Системы химии (и гео-биологии)

Изменено: 16.06.2019 Posted on

Системы элементов и соединений, реакций и их катализаторов, носителей и организмов.

Система химии (Предметo.понятия,атомПC хэсвязь

(Общей, неорганической и органической, в учебнике ниже 1-15-27-48) Т.1

Период  \(0) группы е-: I:ns2
II:ns2 III: ns2p/d/f IV: s2p/d2-sp3 V: ns2p/d3 VI: ns2p/d4 VII: ns2p/d5 VIII: ns2p6 /d6-8-
1           n      1 H1ВодородПериодическая система химических элементов Д.И.Менделеева 2 He 4
2     (He) Металлы 3Li7 4 Be9 Неметаллы 5 B11 6 C12Углерод
7 N14Азот
8 O16Кислород
Галогены 9 F19 10 Ne20
3     (Ne) 11Na23 12 Mg24 13 Al27 14Si28Кремний 15 P31Фосфор 16 S32Сера
17 Cl35.5 18 Ar40
4     (Ar) 19 K39 20 Ca40 3d:21Sc 22Ti48 23V51 24Cr52 25Mn55 Fe56Co Ni
  29Cu64 30Zn65 31 Ga70 32 Ge73 33 As75 34Se79 35 Br80 36 Kr84
5       (Kr) 37 Rb85 38 Sr 88 4d: 39Y 89 40Zr 91 41Nb 93 42Mo 96 43Tc 99 Ru Rh Pd
  47Ag108 48Cd 112 49 In 115 50 Sn 119 51 Sb122 52 Te128 53 I 127 54 Xe131
6       (Xe) 55 Cs133 56 Ba 137 4d-f: 57-71Ln 72Hf 178 73Ta 181 74W 184 75Re 186 Os Ir Pt
  79Au197 80Hg201 81 Tl204 82 Pb207 83 Bi 209 84Po209 85 At210 86 Rn222
7       (Rn) 87 Fr223 88 Ra 226 6d+f: :89Ac 90Th 232 91 Pa 231 92U 238 93Np 237 PuAmCm
Группы: 0 Характерные соединения:водородные -4:RH4  Me+RH3 -3: RH3NH4+A -2 H2R R-2  Вода -1 НRMe+R R   ns2p60
степени (углерода) -3: R2H6 -2: N2H4 -1:H2O2 0:R Г2 +1:     s2p5
  окисления Система -3:R2H6 (RH3)n    KB/AlH4 -2:RH3X   C2H4 -1 RH2X 0:RnO2 +1: Г2О — НГО +2: ROs2p4
не-органических            ? -1: C2H2 0:RnN2,P4 +1:S2X2 +2   RO 3:R2O3s2p3
4 соединений 0:RH2X2H2CO +1:N2O H3PO2 +2 SX2H2S2O3 +3:R2О3 -НГО2 +4: RO2s2p2
5 0: R +1:C2X2 +2: RO +3: +4: RО2 +5:     s2p1
6 0: Ro +2: RO H2СО2 3:HRO2H3RO3 +4: RO2H2SO3 +5:Г2О5 НГО3 +6: RO3s2
7 0: Ro +3:R2X6 +4 RO2 +5:H2S2O6 +6:K2MnO4 +7:       s1
высшие 8 кислородные Основания   2:RO R(OH)2 R2OR(OH)3:  Амфотерные  ROH2RO3   Кислоты    
5:R2OСоли  H3RO4
+6:RO3  H2RO4 +7:R2О7  НRО4 +8: RO4  R+8 s0

