Перспективы развития химии в 21 веке.

Стадия эволюции Вселенной 1.Адронная эра. Вселенная состояла из частиц и античастиц, которые, объединяясь в группы, образуют адроны (протоны, нейтроны и др.) Главное событие – превращение частиц и античастиц, но остается некоторое количество протонов и нейтронов, которые послужили материалом, из которого построена вся Вселенная. 2.Начало синтеза элементов приблизительно через 100 с после начала расширения Вселенной. ( образованием ядер водорода и гелия.) 3.Через 300 тысяч лет после Большого взрыва - этап рекомбинации (процесс обмена) ядер и электронов с образованием атомов водорода и гелия. Продолжался 700 тыс. лет. В процессе дальнейшего расширения понижалась температура вещества, Вселенная стала прозрачной. 4. Через 1 млн. лет наступила звездная эра – процесс образования протозвезд и протогалактик, из которых постепенно формировались звезды, галактики и т.д. В конце 20 века была создано гипотеза инфляционной («раздувающейся»). В ней описывалась эволюция вселенной на самых ранних стадиях, ее развитие началось с момента, когда она находилась в состоянии ложного вакуума. Считается, что этот период «инфляции» предшествовал Большому взрыву. 25.Понятие метагалактики Совокупность галактик всех типов  образует Метагалактику — доступную наблюдениям часть Все­ленной. Одно из важнейших свойств Метагалактики — ее постоянное рас­ширение, «разлет» скоплений галактик (об этом свидетельствуют «красное смещение» в спектрах галактик и открытие реликтового излучения ( независимого от направ­ления внегалактическое теплового  излучения) В прошлом расстояния между галактиками были меньше, а сами галактики в прошлом были протяженными и раз­реженными газовыми облаками, которые  образовывали газовое облако, испытывавшее постоянное рас­ширение. Важное свойство Метагалактики — равномерное распределение в ней вещества. Метагалактика — однородна и изотропна (равномерно по всем направлениям). Многие ученые считают, что  существует множество вселенных (метагалактик), образовав­шихся в результате «Большого Взрыва», связанных между собой некими материальными «каналами», о которых мы пока можем толь­ко догадываться и для познания которых понадобится как минимум завершенная теория супергравитации. 26.Эволюция и строение галактик.   Галактика — гигантская система, состоящая из скоплений звезд и туманностей, образующихся в пространстве. По форме галактики разделяются : 1) эллиптические – распределение звезд равномерно убывает от центра 2)спиральные(наша галактика) – Млечный путь 3) неправильные – отсутствует центральное ядро Радиогалактики – характеризуются мощным излучением, превосходящим видимое излучение В строении «правильных» галактик -  центральное ядро и сферическая  периферия, в форме огромных спиральных ветвей или  эллиптического диска, включающих наиболее горячие и яркие звезды и массивные газовые облака. Звезды и туманности -  принимают участие в расширении Вселенной и  участвуют во вращении галактики вокруг оси. Создание галактик начинается облака, в котором впоследствии образуется ядро ( состоящее из звезд), затем облака закручиваются в спиральные ветви. Из ядра выбрасываются массы и располагаются вблизи от него. 27. Образование, строение и эволюция звезд.  97% Галактики сосредоточено в звездах -  гигантских плазменных образованиях различной величины, температуры, характеристикой движения.    Возраст звезд меняется в  большом диапазоне значений: от 15 млрд лет, соответствующих возрасту Вселенной, до сотен тысяч — самых молодых. Есть звезды, которые образуются в настоящее время .   Рождение звезд происходит в газово-пылевых туманностях под действием гравитационных, магнитных и других сил, благодаря которым идет формирование неустойчивых однородностей и диффузная материя распадается на ряд сгущений. Если сгущения сохраняются долго, то затем  они превращаются в звезды. Звезды эволюционируют от протозвезд, гигантских газовых шаров, слабо светящихся и с низкой температурой, к звездам — плотным плазменным телам с температурой внутри в миллионы градусов. Состоят из ядра, а также  водорода, который  при участии углерода превращается в гелий. Звезды не существуют изолированно, а образуют системы.   Эволюция. Сначала, это холодное разряженное облако межзвёздного газа, при действии собственного тяготения оно принимает форму шара, при сжатии энергия гравитации переходит в тепло и температура ее возрастает. Когда достигается определенная температура, процесс сжатия завершается и появляется полноценная звезда.   28.Гипотезы происхождения Солнечной системы.  Солнечная система -  группа небесных тел, различных по размерам и физическому строению. В неё входят: Солнце, девять больших планет, десятки спутников планет, астероиды, кометы, метеоритные тела Солнечная система, образовалась примерно 5 млрд лет назад, Солнце — звезда второго (или еще более позднего) поколения. Таким образом, Солнечная система возникла на продуктах жизнедеятельности звезд предыдущих поколений, скапливавшихся в газово-пылевых облаках. ( Солнечная система малая часть звездной пыли) 1)  Гипотеза Канта—Лапласа, хотя разрабатывались они независимо друг от друга. Согласно гипотезе система планет вокруг Солнца образовалась в результате действия сил притяжения и отталкивания между частицами рассеянной материи (туманности), находящейся во вращательном движении вокруг Солнца. 2) гипотеза Дж. X. Джинса. Он предположил, что когда-то Солнце столкнулось с другой звездой, в результате чего из него была вырвана струя газа, которая, сгущаясь, преобразовалась в планеты. 