış fərdi zülal daşıyıcı molekullar arasında elektron nəqlinin tunelləşdirilməsi konsepsiyası ən çox diqqəti cəlb edir.
Elektronların tunel daşınması prosesləri eksperimental olaraq yaxşı öyrənilmiş və zülal zənciri boyunca elektron köçürmə nümunəsi ilə modelləşdirilmişdir. Tunel mexanizmi bir-birindən təxminən 0,5 - 1,0 nm məsafədə yerləşən zülaldakı donor-qəbuledici qruplar arasında elementar elektron köçürmə aktını təmin edir. Bununla belə, bir elektronun zülalda daha uzun məsafələrə ötürüldüyünə dair bir çox nümunə var.
Bu vəziyyətdə köçürmənin yalnız bir zülal molekulu daxilində baş verməsi vacibdir, lakin müxtəlif protein molekullarının qarşılıqlı təsirini ehtiva edə bilər. Beləliklə, c sitoxromları ilə sitoxrom oksidaz və sitoxrom b5 arasında elektron köçürmə reaksiyasında qarşılıqlı təsir göstərən zülalların qiymətli daşları arasındakı məsafənin 2,5 nm-dən çox olduğu ortaya çıxdı. Xarakterik elektron ötürmə müddəti 10 -11 - 10 -6 s təşkil edir ki, bu da GDV metodunda tək emissiya hadisəsinin inkişaf müddətinə uyğundur.
Zülalların keçiriciliyi çirkli xarakterli ola bilər. Eksperimental məlumatlara əsasən, alternativ elektrik sahəsində u [m 2 /(V sm)] hərəkətliliyinin dəyəri sitoxrom üçün ~ 1*10 -4, hemoglobin üçün ~ 2*10 -4 olmuşdur. Ümumiyyətlə, məlum oldu ki, əksər zülallar üçün keçiricilik onlarla nanometr məsafələrlə ayrılmış lokallaşdırılmış donor və qəbuledici dövlətlər arasında elektron hoppanması nəticəsində baş verir. Köçürmə prosesində məhdudlaşdırıcı mərhələ yükün cari vəziyyətlər vasitəsilə hərəkəti deyil, donor və akseptorda relaksasiya prosesləridir.
Son illərdə konkret zülallarda belə “elektron yolların” real konfiqurasiyalarını hesablamaq mümkün olmuşdur. Bu modellərdə donor və akseptor arasındakı zülal mühiti kovalent və hidrogen rabitələri ilə bir-birinə bağlanan, həmçinin van der Vaals radiusları düzənində olan məsafədə qeyri-valent qarşılıqlı təsirlərlə bir-birinə bağlanan ayrıca bloklara bölünür. Beləliklə, elektron yolu komponentlərin dalğa funksiyalarının qarşılıqlı təsirinin matris elementinin dəyərinə ən böyük töhfə verən atom elektron orbitallarının birləşməsi ilə təmsil olunur.
Eyni zamanda, elektron ötürülməsinin xüsusi yollarının ciddi şəkildə müəyyən edilmədiyi ümumiyyətlə qəbul edilir. Onlar zülal qlobulunun təsdiq vəziyyətindən asılıdır və müxtəlif şərtlərdə müvafiq olaraq dəyişə bilər.
Markusun əsərlərində zülalda tək optimal nəqliyyat trayektoriyasını deyil, onların dəstini nəzərə alan bir yanaşma hazırlanmışdır. Transfer sabitini hesablayarkən, supermübadilə qarşılıqlı təsirinə ən böyük töhfə verən donor və qəbuledici qruplar arasında zülal amin turşusu qalıqlarının bir sıra elektron qarşılıqlı atomlarının orbitallarını nəzərə aldıq. Məlum oldu ki, ayrı-ayrı zülallar üçün tək bir trayektoriya nəzərə alınmaqla müqayisədə daha dəqiq xətti əlaqələr əldə edilir.
Biostrukturlarda elektron enerjinin çevrilməsi təkcə elektronların ötürülməsi ilə deyil, həm də elektronun donor molekulundan qopması ilə müşayiət olunmayan elektron həyəcan enerjisinin miqrasiyası ilə əlaqələndirilir. Müasir anlayışlara görə bioloji sistemlər üçün ən vacib olanlar elektron həyəcan ötürülməsinin induktiv-rezonans, mübadilə-rezonans və həyəcan mexanizmləridir. Bu proseslər, bir qayda olaraq, yük ötürülməsi ilə müşayiət olunmayan molekulyar komplekslər vasitəsilə enerji ötürülməsi proseslərini nəzərdən keçirərkən vacib olur.
Nəticə
Yuxarıdakı anlayışlar göstərir ki, bioloji sistemlərdə sərbəst enerjinin əsas rezervuarı mürəkkəb molekulyar komplekslərin elektron həyəcanlanmış hallarıdır. Mənbəsi günəş enerjisi, əsas “işləyici maddə” isə su olan biosferdə elektronların dövriyyəsi hesabına bu hallar davamlı olaraq saxlanılır. Dövlətlərin bir hissəsi bədənin cari enerji resursunu təmin etmək üçün sərf olunur və bir hissəsi nasos impulsunun udulmasından sonra lazerlərdə olduğu kimi, gələcəkdə saxlanıla bilər.
Keçirici olmayan bioloji toxumalarda impulslu elektrik cərəyanının axını makromolekullar arasında təmas bölgəsində aktivləşdirilmiş elektron hoppanmaqla tunel effekti mexanizmi ilə həyəcanlanmış elektronların molekullararası ötürülməsi ilə təmin edilə bilər.
Beləliklə, ehtimal etmək olar ki, dərinin epidermisinin və dermisinin qalınlığında spesifik struktur-protein komplekslərinin formalaşması elektroakupunktur nöqtələri kimi epidermisin səthində eksperimental olaraq ölçülən artan elektron keçiricilik kanallarının formalaşmasını təmin edir.
