химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

одномерным задачам, особенно существенным для биофизики (матричный синтез биополимеров) (см., например, [43, 44]).

Понятие кооперативных процессов, введенное применительно к фазовым превращениям в ансамблях, содержащих большое число частиц, трактуется в современной биофизике расширительно. Любые явления, определяемые взаимодействием даже малого числа элементов системы, принято называть кооперативными. В этом смысле кооперативна, например, протекающая в две стадии химическая реакция типа

А + В^АВ, АВ + В^АВ2,

если константы равновесия первой и второй стадий различаются. В данном случае изотерма связывания вещества В веществом А может иметь особенность (например, точку перегиба), тогда как при равенстве обеих констант эта изотерма плавно идет к насыщению подобно изотерме Лэнгмюра. S-образность кривой связывания, как правило, свидетельствует о кооперативности системы (см. ниже гл. 7).

При дальнейшем расширении понятия можно считать кооперативной и гетерогенную систему, свойства которой существенно зависят от взаимодействий между ее однородными и неоднородными элементами. Мы переходим, тем самым, от понятия кооперативности к более широкому понятию системности в том смысле, в каком его вводит Берталанффи [3].

Статистическая физика не располагает пока методами, позволяющими рассматривать поведение совокупности многих взаимодействующих разнородных элементов, в которой каждый сорт элементов представлен малым их числом. Поведение такой совокупности определяется не статистическими, но динамическими законами. Взаимодействие элементов приводит к организации системы, т. е. к пространственной и временной упорядоченности элементов и процессов, развивающихся в системе. Вопреки утверждению Берталанффи, понятие организации естественно возникает и в обычной физике, непосредственно не учитывающей индивидуальности элементов системы. Так, конденсация газа в жидкость, кристаллизация жидкости, спонтанное намагничивание ферромагнетика означают организацию. Другой пример, не относящийся к системе, содержащей большое число элементов,— распределение электронов в атоме по оболочкам. Организующим принципом здесь является принцип Паули. Главное отличие организованной биологической системы от организованной, упорядоченной системы, изучаемой обычной физикой, состоит в том, что биологическая система неравновесна, открыта и гетерогенна. Это создает большие и еще далеко не преодоленные трудности в развитии соответствующих разделов биофизики, рассмотрение которых выходит за рамки этой книги.

§ 1.6. БИОФИЗИКА

Биофизика есть физика живых организмов. Термодинамический и теоретико-информационный анализ явлений жизни снял кажущиеся противоречия между физикой и биологией. Нельзя не согласиться с Эйгеном, когда он утверждаету что современная физика в принципе достаточна для объяснения явлений жизни, для обоснования биологии [13]. Такое обоснование требует введения новых понятий (например, понятия селективной ценности информации), но не построения принципиально новой физики. Новая физика, скажем, квантовая механика или теория относительности, возникала в результате установления границ применимости ранее принятых представлений. В биологии мы пока не встречаемся с такими границами для физики.

Биофизическое исследование начинается с постановки физической проблемы, формулируемой на основе общих законов физики и атомно-молекулярных (т.е. квантовомеханических) представлений. Путь биофизики идет через феноменологию (прежде всего через термодинамику и теорию информации), к атомно-молекулярному исследованию живого тела. Живое тело принципиально макроскопично, состоит из очень большого числа атомов, молекул, звеньев полимерных цепей, обладающих в той или иной мере независимыми степенями свободы. Упорядоченность биологической системы и ее способность к развитию не могли бы существовать, если бы система была микроскопической и, значит, подверженной очень большим флуктуациям [10].

Биологическая проблема может решаться средствами физики (скажем, с помощью электронного микроскопа), но от этого исследование еще не становится биофизическим. И, напротив, физическая задача может решаться биологическими средствами. Так, постановка проблемы генетического кода — соответствия между последовательностью аминокислотных остатков в белковой цепи и последовательностью нуклеотидов в ДНК—есть постановка физической задачи, основанная на физико-химической гипотезе о существовании кода. Решение этой физической задачи было, однако, получено с помощью чисто биологических и химических методов (см. § 9.6).

Постановке физической проблемы всегда предшествует большая работа в области биологии, физиологии, биохимии, цитологии и т. д. Биофизика — обширное поприще новых крупных открытий, решений подлинных загадок природы. Может показаться, что к какой бы биологической проблеме ни обратился физик, он сравнительно быстро придет к такому открытию, ибо мощь его идей и методов очень велика. Однако истинная ситуация оказывается иной. Сложность биологических объектов и явлений з

страница 17
< 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 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Молекулярная биофизика" (4.80Mb)


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

 

 

Реклама
Мебельная ручка WMN.654X.096.M00D1
котел на дизтопливе для отопления частного дома цена
туалетный столик трансформер
ремонт холодильника Hansa RFAK310iBF inox

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
(07.12.2016)