3) Современные концепции происхождения : Считается вероятным, что электромагнитные силы сыграли решающую роль при зарождении Солнечной системы. Солнце и планеты состояли из ионизированного газа, после того как образовалось Солнце к нема стали притягиваться звезды 29. Планеты солнечной системы и их происхождения.      Солнечная система состоит из – Солнца, 9 больших планет, их спутников, астероидов, многочисленных комет и межпланетной среды. ( Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон) 1) Кант, считал, что эволюция заключалась в развитии холодной пылевой туманности, входе которого сначала возникло Солнце, а потом родились и планеты.  Гипотеза Канта— согласно гипотезе система планет вокруг Солнца образовалась в результате действия сил притяжения и отталкивания между частицами рассеянной материи (туманности), находящейся во вращательном движении вокруг Солнца. 2) В основе гипотезы О.Ю. Шмидта лежит мысль об образовании планет путем объединения твердых тел и пылевых частиц. Пылевые частицы сконцентрировались в центральной плоскости, образовав слой повышенной плотности. Когда плотность слоя достигла критического значения, его собственное тяготение стало «соперничать» с тяготением Солнца. Сталкиваясь друг с другом пылевые сгустки  образовали множество сплошных плотных тел. Наиболее крупные из них приобретали почти круговые орбиты и в своем росте начали обгонять другие тела, став потенциальными зародышами будущих планет .   30. Малые тела Солнечной системы (спутники, кометы, астероиды, метеоры). Астероиды (малые планеты ) -  плотные и прочные тела ,движущиеся вокруг солнца (каменные, железокаменные и железные) Астероид является холодным телом и отражает солнечный свет, и поэтому мы можем наблюдать его в виде звездообразного объекта. Комета (хвостатая звезда) -  это физическое явление. Ядро кометы представляет собой смесь  пылевых частиц, водяного льда и замерзших газов.  Размеры кометных ядер от 1 до 100 км. Метеор – это небесное тело, сгорающее при входе в атмосферу. Кратковременные вспышки, возникающие в земной атмосфере при вторжении в нее быстро движущихся мельчайших твердых частиц, получили название метеоров. Спутник — небесное тело, обращающееся по определённой траектории (орбите) вокруг другого объекта. Различают искусственные и естественные. 31. Зарождение Земли и концепции развития Земли. Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из солнечной туманности около 4,54 миллиарда лет назад и вскоре после этого приобрела свой единственный естественный спутник — Луну. Предположительно жизнь появилась на Земле примерно 3,9 млрд лет назад. С тех пор биосфера Земли значительно изменила атмосферу , обусловив количественный рост аэробных организмов, а также формирование озонового слоя, который вместе с магнитным полем Земли ослабляет вредную для жизни солнечную радиацию, сохраняя условия существования жизни на Земле Существует две концепции развития Земли: 1) Посредством скачков ( теория катастроф) 2) Посредством небольших, но постоянных изменений в одном и том же направлении на протяжении миллионов лет 32. Этапы эволюции Земли. Временные отрезки геохронологической шкалы подразделяют на эры, периоды и т.д.  1) "катархей" или "лунный период"- происходит  формирование Земли, ее атмосферы, водной среды. Жизнь еще не существует. В атмосфере преобладает соединения серы, хлора, азота, содержание кислорода было в сотни раз меньше, чем сейчас. Более тяжелые элементы  сформировали ядро.  Интенсивные вулканические и грозовые процессы способствовали формированию водной среды - в ней и начали образовываться первые органические молекулы. 2) Архей и протерозой - начала формироваться жизнь на уровне микроорганизмов. 3) Примерно 570 млн. лет назад, когда на Земле практически сформировались благоприятные условия для жизни, началось бурное развитие живых организмов. С этого момента наступило "время явной жизни" - фанерозой, Этот отрезок геологической истории подразделяют на 3 эры - палеозой, мезозой и кайнозой. Последняя эра продолжается до сих пор Различия эр обусловлены резкими изменениями природно-климатических и физических условий на планете. Установлено, что климат на Земле многократно менялся; потепления сменялись резкими похолоданиями, происходили поднятия и опускания суши. Случались и крупные космические катастрофы: столкновения с метеоритами, кометами и астероидами. Изменения климата и температуры во многом обусловлены астрономическими факторами: наклоном земной оси, , активностью Солнца, движением Солнечной системы вокруг Галактики. 33. Предмет химии и ее роль в жизни человека. Химия - это наука, изучающая свойства и превращения веществ, сопровождающееся изменением их состава и строения. Значение химии в жизни человека повсюду: начиная от элементарного приготовления пищи и заканчивая биологическими процессами в организме.         Достижения в этой области знаний приносили и огромный ущерб (создание оружия массового поражения), и дарили спасение от смерти (разработка медикаментов от заболеваний, выращивание искусственных органов и т.п.) Химия в жизни человека: биологическая сторона жизнедеятельности - Усвоение пищи, дыхание человека и животного,  процесс фотосинтеза. Химия в жизни человека: производство - разрабатываются новые технологии. (например, создание керамики, обработка металла, использование красителей) Химия в жизни человека – это и панацея от заболеваний, и оружие, и экономика, и приготовление пищи, и, конечно же, сама жизнь. 