Hipotetik olaraq, "enerji" meridianları ilə əlaqələndirilə bilən birləşdirici toxuma qalınlığında belə kanalların mövcudluğunu güman etmək olar. Başqa sözlə desək, Şərq təbabəti ideyaları üçün xarakterik olan və Avropa təhsilli insanın qulağı kəsən “enerji” transferi anlayışını elektron həyəcanlı halların molekulyar zülal kompleksləri vasitəsilə daşınması ilə əlaqələndirmək olar.
Bədənin müəyyən bir sistemində fiziki və ya zehni işi yerinə yetirmək lazımdırsa, zülal strukturlarında paylanmış elektronlar müəyyən bir yerə daşınır və oksidləşdirici fosforlaşma prosesini, yəni yerli sistemin işləməsi üçün enerji dəstəyini təmin edir.
Beləliklə, bədən cari fəaliyyəti dəstəkləyən və nəhəng enerji ehtiyatlarının ani reallaşdırılmasını tələb edən və ya, məsələn, peşəkar idman üçün tipik olan super ağır yüklər şəraitində davam edən işlərin yerinə yetirilməsi üçün əsas olan elektron "enerji anbarı" təşkil edir.
Stimullaşdırılmış impuls emissiyası da əsasən elektron ötürülməsinin tunel mexanizmi vasitəsilə elektrik keçirməyən toxumada həyata keçirilən delokalizasiya olunmuş p-elektronların daşınması hesabına inkişaf edir. Bu, GDV metodunun struktur-zülal komplekslərinin işləməsinin molekulyar səviyyəsində enerji ehtiyatlarının səviyyəsini dolayı yolla mühakimə etməyə imkan verdiyini göstərir.
Biblioqrafiya
1. Goldstein N.I., Goldstein R.H., Merzlyak M.N. 1992. Mənfi hava ionları superoksid mənbəyi kimi. Int. J. Biometeorol., V. 36., s. 118-122.
2 Xan, A.U. və Wilson T. İkinci Elçilər kimi Reaktiv Oksigen Növləri. Kimya. Biol. 1995. 2: 437-445.
3. Koldunov V.V., Kononov D.S., Voeikov V.L. Amin turşularının və monosakkaridlərin sulu məhlullarında gedən Maillard reaksiyası zamanı davamlı kimilüminesans rəqsləri. In: Minilliyin Dönüşündə Chemilumunescence. Stephen Albrecht, Tomas Zimmerman və Herbert Brandl (red.) SCHWEDA-WEBERDRUCK GmbH, Druckerei & Verlag, Drezden, 2001, səh. 59-64.
4. Mullarkey CJ, Edelstein D, Brownlee M Erkən qlikasiya məhsulları ilə sərbəst radikal nəsil: diabetdə sürətlənmiş aterogenez üçün mexanizm. Biochem Biophys Res Commun 1990 31 dekabr 173:3 932-9
5. Novikov C.N., Voeikov V.L., Asfaramov R.R., Vilenskaya N.D. Sulandırılmamış insan qanında və təcrid olunmuş neytrofillərdə kimilüminesensin xüsusiyyətlərinin müqayisəli tədqiqi. In: Minilliyin Dönüşündə Chemilumunescence. Stephen Albrecht, Tomas Zimmerman və Herbert Brandl (red.) SCHWEDA-WEBERDRUCK GmbH, Druckerei & Verlag, Drezden, 2001, səh. 130-135.
6. Sauer H., Wartenberg M, Hescheler J. (2001) Hüceyrə artımı və differensiasiya zamanı hüceyrədaxili xəbərçilər kimi reaktiv oksigen növləri. Cell Physiol Biochem; 11:173-186.
7. Tiller W. Elektrodermal Diaqnostik Alətlərin təkamülü haqqında. J Tibbdə İnkişaf. 1.1, (1988), səh. 41-72.
8. Vlessis AA; Bartos D; Müller P; Trunkey DD Faqositlərin yaratdığı hipermetabolizmdə və ağciyər zədələnməsində reaktiv O2-nin rolu. J Appl Physiol, 1995 Yanvar 78:1, 112
9. Voeikov V. Reaktiv oksigen növləri, su, fotonlar və həyat. // Rivista di Biology/Biology Forum 94 (2001), s. 193-214
10. Voeikov V.L. Reaktiv oksigen növlərinin faydalı rolu. // "Rusiya Qastroenterologiya, Hepatologiya, Koloproktologiya jurnalı" 2001, XI cild, No 4, S. 128-135.
11. Voeikov V.L. Qanda və su model sistemlərində reaktiv oksigen növlərinin tənzimləyici funksiyaları. Biologiya elmləri doktoru alimlik dərəcəsi almaq üçün avtoreferat dissertasiyası. M. MGU. 2003
12. Korotkov K. G. GDV bioelektroqrafiyasının əsasları. İncəsənət. Peterburq. SPbGITMO. 2001.
13. Lukyanova L.D., Balmuxanov B.S., Uqolev A.T. Hüceyrədə oksigendən asılı proseslər və onun funksional vəziyyəti. Moskva: Nauka, 1982
14. Rubin A.B. Biofizika. M. "Universitet" kitab evi. 1999.
15. Samoilov V.O. Elektron həyat sxemi. İncəsənət. Sankt-Peterburq, Rusiya Elmlər Akademiyasının Fiziologiya İnstitutu. 2001.