система органических соединений (поворот, столбца — 4 группы на 90о

0 RHn: R 1 2 RHnO 3 4 RHnO2 5 6 RHnO3 7 8 RHnO4
-1:   НГ 0:   Г2 1:Г2О НГО Г2О3 НГО2 Г2О5 НГО3 R2О7   НГО4
-2: H2R- Вода -1: H2O2 0: O2,O3 S8 SO2 H2SO3 6:RO3   H2SO4
-3:RH3:NH3 -2 NH2NH2 -1 NH2OH 0:R: N2,P4 N2O H3PO2 +2: NO HNO2     H3PO3 +4 NO2 HNO3     Н3PO4
-4: RH4: CHне-органические соединения -3 -2: RH3X CH3OH   CH3NH2 -1 0: RH2X2  CH2O +1 +2: RHX3   HСООН CO,HCN +3 +4: CX4 CO2H2CO3   CO(NH2)2
органические соединения 3СН3  (C2H6) C2H4C2H5X
C2H5OH
C2H2  C2H4X2     CH3CHO C2(HX)n  (CH2O)2  CH3COOH C2X2  XCH2COOH
H2NCH2COOH
C2X4  CHOCOOH C2X6   (COOH)2   (СN)2
Cn: CnH2n+2 (CH2)угле-водороды: (CH)n (CH2O)n (CХ)n …(HCN)n CnOn+1
Классы: Алканы Алкены Поли- Спирты Алкины  Диены  Бензол Углеводы Кислоты гидрокси-амино- оксо- Кислоты Много- основные к.

4х5 типов ПСС Менделеева можно связать с генкодом Гамова.

Для связи с науками о Земле, гео- и минералами

часть- высшей* степени окисления, Э+n (промежуточные отражают и составы как USPEX)*, третьего периода  ионы и Классы: Оксиды Основания Кислоты Соли
1-3 0-3м Силоксаны,силиконы, смолы (RSiOn)m (RРOn)m RкSOn 7-5
0 Силикаты Шпаты А1О2 SiO2SiO4-4 NO2+,PO2X SO2X2 ClO2X3 4
-1 Слои Глины А1SiO53- Si2O52- P2O5 RSO3 3
-2 цепи,цикл Мета- AlO33- SiO32- PO3поли SO3 ClO3+ 2
-3 Размер-ность=0 Пиро- AlSiO77- Si2O76- ATP P2O7 S2O72- Cl2O7 1
-4 Заряд Орто- AlO45- SiO44- PO43- SO42- ClO4 RO40

Наша химия — продолжение системы Менделеева на все соединения, органику и биохимию. Через связи — стрелки между соединениями можно включить их катализаторы, ферменты, гены и патологию, как ред-окс-болезни (Уотсон,2014),  на базе степеней окисления, и учебников Полинга, Некрасова, Мецлера и др.

Пример записи, языка и реакций — 3 царств «Системы природы» Линнея, мира минералов, растений и животных, с «первого уравнения» Лавуазье (1У далее):

угле-воды +кисло-род = угле-кислота + вода (+тепло-род, обратно- ФС- свет)

современное (в символах Берцелиуса): (СН2О) + О2 <=> СО22О +Е

будущее (квант.атомной теории, № х.э.): (6 128) + 82 <=> 6 82 +128 +(kT/hv)

Это связывает уровень (числа) частиц (ЭЧ, np), ядер и химии — элементов, как генетический код связывает уровень НК и белков (4Н и 20 АК). Здесь жизнь выбрала 4 главных элемента, № 1, 6-8, углерод-кислород, дополняемые азотом, и два третьего периода, Р и  S. Переход от школьной органики — CHO к N — см. Азотсодержащие органические соединения — от школьной химии к химии живого Ю. В. Седнев (БГПУ), Н.А.Ильина (БГУ). Далее также включаются Р и сера, замещая С-О, потом — металлы, катионы, дополняющие аминный азот, и переходные, дополняющие ред-окс-степени окисления С и серы, как железо, медь и цинк (№26-30), как известно, доходя до самых редких Со, Мо и 1 (№27, 24+18=42, 17+18х2=53). Мы приводим № х.э. в виде сумм, поскольку они более важны, показывая замещение первичных, нет необходимости запоминать все.

Энергия Е далее, как теплота сгорания углеводов и белков в организме человека составляет 4,1 ккал/г, жиров — 9,3 ккал/г. Среднесуточная потребность в белках, жирах и углеводах для студентов мужчин составляет соответственно 113, 106 и 451 г, для студентов женщин — 96, 90 и 383 г. Можно оценить главное, оборот их, количества, требуемого кислорода (дыхательный коэффициент, поэтому разный для жиров и др.), АТФ и др., суточные потребности в энергии  [c.59]. В пищевых продуктах жиры и углеводы служат основными источниками энергии. Чистые жиры обладают калорийностью (теплотой сгорания) 37,6 кДж-г-, чистые углеводы (сахар) имеют калорийность около 17 кДж-г, при конденсации (за счет трифосфатов) энергия их выше: крахмал—17,5, сахароза—16,5 и глюкоза— 15,6 кДж/г.