34. Возникновение и развитие научной химии.  В течение более чем тысячи лет алхимики исходили из уверенности в неограниченных возможностях превращений веществ, в том, что любое вещество можно превратить в любое другое вещество. Главные  цели, которые ставили перед собой алхимики (искусственное получение золота, серебра  и др.), оказались недостижимыми. Все более укреплялось представление о том, что существует некоторый предел, граница взаимопревращения веществ. Начиная с ХV - были открыты новые металлы (висмут, платина и др.), вещества с замечательными свойствами (например, фосфор). Началось создание  химического производств. Центральная проблема химии XVIII в. - проблема горения. Вопрос состоял в следующем: что случается с горючими веществами, когда они сгорают в воздухе? Бехером и Шталем была предложена теория флогистона. Флогистон - это некоторая невесомая субстанция, которую содержат все горючие тела и которую они утрачивают при горении. Тела, содержащие большое количество флогистона, горят хорошо; тела, которые не загораются, являются дефлогистированными. Эта теория позволяла объяснять многие химические процессы и предсказывать новые химические явления. Лавуазье показал, что все прежде считавшиеся хаотическими явления в химии могут быть систематизированы и сведены в закон сочетания элементов, старых и новых.  В соответствии с новой системой появилось   три категории: кислоты, основания, соли. Таким образом, Лавуазье рационализировал химию и объяснил причину большого разнообразия химических явлений. Следующий важный шаг в развитии сделан  Дж. Дальтоном, развивший закон кратных отношений В 50-70-е гг. XIX в. на основе учения о валентности и химической связи была разработана теория химического строения (А.М. Бутлеров, 1861), которая обусловила огромный успех органического синтеза и возникновение новых отраслей химической промышленности (производство красителей, медикаментов, нефтепереработка и др)  Во второй половине XIX в. Складываются физическая химия, химическая кинетика - учение о скоростях химических реакций, химическая термодинамика. Таким образом, в химии XIX в. сложился новый общий теоретический подход - определение свойств, химических веществ в зависимости не только от состава, но и от структуры. Развитие атомно-молекулярного учения привело к идее о сложном строении не только молекулы, но и атома  Новый толчок для развития идеи о сложном строении атома дало великое открытие Д. И. Менделеевым (1869) периодической системы элементов, которая наталкивала на мысль о том, что атомы не являются неделимыми, что они обладают структурой и их нельзя считать первичными материальными образованиями. 35. Понятие химического элемента, периодический закон Д. Менделеева. Химические элементы – это совокупность одинаковых атомов или атомов с одинаковым зарядом ядра. Ядра атомов состоят из протонов, именно который определяет положение заряда ядра, также из нейтронов, число которых может различаться. Это свидетельствует о том, что в природе химический элемент, существующий в виде изотопов (совокупность протонов и нейтронов), поэтому в периодической системе у каждого элемента даны 2 характеристики - верхняя – атомный номер - нижняя – относительная атомная масса элемента (ср. численность) 1869 год – Менделеев открыл 64 элемента 2000 год – 114 элемента открыли ученые Все химические элементы связаны с законом таблицы Менделеева. По горизонтали увеличиваются неметаллические свойства, а по вертикали – металлические Распределение элементов в человеке, в природе, в космосе различается. Человек состоит из углерода, водорода, кислорода. В земной коре преобладает больше всего O, Si, Al, Fe В космосе – Н и гелий В природе хим. Элементы существуют в виде: простых веществ соединений, кол-во которых исчисляется миллионами. В этих реакциях хим. элементы остаются не именными 36. Методы и концепции познания в химии. Методы познания: наблюдение, описание, эксперимент, измерение, моделирование Химические знания до определенного времени накапливались эмпирически, пока не назрела необходимость в их классификации и систематизации.(Менделеев)     Д.И. Менделеев исходил из принципа, что любое точное знание представляет систему. ( 1869 г. открыл периодический закон и разработал Периодическую систему химических элементов). В основе  характеристики элементов - атомные веса. Современная химическая наука опирается на ряд основных химических законов: - закон сохранения массы - закон сохранения энергии - закон постоянства состава - закон кратных отношений(если два элемента образуют друг с другом несколько химических соединений, то массы одного из элементов, приходящихся в этих соединениях на одну и ту же массу другого, относятся между собой как небольшие целые числа) - закон объемных отношений(при одинаковых условиях объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу и к объемам образующихся газообразных продуктов реакции как небольшие числа); -  закон Авогадро(в равных объемах любых газов) Современную картину химических знаний объясняют с позиций четырех концептуальных систем (последовательное появление концепций) 4. Эволюционная химия  - процессы самопроизвольного синтеза новых химических соединений ( без участия человека) 3. Учение о химических процессах – в основе находят термодинамику, кинетику 2. Структурная химия  - поиск путей синтеза кристаллов максимально приближенных к идеальной решетки и создание методов получения кристаллов 1. Учение о составе  - проблема химического соединения и вовлечения все большего числа химических элементов в производство новых материалов 37. Учение о составе вещества. На этом уровне решались вопросы определения химического элемента, химического соединения и получения новых материалов на базе более широкого использования химических элементов. (Бойль, Лавуазье) Бойль – определение химического элемента Лавуазье -  систематизировал химические элементы на базе имевшихся знаний. Эта систематизация оказалась ошибочной и в дальнейшем была усовершенствована Д.