16. Samoilov V.O. Tibbi biofizika. Leninqrad. VMA. 1986.
18. Çijevski A.L. Aeroionlar və həyat. M. Fikirləşdi. 1999
Allbest.ru saytında yerləşdirilib
...Oxşar Sənədlər
Entropiyanın artmasının fiziki mənası. Dissipativ strukturlarda özünütəşkilatın xarakteristikası. Sosial və humanitar sistemlərdə təkamülün xüsusiyyətləri. Müxtəlif növ enerjilərin qarşılıqlı çevrilməsi proseslərinin mahiyyəti. termodinamik tarazlıq.
test, 04/19/2015 əlavə edildi
Əks əlaqənin anlayışı və xassələri, canlı aləmdə, texnologiyada və cəmiyyətdə yayılması və əhəmiyyəti. Canlı sistemlərdə idarəetmənin mühüm aspekti kimi ikili əlaqə nəzəriyyəsinin mahiyyəti. Müsbət və mənfi münasibətlərin fərqləndirici xüsusiyyətləri.
mücərrəd, 27/06/2010 əlavə edildi
Müasir mənzərələr hüceyrələrdə mitoxondrilərin və molekulyar çeviricilərin elektron nəqli zəncirinin təşkilinin strukturu haqqında. Patologiyanın inkişafında enerji pozğunluqlarının rolu. Canlı hüceyrənin enerji istehlakının əsas molekulyar mexanizmləri.
test, 23/02/2014 əlavə edildi
Entropiya qeyri-müəyyənlik ölçüsü, xaos ölçüsü, onun fiziki mənası kimi. Termodinamikada entropiya - geri dönməz enerji israfının ölçüsü, termodinamik sistemin vəziyyətinin bir funksiyasıdır. Kainatın entropiyası, entropiya və məlumat, negentropiya anlayışı.
mücərrəd, 24/03/2010 əlavə edildi
İstilik və entropiya. Entropiyanın fiziki mənasını anlamaqda çətinlik. Kainatın entropiyası, istilik ölümü nəzəriyyəsi. Termodinamikanın qanunlarının tətbiq dairəsi. Real sistemlərin təkamülünü təsvir etmək üçün termodinamik sistemin vəziyyətinin funksiyası kimi entropiya.
mücərrəd, 11/18/2009 əlavə edildi
“Bioenergetika” anlayışının mahiyyəti. həyatın əsas xüsusiyyətləri. Xarici və ara metabolizm və enerji. Maddələr mübadiləsi: anlayış, funksiyalar. Hüceyrədə əsas qida maddələrinin katabolik çevrilməsinin üç mərhələsi. Katabolizm və anabolizm arasındakı fərqlər.
təqdimat, 01/05/2014 əlavə edildi
Təbiətdə tapılmayan yeni bioloji sistemlərin layihələndirilməsi və yaradılması. Canlı sistemlərdə müəyyən rol oynayan süni üzvi molekulların sintezi üsulları. Rekombinant DNT texnologiyasından istifadə edərək bakteriyaların genetik modifikasiyası.
təqdimat, 11/14/2016 əlavə edildi
ümumi xüsusiyyətlər tənəffüs zənciri struktur və funksional olaraq əlaqəli transmembran zülalları və elektron daşıyıcıları sistemi kimi. Mitoxondrilərdə tənəffüs zəncirinin təşkili. Enerjinin tutulmasında tənəffüs zəncirinin rolu. İnhibitorların vəzifələri və məqsədləri.
mücərrəd, 29/06/2014 əlavə edildi
Xaosun ölçüsü kimi entropiya anlayışı, onun prinsipləri və klassik fizikanın inkişaf tarixində yeri. Artan mürəkkəblik strukturlarının formalaşmasının ümumi xüsusiyyətləri. Ekologiya və təbiət elmləri arasında əlaqənin təhlili. Novosibirskdə ekoloji vəziyyətin qiymətləndirilməsi.
mücərrəd, 21/10/2010 əlavə edildi
Yer üzündə həyatın yaranması mərhələləri, ilk prokaryotik və eukaryotik orqanizmlərin meydana çıxması. Eukariotların təkhüceyrəli bədən quruluşundan çoxhüceyrəlilərə təkamül prosesi. Həyatın əsas xassələri və təzahürləri, entropiyanın dəyişmə qanunauyğunluqları.
Termodinamikanın ən mühüm qanunlarından biri entropiya qanunudur.
Entropiya anlayışı sistemin ümumi enerjisinin iş istehsal etmək üçün istifadə edilə bilməyən hissəsini xarakterizə edir. Buna görə də, sərbəst enerjidən fərqli olaraq, o, deqradasiyaya uğramış, sərf edilmiş enerjidir. Sərbəst enerjini F vasitəsilə, entropiyanı S vasitəsilə təyin etsək, onda E sisteminin ümumi enerjisi E = F + BT-yə bərabər olacaq, burada T Kelvində mütləq temperaturdur.
Termodinamikanın ikinci qanununa görə, qapalı sistemdə entropiya daim artır və nəticədə maksimum qiymətə meyl edir. Nəticə etibarilə, entropiyanın artma dərəcəsinə görə qapalı sistemin təkamülünü və bununla da onun dəyişmə vaxtını mühakimə etmək olar. Beləliklə, ilk dəfə olaraq fizika elminə sistemlərin dəyişməsi ilə bağlı zaman və təkamül anlayışları daxil edilmişdir. Lakin klassik termodinamikada təkamül anlayışı adi mənada olduğundan tamamilə fərqli şəkildə nəzərdən keçirilir. Bu, alman alimi L. Bayatzman (1844-1906) entropiyanı sistemdəki nizamsızlıq (xaos) ölçüsü kimi şərh etməyə başlayandan sonra tamamilə aydın oldu.
Beləliklə, termodinamikanın ikinci qanunu indi aşağıdakı kimi tərtib edilə bilər: özünə buraxılmış qapalı sistem, maksimum qeyri-mütəşəkkilliyindən ibarət olan ən çox ehtimal olunan vəziyyətə çatmağa çalışır. Sırf formal olaraq qeyri-mütəşəkkilliyi mənfi əlamətli özünütəşkilat və ya öz-özünə təşkilatlanma kimi qəbul etmək olar, buna baxmayaraq, belə bir baxışın keyfiyyətcə yeni, daha yüksək səviyyənin qurulması prosesi kimi özünütəşkilatın mənalı təfsiri ilə heç bir əlaqəsi yoxdur. sistemin inkişafı. Ancaq bunun üçün təcrid olunmuş sistem və tarazlıq vəziyyəti kimi geniş əhatəli abstraksiyalardan imtina etmək lazım idi.
Eyni zamanda, klassik termodinamika dəqiq olaraq onlara arxalanırdı və buna görə də, məsələn, qismən açıq sistemləri və ya termodinamik tarazlıq nöqtəsinə yaxın olanları təcrid olunmuş tarazlıq sistemlərinin degenerativ halları kimi nəzərdən keçirirdi.
