Общая характеристика асимметрии
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ
ПРИ ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»
Брянский филиал
Группа «УОО-14»
Р Е Ф Е Р А Т
Тема: «Роль асимметрии в возникновении живого»
Студент: Симукова Елена Тимофеевна ______________
Научный руководитель:
профессор Просянников Е.В.
Брянск 2015г.
Содержание
Введение 3
Общая характеристика асимметрии 4
1.1 Понятие асимметрии и её изучение 4
Симметрия и асимметрия 6
Значение и роль асимметрии в возникновении всего живого 10
Асимметрия как разграничивающая линия между живой и неживой природой 10
Асимметрия и жизнь 12
Заключение 15
Библиографический список 16
Введение
Проблема сущности жизни как природного явления волновала ученых и философов во все времена. Она актуальна и в наше время. Целью написания данного реферата является ответ на вопрос: «Какова же роль асимметрии в возникновении всего живого?»
Асимметрия (от лат. asymmetria — несоразмерность) — характеристика системы, изменяющей свое исходное положение в зависимости от пространственного переноса, поворота; а также систем, в которых проводится различение правого и левого. В асимметричной системе одна сторона может функционально доминировать по отношению к другой; такую систему называют еще киральной или хиральной.
Ещё Луи Пастер полагал, что биологические молекулы асимметричны из-за космических (то есть физических) сил, которые осуществляют контроль над их формированием, закладывая свойства (асимметричность), аналогичные своим. Хоть и в его время, и даже сейчас, симметрии в физических процессах придаётся большее значение.
Общая характеристика асимметрии
1.1 Понятие асимметрии и её изучение
Асимметрия – это несимметрия, т.е. такое состояние, когда симметрия отсутствует. Но еще Кант говорил, что отрицание никогда не является простым исключением или отсутствием соответствующего положительного содержания. Например, движение – это отрицание своего предыдущего состояния, изменение объекта. Движение отрицает покой, но покой не есть отсутствие движения, так как очень мало информации и эта информация ошибочна. Отсутствия покоя, как и движения, не бывает, поскольку это две стороны одной и той же сущности. Покой – это другой аспект движения.
Полного отсутствия симметрии также не бывает. Фигура, не имеющая элемента симметрии, называется асимметричной. Но, строго говоря, это не так. В случае асимметричных фигур расстройство симметрии просто доведено до конца, но не до полного отсутствия симметрии, так как эти фигуры еще характеризуются бесконечным числом осей первого порядка, которые также являются элементами симметрии.
Асимметрия связана с отсутствием у объекта всех элементов симметрии. Такой элемент неделим на части. Примером является рука человека. Асимметрия – это категория, противоположная симметрии, которая отражает существующие в объективном мире нарушения равновесия, связанные с изменением, развитием, перестройкой частей целого. Так же, как мы говорим о движении, имея в виду единство движения и покоя, так же симметрия и асимметрия – две полярные противоположности объективного мира. В реальной природе нет чистых симметрии и асимметрии. Они всегда находятся в единстве и непрерывной борьбе.
На разном уровне развития материи присутствует то симметрия (относительный порядок), то асимметрия (тенденция нарушения покоя, движение, развитие), но всегда эти две тенденции едины и их борьба
абсолютна. Реальные, даже самые совершенные кристаллы далеки по своей структуре от кристаллов идеальной формы и идеальной симметрии, рассматриваемой в кристаллографии. В них имеются существенные отступления от идеальной симметрии. Они имеют и элементы асимметрии: дислокации, вакансии, оказывающие влияние на их физические свойства.
Определения симметрии и асимметрии указывают на универсальный, общий характер симметрии и асимметрии как свойств материального мира. Анализ понятия симметрии в физике и математике (за редким исключением) имеет тенденцию к абсолютизации симметрии и трактовке асимметрии как отсутствия симметрии и порядка. Антипод симметрии выступает как понятие чисто негативное, но заслуживающее внимания. Значительный интерес к асимметрии возник в середине XIX века в связи с опытами Л. Пастера по изучению и разделению стереоизомеров.
В 1848 Луи Пастер исследовал под микроскопом одну из солей винной кислоты. Он разделил два типа кристаллов, растворил их в воде и, пропустив через растворы луч света, обнаружил, что в одном растворе плоскость поляризации вращалась по часовой стрелке, в другом — в обратном направлении. Позже, в 1857, он установил, что оптически нейтральный (не вращающий плоскость поляризации) «неживой» раствор становится оптически активным после того, как в нем вырастает плесень. Был сделан вывод, что химические процессы в живых организмах асимметричны: в них доминируют оптические L- или D изомеры (от лат. Levo — левый и Dextro—правый). В современной литературе для обозначения асимметричности правого и левого используется термин «зеркальная асимметрия», а для L- и D-изомеров — «левые» - «правые» молекулы.
В ХХ в. было установлено, что оптические изомеры имеют практически все молекулы основных носителей жизни — белков и нуклеиновых кислот. Так, белки построены из L-аминокислот и только в редких случаях содержат D-аминокислоты, которым отводится особая
биологическая роль. Молекулы нуклеиновых кислот ДНК и РНК включают только оптический D-изомер сахара. Оказалось, что от выстроенных таким образом пространственных структур зависят каталитические способности ферментов всего живого. Свойства киральности белков и нуклеиновых кислот (L-аминокислот и D-сахаров) тесно связаны друг с другом в процессе репликации (воспроизведения) всего живого и составляют самую эффективную из возможных комбинаций. Известно также, что химические процессы в живом организме вследствие киральности основных биомолекул очень чувствительны к оптической изометрии синтезированных компонентов лекарств и продуктов. Вместе с тем вопросы, почему в составе белков обнаруживаются только L-аминокислоты, а в нуклепротеидах — D-caxapa, и как это произошло, остаются до сих пор без убедительного ответа.