Вход

Теория молекулярной самоорганизации М.Эйгена

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Реферат*
Код 204469
Дата создания 13 мая 2017
Страниц 13
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 22 апреля в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
790руб.
КУПИТЬ

Описание

Заключение

Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать ряд выводов.
Цель Эйгена — создание физико-химической теории отбора в популяции макромолекул и выяснение кинетических принципов самоорганизации.
Предбиологическая эволюция Манфреда Эйгена есть модель, которая ограничена его предпосылками.
Как многократно подчёркивалось в ряде работ - модель, для которой известны границы применимости исходных предпосылок, представляет собой единственно возможную в науке форму «абсолютной истины» [2, с. 104].
Предбиологическая эволюция формирует вещества, которые имеют способность к самовоспроизведению на основании гетерокатализа. На этапе предбиологической эволюции в определении жизни важнейшее есть возможность различных равноправных вариантов самовоспроизво-дящихся систем – запомненных ...

Содержание

Содержание

Введение 3
1 Общие сведения теории молекулярной самоорганизации Манфреда Эйгена. 4
2 Предбиологическая эволюция Манфреда Эйгена 7
Заключение 12
Список использованных источников 13



Введение



Введение

Современная теория самоорганизации — синергетика — активным образом проявила себя в своем стремлении дать универсальное описание многих химических и физических процессов.
Но синергетика не ограничила себя рамками только химии и физики. Она начала прокладывать путь далее — в сферу биологии.
Целью данной работы является исследование теории молекулярной самоорганизации Манфреда Эйгена.
В соответствии с поставленной целью определим круг задач:
рассмотреть общие сведения теории молекулярной самоорганизации Манфреда Эйгена;
охарактеризовать предбиологическую эволюцию Манфреда Эйгена;
сделать выводы о значимости теории молекулярной самоорганизации на современном этапе.
Объектом исследования является теория молекулярной самоорганизации, предметом – особенности ее реализации и при менения в ряде сфер жизнедеятельности.