И. Менделеевым. Система Лавуазье определяла место элемента по атомной массе. В настоящее время место химического элемента определяют по заряду атомного ядра. Применение физических методов исследования вещества позволило выявить физическую природу химизма, т.е. внутренние силы, которые объединяют атомы в молекулы, представляющие собой прочную квантово-механическую целостность. Такими силами оказались химические связи, проявляющие волновые свойства валентных электронов. Электрон измеряется и как частица, и как волна, и как точечный заряд, а в силу движения на очень малых расстояниях он выглядит как электронное облако, располагающееся в поле действия атомного ядра. В результате химических и физических открытий претерпело изменение классическое определение молекулы. Молекула понимается как наименьшая частица вещества, которая в состоянии определить его свойства и в то же время существовать самостоятельно. С открытием физиками природы химизма как обменного взаимодействия электронов химики совершенно по-другому стали рассматривать химическое соединение. Химическое соединение —состоит из двух и более разных химических элементов. Проблема производства новых материалов связана с включением в их состав новых химических элементов. Во второй половине XX в. стали использоваться все новые и новые химические элементы в синтезе элементоорганических соединений от алюминия до фтора. Часть таких соединений служит в качестве химических реагентов для лабораторных исследований, а другая — для синтеза новейших материалов. 38. Химические элементы, составляющие основу живых систем. Все живые системы на планете содержат в себе в разных объёмах химические элементы, а также органические и неорганические химические соединения. В зависимости от количества химического элемента в клетке, выделяют три группы: 1)макроэлементы; 2)микроэлементы; 3) ультра микроэлементы. 98% массы клетки составляют четыре макроэлемента: водород, углерод, азот и кислород. В значительно меньших количествах в клетке присутствуют такие макроэлементы как натрий, магний, калий, фосфор, железо и сера. Химические соединения представляют собой вещество, которое состоит из соединённых атомов двух или нескольких химических элементов и  делятся на: 1)органические химические соединения (минеральные соли и вода) – белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты 2)неорганические химические соединения (соединение химических элементов с углеродом). Функции белков: - Защитная функция. - Структурная функция. - Двигательная. ( сокращение тканей) - Транспортная. ( переносят кислород и питательные вещества к клеткам) - Энергетическая. -Каталитическая ( всех химических реакций). Углеводы в виде целлюлозы формируют стенки многих видов растений. Благодаря углеводам живые организмы запасают питательные вещества в виде крахмала.  Жиры делятся на две группы: сложные и простые.(являются главным источником энергии, выполняют защитную, регуляторную и структурную функцию.) 39. Теория химической эволюции и биогенеза. Химическая эволюция, приводящая к возникновению жизни, — биогенез, является единственной формой перехода от неживого вещества в живое.( Она ориентирована на исследование молекулярного уровня живого, то есть присутствие различных природных веществ в химической реакции, способных управлять ею, замедляя или ускоряя ее протекание.) Роль каталитических процессов усиливалась по мере усложнения состава и структуры химических систем - стали связывать химическую эволюцию с самоорганизацией и саморазвитием. Так, ученый Руденко А.П. создал такую собственную теорию, которая в дальнейшем преобразовалась в общую теорию химической эволюции и биогенеза. Для первоначального этапа для построения живых систем достаточно малого количества элементов (водород, кислород, углерод, азот, сера и фосфор), занимающих примерно 98% весовой доли живых организмов. В  ходе предбиологической эволюции происходит отбор тех органических структур, которые отличаются особой активностью и своим содействием усилению действия каталитических систем. Большую роль в этом процессе играет так называемый автокатализ, благодаря возникновению которого происходит самоускорение базисной реакции. Это состояние будет сдерживаться постоянным уровнем температуры в системе. Так возникает первый кинетический предел, который преодолевается за счет превращения отдельных каталитических центров в центр функциональных циклов. Дальше скорость реакции может сдерживаться концентрацией реагирующих веществ. После появления второго кинетического предела химическая переход заканчивается и начинается новый. Существует разделение химической эволюции на определенные этапы: 1.астрофизический (синтез ядер химических элементов, синтез молекул в межзвездной среде); 2.космохимический (эволюция химических соединений на планетах, спутниках и кометах); 3.геохимический; 4.биогеохимический; 5.антропохимический.

