«Концепции современного естествознания» (стр. 8 )

Позже, в греческой философии было разработано теологическое объяснения органической целесообразности (от греч. Teleos - цель) Аристотель попытался разработать понятия для описания живых существ. Он выделяет существенные признаки живых организмов, пытается выявить основные формы живого, связь организма и среды. В целом, биология Аристотеля, хотя и умозрительная стала "началом" биологии как науки.

Предмет биологии как науки сложен и включает многообразные формы живых объектов. Поэтому структура биологии как науки включает в себя дисциплины различного уровня и направления. Можно выделять дисциплины по степени сложности организации изучаемых ими объектов.

1.  Вирусология (от греч. virus - яд), которая изучает мельчайшие неклеточные частицы, состоящие из нуклеиновых кислот и белковой оболочки. Вирусы – внутриклеточные паразиты, они используют ферментативный аппарат клетки для своего размножения, переключая клетку на синтез зрелых вирусных частиц. Вирусология, изучая строение, размножение, биохимию и генетику вирусов, разрабатывает методы борьбы с патогенными последствиями их действия, диагностику и методы лечения.

2.  Бактериология (от греч. Bakterion - палочка) – наука изучающая группу микроскопических, преимущественно одноклеточных организмов, которые еще не имеют ядра и поэтому называются прокариотами. Они подвижны, питаются различными органическими веществами клеточного и внеклеточного происхождения, способны расти как в атмосфере, так и без нее. Бактерии участвуют в кругообороте веществ в природе, в образовании полезных ископаемых, почвы, поддерживают запасы углекислого газа в атмосфере, используются в микробиологической, химической, пищевой и др. промышленности. Могут возбуждать болезни в растительных и животных организмах (в человеке). Бактериология, изучая бактерии, дает методы и способы использования их в полезных целях и борьбе с вредными последствиями от них.

3.  Ботаника (от греч. Botane - растение) – наука о растениях, изучает их видовое многообразие, их строение, особенности жизнедеятельности, закономерности обмена веществ в них, развития и распространения их в среде обитания, возможности использования растительных ресурсов в интересах человека.

4.  Зоология (от греч. zoon – животное) – изучает видовое многообразие животных, их строение, особенности жизнедеятельности, закономерности индивидуального и исторического развития, законы эволюции видов животных, распространение в средах обитания, особенности поведения и селекции их, пути и методы использования животных ресурсов.

5.  Антропология (от греч antropos – человек) наука о биологическом происхождении человека, его эволюции, образовании, человеческих рас, о нормальных вариациях физического строения человека. "Биология человека" важнейшее направление в антропологии, где все интенсивнее изучаются физиологические, биохимические, генетические и т. п. факторы влияющие на вариации в строении развитии человеческого организма.

Если различать биологические науки по особенностям структурной организации объектов то они следующие:

1.  Молекулярная биология, которая исследует проявление жизни на молекулярном уровне, изучает каким образом и в какой мере рост и развитие организмов, хранение и передача наследственной информации превращение энергии и вещества в жизненных клетках обусловленные структурой и свойствами биологически важных молекул, главным образом нуклеиновых кислот и белков. Молекулярная биология широко использует методы химии, биологии и биофизики, широко взаимодействует с генетикой и микробиологией.

2.  Цитология (от греч. Kytos - жилище) – наука о клетке. Изучает строение и функции клеток, их место и роль в тканях и органах многоклеточных организмов, а так же изучает одноклеточные организмы. Цитология тесно взаимодействует с биохимией, генетикой, гистологией, макро биологией и анатомией, привлекая методы этих наук для изучения клеточного строения организмов. Она изучет устройство клетки, технологию продуцирования ею живых веществ

3.  Гистология (от греч. – histos - ткань) наука о разнообразных тканях многоклеточных животных и человека. Она исследует эволюцию тканей, развитие их в организме, строение и функции тканей, взаимодействие клеток в пределах одной ткани и между клетками разных тканей, изучает процессы нормальных и патологических изменений в тканях с целью медицинского оздоровления их и выработки средств и методов лечения.

4.  Анатомия (от греч - anatome – рассечение) – изучает внутреннее строение организмов, растений, животных и в особенности человека. С помощью методов сравнительного анализа устанавливает нормы и патологию в анатомии организмов, исследует закономерности анатомического развития индивидуального организма и эволюцию анатомии организмов в целом.

Кроме того, различают биологические науки в зависимости от того, как проявляется сущность живого. Здесь следует выделить:

1.  Морфология (от греч. morphe – форма) – наука о многообразных формах животных и растительных организмов, существующих в настоящем и в прошлом развитии. Морфология животных организмов тесно связана эмбриологией, анатомией, гистологией и цитологией. Морфология растительных организмов изучает строение и формообразование прежде всего на организменном уровне, а затем на эволюционно-видовом. Морфология человека входит в антропологию и изучает закономерности изменчивости человеческого организма от возрастных, половых, профессиональных или территориальных факторов.