Bu anlayışların ən əsası, yuxarıda qeyd edildiyi kimi, ətraf mühitlə maddə, enerji və məlumat mübadiləsi apara bilən açıq sistem anlayışı idi. Maddə ilə enerji arasında əlaqə olduğu üçün deyə bilərik ki, sistem təkamülü zamanı entropiya əmələ gətirir, lakin bu, onda yığılmır, ətraf mühitə xaric olur və dağılır. Bunun əvəzinə ətraf mühitdən təzə enerji gəlir və məhz belə davamlı mübadilə nəticəsində sistemin entropiyası artmaya, dəyişməz qala bilər, hətta azala bilər. Buradan aydın olur ki, açıq sistem tarazlıqda ola bilməz, buna görə də onun işləməsi xarici mühitdən davamlı enerji və maddə təchizatı tələb edir, nəticədə sistemdəki balanssızlıq artır. Nəhayət, köhnə quruluş dağılır. Sistemin elementləri arasında kooperativ proseslərə səbəb olan yeni ardıcıl və ya ardıcıl əlaqələr yaranır. Beləliklə, açıq sistemlərdə entropiyanın ətraf mühitə yayılması və ya səpilməsi ilə əlaqəli özünü təşkili prosesləri sxematik şəkildə təsvir edilə bilər.
Canlı sistemlərin termodinamikasının bəzi xüsusiyyətləri. Termodinamikanın ikinci qanunu entropiya ilə məlumat arasında tərs əlaqə yaradır. İnformasiya (I) bioloji sistemlərin təkamülünün mühüm amilidir - bu sistemin təşkilinin, yəni onun hissəciklərinin yerləşməsinin və hərəkətinin nizamlılığının ölçüsüdür. Məlumat bitlərlə ifadə edilir və 1 bit məlumat 10 -23 J / K (çox kiçik dəyər) bərabərdir, lakin istənilən sistemdə qorunma qanunu var: I + S = sabit
Bioloji sistemlərdə kimyəvi reaksiyalar sabit həcmdə və təzyiqdə axın, buna görə də sistemin ümumi enerjisinin dəyişməsini D kimi ifadə edir E, sistemin faydalı işi yerinə yetirmə qabiliyyəti tənlik ilə ifadə edilə bilər:
Bu tənliyi başqa formada da yazmaq olar:
o deməkdir ki, sistemdəki enerjinin ümumi miqdarı faydalı iş görməyə və onun istilik şəklində yayılmasına sərf olunur .
Başqa sözlə desək, bioloji sistemdə sistemin ümumi enerjisinin dəyişməsi entropiyanın və sərbəst enerjinin dəyişməsinə bərabərdir.Sabit temperatur və təzyiqdə olan sistemdə yalnız belə proseslər özbaşına baş verə bilər ki, bunun da nəticəsində Gibbs enerjisi azalır. Kortəbii bir proses tarazlıq vəziyyətinə gətirib çıxarır D G = 0. Sistem bu vəziyyətdən kənar təsir olmadan çıxa bilməz. Canlı orqanizm üçün termodinamik tarazlıq vəziyyəti onun ölümü deməkdir. Buna görə də açıq sistemlərin işləməsi üçün konsepsiya sabit vəziyyət , sistemin parametrlərinin sabitliyi, maddələrin və enerjinin daxil olma və xaric olma sürətlərinin zaman üzrə dəyişməzliyi ilə xarakterizə olunur.Eyni zamanda hər birində açıq sistem. Bu an stasionar vəziyyətin şərtlərinə cavab vermir, yalnız nisbətən uzun müddət ərzində açıq sistemin parametrlərinin orta qiyməti nəzərə alındıqda onların nisbi sabitliyi qurulur. Beləliklə, stasionar vəziyyətdə olan açıq sistem bir çox cəhətdən termodinamik tarazlıqda olan sistemə bənzəyir - onlar üçün sistemin xüsusiyyətləri zamanla dəyişməz qalır (cədvəl 5).
Sərbəst enerjinin minimum dəyəri tarazlıq vəziyyətinə - stasionar vəziyyətə uyğundur.
Cədvəl 5
Termodinamik tarazlıq və stasionar sistemlərin xassələri
| Termodinamik tarazlığın vəziyyəti | Stasionar vəziyyət |
| 1. Ətraf mühit, maddə və enerji ilə mübadilənin olmaması | 1. Ətraf mühit, maddə və enerji ilə davamlı mübadilə |
| 2. Sistemdə hər hansı gradientin tam olmaması | 2. Sabit miqyaslı qradiyentlərin olması |
| 3. Sistemin entropiyası sabitdir və verilmiş şəraitdə maksimum qiymətə uyğundur | 3. Sistemin entropiyası sabitdir, lakin verilmiş şəraitdə maksimum qiymətə uyğun gəlmir |
| 4. Gibbs enerjisinin dəyişməsi sıfırdır | 4. Stasionar vəziyyəti saxlamaq üçün Gibbs enerjisinin daimi məsrəfləri tələb olunur |
| 5. Sistem qeyri-reaktivdir və xarici təsirlərə qarşı iş görmür. Əks istiqamətlərdə gedən proseslərin sürətləri | 5. Sistemin reaktivliyi (iş qabiliyyəti) sabitdir və sıfıra bərabər deyil. Bir istiqamətdə prosesin sürəti digərinə nisbətən daha böyükdür |