Перспективы развития химии в 21 веке.

Большая проблема современной химии -- невероятно выросший объем конкретных химических знаний. Химия накапливает конкретную информацию быстрее других наук, намного опережая возможности ее усвоения научным сообществом.

1) компьютерная химия – эксперимент проводиться на компьютере, после чего решают проводить ли его в жизни

2) химия наноматериалов, - химия для микроэлектроники.

3) надмолекулярная химия, которая рассматривает организацию крупных молекулярных структур (в упорядоченные "третичные" структуры.

Также продолжаются многочисленные споры о возможных путях зарождения жизни из неживой материи. Для фундаментальной химии принципиальная задача XXI века -- создание искусственных систем, воспроизводящих функции природного фотосинтеза.

 4) Прикладная химия - освоение хорошо управляемых методов синтеза биологически и физиологически активных веществ.

Основная сырьевая база современной энергетики -- нефть. Резкого развития требует и крупномасштабная химия возобновляемого сырья, прежде всего сырья биологического, так называемой биомассы (древесины, отходов сельского хозяйства и т. п.).

В XXI столетии произойдет революционное для земной цивилизации событие: в значительной мере осуществится переход на нетрадиционные для ХХ века виды энергетики и энергоносителей. В качестве массовых топлив потребуются не только продукты нефтепереработки, но и синтетические моторные топлива. При этом ожидают, что XXI столетие, а уж XXII столетие наверняка, станут временем водорода как универсального и экологически чистого энергоносителя. Водород повсеместно станут использовать для получения электричества в высокоэффективных топливных элементах и других, пока нетрадиционных системах преобразования энергии.

Безусловно, еще больших, чем в ХХ веке, работ потребует XXI столетие в области глобальной химии окружающей среды.

В наступающем столетии предстоит решить и более узкие задачи прикладной химии. Так, в химических технологиях до сих пор не нашло широкого применения когерентное лазерное излучение. Неизбежны серьезные прорывы в создании новых конструкционных материалов, особенно новых видов полимеров и керамик. Большие прорывы ожидаются в химии кремния и иных полупроводниковых материалов.

41. Перспективные направления биологии.

