Расширение человеческого ареала – как в реальном, так и виртуальном пространстве…
Энергетическая проводимость частей системыПроход потоков энергии по частям системы и её окружению…
БиологияБиологические закономерности, модели и эффекты и их применение в других областях деятельности
X
Все и только живые системы никогда не бывают в равновесии и исполняют за счёт своей свободной энергии постоянно работу против равновесия, требуемого законами физики и химии при существующих внешних условиях.
Бауэр Э.С. Теоретическая биология, М.-Л., Изд. ВИЭМ, 1935 г., с. 43.
Эрвин Бауэр направил свои усилия на исследования термодинамических свойств живого вещества, Этим веществом он считал молекулы белка в особом неравновесном состоянии. При этом Бауэр полагал, что это не просто неравновесное состояние, а самоподдерживающееся неравновесное состояние или, его словами, устойчиво неравновесное состояние. И в самом деле - жизнь поддерживается постоянным притоком энергии (пиши, света). Энергия тратится в процессах жизнедеятельности, и в них же освобождается энергия пищи для поддержании этого особого состояния живого вещества. С этим трудно спорить. Но Бауэр считал, что на самом деле речь идет об особом поддерживаемом потоком энергии и потому устойчивом, особом состоянии молекул белка. Он сформулировал это представление в виде принципа устойчивого неравновесия!
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.
Исходя из этого принципа он в качестве следствий выводит все основные свойства биологических систем - метаболизм, деление клеток, размножение, старение.
Получается очень стройная картина - один свойственным живым и только живым принцип - и все остальные свойства и проявления жизни выводятся из него путём дедукции, как его следствия.
Бауэр подчёркивает необходимость именно такого подхода. Он говорит, что странным образом обычно возникают непреодолимые трудности при определении понятий жизнь и живое. В учебниках биологии перечисляют признаки жизни вместо строгого определения этого понятия. При этом в таких перечнях ни один из признаков не является абсолютно специфичным для живого состояния (размножаются и кристаллы, сложные химические реакции катализируются и в неживых системах и т.п.). Биология, по словам Бауэра, единственная наука, предмет которой не определён.
Бауэр полагал, что устойчиво неравновесное состояние реализуется в особой напряженной, деформированной конфигурации (конформации) молекул белка. Такое состояние этих молекул - их структурная энергия - обусловливает их каталитическую (ферментативную) активность (и, следовательно, все процессы метаболизма, явления биологической подвижности, асимметричное распределение ионов в системе клетка - внеклеточная среда и, следовательно, раздражимость (возбудимость). Бауэр писал: ...Источником работы, производимой живыми системами, служит в конечном счете свободная энергия, свойственная этой молекулярной структуре, этому состоянию молекул. ... Это неравновесное состояние, эта деформированная молекулярная структура... поддерживается или постоянно восстанавливается за счет энергии непрерывных процессов выравнивания, протекающих в живой ткани....
Многое в идеях Бауэра плодотворно. В частности, из них следует представление о молекуле белка как о машине, осуществляющей свои функции - преобразование энергии, - за счёт целесообразных движений своих частей. Многое плодотворно, и следствия красивы. А само существование в устойчиво неравновесном состоянии молекул белка, т.е. неравновесная конформация полипептидных цепей - неподтвердившаяся гипотеза. Молекулы белка, нуклеиновых кислот и других биологически важных соединений и в клетке находятся в термодинамическом равновесии со средой.
Шноль С.Э., Герои, злодеи, конформисты российской науки, М., Крон-пресс, 2001 г., с. 258-259.