Это определяет и глобальные обороты и время, даже все био-, гео- и хроно-логии через комбинации частей- соединений, ред-окс- дыхания-фотосинтеза (1У), через поглощение СО2  и Т-парниковый эффект, чередование green — ice «химических» периодов — карбона и мела (оледенения из-за поглощения СО2  растениями и животными в скелетах, карбонатов-фосфатов позвоночных) в предыдущие циклы Вильсона. Например,  кембрий-«взрыв» жизни — просто предыдущий «мел» — образование скелетов СаСО3, в т.ч.с кембрия по неоген происходил рост разнообразия морских хищников — и по отношению к разнообразию жертв (animal diversity числа таксонов, родов и семейств ордовикаперми, и в мезозойских и кайнозойских   ecosystems /  Биоразнообразие, как и народонаселение гипербол 250 мл Размер млекопитающих эксп.).

Аналогично- и прогноз гео-времен, климата, ледникового периода (Т астро-времен связана с планетами Миланковича и активностью Солнца, Маундера и смены поля 2х11 лет). Кальций — только 1 из следующей серии элементов, 9 — «бочки Либиха», м.б. выбран природой и в связи с К-40. Сопряжение 1У с другими элементами, циклами до О серы S, NPK, 2nxn Ридберга до экзопланет и химии — конца Период.системы х.э. (№118Og =2+2(8+18+32) 7 периодов, «формула Oganesson«, включает древние «7 металлов- планет- периодов» как «планетарную модель» единиц, в т.ч.организма Гарвея. Связи с металлами, Са, подъемом СО2— SiO2 дают гео-периоды и движение материков как «животных», питаемых ростом «основного» дна океанов.

Степени окисления как комбинации  рnе— связаны с различием энергии ионизации и астро-физикой, где важнее фактор концентрации — диссоциации в вакууме, существуют больше водородные соединения и радикалы типа ОН, с Сn, но не О2 и N2 .

Мы дадим сравнение курсов, принятого в мире лучшего учебника Полинга, но на новом уровне теории- основы Периодов —  ионов — степеней окисления как продолжения Системы Менделеева (1869-81) на все соединения, через связи (стрелки) между соединениями включая все их реакции, их  Е  и катализаторы-Ферменты(Р),Гены, Молекулярные биологию (и лечение-средства – пато-фармако-логию -Нобелевские)

Физико-химическая система биологии и экологии, схема — уровни (Periodic system of Biology and the CONTENT — Theoretical)

Разделы /Обмен

Авто- трофные (растения)

Гетеротрофные   мало- подвижные (животные)

Размер

Про-кариоты

Эу-кариоты 1- многоклеточные

бес-

сосудистые

высшие (2-питаемые)

над-системы: эко

 1- мкм

10- мкм

1 мм — 30 см

1-30 м

км

 Большие размеры требуют активного движения и циркуляции (циклоза), с защитой мембранами  НК ядра — эукариот (на деле части «вакуома» — среды), с эндосимбиозом, включением среды и авто- и гетеротрофных частей типа циано- и протео-бактерий как хлоропластов и митохондрий. Следующий уровень многоклеточных объединяет авто- и гетеро-трофные клетки — ткани путем диффузии (талломных, см) и циркуляции у сосудистых растений и животных. Группы растений включают переход от водной к воздушной среде, вертикальной оси,  – от бессосудистых – антоцеротовых, печеночных и листостебельных мхов (авто-гетеротрофных лишайников и грибов), к хвощам-плаунам-папоротникам и семенным (голо-, 1-2-дольным).

