кі рівні складності в системної упорядкованості, або матеріальної організації». По суті, мова йде про використання хімічної досвіду живої природи. Це своєрідна біологізація хімії. Хімічний реактор постає як якусь подобу живої системи, для якої характерні саморозвиток і певні риси поведінки. Так з'явилася еволюційна хімія як вищий рівень розвитку хімічного знання.
Під еволюційними проблемами розуміють проблеми самовільного синтезу нових хімічних сполук (без участі людини). Ці сполуки є більш складними і більш високоорганізованими продуктами у порівнянні з вихідними речовинами. Тому еволюційну хімію заслужено вважають предбіологіей, наукою про самоорганізацію і саморозвиток хімічних систем.
До останньої третини XX ст. про еволюційної хімії нічого не було відомо. На відміну від біологів, які змушені були використовувати еволюційну теорію Дарвіна для пояснення походження численних видів рослин і тварин, хіміки не цікавилися питанням походження речовини, тому що отримання будь-якого нового хімічної сполуки завжди було справою рук і розуму людини.
Поступовий розвиток науки XIX ст., що призвело до розкриття структури атома і детальному пізнання будови і складу клітини, відкрило перед хіміками і біологами практичні можливості спільної роботи над хімічними проблемами вчення про клітці. Для освоєння досвіду живої природи і реалізації отриманих знання в промисловості хіміки намітили низку перспективних шляхів.
По-перше ведуться дослідження в області металокомплексного каталізу, який збагачується прийомами, використовуваними живими організмами в реакціях за участю ферментів (біокаталізаторів).
По-друге, вчені намагаються моделювати біокаталізатори. Вже вдалося створити моделі багатьох ферментів, які витягуються з живої клітини і використовуються в хімічних реакціях. Але проблема ускладнюється тим, що ферменти, стійкі всередині клітини, поза неї швидко руйнуються.
По-третє, розвивається хімія іммобілізованих систем, завдяки якій біокаталізатори стали стабільними, стійкими в хімічних реакціях, з'явилася можливість їх багаторазового використання.
По-четверте, хіміки намагаються освоїти і використовувати весь досвід живої природи. Це дозволить вченим створити повні аналоги живих систем, в яких будуть синтезуватися найрізноманітніші речовини. Таким чином, будуть створені принципово нові хімічні технології.
Вивчення процесів самоорганізації в хімії призвело до формування двох підходів до аналізу передбіологічних систем: субстратного і функціонального.
Результатом субстратного підходу стала інформація про відбір хімічних елементів і структур.
Хімікам важливо зрозуміти, яким чином з мінімуму хімічних елементів (основу життєдіяльності живих організмів становлять 38 хімічних елементів) і хімічних сполук (більшість утворено на основі 6-18 елементів) утворилися найскладніші біосистеми.
Функціональний підхід в еволюційній хімії. У рамках цього підходу також вивчається роль каталізу і виявляються закони, яким підкоряються процеси самоорганізації хімічних систем.
Роль каталітичних процесів підсилювалася в міру ускладнення складу і структури хімічних систем. Саме на цій підставі деякі вчені стали пов'язувати хімічну еволюцію з самоорганізацією і саморозвитком каталітичних систем.
На основі цих спостережень професор МДУ А.П. Руденко висунув теорію саморозвитку відкритих каталітичних систем. Дуже скоро вона була перетворена в загальну теорію хімічної еволюції і біогенезу. У ній вирішені питання про рушійні сили і механізмах еволюційного процесу, т. Е. Про закони хімічної еволюції, про відбір елементів і структур та їх причинного обумовленості, про висоту хімічної організації та ієрархії хімічних систем як слідстві еволюції.
Сутність цієї теорії полягає в тому, що еволюціонуючим речовиною є каталізатори, а не молекули. При каталізі йде реакція хімічної взаємодії каталізатора з реагентами з утворенням при цьому проміжних комплексів з властивостями перехідного стану. Саме такий комплекс Руденко назвав елементарної каталітичної системою. Якщо в ході реакції йде постійний приплив ззовні нових реактивів, відведення готової продукції, а також виконуються деякі додаткові умови, реакція може йти необмежено довго, перебуваючи на одному і тому ж стаціонарному рівні. Такі багаторазово поновлювані комплекси є елементарними відкритими каталітичними системами.
Саморозвиток, самоорганізація і самоускладнення каталітичних систем відбуваються за рахунок постійного припливу трансформованою енергії. А так як основним джерелом енергії є базисна реакція, то максимальне еволюційну перевагу отримують каталітичні системи, що розвиваються на базі екзотерміч...
