ТЕРМОДИНАМИКАНЫҢ 2 ЗАҢЫ.
1.Өз бетінше жүретін процестердің бағыты. Энтропия.
Термодинамиканың 1 заңы бойынша, кез келген процестің барысында, оның ішінде, жанды ағзаларда жүретін процестерде де энергия өшпейді және жоқтан пайда болмайды. Энергияның әртүрлі формалары бір-біріне эквивалентті мөлшерде айналады. Бірақ термодинамиканың 1 заңы энергияның тасымалдануына негізделген процестің бағыты, энергияның ауысуы қаншалықты толық жүретіндігі және химиялық процестің орындалу шегі туралы ақпарат бермейді. Сондықтан бұл мәселелерді шешу үшін басқа термодинамикалық факторларды пайдалану керек.
Неге реакция кері бағытта жүрмейді. Бұл процесті түсіндіру үшін Ю.Томсен және М.Бертло ұсынған максимал жұмыс қағидасын пайдалануға болады. Ол бойынша, жылуды бөле жүретін реакциялар ғана өз бетінше жүруі мүмкін. Бірақ, орыс ғалымдары Д.И.Менделеев және А.Л.Потылицин бұл қағидаға бағынбайтын көптеген фактлерді келтіріп, өз бетінше жүретін эндотермиялық реакциялардың да болатындығын дәлелдеді.
Химиялық және физикалы-химиялық процестердің өз бетінше жүруі жүйенің өз ішкі энергиясын минимумға жеткізіп, энергияның артық мөлшерін барынша сыртқы ортаға бөлуге ұмтылуына байланысты болатындығы айқын. Табиғи процестердің өз бетінше орындалуының екінші себебіне жүйенің максимум ретсіздікке ұмтылуы жатады. Осыдан, барлық өз бетінше жүретін процестер мынадай екі негізгі факторға байланысты орындалады: жүйенің минимум энергияға ұмтылуы;
|
|
|
жүйенің максимум ретсіздікке, мүмкіншілігі жоғары күйге ұмтылуы.
Жүйенің мүмкіншілігі жоғары күйінің немесе ретсіздік шамасының сипаттамасына энтропия S, Дж/ моль К жатады. Энтропия да температура, қысым, ішкі знергия және энтальпия сияқты жүйенің немесе заттың табиғатына және күйіне байланысты болады. Термодинамикалық жүйенің белгілі бір күйіне энтропияның белгілі бір мәні сәйкес келеді және жүйенің аталған күйінің мүмкіншілігі неғұрлым жоғары болса, энтропия да соғұрлым жоғары болады.
11. Гомологтік қатар заңы немесе Н.И.Вавилов заңы.
Н.И Вавилов атақты орыс генетигі. Жер шарының бес континентінің мәдени өсімдіктері және олардың жабайы түрлерін ұзақ жылдар бойы зерттеді. Осы зерттеулердің нөтижесінде, ол 1920жылы тұқым қуалайтын өзгергіштіктің гомологтік катарлар заңын ашты. Бүл заңның мәні мынада. Генотиптері жакын, шыққан тегі бір, туыстык, катынасы бар түрлер мен туыстардың тұқым қуалайтын өзгергіштігі ұқсас келеді. Мысалы, астық тұқымдас өсімдіктердің зерттелген 38 белгілерінің гомологтік қатарлары қарабидайда — 37, бидайда — 37, сұлыда — 35, тарыда — 27, жүгері мен күріште — 32 ұқсас белгілері табылған. Гомологтік қатарлар заңын өсімдіктер селекциясында қолданып, қант қызылшасының бір ұрықтыққа негізделген сорттарын шығарды. Н.И. Вавилов өзгергіштік тек гомологтік қатарлары жақын өсімдіктерде ғана емес, сонымен қатар сүтқоректілерде де кездесетінін көрсетті. Мысалы, қысқа саусақты белгі ірі қара малда, қойда, итте және адамда, ал альбинизм белгісі барлық омыртқалы жануарлар кластарында кездеседі. Гомологтік қатарлар заңы көмегімен әлі ғылымда белгісіз мутация түрлерінін болуын алдын ала болжауға болады. Бұл өсімдіктердің жаңа сорттарын және жануарлардың асыл тұқымын шығаруға мүмкіндік береді. Осы заңның көмегімен бұрын белгісіз болып келген қатты бидайдың күздік формасын болжап, ол бірнеше жылдан кейін Түрікменстан жерінде табылды. Н.И. Вавиловтың пікірі бойынша, адамда туатын мута- циялар жануарларда да кездеседі. Шынында, жануарларда кездесетін көптеген мутациялық өзгерістерді адамның тұқым қуалайтын ауруының моделі ретінде қарауға болады. Мысалы, иттерде жыныспен тіркесіп тұқым қуалайтын гемофилия ауруы болады. Тұқым қуалайтын тас керең ауруы теңіз шошқасында, тышқандар мен иттерде болады. Сонымен гомологтік катарлар заңы тұқым қуалау өзгергіштігінің жалпы заңдылығы бола отырып, селекция үшін теориялық және практиканың маңызы зор. Н.