химический каталог




Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций

Автор П.Гленсдорф, И.Пригожин

ВДЯреакшш Жабопш- лись т исен массе раствора одновременно —

они начинались в какой-то одной точке и затем распространялись по всем направлениям с различными скоростями. После некоторого числа осцилляции в растворе возникала небольшая концентрационная неоднородность, состоящая из чередующихся красных и синих слоев. Картина установления этой Еаеоднородности показана на рис. 15.7. В процессе установления структуры с чередующимися слоями временные осцилляции наблюдались в той части раствора, где эта структура еще не устанонилась. Поскольку реакция осуществлялась п замкнутой системе, описанная выше пространственная структура существовала лишь ограниченное время (около 30 мин), после чего система достигала равновесия и распределение вещества снова становилось однородным. Эксперимент был проведен при различных температурах. При этом всегда воспроизводились диссипативные СТРУКТУРЫ, но ВРЕМЯ их ВОЗНИКНОВЕНИЯ» как И ВРЕМЯ ИХ СУЩЕСТВОВАНИЯ, изменялось.

Было БЫ интересно повторить ЭТИ эксперименты на стационарных открытых системах. Некоторые результаты в этом направлен

Рис. 15.7. Установление диссипативной пространственной структуры,

\

НИИ БЫЛИ получены. Жаботинским [201]. НАБЛЮДАВШИЕСЯ ЖОЛЬЦЕВЫЕ УЗОРЫ ПОЯВЛЯЛИСЬ В ОДНОРОДНОЙ СРЕДЕ И ВСЕГДА ПОСЛЕ ВОЗНИК* новения ОСЦИЛЛЯЦИИ. Этот ВЫВОД ПОДТВЕРЖДАЕТСЯ также и ТЕМ наблюдением, ЧТО В ЭКСПЕРИМЕНТАХ С ИСХОДНЫМИ КОНЦЕНТРАЦИЯМИ, ЛЕЖАЩИМИ вне ОБЛАСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОСЦИЛЛЯЦИИ, ОПРЕДЕЛЕННОЙ ЖАБОТИНСКИМ, СИСТЕМА ОСТАВАЛАСЬ ОДНОРОДНО! И КОЛЬЦА НЕнаблюдалось. Не исключено, что существует область, в которой устанавливается пространственная структура без осцилляции, т. е. путем смены устойчивости (как в случае ячеек Бенара, гл. 11), однако до сих пор это явление не наблюдалось.

Взаимосвязь между диссипатнвной пространственной структурой и временными осцилляциями здесь очень неясная. По-видимому, пространственная структура появляется как результат неустойчивости предельного цикла. Вдали от равновесия однородное решение становится неустойчивым по отношению к малым спонтанным ' флуктуациям. Эти флуктуации не затухают, как это было бы вблизи термодинамически устойчивого состояния, а нарастают до тех пор, пока не устанавливается новое «квазипериодическое состояние». Последнее в свою очередь может стать неустойчивым, как только становятся существенны эффекты диффузии; именно тогда и возникает диссипативная пространственная структура. Ясно, что такая ситуация может возникнуть лишь прн подходящем соотношении между скоростями реакции и дуффизии.

15.7. Предельные циклы и диссипативные структуры в мультиферментативных реакциях

Исследование возможностей появления предельных циклов и диссипативных пространственных структур в биохимических реакциях представляет несомненный интерес. Осцилляции в жнвых системах возникают на разных уровнях; они имеют различные свойства и широкий диапазон частот. Например, осцилляции могут происходить на молекулярном уровне (осцилляции- концентраций метаболитов в ферментативных реакциях), на клеточном уровне (тогда они могут быть связаны с механизмами генетической индукции и репрессии, описанными Жакобом, Моно и Гудвином [62]) или на надклеточном уровне (циркадные ритмы). Последние явления имеют большие периоды и, вероятно, не сводятся только к химическим эффектам.

Круг таких явлений очень широк, и мы не можем в рамках этой/книги обсуждать свойства и смысл биологических ритмов, как и вопрос о пространственной дифференцировке. С этой точки зрения недавно были рассмотрены три характерных примера ферментативных реакций, представляющие различные каталитические схемы ) [158]:

1) модель Чернавской и Чернавского [31] для темпового фотосинтеза;

2) ферментативная реакция с ингибированием субстратом и продуктом (Сельков [169, 170]);

страница 84
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

Скачать книгу "Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций" (3.09Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить дом дачу по новорижскому шоссе
купить лавку алюминевую парковая
www.argumet.ru/kuhmeb/vann002.html
аскона моника кровать цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.09.2017)