Современная биология - целая ассоциация различных дисциплин, главным предметом исследования которых являются общие и частные закономерности, присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах;
1) Обращение к исследованию феномена жизни на всех уровнях его организации (микро-, макро-, и даже делаются попытки изучения жизни во Вселенной на мегауровне)
2) В результате усиления медико-биологической и генетической направленности исследований, углубляется понимание действия природных факторов, включая наследственные
3) Биоинженерия- возрастает количество непосредственных контактов биологической науки и социальной практики. Возникают тенденции создания искусственным путем новых биообъектов (рекомбинантные молекулы ДНК, генноизмененные вирусы)
4) Экологизация биологии - условия существования производства и разработки системы рационального природопользования и возобновления природных ресурсов в целом.

42. Биосфера и ее подсистемы.

"биосфера" (Ламарк) - система, т.е. единое целое, функционирующее благодаря взаимодействию определенным образом организованных элементов:
1)Биота – все живые организмы – контролирует концентрацию кислорода в биосфере и соотношение диоксида углерода, контролирует процессы синтеза и разложения, поддерживает состояние окружающей среды. Уменьшение масштаба биоты может ухудшить обстановку.
2) Окружающая среда - показатели природы, которые воздействуют на биоту, поддерживаются биотой на определенном уровне и могут направленно изменяться ей.( В понятие включается не все, что в природе вокруг, а только то, что влияет на функционирование жизни).
Организмы биоты, поддерживают в окружающей среде  концентрацию химических соединений, потребляемых живыми организмами, в определенных, благоприятных для жизни, пределах. Воздействие биоты сводиться к синтезу органических веществ из неорганических, разложению органических на неорганические составляющие и, соответственно, к изменению соотношения между их запасами.

43. Учение Вернадского о биосфере.

Исследования В.И. Вернадского привели к осознанию роли жизни и живого вещества в геологических процессах. Облик Земли, ее атмосфера, осадочные породы, ландшафты — все это результат жизнедеятельности живых организмов. Особую роль в становлении лика нашей планеты Вернадский отводил человеку. Он представил деятельность человечества как стихийный природный процесс, истоки которого теряются в глубинах истории.

В 1926 г. В.И. Вернадский опубликовал книгу «Биосфера», которая ознаменовала собой рождение новой науки о природе и взаимосвязи с ней человека.:«Биосфера — организованная, определенная оболочка земной коры, сопряженная с жизнью».  

В.И. Вернадский подчеркивал, что биосфера является результатом геологического и биологического развития и взаимодействия косного и биогенного вещества. С одной стороны, это среда жизни, а с другой — результат жизнедеятельности. Пределы биосферы обусловлены прежде всего полем существования жизни.

Согласно представлениям Вернадского, биосфера состоит из нескольких разнородных компонентов. Главный и основной — это живое вещество, совокупность всех живых организмов, населяющих Землю. В процессе жизнедеятельности живые организмы взаимодействуют с неживым (абиогенным) - косным веществом.

В.И. Вернадский сформулировал пять постулатов,:
1) «С самого начала биосферы жизнь, в нее входящая, должна была быть уже сложным телом, а не однородным веществом, поскольку связанные с жизнью ее биогеохимические функции по разнообразию и сложности не могут быть уделом какой-нибудь одной формы жизни».

2) «Организмы проявляются не единично, а в массовом эффекте... Первое появление жизни... должно было произойти не в виде появления одного какого-нибудь вида организмов, а их совокупности, отвечающей геохимической функции жизни. Должны были сразу появиться биоценозы».

3) «В общем монолите жизни, как бы ни менялись его составные части, их химические функции не могли быть затронуты морфологическим изменением».

4) «Живые организмы... своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом... непрерывной сменой поколений... порождают одно из грандиознейших планетных явлений... — миграцию химических элементов в биосфере»,

5) «Все без исключения функции живого вещества в биосфере могут быть исполнены простейшими одноклеточными организмами».

Вывод: главным трансформатором космической энергии является зеленое вещество растений. Только они способны поглощать энергию солнечного излучения и синтезировать первичные органические соединения.

Основные понятия экологии.

Экология(греч. ойкос-жилище,логос-местообитание)-в переводе " о доме".Экология-это наука местообитания живых существ и их взаимоотношения с окружающей средой.Она изучает организацию и формирование надорганических организменных систем.

Различают уровни:

· популяций

· сообществ

· экосистем

Термин "экология" впервые был предложен Геккелем в 1866 г,но подлинный рассвета достигло в 20 в. и его развитие далеко не закончилось.Экология изучает различные уровни целостности,промежуточные между организмами.

1)аутэкология-исследование взаимодействия отдельных орагнизмов со средой обитания.

2)синэкология-изучает сообщества в целом или биоцинозами(сообществами)-это совокупность растений и животных,населяющих определенную среду обитания.

Совокупность сообществ и среды носит название экологической среды или биоциноза.

