8.1. Interacțiunile electromagnetice ca determinând nivelul chimic și biologic al organizării materiei
Materia vie, ca toată materia din univers este format din atomi și molecule, care sunt cunoscute deja anumite legi de comportament, inclusiv cuantic și la nivel molecular. În acest sens, în cazul în care cunoștințele științifice de viață este destul de posibil să se utilizeze concepte fizice și modele pentru studiul naturii și legile proceselor care au loc într-un organism viu. Cu această ocazie, fizician sovietic și chimist și biofizician MV Wolkenstein, a scris: „În biologie, atât în viața știință sunt doar două moduri posibile: fie să accepte imposibilitatea de a explica viața pe baza fizicii și chimiei, orice astfel de explicație este posibil și este necesar să se găsească, în inclusiv pe baza unor legi generale care caracterizează structura și natura materiei, a materiei și a câmpului ".
Potrivit mai multor cercetători, studiul problemelor codului genetic, natura moleculară a eredității etc. în etapa finală se reduce la o explicație mecanică cuantică a tuturor acestor fenomene. În acest sens, trebuie remarcat faptul că interpretarea atomică-moleculară a majorității fenomenelor de viață este, până în prezent, cea mai credincioasă. Este probabil ca unele legi să guverneze natura vie și neînsuflețită, însă mecanismul manifestării lor este diferit, ceea ce este confirmat de sinergie ca o știință a sistemelor de neechilibru și a autoorganizării.
Existența câmpurilor fizice de natură diferită în organismele vii este de interes considerabil. Acest lucru se datorează pe de o parte, cu dezvăluirea fizicii vii, iar pe de altă parte - cu interacțiunea dintre domeniile organismelor vii cu domeniile mediului, cauzat de factori, în principal solare și geofizice. Aceste interacțiuni oferă organismului viu cantitatea de informații de care are nevoie în procesul activității vitale. Funcționarea tuturor sistemelor corpului de dinamica vie se reflectă în mozaic câmpurilor fizice și radiații care provin de la aceasta, care, la rândul lor, depind de schimbările parametrilor la radiația de fond naturale, și câmpurile din jur organism viu.
câmpurile de identificare și de radiații, de exemplu, corpul uman este acum utilizat pe scară largă în medicină pentru a determina dinamica diferitelor procese fiziologice și de a identifica „probleme“ în funcționarea anumitor organe. Prin urmare, câmpurile fizice și radiațiile unui organism viu sunt, ca atare, un fel de "tablou de bord" al proceselor sale fiziologice. De exemplu, corpul uman este capabil să producă în infraroșu (IR) și frecvență ultraînaltă emisie (UHF) câmpuri electromagnetice (EMF) și radiație (EMR) și t. D. Ca atare corp viu este înconjurat de un bio-teren sub care se va înțelege set inerent fizice câmpuri.
Interacțiunea electromagnetică se datorează încărcărilor electrice și magnetice. Încărcarea electrică este întotdeauna legată de particulele elementare. Forțele magnetice sunt generate de mișcarea încărcărilor electrice, adică de curenții electrici. Conform legii lui Coulomb, forța interacțiunii electrice va fi forța de atracție sau repulsie în funcție de semnele de interacțiune. Lumina vizibilă, care stă la baza existenței plantelor verzi, care sintetizează materia organică pe Pământ și toate lucrurile vii, este o radiație electromagnetică de o anumită gamă de frecvențe.
Conform teoriei biochimistului sovietic AI Oparin, radiația electromagnetică a soarelui și deversările electrice a fost baza energetică a originii abiogene a vieții. A fost cu ajutorul lor procesul de formare a biomoleculelor a avut loc: aminoacizi, nucleotide, polizaharide, complexe de proteine, și apoi celule ca structura principală a celor vii.