И.Вавиловтың гомологтық қатар заңының мәні. Оның мәні, генетикалық жақын түрлер мен туыстардың тұқым қуалайтын өзгерушілік қатары, бір-біріне ұқсастығында. Мысалы, сүтқоректілер класында көптеген мутациялар адам фенотипінде кездесетін белгілерді көрсетеді. Жануарларда байқалатын көптеген гендікмутацияларда, адамда тұқым қуалайтын ауытқуларға ұқсас. Мысалы, гемофилия ауруы иттерде кездессе, хомяк, егеуқұйрық тышқандарында гемофилия, қант диабеті, ахондроплазия, бұлшық ет дистрофиясы және басқа да аурулар кездеседі. Адамда, басқа организмдердегідей, мутацияның барлық түрлері байқалуы мүмкін. Жаңа организмнің пайда болуына себепші, жыныстық клеткадағы генетикалық ақпараттың өзгеруі, хромосомалардың саны мен сапалық өзгерулерімен тығыз байланысты. Жалпы генетика оларды геномдық, оның құрылымының өзгеруін – хромосомдық, ал молекулярлық деңгейде өзгеруін – гендік мутация дейді. Дәрігерлік генетикада, бірінші екі жағдаймен байланысты ауруларды хромосомдық, ал молекулярлық деңгейдегі мутациямен байланысты ауруларды гендік аурулар дейді.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тұқым қуалайтын аурулар, дәрігерлік мамандықтың барлық түрінде де кездеседі: терапияда, хирургияда, невропатологияда, акушерлік және гинекологияда, педиатрияда, эндокринологияда және т.б. Гендік мутация нәтижесінде пайда болатын ауруларды генеалогиялық (жанұялық) әдіс арқылы, ұрпақтан – ұрпаққа және туыстарға берілу жолдарын анықтауға болады, себебі, мутантты гендер ұрпақтан-ұрпаққа беріліп отырады. Бірқатархромосомдық өзгерістер көптеген ауытқулармен, тіршілік ету мүмкіншілгі жоқ организмдердің пайда болуына соқтырады. Хромосомдық мутация тұқым қуаламайды, бірақта әр ұрпақта олар белгілі мөлшерде (0,5-0,7%) фенотипі де, генотипі де қалыпты адамдарда, жаңадан пайда болған мутация түрінде байқалады. Генетикалық және клиникалық оқулықтарда, тұқым қуалайтын, туғаннан байқалатын және жанұялық деген ұғымдар бар. Оларды дұрыс түсініп, орынды пайдалана білген жөн. Мысалы, тұқым қуалайтын аурулардың бірқатары туғаннан байқалғанымен, олардың пайда болу жолдары әртүрлі. Бір жанұяда бірнеше адамның бір түрлі аурумен ауырулары мүмкін, сондықтан, оны да жанұялық тұқым қуалайтын ауру дейді. Жанұялық аурулардың бірқатары қоршаған орта жағдайларымен байланысты. Олар тұқым қуаламайды. Адамда гендер саны толық анықталмаған, шамамен 100000 болуы мүмкін. Геннің, қандай да болмасын мутациясы, белоктың құрылысын немесе санын өзгертеді. Зат алмасумен, тұқым қуалайтын аурудың басым көпшілігі құрылымдық гендер болатын мутацияның нәтижесі. Мутацияланған әрбір ген, әрбір жаңа аллельдер жұбын беруі мүмкін. Олардың саны өте көп. Себебі бірнеше жүз нуклеотидтер бар. Адамда, нүктелік мутацияның жиілігі осы күнге дейін әлі анықталмаған. Теория жүзінде, доминантты мутацияларды есепке алу қиын емес. Гендік мутациялар морфологиялық (қосбармақ, қысқа саусақ, жалпақ табан), физиологиялық (қан қысымының жоғарылауы, гемофилия, нерв жүйесінің өзгеруі) және биохимиялық өзгерістерімен сипатталады. Олар, негізінен зат алмасудың бұзылуынан пайда болады. Өлімге душар және өлімші қылатын-мутантты гендер, адам өміріне, немесе өмір мерзіміне әртүрлі әсер етуіне байланысты ерекшеленеді. Адамда да, жануарлардағыдай, ұрықты іште даму кезінде, немесе жаңа туған нәресте шағында, өлімге душар қылатын, летальды гендер табылған. Летальды гендер доминантты да, рецессивті де болады.