Основными понятиями экологии является:

1)популяция

2)Местообитание

3)окологиеская ниша

Популяция-это группы организмов,относящихся к одному или нескольким видам,населяющие одну территорию.

Условия необходимые для существования популяций ,носит название"экологическая ниша".Экологические ниши опрделеяют положение вида в цепях питания.Низший уровень занимают автрофы(растения)-органы,которые из неорганических соединений(CO2+H2O) формируются в органические в результате фотосинтеза(C6HrO6)

Гетеротрофы -организмы,которые питаются уже готовыми ограническими веществами,используют в пищу биомассу растений.(гетеротрофы 1 порядка).Гетеротрофы 2 порядка,которые питаются гетеротрофами 1 го порядка.

Один из важнейших принципов экологии-принцип устойчивости.В соответствии с тем,чо существует связь,чем больше трофический уровень,чем ониразнообразнее,тем более устойчива биосфера.

Экология показала,что живой мир не совокупность живых веществ,а единая система,состоящая из множества цепочек питания и иных взаимоотношений.Если даже необоснованная часть живого мира погибнет,то погибнут и все остальные живые организмы.

1.Сообщества простираются аж до того предела,до которого простирается передача информации.

2.Кажды организм может существовать при условии постоянной тесной связи с окружающей средой,т.е с другими организмами и неживой природой.

Жизнь со всеми ее проявлениями произвела глубокие изменения на нашей планете.Совершенсттвующие . в процессе эволюции жиые организмы все шире распространяется на планете.

45.Закономерности развития экосистем.

Экосистема -  совокупность живых и неживых элементов на опреде­ленной территории. Любая экосистема:

- имеет энергетический вход, через который в нее поступает солнечная энергия;

- испытывает те же динамические процессы, что и ее популяции и сооб­щества: цикличность, смену популяций и биоценозов и др.

Цикличность — суточная, сезонная и многолетняя периодичность внешних условий и проявление внутренних  ритмов орга­низмов:

- суточные циклы наиболее выражены в условиях высокого климате

- сезонная цикличность проявляется в "выпадении" групп животных и це­лых популяций, которые впадают в спячку, период диапауз или оце­пенений;

   В развитии экосистем большую роль играет сукцессия. Благодаря раз­личным изменениям в экосистемах появляются новые виды растений и животных, одни экосистемы разрушаются, а затем на этом месте появля­ется новая экологическая система.

Главными составляющими считаются абиотические па­раметры —элементы минерального питания, вода и свет для растений, элементы рельефа и т. п.

     Особая роль в развитии экосистемы принадлежит процессам взаимо­действия живых и неживых компонентов.

  Между экосистемами обычно нет четких границ и одна экосистема постепенно переходит в другую. Большие экосистемы состоят из экоси­стем меньшего размера.

Самой большой экосистемой выступает биосфера — оболочка планеты.

В экосистеме в процессе эволюции устанавливается постоянный ба­ланс процессов синтеза и распада органических веществ.

Каждая экосистема, как правило, состоит из 4 основных компонентов:

- абиотическая (неживая) среда - вода, газы, минеральные вещества, гумус;

- продуценты (производители) — живые существа, способные из неорга­нических веществ производить органические вещества. Это в основном зеленые растения, которые в процессе фотосинтеза за счет солнечной энергии вырабатывают органические вещества для своего питания;

- консументы - потребители растительной продукции. Их, в свою оче­редь, подразделяют на:

• консументы первого порядка — питаются только растениями;

• консументы второго порядка — животные, питающиеся только мясом;

- редуценты (разлагатели) — группа организмов, разлагающих остатки существ.

46. Человек как предмет естественно – научного познания.

Человек тоже естествен: во-первых, по своему происхождению, и, во-вторых, по своей природе, т.е. биологической основе своего существования.

В настоящее время в науке утвердилось представление, что человек- биосоциальное существо, соединяющее в себе биологические и социальные компоненты:

1) что человека можно рассматривать и с физической точки зрения и изучать происходящие в нем химические процессы;

2) что не только человек обладает социальной формой существования, но и многие животные.

Еще в античной философии много внимания уделялось определению природы человека. Киники видели ее в естественном образе жизни и ограничении желаний и материальных потребностей; Эпикур – в чувствах, общих у человека и животных; Сенека и стоики – в разуме..

Поисками границ между биологическими и специфически человеческим занимается наука, получившая название социобиологии.