2.  Физиология (от греч phуses - природа) – наука о целостной жизнедеятельности организма, клетки, органов и их систем. Физиология исследует системы функций организма – рост, размножение, дыхание и т. д., взаимосвязь организмов, регуляцию и приспособление, закономерности индивидуального развития и видовой эволюции. Существует физиология как наука на трех уровнях: физиология растений, животных, и человека. Тесно связана с анатомией, эмбриологией, цитологией и др.

3.  Генетика (от греч. genesis – происхождение) – наука о законах наследственности и измечивости организмов и методов управления ею. Это бурно развивающаяся наука имеет сложное разветвленное строение: генетика микроорганизмов, растений, животных, человека. Она исследует наследственность и изменчивость преемственность и видоизменения организмов, через анализ сложных внутриклеточных структур – ген, хромосом, в которых кодируется наследственная информация. Генетика тесно взаимодействует с эволюционной теорией, цитологией и молекулярной биологией селекцией и даже теорией информации.

4.  Экология (от греч. oikos жилище) изучает зависимость между средой обитания и организмами, между обществом и природой в целом. Она исследует взаимодействие организмов, популяций и видов, экосистем и биосферы в целом. Особое значение имеет экология человека. Здесь разрабатываются проблемы оптимизации взаимоотношений человека и природы, строятся прогнозы, осуществляются экспертные оценки и т. п. В целом экология должна найти пути гармоничного сосуществования биосферы и общества.

7.2 Сущность и происхождение жизни.

Жизнь, по-видимому, уникальное и сложное явление в эволюции материи. Определить теоретически сущность жизни весьма трудно, хотя обыденное мышление наглядно и просто различает живое и не живое. Жизнь – это форма существования сложно организованных на основе белковых и аминокислотных соединений систем, которые способны к самоорганизации и саморазвитию.

Прежде всего, живые организмы способны к активному и в основном целесообразному обмену веществом и энергией с внешней средой. Благодаря этому обмену организм постоянно воспроизводит свой состав на молекулярном, клеточном, тканевом и т. д. уровнях. Распад организма не возможен пока такой обмен осуществляется. В этом заключается антиэнтропийный характер поведения организма, сущности живого.

Живые организмы существуют как сложно организованные динамические системы с высокоупорядоченной структурой и функциями. Степень сложности поведения и уровень организации живых систем существенно выше любой известной неживой системы.

Живые организмы способны накапливать и различными способами кодировать информацию об опыте поведения в окружающей среде и при взаимодействии с другими организмами. На этой основе становится возможным приспособление различным факторам внешнего мира, передача результатов такого приспособления по наследству, а в конечном счете развитие и восхождение к более совершенным формам жизнедеятельности, т. е. жизнь способна к прогрессивной эволюции.

Организмы способны не столько реагировать на внешнюю среду, но и активно воздействовать на нее, изменяя ее, а не только приспосабливаясь. Конечно в этом взаимодействии активность и доминирование организма значительно выше чем у окружающей среды. Реагируя на раздражители внешней среды, организм обладает способностью выбора ответного действия, в то время как среда к этому не способна.

Живые организмы через биохимические процессы способны не только поддерживать и воспроизводить уровень своей сложности, но развиваться в сторону усложнения своей структуры и функций. Это видно не только из общей эволюции организмов от одноклеточных и простых к многоклеточным и высшим, но и в индивидуальном развитии от зародыша к зрелому организму.

Живые организмы, эволюционируя, демонстрируют способность к размножению, к воспроизведению себе подобных. Через механизмы наследственности и изменчивости организмы "корректируют" степень приспособления к условиям жизни, как за счет отбора, так и выживаемости. В результате сохраняется оптимальное соотношение между численностью вида и жизненными возможностями среды. По современным представлениям жизнь возможна не только на основе белковых и нуклеиновых соединений. Теоретически возможна жизнь на основе кремневых соединений, на основе электронно-металлических систем. Появилось определение жизни, которое связано с возможностью использовать информацию в целях самовоспроизводства. Проблема объяснения и понимания сущности жизни остается дискуссионной и не имеет окончательного решения.

Несмотря на чрезвычайное многообразие форм жизни (известно около 0,5 млн. видов растений, около 1,5 млн. видов животных, несколько сот тысяч видов: грибов, бактерий, микробов) их можно соотнести по степени их усложнения и в соответствии с логикой происхождения. Развитие идет от простых форм организации к сложным, однако, простые формы включены в последующие формы в роли фундаментальных.

На молекулярном уровне, собственно живой системы еще нет, но уже есть функции играющие определенную роль. Например, кодирование генной информации, которая несет в себе программы жизнедеятельности организма. Собственно живой системой является клетка. Она "производит" превращение исходных химических соединений в живое вещество, в те элементы из которых строится организм.