Аминқышқылы алмасуының бұзылуына және бір мысал – альбинизм. Бұл белгі, биохимиялық тіркесім реакцияның екінші бөлігінің бұзылуынан болады. Фермент тирозиназа болмағандықтан тирозин ыдырамай қалады да, ол меланинге ауыса алмайды. Гендік мутациялар, көміртегінің алмасуларына да әртүрлі әсерін тигізеді. Белгілі бір ферменттің зақымдануынан сүт қантын қорытпау (галактоземия), фруктозаны қорытпау (фруктоземия) тәрізді өзгерістер байқалады. Олардың ішінде жиі кездесетін ауру – қант диабеті. Оның негізгі себебі инсулин гормонының жетіспеуі, немесе тканьдардың сол гормонды қабылдамауы. Сондықтан, гликонның пайда болу процесі төмендейді де, қанда глюкоза көбейіп, оның біраз бөлшегі несіппен сыртқа шығарылады. Май алмасудың бұзылуы, қанның сары суында, майлардың мөлшерін көбейтуге соқтырады. Ол атеросклероздың дамуына тікелей әсер етеді. Пурин алмасуына қатысты ферменттердің жетіспеуінен, қанда несіп қышқылы көбейіп, денеле несіпқышқыл тұздарының шөгуінен, подагра аруы пайда болады. Тұқым қуалаушылықтың әсерінен, минералдың алмасуы да бұзылады. Мысалы, калийдың және фофордың алмасуларының әртүрлі өзгерістерін айтуға болады. Адамда байқалатын бірқатар өзгерістер, бір емес, бірнеше гендердің әрекеттері, немесе полигендік тұқым қуалаушылықтың нәтижесі. Оған қан қысымының көтерілуі, атеросклероз және подагра ауруы мысал бола алады. Олар, тұқым қуалайтын ауруларға бейімділік, қоршаған ортаның қолайлы жағдайларынан байқалмай, жеңіл түрде өтуі де мүмкін. Өсімдіктерді сұрыптау. Сұрыптаушы үшін сұрыптауға қолданылатын бастапқы материялдың қасиеттерін бөлу өте маңызды. Осы алаңда орыс генетигі Н.И.Вавиловтың (1887-1943) ашқан екі жаңалығы өте маңызды болды. 1) Тұқым қуалайтын өзгергіштегі гомологиялық қатарлар заңы.: бір- біріне генетикалық тұрғыдан жақын (шығу тегі бір) түрлер және туыстардың тұқым қуалайтын өзгергіштігі ұқсас болады. Түрлермен туыстар бір-біріне неғұр-лым жақын болса белшілерінің өзгергіштігід есоғұрлым жақын болады. Бұл заңды Н.И.Вавилов өсімдіктерге байланысты тұжырымдады, кейін жануарлар мен микроағзалар үшін де дәлелденді. 2) Мәдени өсімдіктердің шығу орталықтарын анықтауға Н.И.Вавилов зор еңбек сіңірді. Ол дүние жүзі бойынша экспедициялар ұйымдастырып, мәдени өсімдіктердің алуан түрлері мен олардың географиялық таралу аймақтарын зеріттеді. Н.И.Вавилов мәдени өсімдіктердің барлық географиялық аймақтарға бірдей тарамайтынын және әр дақылдың өзінің шығу орталығы болатынын анықтады.
Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 1; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!