Основные представления о мегамире. Измерение расстояний в мегамир. Науки,изучающие мегамир

Между мегамиром и макромиром нет строгой границы. Обычно полагают, что он начинается с расстояний около 10⁷ и масс 10²⁰ кг. Опорной точкой начала мегамира может служить Земля (диаметр 1,28×10+7+ м, масса 6×10‑21 кг. Поскольку мегамир имеет дело с большими расстояниями, то для их измерения вводят специальные единицы: астрономическая единица, световой год и парсек.

Астрономическая единица (а.е.)– среднее расстояние от Земли до Солнца, равное 1,5×10¹¹м.

Световой год – расстояние, которое проходит свет в течение одного года, а именно 9,46×10¹⁵м.

Парсек (параллакс-секунда) – расстояние, на котором годичный параллакс земной орбиты (т.е. угол, под которым видна большая полуось земной орбиты, расположенная перпендикулярно лучу зрения) равен одной секунде. Это расстояние равно 206265 а.е. = 3,08×10¹⁶ м = 3,26 св.г.

Измерение расстояний в мегамире. Расстояния до планет Солнечной системы измеряется на основе суточного параллакса. Суточный параллакс – это угол с вершиной в центре небесного светила и со сторонами, направленными к центру Земли и к точке наблюдения на земной поверхности; имеет заметную величину лишь для тел Солнечной системы. Суточный параллакс зависит от зенитного расстояния светила и меняется с суточным периодом.

Расстояния до звезд измеряются с помощью годичного параллакса. Годичным параллаксом звезды р называют угол, под которым со звезды можно было бы видеть большую полуось земной орбиты (равную 1 а. е.), перпендикулярную направлению на звезду.

Планеты Земной группы, их характеристики

Планеты земной группы

Внутренними планетами Солнечной системы объекты, которые имеют в своем составе преимущественно тяжелые элементы, у них отсутствуют кольца, а также не более двух спутников. Как правило, железо и никель формируют ядро таких планет, а тугоплавкие минералы образуют их мантию и кору. Рассмотрим планеты данной группы подробнее.

Меркурий

Ближайшая планета к Солнцу наименьшего размера в системе (всего 0,055 размера Земли). Геологическая особенность этой планеты состоит в многочисленных зубчатых откосах, покрывающих сотни километров поверхности, что связывают с ранней стадией развития Меркурия и влиянием на него приливных деформаций. У Меркурия нет спутников, планета имеет разреженную атмосферу, состоящую из атомов, вытесненных с ее поверхности солнечным ветром. Венера

Земля

Крупнейшая внутренняя планета, характеризующаяся тектоникой плит. Атмосфера нашей планеты также значительно отличается, содержа в себе свободный кислород. Луна является единственным большим спутником Земли и всей внутренней группы Солнечной системы.

Марс

Планета, которая значительно меньше Земли (всего 0,107 ее массы). Атмосфера Марса преимущественно содержит в себе углекислый газ. На поверхности планеты имеются вулканы, наиболее известный из которых Олимп, достигающий высоты 21,2 км, что превышает все возможные земные аналоги. Рифтовые впадины Марса свидетельствуют о геологической активности, окончившейся около 2 млн. лет назад. Яркий красный цвет планеты обуславливается большим содержанием оксида железа в ее грунте. Есть предположение, что спутники Фобос и Деймос являются захваченными Марсом астероидами.

 

 

Сущность и свойства живого.

Живой организм – это тело, слагаемое из живых объектов; неживое тело – слагаемое из неживых объектов.
При описании живого идет перечисления основных свойств живых организмов. Совокупность данных свойств может дать представление о специфике жизни. К числу свойств живого относят следующие:

· Живые организмы характеризуются сложной, упорядоченной структурой. Уровень их организации значительно выше, чем в неживых системах.

· Живые организмы получают энергию из окружающей среды, используя ее на поддержание своей высокой упорядоченности. Большая часть организмов прямо или косвенно использует солнечную энергию.