Организм и его органо-тканевое составляющие, будучи клеточными несут уже функции особи, ее анатомию, физиологию особенности поведения и адаптации. Совокупность особей воспроизводящих себя размножением в течение большого числа поколений и длительное время занимающая одно и тоже место обитания называется популяцией. Она уже способна к отбору, к скрещиванию, к сохранению результатов изменчивости, т. е. к эволюции.

Вид основная таксономическая (от греч. taxis-расположение и nomos – закон) единица классификации всех растительных и животных организмов. Возникает вид как совокупность популяций способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, которое обладает общим морфологическими и физиологическими признаками, населяющих определенный ареал. Вид обособлен от других не скрещиваемостью в естественных условиях, поэтому "границы" его четко фиксированы.

Следующий уровень – биоценоз (от греч. "bio" - жизнь и kinos – общий) совокупность растительных, животных и микроорганизмов населяющих одно и то же пространство суши или воды, взаимодействующих между собой, приспособленных к сосуществованию и единым условиям обитания. Благодаря обмену веществ и энергией между природой и организмом возникает экосистема – единый комплекс, образованный живыми организмами и средой обитания – атмосферой, почвой, водоемом и т. п. В экосистеме живые и не живые компоненты связаны между собой необходимым образом, участвуя в единых процессах обмена.

Вся совокупность организмов в единстве с природной средой обитания в планетарных масштабах есть Биосфера. Она включает в единую целостную систему все организмы, их деятельность, все продукты этой деятельности, весь комплекс органических и неорганических ресурсов природы, используемых жизнью. Таким образом, живые организмы захватили поверхностный слой земли, водное и воздушное пространство и непрекращающейся работой изменили лицо нашей планеты.

По данным науки жизнь возникла 3,8 млрд. лет тому назад. К этому времени, в результате химической эволюции уже появились: вода, углекислый газ, аммиак, молекулярный водород, кислород и азот, а так же цианистый водород, т. е. те элементы, которые вошли в структуру живого. Первоначально атмосфера земли носила восстановительный характер, а не окислительный, как это имеет место сейчас. Она была богата инертными газами (гелием, неоном, аргоном). При вулканических извержениях карбиды, взаимодействуя с водой, выделяли углеводородные соединения, затем появились простейшие органические соединения и достигли массы близкой к массе позже возникшей биосферы. При высокой температуре, от грозовых разрядов и ультрафиолетового излучения органические соединения усложнились и образовались углеводы, жиры, аминокислоты и белки с нуклеиновыми кислотами. В современной науке эти процессы воспроизводятся экспериментально. В этом "первичном бульоне" возможно образование капель. , разработавший теорию происхождения жизни, назвал их коацерватами (от лат coacervatio - накопление). Они способны поглощать различные вещества и увеличиваться в размере. Усложняясь, коацерванты выработали способность к устойчивости и воспроизведению составных частей, затем и самовоспроизведению. Способность к обмену веществ в сочетании с самовоспроизведением привели к возникновению простейших форм жизни. Первичные живые организмы были анаэробными (an – не, aer - воздух) т. е. жили без кислорода. Питались органическим бульоном - органическими веществами, синтезированными химической эволюцией. Когда органический бульон был исчерпан выжили те, что выработали способность использовать энергию солнечного излучения, т. е. иметь источник энергии независимый от питательных веществ бульона. Такие организмы называются автотрофными (от греч. autos – сам, trophe – питание). Они способны к фотосинтезу, накоплению солнечной энергии "впрок". Фотосинтез сопровождается выделением кислорода в атмосферу. Через 1,8 млрд. лет первичная атмосфера сменилась вторичной (кислородной), возник озоновый слой, задерживающий ультрафиолетовое излучение, прекратилось производство "органического бульона", изменился состав морской воды, анаэробные организмы не способные жить в кислородной атмосфере почти полностью вымерли.

С кислородной революцией закончилась эра организмов, у которых в клетке не было ядра, деление их не регулировалось генетическим кодом, поэтому они были высоко вариабельн, быстро размножались и имели высокую выносливость и жизнестойкость. В новой атмосфере, когда, кислородная среда стала стабильной, выживать стали организмы с более жесткой наследственностью и устойчивостью, ее стала обеспечивать генетическая программа. Ядро образовалось как центральная часть клетки, к которой сосредоточены хромосомы и гены, которые способны кодировать наследственную информацию. Такие организмы называются эукариотами (от греч. Eи - хорошо, karyon – ядро). В них клетка воспроизводится без существенных изменений, т. е. "дочерние" клетки имеют ту же степень выживаемости, что и "материнские". Таким образом, клетка фундаментальный и самый старый носитель жизни, это "атом" биологии, мельчайшая частица обладающая всем комплексом функций живого.