Câmpurile electromagnetice și radiația electromagnetică sunt principalele tipuri de radiații pentru organismele vii. Aproape toate mediile, percepute de simțurile noastre, sunt de natură electromagnetică. Interacțiunile electromagnetice caracterizează structura și comportamentul atomilor, sunt responsabile de legăturile dintre moleculele diferitelor substanțe, determinând astfel fenomenele chimice și biologice.
Câmpurile electromagnetice și radiațiile într-un corp viu sunt asociate cu apariția, mișcarea și interacțiunea încărcărilor electrice în procesul de ontogenie. La nivel celular, ele apar în timpul muncii mitocondriilor, la nivel de organe și organisme - atunci când inima funcționează și fluxul sanguin în vase, cu contracții nervoase și musculare.
Fenomenele electrice într-un organism viu se caracterizează prin anumite secvențe de impulsuri electrice și ritmuri ale unei anumite caracteristici, deoarece în fiecare organ specific se dezvoltă procese electro-oscilatoare specifice. Ritmul și frecvența oscilațiilor acestor procese depind de gradul de activitate al organismului (somn, alergare, stres sever etc.). La rândul său, activitatea stării fiziologice a organismului (de exemplu, o persoană) și capacitatea sa de lucru depind, de asemenea, de bioritmuri și se schimbă periodic în funcție de timpul zilei. Ritmurile biologice ca o consecință a procesului evolutiv se manifestă la toate nivelurile organizării materiei vii, începând cu celule și terminând cu biosfera.
Ritmicitatea la nivelul celulelor unui organism viu este determinată de procese biochimice vibrationale asociate cu mișcarea ionilor necesare pentru viața celulei (K +, Ca 2+ etc.), atât în interiorul celulei, cât și din ea. Se demonstrează că ionii de calciu sunt regulatorul general al proceselor intracelulare. Ei și concentrația lor asigură ritmuri biologice ale celulelor.
Ritmica la nivelul organismelor vegetale se manifestă prin modificări anuale ale ratelor de creștere, în circulația zilnică a frunzelor; organisme la nivelul animalelor în rata de activitate a motorului, fluctuațiile de temperatură, funcționarea organelor endocrine, sinteza de hormoni, proteine, activitatea sexuală, și așa mai departe. d. American matematică și cibernetică, Wiener a scris că „este ritmurile creierului explica capacitatea de a simti timp" . Cu cât este mai complex sistemul, cu atât are mai multe bioritme. Bioritmurile determină timpul biologic și sunt caracteristice sistemelor vii fără echilibru.
Intensitatea proceselor fizico-chimice din membrană și, în consecință, în celula în sine este determinată de magnitudinea potențialului membranei. Aceasta înseamnă că energia câmpului electric din membrane, cum ar fi condensatoarele, joacă un rol important în menținerea unui echilibru stabil / instabil și este considerată o rezervă de energie liberă. Această energie, împreună cu energia ATP (adenozin trifosfat) și peroxidarea lipidelor, este necesară pentru ca organismul viu să funcționeze și să se dezvolte.
Reacțiile biochimice dintr-un organism viu sunt cauzate de un curent biologic care apare atunci când electronii și, în principal, ionii se mișcă. În același timp, rolul polarizării celulelor și a moleculelor biopolimerice, rolul structurii apei în procesele metabolice, crește. Schimbările în proprietățile electrice ale organismelor sunt asociate cu redistribuirea sarcinilor electrice în ele în timpul mișcării lor. Același lucru se întâmplă și în fluxul de sânge. Sângele se caracterizează prin conductivitate electrică și magnetism. Când se mișcă de-a lungul vaselor, interacțiunile electrodinamice, electromagnetice și hidrodinamice apar cu pereții vaselor.
În consecință, interacțiunile electromagnetice sunt un atribut al existenței materiei vii la orice nivel al organizării sale. Organismele vii înotau în mod literal într-o mare de diverse domenii fizice - atât interne, produse de organismele însele, cât și externe.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: