Биологическая химия. Том 31 - Карасев В.А.
Скачать (прямая ссылка):
а, = а0?/, (2.9)
где а0 — абсолютная каталитическая активность исходной системы; a,i_— средняя активность после i-ro эволюционного изменения; kg — среднее геометрическое значение коэффициента развития, показывающего, во сколько раз увеличивается или уменьшается каталитическая активность в одной эволюционной “стадии; / — уровень развития ЭОКС на i-ой стадии.
I' Эти изменения описываются в виде кинетических диаграмм Л13, 15, 16].
Основной закон эволюции ЭОКС имеет вероятностный ¦"Характер. Как показано в работе [16], устойчивость основного ;закона эволюции тем выше, чем больше осуществилось стадий ‘‘эволюции <7, чем больше термодинамический потенциал базисной реакции (сродство f), коэффициент развития kg, элементарная вероятность эволюционного превращения в одном каталитическом акте р и чем выше КПД базисной реакции г:
Ь' _ _ _а*-‘ _
!• э (2.Ю)
щ 4 '
4' Наряду с принципом саморазвития ЭОКС по параметру а, ^Основной закон устанавливает принцип самоорганизации по .^параметру г и принцип самоусложнения по параметру q, в ^общем виде характеризующему эволюционную информацию. ^Однако последние два подчинены первому, т. к. их проявление ?. возможно только в связи с проявлением принципа саморазвития. ^Саморазвитие, самоусложнение и самоорганизация ЭОКС происходят за счет постоянного притока трансформируемой в 1;ЭОКС энергии базисной реакции. Максимальные эволюционные ^преимущества получают при этом ЭОКС, развивающиеся на \-базе реакций с самым большим сродством (экзотермические ^реакции).
•г В работах [12, 15, 16] автор выводит ряд выражений, харак-
¦ теризующих степень организации эволюционирующих ЭОКС. «При этом он подчеркивает, что вытекающее из этих выражений 7 уменьшение энтропии организации в ходе эволюции связано не ,'С уменьшением запаса энтропии в системе, а с повышением КПД базисной реакции за счет совершенствования ЭОКС как молекулярной машины. Учитывая это, А. П. Руденко считает неудачными представления о таких разновидностях энтропии в
биоструктурах как отрицательная энтропия [21], «негэнтропия» [3].
Существенно, что поскольку основной закон химическои эволюции проявляется как отбор ЭОКС с наибольшей абсолютной каталитической активностью, то изменения Kr+Ki+i, происходящие в конституционной сфере (качественно переменные свойства ЭОКС), имеют селективную ценность лишь в той степени, в какой они сказываются на качественно постоянных свойствах ЭОКС (параметрах a, af и др.) - Таким образом, изменения природы ЭОКС (качественно-переменных свойств) поставляют материал для отбора, который осуществляется в процессе эволюции по абсолютной каталитической активности [15].
2.2.3. Пределы развития ЭОКС и пути их преодоления
Согласно А. П. Руденко [9—17]., саморазвитие ЭОКС — не беспредельный процесс и ограничено пределами вероятностного и кинетического характера. Вероятностные пределы связаны с особенностями катализаторов ЭОКС и внешней среды и определяются числом потенциально возможных необратимых изменений. Кинетические пределы связаны с постоянным уровнем температуры при эволюции (I кинетический предел) и ограниченностью концентрации компонентов (И кинетический предел). При достижении какого-либо из пределов эволюция прекращается и возникает тупиковая форма. При наличии потенциальных возможностей формирования новых свойств у ЭОКС, пределы преодолеваются и химическая эволюция продолжается, пока не достигнет нового предела.
По характеру преодолеваемых пределов химическая эволюция делится на две области: первичная химическая эволюция и пред-¦биологическая. На этапе первичной химической эволюции, согласно [13], саморазвитие ЭОКС происходит в результате преодоления вероятностных пределов, т. е. вероятность изменений в структуре ЭОКС р>0. При этом параметр отбора аг = a0kgJ изменяется лишь количественно, оставаясь качественно неизменным. Предполагается, что на этом этапе совершается переход от неорганических катализаторов к органическим, сопровождающийся фрактальным усложнением механизма синтеза катализаторов промежуточных стадий, а также последовательный переход к микрогетерогенным ЭОКС с границей раздела фаз.
Первичная химическая эволюция завершается достижением 1 кинетического предела (температурного):
lim al = a0kgm&1i=const. (2.11)
vp+wd
При этом скорость расхода компонентов vv приближается к скорости диффузии из среды wd. Существование ЭОКС на этом
дуровне продолжается, однако дальнейшее их развитие прекращается. Единственной формой преодоления I кинетического предела является приобретение ЭОКС способности к однородному |росту с умножением числа каталитических функций, что приведет к росту абсолютной каталитической активности пропорционально их числу К. Кинетический закон развития приобретает в этом случае вид:
aifk=a0kJgmax-k. (2.12)