· Живые организмы активно реагируют на окружающую среду. Если толкнуть камень, то он пассивно сдвигается с места. Если толкнуть животное, оно отреагирует активно: убежит, нападет и т.д. Способность реагировать на внешние раздражения – универсальное свойство всех живых существ, как растений, так и животных.

· Живые организмы не только изменяются, но и усложняются. Так, у растения или у животного появляются новые ветки или новые органы.

· Все живое размножается. Это способность к самовоспроизведению. Причем потомство и похоже, и в то же время чем-то отличается от родителей.

· Сходство с родителями обусловлено еще одной особенностью живых организмов – передавать потомкам заложенную в них информацию, необходимую для жизни, развития и размножения. Эта информация содержится в генах – единицах наследственности. Генетический материал определяет направления развития организма.

· Живые организмы хорошо приспособлены к среде обитания и соответствуют своему образу жизни.

Из совокупности этих признаков вытекает следующее обобщенное определение сущности живого: жизнь есть форма существования сложных, открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению.

 

Строение и функции клетки.

Клетка — это единая живая система, состоящая из двух неразрывно связанных частей — цитоплазмы и ядра (цв. табл. XII). Цитоплазма — это внутренняя полужидкая среда, в которой расположено ядро и все органоиды клетки. Основная функция цитоплазмы — объединять в одно целое и обеспечивать взаимодействие ядра и всех органоидов клетки.

Наружная мембрана окружает клетку тонкой пленкой, состоящей из двух слоев белка, между которыми расположен жировой слой.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) — это состоящая из мембран сложная система каналов и полостей, пронизывающих всю цитоплазму.

Рибосомы — мелкие тельца, диаметром 15—20 нм, состоящие из двух частиц. В каждой клетке их сотни тысяч.

Митохондрии — это мелкие тельца, размером 0,2—0,7 мкм. Основная функция митохондрий — синтез АТФ. В них синтезируется небольшое количество белков, ДНК и РНК.

Пластиды свойственны только клеткам растений. Различают три вида пластид — хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.

Хлоропласты (60) имеют зеленый цвет, овальную форму.

Хромопласты определяют красную, оранжевую и желтую окраску цветов, плодов и осенних листьев. Они имеют форму многогранных кристаллов, расположенных в цитоплазме клетки.

Лейкопласты бесцветны. Они содержатся в неокрашенных частях растений (стеблях, клубнях, корнях), имеют округлую или палочковидную форму (размером 5—6 мкм). В них откладываются запасные вещества.

Клеточный центр обнаружен в клетках животных и низших растений. Он состоит из двух маленьких цилиндров — центриолей (диаметром около 1 мкм), расположенных перпендикулярно друг другу.

Ядро — один из важнейших органоидов клетки. От цитоплазмы его отделяет ядерная оболочка, состоящая из двух трехслойных мембран, между которыми располагается узкая полоска из полужидкого вещества.

Гипотеза Опарина - Холдейна

В 1924 году будущий академик Опарин опубликовал статью «Происхождение жизни», которая в 1938 году была переведена на английский и возродила интерес к теории самозарождения. Опарин предположил, что в растворах высокомолекулярных соединений могут самопроизвольно образовываться зоны повышенной концентрации, которые относительно отделены от внешней среды и могут поддерживать обмен с ней. Он назвал их Коацерватные капли, или просто коацерваты.

Согласно его теории процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, может быть разделён на три этапа:

Возникновение органических веществ

Возникновение белков

Возникновение белковых тел

К XXI веку теория Опарина—Холдейна, предполагающая изначальное возникновение белков, практически уступила место более современной. Толчком к её разработке послужило открытие рибозимов — молекул РНК, обладающих ферментативной активностью и поэтому способных соединять в себе функции, которые в настоящих клетках в основном выполняют по отдельности белки и ДНК, то есть катализирование биохимических реакций и хранение наследственной информации. Таким образом, предполагается, что первые живые существа были РНК-организмами без белков и ДНК, а прообразом их мог стать автокататилический цикл, образованный теми самыми рибозимами, способными катализировать синтез своих собственных копий.