в 18 веке еще  6=2 (черви и насекомые)+4 (Х- и Т-кровные) без-позвоночных классов Линнея Ламарк связал с 6 растений- тайно-брачные, 1 и 2-дольные, их массы отражает

Вот представление относительной биомассы жизни по общим типам, см.млекопитающих (красный шар)

Увеличение размеров требует уравнения силы тяжести с разделением и переворотом систем согласно весу и “естественному месту”нематериальной связи, чувств и НС сверху и материального обмена снизу*

*действие силы тяжести в химии проявляется в первых правилах реакций – идут до конца, “необратимы” реакции с выделением газа, осадка или недиссоциирующего вещества типа воды – подобно дифференциации и образованию атмо-гидро-литосферы,и вызывая потоки. Строение и равновесия организмов и экосистем, как и Земли, СС и Галактики, с плотным ядром внизу и все более легкими оболочками и излучением сверху отвечает модели гравитационной дифференциации типа доменной печи.

Единую теорию, включая гравитацию, после Ньютона, продолжил Менделеев, считая главным массы элементов системы.

Био-область он после Одессы затрагивал больше практически, даже ПС 1869 г. написав на приглашении на сыродельную фабрику.

Сегодня известны оценки биомассы, растения 83% (по Рон Мило из Института Вейцмана в Реховоте, Израиль и его аспирант Йинон Бар-), около 550 гигатонн углерода. Последние столетия люди изменили баланс других видов в планетарном масштабе, превысив 13!=6.2 млрд. в 2007, возможно, вызвав тем кризис. В 2019 около 7,6 миллиарда человек, общая их биомасса примерно такая же, как и у всех термитов в мире. Биомасса часто измеряется в  гигатоннах углерода. Один гигатонна эквивалентен весу около 73,5 миллионов автобусов.

«В конце 90-х годов большинство оценок размера клеток были примерно в четыре или пять раз больше, … обнаружили большое количество очень маленьких клеток.»Та


представление относительной биомассы жизни по общим типам. Для млекопитающих (красный шар), нажмите, чтобы увидеть относительные массы по подтипам (например, человек).Сделано с расцветомГрафика: L. Steenblik Hwang; данные: Y. M. Bar-On et al / PNAS 2018


Вмешательство человека- 300 000 лет .вспышка в геологической истории, оставили свой след изменили ландшафт Земли и ее химию.  разнообразие,изобилие и биомассу многих других видов.

от 15000 до 10 000 лет назад вымерла половина крупных млекопитающих Земли. (более 45 килограммов, или 100 фунтов. Человеческая деятельность , такая как охота или уничтожение мест обитания, за всю историю человечества 90 процентов биомассы животных исчезло.

Растительное царство по массе уменьшилась вдвое, хотя посевы, которые выращивают люди, сегодня составляют лишь 2 процента зелени, не полностью заменили растения местом для ферм и расширения городов.Scientists Say: Latitude and Longitude

43 percent of Earth’s trees grow in the tropics.Classroom questions

By 2050, Earth may host 9.7 billion people.(more about Power Words)

alien     (in astronomy) Life on or from a distant world.я их возрастом, пY. Bar-On et al. Распределение биомассы на Земле Труды Национальной академии наук . Том. 115, 19 июня 2018 года. doi: 10.1073 / pnas.1711842115.

Журнал: C. Sandom et al. Глобальное вымирание поздней четвертичной мегафауны связано с человеком, а не с изменением климата Труды Королевского общества B: Биологические науки . Том. 281, Июль 22, 2014. doi: 10.1098 / rspb.2013.3254.

Журнал: H. Røy et al. Аэробное микробное дыхание в 86-миллионной глубоководной красной глинеНаука . Том. 336, 18 мая 2012, с. 922. doi: 10.1126 / наука.1219424.

About 60 percent of the animal kingdom’s biomass is arthropods, total mass of life on Earth is around 550 gigatons of carbon. … relationships between the biomass in an ecosystem and such factors as temperature, moisture and climate.  could estimate biomass in places that no one had studied.
Farming has had a huge impact on the balance of life on Earth. About 96 percent of the world’s mammals, by weight, are non-wild animals, such as livestock. mammals make up only 0.167 gigaton of the total. That’s roughly one-twelfth the mass of all animals. Livestock — mostly cows and pigs — are the majority of that. Wild mammals, from elephants and foxes to mice and deer, only make up about 4 percent of the total biomass of mammals. Chickens raised for meat and eggs weigh in at about 0.005 gigaton. That’s about three times the biomass of all wild birds.