| Sabit temperatur və təzyiq şəraitində sistemdə və ətraf mühitdə sərbəst enerjinin dəyişməsi ilə entropiyanın dəyişməsi arasındakı əlaqə əncirdə göstərilmişdir. 8. Əgər sistem (o cümlədən canlı orqanizm) tarazlığın yaranmasına səbəb olan hər hansı transformasiyaya məruz qalırsa, o zaman sistemin ümumi enerjisi və mühit sabit qalır və sistemin özünün ümumi enerjisi ya azala, ya dəyişməz qala, ya da arta bilər. Bu çevrilmələr zamanı sistem ya geri verirətraf mühitə istilik, və ya udur kənardan. Sistemin və ətraf mühitin ümumi entropiyası ona çatana qədər artacaq maksimum, uyğundur vəziyyət balans. Maksimum entropiyaya can atmaq istənilən proseslərin əsl hərəkətverici qüvvəsidir. Lakin bu o demək deyil ki, tarazlığın yaranmasına aparan bütün proseslər sistemin özünün entropiyasının artması ilə müşayiət olunmalıdır. Sistemin özünün entropiyası arta, azala və ya dəyişməz qala bilər. Sistemin entropiyası azalarsa, o zaman termodinamikanın ikinci qanununa görə ətraf mühitin entropiyası elə artmalıdır ki, sistemin və ətraf mühitin ümumi entropiyası artsın. Canlı orqanizm böyüdükdə belə olur: orqanizmin entropiyası (bir sistem olaraq) azalır Amma entropiya mühit artır. Riyazi ifadələrüçün termodinamikanın ikinci qanunu açıq sistemlər bunlardır: | ||
| düyü. 8. Sistemin temperaturu, təzyiqi və həcmi sabit olduqda nəzərdən keçirilən sistemin və ətraf mühitin sərbəst enerjisi və entropiyasında mümkün dəyişikliklər. |
burada müəyyən bir müddət ərzində sistemin entropiyasının ümumi dəyişməsi; - sistem daxilində geri dönməz proseslərin baş verməsi ilə əlaqədar entropiyanın istehsalı (məsələn, qida maddələrinin mürəkkəb molekullarının məhv edilməsi və daha çox sayda sadə molekulların əmələ gəlməsi); – açıq sistemin ətraf mühitlə qarşılıqlı təsiri nəticəsində entropiyanın dəyişməsi;
entropiyanın dəyişməsinin işarəsi ilə əksinə olan Gibbs enerjisindəki dəyişiklik haradadır; sistem daxilində Gibbs enerjisinin dəyişməsidir; - sistem daxilində Gibbs enerjisinin dəyişməsi ilə xarici mühit arasındakı fərq. stasionar vəziyyətdə Gibbs enerjisinin açıq sistem tərəfindən yayılması minimal olur. Açıq sistem olan canlı orqanizm təbiət tərəfindən enerji təchizatı baxımından əlverişli şəraitdə yerləşdirilir: biologiyada deyilən daxili mühitin nisbi sabitliyini qorumaq homeostaz minimal Gibbs enerji istehlakı tələb edir.
Bu cür, canlı orqanizm açıq sistemdir, ətraf mühitlə enerji, maddə və məlumat mübadiləsi Bioloji obyektlərin həyati fəaliyyəti göstərir ki, onlar xətti termodinamika qanunlarına tabe olmaq istəmirlər. təcrid olunmuş sistemlər, bunun üçün stabildir tarazlıq vəziyyəti minimum sərbəst enerji və maksimum entropiya ilə.
Cansız və xüsusilə canlı təbiətin bir çox sistemləri əsaslı şəkildə fərqli yanaşma tələb edir - necə mürəkkəb özünü təşkil edən obyektlərə getdikləri yer koherent xarakterli qeyri-tarazlıq qeyri-xətti proseslər. Canlıların fizikası post-klassik olmayan fizikanın fenomeni kimi qəbul edilə bilər. Biologiyanın nəzəri əsaslarının yaranması ilə, inkişafı molekulyar biologiya və genetika uğur qazanır təşkili mexanizmlərini izah edir diri genetik kodun ötürülməsi, sintezi DNT, amin turşuları, zülallar və həyat üçün vacib olan digər molekulyar birləşmələr fiziki və kimyəvi səbəblər.
1. Klassik mexanikanın nisbilik prinsipi (klassik Nyuton fizikası), əks halda - Qaliley nisbilik prinsipi belə deyir:
a) bütün inertial istinad sistemlərində hadisələrin dəyişməzliyi; b) vahid sürətlənmiş hərəkətin mümkünlüyü; c) Günəş sisteminin planetlərinin dairəvi və ya elliptik hərəkətinin mövcudluğu; d) zamanın nisbiliyi;
e) fəzanın nisbiliyi; f) məkan-zaman və intervalın mütləqliyi.
2. Maddənin (maddə və sahə) xassələrinin korpuskulyarlığı (diskretliyi) və davamlılığı (fasiləsizliyi, davamlılığı) aşağıdakılara görə əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir:
a) vakuum; b) mikro dünya; c) makrokosmos; d) dünya əleyhinə; e) hiperkosmos; f) meqadünya;
g) Kosmoloji Üfüqün yaxınlığında.
3. XVII əsrin təbiət elmində (fizikada) inqilab. kəşflə əlaqədar baş verdi:
a) ətalət qanunu; b) dinamika qanunları; c) planetlərin hərəkət qanunları; e) zaman və məkanın nisbiliyi; e) atomlar və molekullar.
4. Bədən çəkisi ilə bağlı düzgün ifadəni göstərin:
a) bədən çəkisi bədəndəki maddənin miqdarı ilə müəyyən edilir və xarici şəraitdən asılı deyildir;
b) yuxarıya doğru sürətlənmə ilə yüksələn liftdə insanın çəkisi istirahət edən liftdəkindən çoxdur; c) paraşütlə yerə enən paraşütçünün çəkisi sıfırdır; d) Yerin cazibə qüvvəsi bədənin çəkisini tamamilə müəyyən edir.
5. Nə yarana, nə də məhv edilə bilməyən, müxtəlif formalarda mövcud olan, bir-birinə çevrilə bilən fiziki kəmiyyət necə adlanır?
a) kütlə; b) elektrik yükü; c) enerji; d) entropiya; e) spin; f) izotopik spin.