Фрагмент работы для ознакомления

Далее рассмотрим особенности предбиологической эволюции Манфреда Эйгена.
2 Предбиологическая эволюция Манфреда Эйгена
В основании трудов Эйгена лежат две гло­баль­ные предпосылки, ко­то­рые нельзя считать окончательными, а именно:
жизнь есть флуктуация, которая направлена против роста энтропии, то есть жизнь появляется вопреки второму началу термодинамики;
можно ввести понятие о параметре «ценности» информации, которым характеризуется уровень эволюции.
Именно большое число возможных случайных вариантов га­ран­­ти­ру­ет остроту экстремумов энтропии, то есть детерминизм со­с­­тояний и объектов, которые возникают на основании случайностей. Ситу­а­ция аналогична обыч­ной для молекулярно-кинетической теории газов. К примеру, при атмо­с­фер­ном давлении эффекты, которые имеют связь с моле­ку­ляр­ным строением газов, сложно наблюдать именно по той причине, что числа воз­мож­ных случайных ре­а­ли­заций состояний молекул газа – ог­ро­мны.
Тем не менее, абстрактные цифры, к примеру, 10130 и более не отвечают реаль­ности природы, поскольку случайности всегда ограничиваются условиями, а синтез информационных данных обязательно содержит в себе долю семантической информации, которая количественно определяется критерием (1.30).
С учетом этого следует отметить, что для жизни человек (как наб­лю­датель) сам находится в одном из этих экстре­му­мов. Поэтому даже нич­тожные (в масштабах размера экст­ре­мума) отклонения от точки экст­ремума им на­б­людаемы.
Из п. 1 Эйген делает вывод, что «Самоорганизация требует инст­руктивных свойств на молеку­лярном уровне». Инструктивные свой­ства, как он указывает, может задать информация, которая должна коди­ро­вать определённые функции. Ссылаясь на Шеннона, Шрё­­­­дингера и Бриллюэна, он заключает, что классическая теория информации (как теория обработки и передачи сообщений) не может объяснить появление информации, что ограничивает применимость теории информации к проблемам эволюции жизни. Выход из данного тупика Эйген видит во вве­де­нии нового понятия – критерия ««ценности» инфор­мации», кото­рым характеризуется уровень эволюции.
Понятие «ценности» информации Эйген объясняет при помощи ана­логии с дарвиновским естественным отбором, формулируя определе­ние: «Информация «порождается» или преобретает ценность в ходе отбора». Необходима математическая формулировка данного утвержде­ния, то есть физически объективное обоснование понятия ценности. Эй­ген в связи с этим формулирует основной парадокс дарвинизма о том, что он есть просто «выживание выживающего». Эйген пытается уйти от это­го трюизма: «Когда мы спрашиваем, что делает систему отобранной для производства «первичной информации», то ответ должен иметь отношение к некоемому возвратному свойству: «Самоорганизующаяся система отбирается для оптимальной способности отбора». … Такая способность … не является общим показателем материи».
Принцип максимума производства энтропии утверждает, что самоорганизация «для оптималь­ной спо­собности отбора», вопреки утверждению Эйгена, есть самое об­щее свойство окружающей нас материи и природы. Поэтому есть два принципиально различных варианта дарвиновского отбора.
Первый из них есть именно и только выживание выживающих вне критериев совершенства взаимодействия с окружением. Он объяс­ня­ет переход систе­мы через тупик равновесия – появление особенностей и признаков, которые нельзя объяснить на основании естественного отбора Дарвина. Такой отбор (в терминологии Эйге­на) «для оп­ти­мальной способности <дальнейшего> отбора». Им управляет прин­цип максимума производства энтропии, который есть принцип мак­си­му­ма способности к превращениям – «оптимальной спо­соб­ности отбо­ра».
Второй случай, который был подробно рассмотрен Дарвином, есть оптими­за­ция в ходе приближения к равновесию. Вопреки утверждениям Эйгена он направлен к тупику равновесия, к остановке.
Поскольку Эйген не считает «отбор для оптимальной способ­но­сти отбора» законом природы, то он видит выход из положения в фор­му­лировке предпосылки о том, что «Отбор происходит среди осо­бенных ве­ществ в особенных условиях».
В определении понятия – «осо­бые ве­щества» конкретности у Эйге­­на нет. Он пишет – «Они являются но­си­телями макромолекулярной информации, которые способны инструктировать собственный синтез».
По вопросу об особенных веществах.
Конкретное определение особенных веществ – это те вещества, кото­рые удовлетворяют принципу структур­ной комплементарности. Су­ще­ст­вование данного принципа задано иерархической энтропией на возрас­та­ю­щих уровнях – таблицы Менделеева, «эле­­ментар­ных частиц», хи­ми­ческих реакций (как реализации плотной упаковки и симметрий в 6N-мер­ном фазовом пространстве).
По вопросу о неравновесности.
Природа в ходе эволюции всех форм жизни, начиная от пред­биологических, стремится к состоянию рав­новесия, которое возможно в дан­ных условиях – стремится к экстремумам иерархичес­кой энтропии и её производства. Как пра­вило, в итоге появляется динамическое рав­новесие как промежуточная стадия на пути к пределу статического равно­ве­сия. Но достиже­ние равновесных сос­тояний есть ту­пик эво­лю­ции. Он или реализуется как таковой и такая фор­ма жизни неизбежно вы­ми­рает за малое или большое время (при изменении внутрен­них или внешних условий), или пре­о­долевается на основании прин­ципа макси­му­ма про­из­водства энтропии и да­ёт скачок перехода жизни к новым таксоно­ми­ческим гра­да­циям.
В частных ситуациях жизнь как информация об индивидууме мо­жет принимать «неживую» равно­весную форму и сохраняться в равно­вес­ной форме в виде:
ДНК и РНК как статически равновесных химических моле­кул,
спор простейших растений и бактерий (или даже семян),
половых клеток как динамического равновесия.
Один из итогов работ Эйгена заключается во введении по­ня­тия о гиперциклах. Гиперцикл представляет собой форму выражения до­статочно про­з­рач­ной общей идеи иерархичности как основы жизни. Но у Эйгена пе­ре­ход по ступеням иерархии гипер­­циклов во­ле­вой – при помощи изменения показателей «цен­но­сти информации» и списка «особенных ве­ществ».

Список литературы

Список использованных источников

1. Эйген М. Гиперцикл: принципы самоорганизации молекул / М. Эйген, П. Шустер. – М. : Мир, 1982. – 272 с.
2. Эйген М. Молекулярная самоорганизация и ранние стадии эволюции // Успехи физических наук. - 1973. - Т. 109, вып. 3, 545-580.
3. Эйген М. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул / Пер. с англ. В.М. Андреева. М., 1992.

Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00474
© Рефератбанк, 2002 - 2024