As for humans, 7.6 billion of us on Earth, we weigh in at an estimated 0.06 gigaton of carbon. =termites. If you add up all the arthropods — insects, spiders, crustaceans and other things with hard outer shells — they make up about 60 percent of the animal kingdom’s biomass. That’s 1.2 gigatons and a whole lot of legs!

Microbes rule… 86 percent of life prefers living on land, there’s almost 12 times more biomass deep below ground than there is in the ocean. Most of that is microbes.

farmed chickens have about three times more biomass than all the world’s wild birds combined.the very oldest microbes on Earth probably live in the deep biosphere beneath the ocean floor. Some may be thousands or even millions of years old, estimates Hans Roy of Aarhus University in Denmark.)

A bacterial cell is only about a tenth the size of most animal cells. Yet even though microbes are too small to see, they still have mass. And given the Earth’s enormous populations of microbes, that mass adds up. The biomass of bacteria is greater than all birds and mammals combined. That’s also true of each of the other microscopic kingdoms of life: archaea (Ar-KEE-uh) and protists. It’s even true of viruses.

“Dinosaurs never ruled the Earth — it was bacteria all along,” says McMahon.

Even though you can’t see them without a microscope, bacteria and other microbes add up to a substantial part of Earth’s biomass.
Sanofi Pasteur/Flickr (CC BY-NC-ND 2.0)

Naturally, such small organisms are hard to count. Most surveys only estimate their numbers. To calculate their biomass, researchers multiply the number of cells by the likely weight of each cell (based on its size).

But scientists’ ideas of an average cell size have been changing over the years, notes Barny Whitman. That makes things complicated. Whitman is a microbiologist at the University of Georgia, in Athens.

“In the late ‘90s, most estimates of cell size were about four or five times larger than they are now,” he says. “Since then, people have discovered large numbers of very small cells.” So biologists have had to adjust their biomass tallies to account for smaller bacteria.

This kind of uncertainty is an important part of any study. Science is rarely certain. Instead, researchers try to express how well they know something, or how much bigger or smaller a number might be. This uncertainty often reflects how hard it is to measure something. For example, scientists don’t know exactly how big microbes are, and many of them are hidden underground. Plants are easier to find and measure, so their biomass has less uncertainty.

В конечном счете, утверждает Уитмен, общие результаты о биомассе Земли более важны, чем детали. Даже если ученые не могут быть полностью уверены, сколько существует одноклеточных организмов, они все равно знают, что бактерии значительно перевешивают любое животное.


Вот представление относительной биомассы жизни по общим типам. Для млекопитающих (красный шар), нажмите, чтобы увидеть относительные массы

Платон 2500 лет назад ввел понятие кибернетики как искусство управления — кораблем, как идеи «второй навигации», и в 19 веке Анри Ампер, во Франции, при классификации наук — управления государством, когда Карно уже написал «О движущей силе огня», а Гаусс аналогичную роль отводил теории вероятности. Данилевский и Богданов связывали это с теорией организации, а Винер написал «Кибернетика» в 1947 г., во «введении» «нового направления науки» упомянув математика АН СССР А. Н. Колмогорова.

