Fizikai-kémiai modellek reprodukálni a fizikai vagy kémiai eszközzel biológiai
Esszék >> Pszichológia >> szimulációs módszer a tanulmány kérdések általános biológia
Fizikokémiai modellek reprodukálni a fizikai vagy kémiai eszközzel biológiai szerkezeteket, funkciókat, vagy folyamatok, és általában távoli hasonlóság szimulált biológiai jelenségek. Kezdve a 60-as években. 19. kísérletek történtek, hogy hozzon létre egy fiziko-kémiai szerkezeti modellje és funkcióit az egyes sejtek. Így a német tudós Traube M. (1867) szimulált növekedését az élő sejtek, növekvő kristályok CuSO4 a vizes oldatban a K4 [Fe (CN) 6]: francia fizikus C. Leduc (1907), mártva telített oldatával K3PO4 kondenzált CaCl2 kapott - köszönhetően hogy az erők a felületi feszültség és ozmózis - hasonló struktúrát algák és gombák. Keverés olívaolaj különböző vízben oldódó anyagok és ezt az elegyet egy csepp víz Butschli O. (1892) kapott mikroszkópos hab hasonlóságot mutat a citoplazmába; ez a modell is reprodukálhatók amoeboid mozgás. A 60-as években. 19. Azt is javasolták, különböző fizikai modellek gerjesztés mentén ideg. A modell által létrehozott olasz tudós C. Matteucci és német - L. Hermann, az ideg már bemutatott formájában huzal, köpeny vesz körül egy karmester a második fajta. Amikor csatlakoztatja a héj és a huzal galvanométer megfigyelt potenciális különbség változik, amikor az a része „ideg” villamos „irritációt”. Ez a modell reprodukálja néhány bioelektromos jelenségek ideg gerjesztés. Francia tudós R. Lilly modell mentén terjed ideg gerjesztő hullám reprodukálni számos jelenség figyelhető meg az idegrostok (periódusra, „mindent vagy semmit” törvény, a kétoldalú magatartás). A modell képviselte acélhuzal, amelyet került először egy szilárd, majd híg salétromsav. Huzal borított oxid, amelyet kinyerünk egy számos intézkedést; felmerülő egyik terület a helyreállítási folyamat mentén terjed a vezetéket. Ezek a modellek azt mutatták, a képesség, hogy játsszon néhány tulajdonságát és megnyilvánulásai él át a kémiai és fizikai jelenségek alapján a külső minőségi hasonlóságokat, és csak a történelmi jelentőségű.
Később bonyolultabb modellek alapján egy sokkal mélyebb mennyiségi hasonlóság elveire épül az elektrotechnika és az elektronika. Tehát alapján elektrofiziológiai vizsgálatok adatai épültek elektronikus áramkörök modellezése bioelektromos potenciálok az idegsejt, a folyamatban és a szinapszis. Mechanikus gép kialakítva egy elektronikusan vezérelt aktusok modellezés komplex viselkedések (kialakulását egy feltételes reflex, központi gátlás folyamatok, stb).
Sokkal nagyobb előrelépés történt a modellezés a fizikai-kémiai feltételeket létezését élőlények vagy azok szervekben és sejtekben. Így a kiválasztott megoldások a szervetlen és szerves anyagok (Ringer-oldat, Locke Tyrode et al.), Amelyek utánozzák a belső környezet és támogatja a létezését izolált szervek vagy tenyésztett sejtek kívül a szervezet.
Modell a biológiai membránok (film természetes foszfolipidek elválasztja az elektrolit oldat) lehetővé teszik a tanulmány a fizikai és kémiai bázisok folyamatok közlekedési ionok és a különböző tényezők rajta. Kémiai reakciók megoldások a rezgő üzemmódban a vibrációs modellt dolgoz jellemző többféle biológiai jelenségek - differenciálás, alakfejlődést jelenségek komplex neurális hálózatok, stb ...
A matematikai modell (matematikai és logikai-matematikai leírása a szerkezet, a kapcsolatok és a működés életmódon rendszerek) kísérleti adatok alapján vagy spekulatív formalizált ismertetett hipotézis vagy elmélet nyitott minta egy biológiai jelenség, és további kísérleti ellenőrzése. Különböző változatai ezek a kísérletek igazolják határait alkalmazása a matematikai modell és anyagot biztosítson a további módosításokat. Matematikai modell bizonyos esetekben megjósolni bizonyos jelenségek korábban nem volt ismert, hogy a kutatók. Így a modell a szívműködés által javasolt, a holland tudósok és Paul van der van der Mark, azon az elméleten alapul relaxációs oszcilláció, azt a lehetőségét, hogy egy speciális szívritmuszavarok utólag kimutatható emberben. A matematikai modell fiziológiai jelenségek említhetjük a gerjesztés az idegrostok által kidolgozott modell a brit tudósok A. Hodgkin és Huxley, A .. Elmélete alapján a neurális hálózatok amerikai tudósok W. McCulloch és W. Pitts épített logikai-matematikai modell közötti kölcsönhatás neuronokat. Rendszer a differenciális és szerves egyenletek képezik az alapját a szimulációs biocönózissal (V. Volterra, A. N. Kolmogorov). Markov matematikai modellje a folyamat az evolúció alapja O. S. Kulaginoy és A. A. Lyapunovym. I. M. Gelfandom és M. L. Tsetlinym alapú játékok és az elmélet véges automaták elmélete kidolgozott modell kijelentéseket a szervezet komplex viselkedést. Különösen azt mutatja, hogy a menedzsment számos izmok a test alapja a termelés az idegrendszer bizonyos funkciós blokkok - szinergiákat, és nem független ellenőrzését minden izom. Létrehozása és használata matematikai és logikai-matematikai M. javítva hozzájárulhat a további fejlesztését biomatematika.
Eljárás modellezés biológia olyan eszköz, amely lehetővé teszi, hogy telepíteni a mélyebb és összetettebb közötti kapcsolatok biológiai elmélet és a kísérlet. A múlt században a kísérleti módszer a biológia kezdett befut néhány korlátozást, és kiderült, hogy számos kutatás nélkül lehetetlen modellezés. Ha megnézzük néhány példát körét korlátozó kísérlet, lesznek főleg a következők: (19 C15)
- kísérleteket lehet végezni kizárólag a meglévő létesítmények (képtelen a kísérlet átterjedt a múltban);
- beavatkozás a biológiai rendszerekben néha olyan jellegű, hogy lehetetlen megállapítani az okokat kialakuló változások (az interferencia miatt vagy más okból);
- Néhány elméletileg lehetséges kísérletek miatt nem lehetséges az alacsony szintű kísérleti technikák;
- egy nagy csoport érintő kísérletek kísérletezés az emberekre kell utasítani az erkölcsi - etikai okokból.
1. A módszer segítségével a modellezés egy adathalmazt, akkor dolgozzon ki egy sor különböző modellek, különböző módon kell értelmezni a jelenséget vizsgálat alatt, és válassza ki a legtermékenyebb is az elméleti értelmezés;
2. A folyamat során az épület egy modell lehet tenni a különböző kiegészítéseket a hipotézist, és kap az egyszerűsítés;