Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.0: Вступ

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    2773

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    В якій ми розглянемо, що таке біологія, а саме організми і їх різноманітність. Ми виявляємо, що організми побудовані з однієї або декількох, іноді багатьох клітин, які діють скоординовано (соціально) чином. Розглянуто походження організмів, їх основні властивості та взаємозв'язок один з одним.

    Біологія - це наука про організми, як організми функціонують, поводяться, взаємодіють, адаптуються, і, як популяції, мають і можуть розвиватися. Як ми побачимо, організми - це дискретні, високоорганізовані, обмежені, але відкриті, нерівноважні, фізико-хімічні системи. Тепер це багато слів, тому питання в тому, що вони означають? Чим гірська порода відрізняється від гриба, схожого на скелю? Що саме, наприклад, є обмежена, нерівноважна система? Відповіді не прості; вони припускають робочі знання термодинаміки, складної теми, яку ми розглядаємо в главі 5. На даний момент, коли ми говоримо про нерівноважної системі, ми маємо на увазі систему, яка може виконувати різні форми роботи. Звичайно, це означає, що ми повинні визначити, що ми маємо на увазі під роботою. Для простоти ми почнемо з визначення роботи як деякого результату, який приймає вхід енергії для досягнення. У контексті біологічних систем робота варіюється від генерації та підтримки молекулярних градієнтів та керування іншими несприятливими, тобто енергетичними реакціями, такими як синтез широкого спектру біомолекул, включаючи нуклеїнові кислоти, білки, ліпіди та вуглеводи, необхідні для росту, розмноження, генерація руху і так далі.

    Ми зосередимося на тому, що відомо як вільна енергія, яка є енергією, доступною для того, щоб все відбувалося. Коли система знаходиться в рівновазі, її вільна енергія дорівнює 0, що означає, що немає макроскопічних (видимих) або чистих змін. Система по суті статична, хоча на молекулярному рівні все ще відбуваються рухи через наявність тепла. Організми підтримують свій нерівноважний стан (їх вільна енергія набагато більше нуля), імпортуючи енергію в різних формах, утворюють зовнішній світ. Організми відрізняються від інших нерівноважних систем тим, що містять генетичний (спадковий) компонент. У той час як в природі відбуваються інші типи нерівноважних систем - урагани і торнадо є нерівноважними системами - вони відрізняються від організмів тим, що вони перехідні. Вони виникають de novo, і коли вони розсіюються, вони не залишають ні потомства, ні дитячих ураганів. Навпаки, кожен живий сьогодні організм виник з одного або декількох існуючих організмів (батьків)) і кожен організм, за деякими особливими винятками, має здатність виробляти потомство. Як ми бачимо, наявні докази свідчать про те, що кожен організм, минулий, теперішній і майбутній, має (або матиме) безперервну історію, що тягнеться на мільярди років. Це чудовий висновок, враховуючи явну крихкість життя, і робить організми унікальними серед фізіохімічних систем.

    Біологія має лише кілька над дугоподібними теоріями. Одна з них, Клітинна теорія життя, пояснює історичну безперервність організмів, тоді як теорія еволюції шляхом природного відбору (та інших процесів) пояснює як різноманітність організмів, так і те, як популяції організмів можуть змінюватися з часом. Нарешті, Фізико-хімічна теорія життя пояснює, як організми можуть проявляти свої чудові властивості, не порушуючи законів, які регулюють всі фізичні та хімічні системи.

    Дописувачі та атрибуція