*(Можно напомнить  труды Первого международного конгресса по сравнительной патологии 1912 г. в Париже, где доктор медицины из Харькова — Николай Анатольевич Белов — дал формулировку «Закона параллельно-перекрестного взаимодействия» или «Закона замкнутых пространств», как обратной связи в системе и организме человека, реакции гомеостаза при различных внешних воздействиях. Весной 1911 г. при воздействии на больного препаратом от сифилиса Эрлиха «сальварсан» в клинике для душевнобольных он «начал искать разгадку принципа, положенного в основу универсального автомата, …в физико-химической структуре организованных преобразований», где коэффициенты при отдельных членах уравнения Белова описывают динамику развития отдельных органов и систем человеческого организма на протяжении всей жизни. Одни убывают от рождения до нуля (щитовидная железа), другие имеют экстремум во времени (половая система, волосяной покров), у третьих же гипертрофия — перерождение в соединительную ткань. В начале 1920-х гг., работая с В.М. Бехтеревым, также связавшего в 1914 — 16 объединения и разъединения, писал: «после открытия закона взаимодействия частей организованных (читай системных. — В.Р.) образований и включения его в число основных признаков механики (механических, т.е. неживых — В.Р.) биология уже вступила на путь математического анализа…»,   «четвертого основного начала «Галилея — Ньютона». Он говорил об импульсной (т.е. совокупности частот. — В. Р.) организации и регуляции в системах, описал жизнь как процесс малоустойчивого равновесия, приспособления к систематическим изменениям воздействий от окружающей среды обитания. Его математико-энергетическая модель в полной мере описывает структурную схему для самовосстановления, а Винера 11.1947 «Кибернетика» описывает работу у врача Розенблюта с 1937 г. тоже в больнице для нервнобольных с применением того же «сальварсана», как математики, «мозгового штурма», но формулы Винера ближе частотным явлениям в системе гомеостаза (поддержания равновесия в живой системе) организма человека, с учетом времени отнесенные Беловым к импульсным, и понятие гомеостаза сформулировано им на 17 лет раньше Уолтера Кеннона и«отца систем» Людвига фон Берталанфи. И по схеме взаимодействия симметричных элементов «+» и «-» с перекрестными связями при параллельной работе от плюса к минусу (см. рис. Н.А. Белова) в 1918 г. в Нижегородской радиолаборатории Н.А. Бонч-Бруевич создал симметричный элемент с двумя устойчивыми состояниями (триггер), ячейку хранения двоичной единицы информации, на чем основаны все электронные вычислительные машины на планете (см.схему, д.т.н.Владимир РОСТКОВСКИЙ).

«австро-венгерский друг» Гамова также связал информацию с энтропией, Сциллард, 1928, Шредингер в 40-х.

Эту роль pV (=H-U=G-F) и  S-члена, энтропии и газов можно связать с уравнениями (сохранения) энергии (У.Е) и (квантов действия, К.У), наши британские ученые описывают и как новую, экстремальную или «запрещенную» химию и роль высоких давлений. На деле она, конечно, известна в вариантах от (теории 2 испарений) «Метеорологии» Аристотеля до обычных физ-хим диаграмм и равновесий дальтонидов-бертолидов, особенно для минералов, силикатов Менделеева, электридов и др. 1У окисления-дыхания Лавуазье через Е АТФ можно связать и с уравнениями физики (выше) и биологии, удвоения (генкода и ЦДБ, ниже), разделяя блоки Н, С и О. См.ниже диаграммы оксидов и реакций типа С+О2=СО2 — без изменения объема как суммы стадий 2С+О2=2СО и 2СО+О2=2СО2 с увеличением и уменьшением его как причину вытеснения металлов С с образованием СО при большей Т, основа металлургии и др.* Очевидно, нежелание объяснять эти также непонятные формулы геохимии, минералов привлекают их специалистов в более «эффектную» область классической химии, с УСПЕХом. Но от квантовых до химических законов путь пока не прост и известных химии соединений типа полигалогенидов/сульфидов или карбидов железа и др.металлов под давлением, УФН систем Fe—S Земли, Fe—C — H.. USPEX FeS и Fe2S с железом ядра…В школе считали выгоды диссоциации сульфида железа с энергией опускания железа в ядро, можно определить циклы циркуляции, трансформатора химической и гравитационной энергии их. УСПЕХ открыл Science несуществование полигалогенидов, у Некрасова с Кд от 0.2, можно проверить на полисульфидах, от пирита до железо-серных кластеров и прочей био-металлорганики. Учет энергии дифференциации их с опусканием железа, в тепловом балансе и режимах Земли, вероятно, аналогично роли Не газовых гигантов (Юпитера и Сатурна) и углерода-алмазов для следующих, теплоотдачи Нептуна. Т.о. циклы циркуляции с ростом размера определяют жизнь и био- и гео-минеральную-неорганическую, Земли и планет, где место серы и железа Земли занимают Не газ.гигантов, Юпитера-Сатурна, и С-алмаз Урана-Нептуна.