6. Yerin səthində yerləşən laboratoriya həqiqətənmi inertial hesabat sistemidir? Hansı cavab düzgün və tam əsaslandırılmışdır?
a) yox, belə deyil, çünki Yerin səthi sferik səthə uyğun gəlmir;
b) bəli, belədir, çünki laboratoriya daxilində lokal olaraq fəzanın həndəsəsi Evkliddir; c) yalnız Yer səthində bütün hadisələri müşahidə etmək üçün inertialdır; d) Yerin öz oxu ətrafında fırlanmasına görə inertial deyil;
e) bəli, inertialdır, çünki Yer planeti Günəş ətrafında bərabər şəkildə hərəkət edir.
7. Fiziki obyektlər aləmində ilk dəfə riyazi olaraq Emmi Noeter tərəfindən müəyyən edilmiş mövcud simmetriyalar nəticədə yaranır:
a) obyektlərin müəyyən fiziki kəmiyyətlərinin saxlanması; b) xassələrin müvafiq dəyişməzliyi; c) bütün fiziki xassələrin mütləqliyi; d) bütün fiziki xassələrin nisbiliyi.
8. Qravitasiya qarşılıqlı təsir üçün, müəyyən fiziki hadisə kimi, qanunu ilk dəfə İsaak Nyuton tərəfindən müəyyən edilmiş, xarakterik deyildir:
a) uzun məsafə b) itələmə; c) aşağı intensivlik; d) cazibə.
9. Qalileyin nisbilik prinsipinin (klassik nisbilik prinsipi) düzgün formalaşdırılmasını göstərin:
a) heç bir təbiət hadisəsi fiziki sistemin sükunət halları ilə vahid düzxətli hərəkəti arasında fərqi müəyyən etməyə imkan vermir; b) bütün ətalət sistemləri ekvivalentdir; c) heç bir mexaniki təcrübə vahid düzxətli hərəkət faktını istirahət vəziyyətindən ayıra bilməz; d) təcrid olunmuş (inertial) sistemlərdə bütün fiziki hadisələr eyni şəkildə gedir.
10. Klassik təbiətşünaslığın prinsiplərinə aşağıdakı prinsip daxildir:
a) əlavəlik; b) işıq sürətinin sabitliyi; c) Qaliley nisbilik prinsipi; d) Pauli qadağası; e) inert və ağır kütlələrin ekvivalentliyi.
11. Klassik mexanikanın ümumi qəbul edilmiş riyazi formalizmləri ilə onlarda istifadə olunan konyuqativ fiziki kəmiyyətlər arasında uyğunluğu tapın (sol və sağ sütunlar):
a) Laqranj formalizmi koordinat və impuls;
b) Hamilton formalizminin sürəti və vaxtı;
c) Laqranj formalizmi koordinat və sürət;
d) Hamilton formalizmi təcil və impuls;
e) Hamilton formalizmi koordinat və akselerasiya.
12. İstənilən fiziki sistemdə entropiyanın artması aşağıdakılara gətirib çıxarır:
a) temperaturun artması; b) pozğunluğun artması; d) stasionar vəziyyətə keçid; e) özünütəşkiletmə əlamətlərinin görünüşü.
13. Sistem elə yenidən qurulur ki, nizamsızlıq artır. Hansı ifadə davam edən prosesə uyğundur?
a) sistemin entropiyası artır; b) sistemin entropiyası azalır; c) sistemin entropiyası dəyişmir; d) istilik sistemdən ayrılır.
14. Ətraf mühitlə maddə, enerji və məlumat mübadiləsi aparan sistemlər adlanır:
a) qeyri-stasionar; b) dinamik; c) açıq; d) özünü təşkil etmək.
15. Aşağıdakı ifadələrdən hansı yanlışdır?
a) hissəciklər sisteminin ümumi mexaniki enerjisi saxlanılır; b) hissəciklərin qapalı sistemində daxili sürtünmə qüvvələri yalnız sistemin ümumi mexaniki enerjisini azalda bilər; c) qeyri-relativistik hissəciyin kinetik enerjisi zərrəciyin sürətinin kvadratına mütənasibdir; d) sıxılmış yayın potensial enerjisi xətti sıxılmanın kvadratına mütənasibdir.
16. Fizika və kimyada molekulların hərəkətinin təsadüfi ölçüsü:
a) temperatur; b) impuls; c) enerji; d) entropiya; e) hərəkət sürəti; e) entalpiya.
17. Sistemdə hərəkətin miqdarını təyin edən qiymətdir:
a) enerji; b) sürət; c) impuls; d) enerji; e) sürətin kvadratı; e) sürətlənmə.
18. Hansı müddəa doğrudur?
a) itkisiz enerji bir formadan digərinə çevrilə bilər;
b) enerjinin yalnız mütləq dəyəri fiziki məna daşıyır; c) təcrid olunmuş sistemin ümumi enerjisi dəyişir; d) düşən cismin potensial enerjisi həmişə onun kinetik enerjisindən böyükdür.
19. Hansı mülahizə düzgündür?
a) entropiya enerjiyə çevrilə bilər; b) təcrid olunmuş sistemdə hər hansı fiziki proses sistemin entropiyasını aşağı salır; c) entropiyanın azalması həmişə sistemin enerjisini artırır; d) bütün bioloji sistemlərdə entropiya yoxdur.
20. Sistemdə pozulma prosesinin artması aşağıdakılara uyğundur:
a) entropiyanın artması; b) entropiyanın azalması; c) entropiya dəyişməz qalır;
d) enerjinin artması; e) enerjinin azalması.
21. Köçürmə prosesi daxili enerji mexaniki iş olmadan deyilir:
a) istilik ötürmə; b) Broun hərəkəti; c) fotosintez; d) Kompton effekti.
22. Bununla bağlı bir bəyanat enerji vəziyyəti sistemlər düzgündür:
a) geri dönən prosesdə sistem ilkin vəziyyətinə qayıdır;
b) ətraf mühitlə enerji mübadiləsi aparırsa sistem qapalıdır;
c) ətraf mühitlə maddə mübadiləsi aparırsa sistem qapalıdır;
d) sistemdə diffuziya prosesləri gedirsə, sistem açıqdır.
