Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Февраля 2013 в 19:36, контрольная работа
Рассеивание энергии является причиной необратимости подавляющего большинства природных процессов. В качестве конкретного примера можно привести ситуацию, когда молекула, получившая по стечению обстоятельств большую порцию кинетической энергии, через определённое число столкновений передаст эту энергию другим молекулам. Вполне понятно, что этот процесс обмена энергией в обратном порядке произойти не может, так как невозможно, чтобы все молекулы, получившие энергию, вернули её первой молекуле и оказались бы на исходных местах с исходными скоростями.
Энтропия как мера рассеивания энергии и мера необратимости процессов…………………………………………………………………………..3
Автотрофное питание. Фотосинтез и хлоропласты…………………………….6
Скорости и дальнейшие пути развития человеческой цивилизации…………10
Источники информации…………………………………………………………13
Значение фотосинтеза очень огромно. В результате фотосинтеза растительность Земли ежедневно образует более 100 млрд. т органических веществ (около половины приходится на долю растений морей и океанов), усваивая при этом около 200 млрд. т СО2, и выделяет во внешнюю среду около 145 млрд. т свободного кислорода.
У эукариот фотосинтез происходит в особых органеллах, называемых хлоропластами. Хлоропласты рассеяны в цитоплазме, их число варьирует от одного примерно до ста. У высших растений Хлоропласты на срезе обычно имеют двояковыпуклую форму, а при взгляде сверху выглядят округлыми. Диаметр хлоропластов около 3-10 мкм (в среднем 5 мкм), так что они хорошо видны в световой микроскоп.
Строение хлоропласта: 1,2 –оболочка хлоропласта; 1 – наружная мембрана; 2 – внутренняя мембрана; 3 – строма; 4 – ДНК * хлоропласта (сильно окрашенная, при жизни – кольцевая); 5 – крахмальное зерно; 6 – капелька жира; 7 – свободные рибосомы; 8 – рибосомы, связанные с мембраной; 9 – полисома; 10 – одна из гран; 11 – тилакоид; 12 – ламелла между гранами (один тилакоид); 7, 8, 9 – более мелкие (70S) рибосомы.
Мембранная система — это то место, где протекают световые реакции фотосинтеза. В мембранах находятся хлорофилл и другие пигменты, ферменты и переносчики электронов. Вся система состоит из множества плоских, заполненных жидкостью мешков, называемых тилакоидами. Тилакоиды местами уложены в стопки — граны. Отдельные граны соединены друг с другом ламеллами (одиночными слоями). Каждая грана похожа на кучку монет, уложенных столбиком, а ламеллы чаще всего имеют вид пластинок.
В строме происходят темновые реакции фотосинтеза. По своему строению строма напоминает гель; в ней находятся растворимые ферменты, в том числе все ферменты цикла Кальвина, а также другие химические соединения, в частности сахара и органические кислоты. Избыток углеводов, образовавшихся в процессе фотосинтеза, запасается здесь в виде зерен крахмала (главным образом на свету). С мембранами часто бывают связаны шаровидные капельки липидов. Их становится заметно больше, когда мембраны стареют и разрушаются. По-видимому, в этих капельках аккумулируются липиды мембран.
Одной из интересных особенностей хлоропластов, помимо их способности к фотосинтезу, является наличие белоксинтезирующего аппарата. В 60-е годы было показано, что и в хлоропластах, и в митохондриях есть ДНК и рибосомы. Это привело к гипотезе о том, что в тех клетках, где имеются эти органеллы, они могут быть частично или полностью независимы от клеточного ядра. Было даже высказано предположение, что митохондрии и хлоропласты — это прокариотические организмы, которые внедрились в клетки эукариот на ранних этапах эволюции жизни. Согласно теории эндосимбиоза, эти органеллы олицетворяют крайнюю форму симбиоза.
У фотосинтезирующих прокариот (сине-зеленых водорослей и некоторых бактерий) хлоропластов нет; фотосинтетические пигменты находятся у них не в хлоропластах, а в мембранах, расположенных внутри цитоплазмы. Поэтому такая клетка напоминает один большой хлоропласт, тем более что и по своим размерам они почти не различаются.
Хотя хлоропласты и митохондрии могут кодировать и синтезировать некоторые из своих белков, было установлено, что в них недостаточно ДНК, чтобы кодировать все их собственные белки, поэтому эволюционное происхождение этих органелл все еще остается неясным.
Скорости и дальнейшие пути развития человеческой цивилизации
Появление речи и мышления вывело человека в новую, совершенно особую экологическую нишу – сферу разума. Выход в эту сферу настолько резко меняет закономерности эволюции, что они уже не могут быть отнесены к сфере биологии. Началась социальная эволюция человека, в основе которой лежит процесс познания окружающего мира. Появилась такая специфическая деятельность, как наука. Знания позволяют людям успешнее защищать себя от неблагоприятных условий и гораздо эффективнее удовлетворять свои потребности, чем это удается сделать животным. На основе достижений науки быстро совершенствуются орудия производства и создаются новые технологические процессы, позволяющие преобразовывать природу.
