Биологические свойства
Биологические свойства характеризуют особенности взаимодействия материалов и изделий с живыми организмами и с окружающей средой. Эти взаимодействия происходят на различных уровнях организации биологических систем (молекулярногенетическом, субклеточном, клеточном, тканевом, организменном, популяционно-видовом, биосферно-биогеоценотическом) и отражают закономерности жизненных явлений на каждом уровне.
На молекулярно-генетическом уровне в живых организмах протекают биохимические и генетические процессы, которые определяют хранение, изменение и реализацию генетической информации.
На субклеточном уровне отражаются закономерности строения и функций компонентов клетки: ядра, мембран, органоидов и включений. На клеточном уровне протекают процессы, влияющие на строение и жизнедеятельность клеток, их специализацию в ходе развития, механизмы деления клеток. На тканевом уровне отражается строение и функции тканей и образованных ими органов; на организменном уровне — особенности строения и функции отдельных особей.
На популяционновидовом уровне отражаются взаимоотношения между популяциями, входящими в состав биогеоценозов, и окружающей их средой. На биосферно-биогеоценотическом уровне отражаются взаимодействие и круговорот веществ и энергии, обусловленные жизнедеятельностью организмов.
По современным представлениям субстратом жизни является комплекс сложных биополимеров — белков и нуклеиновых кислот, а жизнь есть их совместная функция. Жизнь существует в виде открытых систем, которые непрерывно обмениваются с окружающей средой веществом, энергией и информацией.
Биологические свойства характеризуют особенности строения и жизнедеятельности растений, животных, грибов, вирусов, связи живых организмов с окружающей средой, влияние на организм и организма на среду обитания. Результатом взаимодействия могут быть биохимические, физиологические, генетические и прочие изменения.
Достижения биологии последнего времени привели к возникновению совершенно новых направлений в науке. Так, установление молекулярной природы гена послужило основой для генной инженерии — комплекса методов, с помощью которых возможно конструирование прои эукариотических клеток с новой генетической программой. На этой основе налажено промышленное производство антибиотиков, гормонов (инсулина), интерферона, витаминов, ферментов и других биологически активных препаратов.
Применяя методы биологического моделирования (на животных), врачи познают сущность болезненных процессов, выявляют принципиальные возможности восстановления клеток и тканей, находят способы профилактики и лечения болезней человека.
На лабораторных животных моделируются болезни сердца, печени, поджелудочной железы, многие наследственные болезни (например, гемофилия у собак), изучаются закономерности злокачественного роста, разрабатываются методы преодоления тканевой несовместимости при пересадках тканей и органов, новые оперативные подходы. Изучение биологии паразитических организмов необходимо для успешной профилактики и борьбы с инфекционными и инвазионными болезнями человека и животных.
Использование законов наследственности и изменчивости лежит в основе создания высокопродуктивных пород домашних животных и сортов культурных растений.
Изучение взаимоотношений между организмами и окружающей их средой позволяет успешно развивать земледелие, разумно использовать природные ресурсы. Влияние живых организмов на продукцию не всегда положительное, в ряде случаев ее свойства ухудшаются. Так, плесневые грибы и гнилостные бактерии разрушают продукты питания, органические материалы и изделия.
Степень повреждения материалов микроорганизмами зависит от условий окружающей среды — влажности, температуры, значения водородного показателя рН. Известно, что с повышением влажности и температуры окружающей среды (до 20–40 °С) гнилостные процессы ускоряются.
Изделия, в которых протекают эти процессы, теряют блеск, прочность, изменяются их внешний вид, окраска; иногда изделия могут полностью разрушиться, а пищевые продукты становятся непригодными для использования. Существуют различные способы повышения стойкости материалов и изделий к воздействию микрои макроорганизмов: механические, химические, биологические, комплексные.
Например, при эксплуатации техники, строительных сооружений, трубопроводов, аппаратуры и проч. в условиях повышенной влажности, контакта с почвой, ограниченного доступа воздуха и умеренной температуры возникают микробиологические повреждения материалов, которые включают в себя усиленную коррозию металлов, разрушение полимеров, с которыми борются комплексными методами: аэрацией; нанесением спиртовых и водно-спиртовых растворов, содержащих фунгициды, на поверхность изделий; введением в замкнутые воздушные пространства и в места с ограниченным доступом воздуха легколетучих веществ с фунгицидными свойствами; применением защитных покрытий, стойких к микробиологическим повреждениям.
Наиболее дешевым и эффективным ингибитором сульфатредуцирующих бактерий является кислород или воздух. Усиление аэрации может использоваться для уменьшения коррозии закрытых систем. Дренаж болотистых и тяжелых глинистых почв улучшает аэрацию зарытых в землю нефтяных труб. Эффективным мероприятием по защите железа и стали в среде, где могут развиваться сульфатредуцирующие бактерии, является поддержание умеренно щелочных условий, учитывая, что при рН 9 их активность и рост полностью подавлены.
В процессе эксплуатации удаление появившихся микробиологических обрастаний проводят протиранием поролоновой губкой, пропитанной 0,1–1%-ным водным и спиртовым раствором одного из следующих химических соединений: полиэтиленимина, йодаллилуротропина, бензтриазола, ванилина, бензальдегида, салицилового альдегида, анисового альдегида.
Грибостойкость бумаги повышают путем обработки фунгицидными препаратами.
Знание биологических свойств товаров необходимо для выбора тары и упаковки, условий транспортирования, хранения и использования, а также для изучения влияния товаров на организм человека.