23. Sistemdəki proseslər haqqında düzgün ifadələr varmı, hansılar:
a) daha çox nizamlı sistem daha yüksək entropiyaya malikdir və əksinə;
b) təcrid olunmuş sistemdə hər hansı fiziki proses sistemin entropiyasını artırır;
c) bütün real proseslər zamanla geri çevrilir; d) bütün ifadələr doğrudur.
24. Sistemin enerjisi haqqında düzgün ifadələr varmı?
a) itkisiz enerji bir formadan digərinə çevrilə bilər; b) təcrid olunmuş sistemin ümumi enerjisi dəyişmir; c) bütün real proseslər zamanla geri çevrilir;
d) bütün ifadələr doğrudur; d) doğru ifadələr yoxdur.
25. Təbiət elmində hansı fəaliyyət anlayışı daha qədimdir?
a) qısa hərəkət; b) uzaq məsafəli; c) yaxın fəaliyyət; d) nisbi hərəkət.
26. Təbiət elmində substansiya dedikdə:
Amma) fiziki sistem, sonsuz olan böyük rəqəm sərbəstlik dərəcələri;
b) sükunət kütləsi olan maddə növü; c) qarşılıqlı əlaqənin ötürülməsi üçün zəruri olan məkanın xüsusi vəziyyəti; d) qarşılıqlı təsir və elektromaqnit dalğalarını ötürən elastik hərəkətsiz mühit.
27. Qarşılıqlı təsirin kəmiyyət ölçüsü:
a) impuls b) güc; c) enerji; d) bucaq (fırlanma) momenti; e) entropiya.
28. Maddənin atom və molekulların toplusu kimi bütövlüyü əsasən aşağıdakılarla təmin edilir:
a) güclü qarşılıqlı əlaqə; b) zəif qarşılıqlı əlaqə; c) elektromaqnit qarşılıqlı təsir; d) qravitasiya qarşılıqlı təsiri.
29. Nyuton qanunları etibarlıdır:
a) yalnız inertial istinad sistemlərində; b) yalnız Yer şəraitində; c) yalnız sürtünmə qüvvələri olmadıqda; d) heç bir əlavə şərt olmadan.
30. Bədəni tarazlıqdan çıxaran qüvvə aşağıdakılara mütənasibdir:
a) bədənin potensial enerjisi; b) bucaq impulsu; c) bədənin sürətlənməsi; d) bədən sürəti;
e) sürətin kvadratı.
31. Dövlətin klassik parametrlərinin (və ya sərbəstlik dərəcələrinin) sayı maddi nöqtə:
a) altı; b) beş; dörddə; d) üç; e) iki; e) bir.
32. Klassik təbiət elmində qəbul edilmiş mexaniki enerjinin saxlanması qanunu praktikada həyata keçirilirmi?
a) bəli, çünki enerjiyə qənaət edilməlidir; b) yox, çünki hər hansı bir sistemdə sürtünmə və mexaniki hərəkətin istiliyə çevrilməsi var; c) yox, çünki hər şey istinad sistemindən asılıdır; d) bəli, çünki biz adətən kiçik ölçmə xətalarına məhəl qoymuruq.
33. Saxlanma qanunları mövcud olan fiziki kəmiyyətləri göstərin:
a) kütlə; b) impuls; c) vaxt; d) bucaq impulsu; e) enerji; f) entropiya; g) həcm;
h) elektrik yükü; i) ətalət anı; j) sürətlənmə.
34. Zamanın vahidliyi şəklində simmetriya belə təzahür edir:
35. Məkanın homogenliyi şəklində simmetriya özünü belə göstərir:
a) impulsun saxlanması qanunu; b) bucaq impulsunun saxlanma qanunu; c) enerjinin saxlanma qanunu; d) maddənin saxlanma qanunu.
36. Fizika qanunları ... əsaslanır.
37. Mənbə cazibə qüvvəsi(cisimlərin qarşılıqlı təsiri) belədir:
a) maddənin sıxlığı; b) kütlə; c) çəki; d) vaxt; e) impuls; e) sürət.
38. Enerjinin saxlanması nə ilə (hansı simmetriya ilə) bağlıdır?
a) fəzanın izotropiyası; b) vaxtın vahidliyi; c) məkanın homogenliyi;
d) məkan-zamanın homogenliyi; e) zaman izotropiyası.
39. İmpulsun saxlanması qanunu aşağıdakılardan əmələ gəlir:
a) Qalileyin nisbilik prinsipi; b) fəzada paralel yerdəyişmələr (tərcümələr və ya yerdəyişmələr) ilə fiziki qanunların dəyişməzliyi; c) məkanın homogenliyi; d) vaxtın vahidliyi; e) zamanda paralel yerdəyişmə ilə fiziki qanunların dəyişməzliyi.
40. Enerjinin saxlanması qanunu aşağıdakılardan irəli gəlir:
a) nisbilik prinsipi; b) Noether teoremləri; c) zamanın paralel yerdəyişmələri ilə fiziki qanunların dəyişməzliyi (müvəqqəti tərcümələr); d) fəzada paralel yerdəyişmələrlə fiziki qanunların dəyişməzliyindən; e) zamanın vahidliyi.
41. İstənilən strukturların formalaşması həmişə ... ilə bağlıdır.
a) entropiyanın dəyərinin artması; b) rabitə enerjisinin ayrılması və yayılması;
c) bağlayıcı enerjinin udulması; d) bağlanma enerjisinin artması.
42. Enerjinin istiliyə çevrilməsi nəticəsində keyfiyyəti ...
a) dalğalanma b) aşağı düşür; c) yüksəlir; d) eyni qalır.
43. Məkan və zamanın simmetriyaları arasında uyğunluq qurun və onlardan aşağıdakılar əsas fiziki kəmiyyətlərin (sol və sağ sütunlar) saxlanma qanunlarıdır:
44. Eyni maddənin aqreqasiya vəziyyəti dəyişdikdə entropiyanın artma ardıcıllığını göstərin:
a) plazma; b) qaz; c) maye; d) bərk cisim.
45. Maye buxara çevrilir, entropiya isə ...
46. Maye bərk cismə keçir, entropiya isə ...
a) yüksəlir b) aşağı düşür; c) dəyişmir; d) yox olur (sıfıra gedir).