Социальная эволюция протекает очень быстро. На ее фоне скорость биологической эволюции практически равна нулю. К тому же многие биологические факторы эволюции полностью теряют свое значение. Например, в природе важнейшими факторами являются различные инфекционные заболевания, воздействие хищников, различные физические и химические параметры среды. Многие из этих факторов достаточно хорошо контролируются человеком, а отдельные вообще сведены к нулю. На планете исчезли некоторые опасные и тяжёлые заболевания, почти исключено влияние хищников, многие параметры среды могут искусственно поддерживаться на необходимом уровне за счёт использования одежды, зданий, систем кондиционирования воздуха и воды.
Можно заметить,
что особенностью
Особенности эволюции таковы, что её ход предсказать точно невозможно, но можно попытаться ориентировочно указать некоторые варианты. Во-первых, ясно, что биологическое совершенствование если и будет как-то сказываться, то в весьма ограниченном объёме. Во-вторых, уже сейчас хорошо видно, что прогресс обеспечивается в основном за счёт развития знаний и техники. Возможности человеческого мозга по восприятию и переработке знаний ограниченны, а скорость развития мозга не сопоставима со скоростью технического прогресса. Поэтому одним из возможных направлений может явиться постепенный переход информационно-интеллектуальных функций к техническим средствам, как это уже произошло с технологическими функциями более ста лет назад, когда началось интенсивное применение машин и механизмов. При этом на определённой стадии развития интеллектуальной техники появятся самовоспроизводящиеся автоматы, в миллионы раз превосходящие по своим возможностям человека. В конечном итоге может оказаться, что существование человека вообще окажется бессмысленным.
Возможен и несколько иной вариант, который также просматривается уже в сегодняшнем научно-техническом прогрессе. Многие достижения биологической эволюции («патенты природы») мы начинаем использовать в технических системах, например, конструируем молекулярные машины с помощью нано-технологий. И наоборот, некоторые несовершенные и выходящие из строя биологические системы мы пытаемся заменить техническими устройствами (искусственные суставы, искусственные глаза и почки, насосы, заменяющие сердце). Пока эти технические системы весьма несовершенны, но со временем они превзойдут биологические, и мы превратимся в биотехнические гибриды, а затем и в полностью самовоспроизводящиеся технические системы.
Таким образом, получается, что следующей ступенью эволюции материи может быть, социотехническая (или биотехническая) форма организации материи. Для технических существ не будет проблем с освоением планет, которые абсолютно не пригодны для жизни человека. Даже современные технические аппараты могут работать в вакууме, в ядовитых средах, при отрицательных и положительных температурах в сотни градусов Цельсия, при громадных давлениях и ускорениях. Может случиться и так, что технические существа захотят сохранить в научных целях биологических существ в заповеднике под названием «Земля».
Отсутствие следов биологической жизни в космосе объясняется достаточно просто. Условия для этого встречаются редко. Но даже если жизнь и зародилась где-то в других планетных системах, то, не достигнув уровня технической цивилизации, она не в состоянии послать нам сигнал о своём существовании. А в ближайшее время мы можем посетить только планету Марс.
С объяснением отсутствия следов цивилизаций дело обстоит сложнее. Если цивилизации и очень редки, то всё равно они могли бы посылать сигналы во Вселенную, по которым их можно было бы обнаружить. Варианты объяснения могут быть различными. Во-первых, возникновение цивилизации (а возможно, и жизни) – явление на много порядков менее вероятное, чем нам кажется. Во-вторых, расстояния между цивилизациями могут быть так велики, что невозможно создать сигнал необходимой мощности. В- третьих, мы не достигли уровня технического прогресса, необходимого для обнаружения сигналов. И, в-четвёртых, по мнению некоторых учёных, цивилизации могут иметь сроки жизни, ограниченные несколькими тысячелетиями.
Ограничив срок, надо указать и причину такого ограничения. Одной из причин могут быть космические катастрофы, редкие столкновения крупных космических тел. Но, судя по продолжительности существования жизни, таких сверх-катастрофических событий на Земле не было. Но могут быть и другие причины. Например, была возможность полностью уничтожить себя глобальной ядерной войной. Катастрофы удалось избежать. Но никто не может ручаться, что подобная ситуация не повторится.
Существует и возможность варианта экологической катастрофы. Мы начинаем тонуть в собственных отходах, ведём себя так, что параметры биосферы быстро меняются и создаётся угроза гибели цивилизации. Люди вместо того, чтобы объединиться, создать справедливое высокоинтеллектуальное общество и направить общие усилия на решение экологических проблем, делятся на нации, религии, государства, обворовывают друг друга, воюют, занимаются терроризмом, тратят бόльшую часть своих средств на вооружение.
Причин возникновения такой ситуации много, но одной из основных является использование, принципа рыночных отношений, получившего широкое распространение и взятого за основу развития общества. Теоретически этот принцип должен стимулировать развитие общества. На деле же, в силу особенностей человеческой психики, он превращается в принцип «загребай, сколько можешь».
Источники информации
Информация о работе Контрольная работа по "Концепции современного естествознания"