Энциклопедии, словари, справочники (поиск)   /   Химическая энциклопедия  Читатели спрашивают
А Б В Г
Д Е Ж З
И К Л М
Н О П Р
С Т У Ф
Х Ц Ч Ш
Щ Э Ю Я
     О ОБЕЗВОЖИВАНИЕ…

*

Диаграмма Эллингема (Ellingham, H. J. T.1944) для реакции образования некоторых оксидов (значения ΔG отнесены к 1 моль O2)-граф. представление Второго закона термодинамики — свободной энергии Гиббса в зависимости от температуры. Пример реакции образования оксидов металлов, обычно при таких температурах, металл и его оксид находятся в конденсированном состоянии, неметаллы- газы. Это определяет и законы разложения и солей, через оксиды, в  металлургии  расчеты температур и равновесий металлов- оксидов и соединений с неметаллами, условия восстановления руд (обычно оксид, сульфид металла). Интерактивные диаграммы, Учебник по диаграммам Эллингема (Кембриджский университет)

Следующий уровень (размера)систем, связи авто- и гетеротрофов обеспечивает циркуляция в экосистемах, та же Е-Т-гравитационная стратификация (поглощение света вызывает нагрев, уменьшение плотности, подъем и перемешивание, см. «О семени и рождении…» Гиппократа до bioticregulation). Саморегуляция определяет экологию и жизнь биосферы и Земли в целом (модель Геи). Наиболее крупные части света и полушария Земли, тепловые машины, ячейки циркуляции Хэдли и континенты, подобно организмам, сохраняются только за счет выполнения своих функций и равновесия между рассеянием и ростом (смылись бы за 12 млн.лет). Ниже нужно учитывать критические величины и флюиды, кроме воды (определяющей границу коры, Мохо, как дренажной оболочки С.Григорьева) с учетом серы, металлов и их соединений. Геоциклы с сопряжением химической и гравитационной энергии могут определять вертикальное перемешивание и подъем слоев от ядра и мантии. Экология  через экосистемы, начиная с авто- и гетеротрофных, определяющих и общий баланс СО2, может решать проблемы распределения времени и объема, предмета изучения,  из экологического, энергетического и экономического значения (типа питания- трофности и баланса СО2 — по горизонтали и размера — по вертикали- рассеянных-прямых потоков (путем диффузии-циркуляции) обмена веществ, энергии и информации

(не решив главные вопросы жизни, упустив «зеленую революцию», определяет переход сейчас к проблемам сознания, сменяя и био-мед, не нашими когно-соц- бюджетными, а сенсорно-смарт-ИИ-технологиями, где интернет играет роль НС человечества, типа животного — ближайших длинных волн 2020-70-х).

Природа использует общность, комбинации и замещение элементов всех уровней. Это определяет и выбор биоэлементов, как «бочки Либиха», генетический код как замещение др.групп элементов, серы и фосфора (нуклеотидов — РНК) углеродными, по Вант-Гоффу:

Система биоэлементов, аминокислот и генетический код (внизу):

Тип Биогенные элементыи содержание их в клетках (%, из Т.1)
Первичные s1                 H 10% s2   p2       C  20% N 3- % O 60%   /F
Дополнит. Na 0.1 Mg 0.1  \  B, Si P 1 % S 0.25    / Cl 0.2
Вторичные K  0.25 Ca 2-3% Переходные:Mn Fe 0.01  /Co
Третичные Cu Zn Mo I
Тип

Периоды

    Система АМИНОКИСЛОТ и НУКЛЕОТИДОВ (из Т.2)

Ред-окс:  Н —- e- —->   O  —— e- —>  2 О (NH2<—p+—> OH)