Итак, человек как предмет естественнонаучного познания может рассматриваться в трех аспектах:

1) происхождение – изучает когда, от кого и как произошел человек и чем он отличается от животных

2) соотношение в нем естественного и гуманитарного – изучает генетическую основу человеческой деятельности

3) изучение специфики человека методами естественнонаучного познания. 0 изучение мозга человека, его сознания и души

47. Становление цивилизации.

 - Превращение сельских и родовых общин в однотипные гражданские коллективы. Изменился характер военной организации, в которой на смену колесничему войску пришла конница. С началом железного века в обществе резко повысилась роль родовой аристократии. На смену объединениям общин вокруг дворцовых центров бронзового века пришли родовые коллективы, в которых роль хранителя традиций и объединяющего начала для коллектива играла аристократия. Родовая собственность была экономическим рычагом ее власти, а труд сородичей – ее экономической опорой, которая позволяла иметь досуг для совершенствования в военном деле и образования.
- Три последующих века греческой истории были наполнены борьбой между аристократическими кланами, связанной с концентрацией земельной собственности, демографическим ростом и экономическим развитием. Результаты этих процессов оказались существенными как для внутреннего развития отдельных полисов, так и для развития полисной цивилизации в целом.
- Великая греческая колонизация VIII-VI вв. до н.э. явилась формой расширения полисной цивилизации, первоначальный центр которой находился на Ионийском и Эолийском побережье Малой Азии вместе с сопредельными островами.
- Культура этого региона, в котором находилось большая часть эллинских метрополий, была тесно связана с культурой народов Анатолии, по сути будучи периферийной по отношению к цивилизациям Месопотамии и Египта. Однако в новых полисах на колонизуемых землях их влияние было существенно ослаблено. Туда выселялось наиболее активное население метрополий, не приспособившееся к условиям кланового подчинения жизни на родине. С одной стороны, это делало его более приспособленным к изменениям (мутациям) общественной культуры. Отсюда, видимо, происходит расцвет философии, науки, законотворчества и политических идей именно на Западе в Великой Греции. С другой стороны, это способствовало активному приспособлению эллинов к новым условиям жизни, развитию ремесла, торговли, мореплавания. Вновь основанные греческие города были морскими портами и это выдвигало мореплавание и торговлю на роль институтов, поддерживавших популяционное поле. Это отличало полисную цивилизацию от традиционных “сухопутных” цивилизации..
- Наличие колоний стимулировало развитие метрополий и убыстряло процесс развития греческих полисов в целом. Появляются богатые люди, которые тяготятся обязанностью содержать родовую аристократию. Они сами могут выступать в роли эксплуататоров немалого числа людей, но этими людьми являются не свободные, а рабы. Богатство и знатность утрачивают свою изначальную связь.
- на смену аристократической коннице пришла фаланга тяжеловооруженных пехотинцев-гоплитов.

48. Характеристика технологической революции.

 (НТР) — коренное качественное преобразование развития производительных сил.

( индустриального общества в постиндустриальное.)

Черты:

- универсальность, всеохватность
- повышение потребностей к уровню квалификации

- прогресс в инфокоммуникациях

Современная эпоха НТР наступила в 40-50-е годы ( главные направления: автоматизация производства, электроника; создание и применение новых конструкционных материалов , появление ракетно-космической техники, освоение людьми околоземного космического пространства.)

Э. Тоффлер выделяет три «волны» в развитии общества:

1. Аграрная при переходе к земледелию;
2. Индустриальная во время промышленной революции;
3. Информационная при переходе к обществу, основанному на знании (постиндустриальному).

В теории постиндустриализма Д. Белл выделяет три технологических революции:

1. изобретение паровой машины
2. научно-технологические достижения в области электричества и химии
3. создание компьютеров

В результате промышленной революции появилось конвейерное производство, повысившее производительность труда и подготовившее общество массового потребления.

49. Информационные технологии.

Информационные технологии— процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации
Основные черты современных ИТ

• Структурированность стандартов цифрового обмена данными алгоритмов;
• Широкое использование компьютерного сохранения и предоставление информации ;
• Передача информации посредством цифровых технологий на безграничные расстояния.

  Информационные технологии охватывают все ресурсы, необходимые для управления информацией, особенно компьютеры, программное обеспечение и сети, необходимые для создания, хранения, управления, передачи и поиска информации. Информационные технологии могут быть сгруппированы следующим образом:

• Сети ( телефонные, компьютерные)
• Терминалы
• Услуги

Сотовая связь

Персональный компьютер

Компьютер — электронное устройство, предназначенное для эксплуатации одним пользователем, то есть для личного использования. работы с графическими интерфейсами.

---

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 4049; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!