Биология - Бауэр, Эрвин Симонович - Принцип устойчивого неравновесия живых систем
08 февраля 2011Оглавление:
1. Бауэр, Эрвин Симонович
2. Принцип устойчивого неравновесия живых систем
3. Печатные работы
Бауэр не занимался специально вопросами пространства и времени, но его конкретные исследования проблем теоретической биологии напрямую связаны с ними и дают для них важные наведения. В своей главной книге Бауэр сформулировал принцип устойчивого неравновесия живых систем:
«Все и только живые системы никогда не бывают в равновесии и исполняют за счет своей свободной энергии постоянно работу против равновесия, требуемого законами физики и химии при существующих внешних условиях».
.
Этот принцип служит для кардинального различения работающей живой системы и работающей механической системы или машины.
Неравновесие означает, утверждает Бауэр, что все структуры живых клеток на молекулярном уровне заранее заряжены «лишней», избыточной по сравнению с такой же неживой молекулой энергией, что выражается в неравенстве потенциалов, в созданном химическом или электрическом градиенте, тогда как в неживой замкнутой системе любые градиенты распределяются в соответствии с правилом энтропии равномерно. Эту «лишнюю» энергию, существующую в неживых клетках на любом уровне, Бауэр называет «структурной энергией» и понимает как деформацию, неравновесие в строении живой молекулы.
Смысл принципа устойчивого неравновесия заключается в биофизических аспектах направления движения энергии в живых системах. Б. утверждает, что работа, производимая данной структурой живой клетки, выполняется только за счет неравновесия, а не за счет поступающей извне энергии, тогда как в машине работа выполняется напрямую от внешнего источника энергии. Организм употребляет поступающую извне энергию не на работу, а только на поддержание данных неравновесных структур.
«Следовательно, для сохранения их, то есть условий системы, необходимо их постоянно возобновлять, то есть постоянно затрачивать работу. Таким образом, химическая энергия пищи потребляется в организме для создания свободной энергии структуры, для построения, возобновления, сохранения этой структуры, а не непосредственно превращается в работу».
. Требуемая же по функции данной структуры работа выполняется автоматически, за счет самопроизвольного выпрямления структурной деформации.
Таким образом, организм занимается только созданием неравновесности, или неравновесных молекулярных структур, а каждая данная функция выполняется за счет их стремления к равновесию.
В этом центральном теоретическом построении Б. заложена возможность отыскания некоторого биологического ритма, неразрывно связанного с пространственным строением живых клеток. Неравновесное строение живой материи не остается косным и постоянным, оно ритмически заряжается и спонтанно разряжается в соответствии с выполняемой функцией. Бауэр приводит эмпирические данные, которые он смог выявить, для характеристики или оценки продолжительности зарядки, которая не бывает мгновенной, как не бывает мгновенной и релаксации живой молекулы, которая наступает независимо от того, совершена работа или нет. Это время пребывания молекулы в заряженном состоянии и может считаться показателем биологического ритма, а также основным процессом, поскольку выявлен на биофизическом уровне и, возможно, является общим для любых структур в организме любого эволюционного уровня. Обобщая исследования того времени, Бауэр приходит к выводу, что в свободном, несвязном состоянии, вне организма, выравнивание потенциала заряженной молекулы происходит за 10-8 — 10-7 сек. «Если же молекулы ассоциированы или тем более включены в решетку кристалла, так что уже нельзя говорить об отдельных молекулах, то выравнивание возбужденного деформированного состояния будет длиться значительно дольше.». Насколько именно дольше, таких данных в поле зрения Бауэра нет, поэтому осталось только самое общее предположение. Эти данные появились уже после смерти Бауэра в работах других ученых.
Таким образом эти конкретные наблюдения Бауэра, вытекающие из его принципа неравновесности живой системы, дают исследователям биологического времени и другим теоретикам основания для дальнейших работы в данном направлении.
Просмотров: 10588
|
|