С3-

окси-АК

сем.глицерата

М Меt 5

Метионин

+sa1482 5.7

С Cys 33

Цистин

/ss2345 5.0

G Gly  1

Глицин

3424   5.975

S Ser 3

Серин

389     5.68

С3+доп

гидрофобные

сем.пирувата

I  Ilе  8

Изолейцин

538       6.02

L Leu  3

Лейцин

538      5.98

V Val   1

Валин

513     5.96

A Аlа  1

Аланин

438     6.01

С4

сем.аспартата

+K Lys 8

Лизин

511        9.82

T Тhr   6

Треонин

449      6.16

N Asn  1

Аспарагин

336       5.41

D- Аsp 1

Аспартат

335       2.77

С5

сем.глутамата

+R Arg 7

Аргинин

Орн485  10.8

P Pro  3

Пролин

486       6.3

Q Gln  1

Глутамин

396       5.65

E- Glu  1

Глутамат

395      3.24

С6+

ароматические (из рибозы)

F Phe 10

Фенилаланин

478       5.48

Y-Tyr+1

Тирозин

460     5.66

W Тrp 5

Триптофан

450       5.89

+H His 6

Гистидин

385       7.59

Основания

Н1

нуклеотидов

2-е:Тимин Т или Урацил У Цитозин  Ц   Аденин А

(Гипоксантин-

Гуанин  Г

Ксантин->урат

(Коферменты   Н2)                          ГЕНЕТИЧЕСКИЙ     КОД
Кодоны – Н3

1-е:У(Т) 26.5

Фен        F  9

Лей        L 6

Сер        S  3*

(*-исключение)

Тир    Y  9

Цис     C      3

Трn  W —     11

Ц (3:УЦ

АГ  22.5

Лей        L  6 Про       Р   5 Гис        H  6

Глн        Q  5

Арг         R  6
А   УЦ

АГ    19

Иле     I     6

ИлеМет  M 5

Тре        Т   4 Асн         N 4

Лиз          K 6

Сер        S  3

Арг        R  6

Г   УЦ(сумма:

АГ    14.5

Вал          V 5 Ала        А  3 Асп       D  4

Глу        E   5

Гли        G   2
степень окислени -9.5=-2-3/-3/-3-1/-2 0=+1.-1.0.0 0=-1 -.-2+1.+2-2.2+1 +3=+1-1.+1.+1+1.+1

Приведены названия и их сокращения, число реакций -ферментов синтеза у прокариот, изоэлектрическая точка и энергия сгорания на 1 атом С, в генетическом коде — длина цепи, ниже — общая степень окисления -число О-эквивалентов кодируемых АК (закономерность изменения их CcNn- увеличение вверх и вправо позволяет легче запомнить и вывести весь код). Мы привели также расчетные энергии аминокислот по  ОУФ Мушкамбарова (Анал.биоХ), не проверяли.

Химический код (после Гамова, открывшего его после ядер, масс А 1-4-а-частиц, в «Новой книге Бытия», пропустив химию) включает связь 2х2 Н (Пир-Пур) и 2х10 гидро-фобных и фильных АК, АРСаз и связанных с ними. Их также можно разбить на 2х2 (как пальцы тетрапод, семейств жирных, не-заряженных), с разным числом СсNn (лучше- радикала) АК , от 00 Гли до 91 Трп (где n- азот АК растет с n нуклеотидов, С-A 3-5> 2-4 У/Т-G), достаточно для различия всех, кроме С5 Про и Вал, отличаемых третьим числом- степенью окисления или  гидрирования — Нh, и С6 Лей — Иле- изомеров, с 2-м асимметричным центром Иле*. Их можно различать вторым знаком тоже. А для формул и понятия строения белков лучше заменить также буквы, особенно не совпадающие с начальными названий АК знаками заряда, например — для Асп (вместо D), — с подчеркиванием или в кружке Glu- E, аналогично + Lis (K) и Arg (R),  для Асн можно оставить N, для Глн Q заменить N` или подчеркиванием.

Сейчас эти редокс-концепции и системы биологии открывают и лучшие, с возвратом от генов к организму и химии, как ред-окс-болезни Уотсона.

Но далее эти системы продолжают Домены, связанные также с окружением (полостями-карманами) соединение приведенной ПСС, субстратов х.р., потом связанные с ними гены и регуляторы, у эукариот увеличивая «некодирующую часть генома», разнообразие доменов, их комбинаций и заменяемости, с ростом числа возможностей, независимости и Тж.