47. Qaz mayeyə çevrilir, entropiya isə ...
a) yüksəlir b) aşağı düşür; c) eyni qalır d) yox olur (sıfıra gedir).
48. Dünyanın mexaniki mənzərəsi ilə bağlı mövqeyi müəyyən edin:
a) tədqiq olunan qarşılıqlı əlaqə qısamüddətli fəaliyyət prinsipini təmin edir; b) dünya kontinuum obyektləri ilə təmsil olunur; c) tədqiq olunan hadisələrin mənzərəsi səbəb-nəticə (deterministik) əlaqələrlə unikal şəkildə şərtlənir; d) mexanikada aparıcı üsul riyazi modelləşdirmə üsuludur.
49. Klassik mexanikanın aparıcı prinsipi:
a) Qalileyin nisbilik prinsipi; b) qısamüddətli fəaliyyət prinsipi; c) Heisenberg qeyri-müəyyənlik əlaqəsi; d) Maupertuisin virtual yerdəyişmələr prinsipi.
50. Klassik mexanikanın əsas riyazi formalizmləri bunlardır:
a) Nyutonlar; b) Hamiltoniyalılar; c) Laqrangian; d) Eyler; e) Qaliley; e) Laplas.
51. Dünyanın mexaniki mənzərəsinin mahiyyəti aşağıdakılarla bağlı müddəalarla çatdırılır:
a) qarşılıqlı təsirin qısa məsafəli hərəkət vasitəsilə ötürülməsi; b) qarşılıqlı təsirin uzaq məsafəli fəaliyyət vasitəsilə ötürülməsi; c) maddi dünyada kontinuum obyektlərinin unikallığı; d) maddi aləmdə korpuskulyar obyektlərin unikallığı.
52. Qısa məsafəli qarşılıqlı təsir prosesinin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, məlum qarşılıqlı təsirlərdən hər hansı biri ötürülür:
a) hər hansı obyektlər arasında dərhal; b) dərhal yalnız ən yaxın obyektə;
c) sonlu sürətə malik qonşu obyektlər arasında; d) vakuumda işığın sürətindən çox olmayan sürətlə obyektdən obyektə.
53. Yalnız dünyanın mexaniki mənzərəsinə aid olan yeganə müddəanı təyin edin:
a) qarşılıqlı əlaqənin ötürülməsi qısamüddətli fəaliyyət prinsipinə əsaslanır;
b) dominant təmsil maddənin kontinuum xassələrinə verilir;
c) maddənin korpuskulyar-dalğa xassələri təzahür edir;
d) hadisələr zənciri səbəb-nəticə əlaqələri ilə unikal şəkildə müəyyən edilir;
e) təmsilin əsasını bilik obyektlərinin ideallığı təşkil edir.
54. Fizikanın qorunma qanunları ... əsaslanır.
a) simmetriya prinsipləri; b) təcrübə ilə müəyyən edilmiş faktlar; c) fərziyyələrin irəli sürülməsi; d) ilkin mövqelərin təhlili.
a) daha çox nizamlı sistem daha yüksək entropiyaya malikdir və əksinə;
b) təcrid olunmuş sistemdə hər hansı fiziki proses sistemin entropiyasını artırır;
c) bütün real fiziki proseslər geri çevrilir;
d) bütün bioloji sistemlərdə entropiya həmişə mənfi olur;
e) enerji və entropiya bir-birinə çevrilə bilər.
Aşağıdakı ifadələrdən hansı doğrudur?
a) entropiya enerjiyə çevrilə bilər;
b) təcrid olunmuş sistemdə hər hansı fiziki proses sistemin entropiyasını aşağı salır;
c) entropiyanın azalması həmişə sistemin enerjisini artırır;
d) bütün bioloji sistemlərdə entropiya yoxdur.
3-5.96. Dalğa uzunluqlarının (enerjilərin) azalan ardıcıllığı ilə düzgün seçilmiş elektromaqnit şüalanma ardıcıllığı:
a) radiodalğalar, ultrabənövşəyi şüalar, infraqırmızı şüalar;
b) radiodalğalar, infraqırmızı şüalar, ultrabənövşəyi şüalar;
c) ultrabənövşəyi şüalar, radiodalğalar, infraqırmızı şüalar;
d) infraqırmızı şüalar, radiodalğalar, ultrabənövşəyi şüalar.
3-5,97. Sistemdə pozğunluq prosesinin artması aşağıdakılara uyğundur:
a) entropiyanın artması;
b) entropiyanın azalması;
c) entropiya dəyişməz qalır;
d) enerjinin artması;
e) enerjinin azalması.
Aşağıdakı radiasiyalardan hansının enerjisi daha yüksəkdir?
a) mikrodalğalı soba;
b) infraqırmızı;
c) qamma şüalanması;
d) relikt.
3-5.99. Mexanik iş görmədən daxili enerjinin ötürülməsi prosesi adlanır:
a) istilik ötürmə;
b) Broun hərəkəti;
c) fotosintez;
d) Kompton effekti.
3-5.100. Enerjinin ölçü vahidinə ad verən alim:
b) Joule;
c) Volta;
e) Oersted.
Sistemin enerji vəziyyəti haqqında hansı mülahizə doğrudur?
a) geri dönən prosesdə sistem ilkin vəziyyətinə qayıdır;
b) ətraf mühitlə enerji mübadiləsi aparırsa sistem qapalıdır;
c) ətraf mühitlə maddə mübadiləsi aparırsa sistem qapalıdır;
d) sistemdə diffuziya prosesləri gedirsə, sistem açıqdır.
3-5.102. Vernadskinin biokütlənin qorunması qanununun işləməsi aşağıdakılara əsaslanır:
a) enerjinin saxlanması qanunu;
b) qeyri-entropiyanın sabitliyi;
c) Hekelin biogenetik qanunu;
d) Priqojinin dissipativ strukturlar nəzəriyyəsi;
e) kütlənin saxlanması qanunu.
Sistemdəki proseslərlə bağlı hansı ifadə doğrudur?