Дальнейшая эволюция привела к возникновению растительных и животных организмов (пока простейших). Растительные (клетки) организмы имеют жесткую оболочку, которая состоит из целлюлозы и хорошо их защищает. Однако это лишае возможности такую клетку к активному перемещению, к поиску пищи. Но они хорошо эксплуатируют фотосинтез для накапливания питательных веществ. Поэтому растения эволюционируют двояко – как с автотрофным так гетеротрофным (от греч. Hetoros - другой) питанием, т. е. могли использовать готовые органические соединения. Две эти группы дополняют друг друга в круговороте веществ. Однако затем гетеротрофное питание стало принадлежать животным организмам и самому человеку. Животная клетка и организмы имеют эластичную оболочку, они способны к передвижению, к поиску других растительных или животных клеток в качестве пищи. Способности к передвижению, поиску и поглощению стали бурно прогрессировать, что привело к возникновению хищников и травоядных.

Клеточная теория, заложенная в XIX в, установила, что все растительные и животные организмы состоят из клеток, а это свидетельствует о единстве их происхождения. Выяснилось, что клетки могут иметь как общие характеристики (обмен, само регуляция, ментаболизм, наследственность) , так и специфичные (разный срок жизни, различие размеров, время их деления, особенность функций). Однако все клетки обладают внутренней устойчивой структурой, имеют внешнюю оболочку (мембрану), способную избирательно пропускать вещество, энергию и информацию во внутрь клетки и из нее во внешнюю пространство. Клетка способна через обмен веществ к сохранению (гомеостазу) своего состава и структуры. Обмен веществ идет через сложные биохимические процессы и сопровождается не только усвоением, но и выделением веществ. Управление внутриклеточным процессом совершается ядром, где закодированы соответствующие программы в структурах ДНК и РНК, входящих в гены.

Овладение законами "работы " клетки сулит человечеству достижения не менее значимые, чем открытие атома.

6.3. Принципы биологической эволюции, генетика, биоэтика.

роблемы биологической эволюции разрабатываются с XVIII века постепенно приближаясь к современной синтетической теории эволюции . Первоначально оформилась идея трансформизма К. Линнея, в которой он обосновал изменчивость и разнообразие видов. сделал вывод, что изменение видов идет под влиянием интенсивного упражнения или неупражнения органов. Ж. Кювье предположил, что виды изменяются в результате различного рода катастроф: геологических, климатических, и т. п. Одни виды гибнут, другие выживают, но изменившись. Наконец, в середине XIX века Ч. Дарвин, обобщив теоретические разработки и эмпирические факты, построил, ставшую классической, теорию эволюции видов. Дарвин теоретически объяснил причины, движущие силы и закономерности развития биологических видов. Прежде всего существует "борьба за существование". Каждый вид производит больше особей чем выживает, а среднее число взрослых особей остается постоянным. Особь, вступая во взаимодействие с различными факторами, получает изменения, которые могут быть определенными и не определенными. Определенная изменчивость – способность особи реагировать одинаковым образом на факторы среды обитания (климат, пищи, и т. п.). Не определенная изменчивость – изменения в организмах в самых различных направлениях. Она может быть вредной, нейтральной или положительной. Положительная изменчивость способствует выживаемости, закрепляется и передается по наследству. Так возникает естественный отбор видов. Таким образом : борьба за существование, наследственность, изменчивость и отбор - главные принципы эволюционной теории Дарвина.

В 1900 г. законы наследственности Г. Менделя были переоткрыты разными учеными. Началось теоретическое развитие генетики. Постепенно утвердилась хромосомная концепция наследственности, по которой хромосома состоит из генов и которые отвечают за наследование признаков. Стал возможен синтез эволюционной теории и генетики. Так возникла синтетическая теория эволюции, которая включала хромосомную теорию наследственности, биометрические и математические методы анализа эволюции, закон для идеальной популяции, утверждающей, что каждая популяция стремится сохранить равновесие концентрации генов, если нет факторов изменяющих это равновесие.

В синтетической теории эволюции единицей эволюции считается уже не организм, а популяция, ибо она является той целостной системой, которая создает условия для саморазвития, способностью наследственных изменений благодаря смене поколений. Наследственность популяции может изменяться под влиянием различных факторов: мутаций, колебаний численности особей, делением исходной популяции на несколько других и естественным отбором. Синтетическая теория эволюции открыла путь к созданию единой системы биологических знаний, в которой важную роль сыграла генетика и биохимия. В середине XX века было установлено, что носителем наследственности является ДНК. Расшифровка структура ДНК показала, что она способна к самоудвоению (ауторепродукции).

Свойство самоудвоения обеспечивает явление наследственности. Затем была выявлена роль транспортной РНК, информационной РНК, расшифрован генетический код, осуществлен синтез гена, была открыта дорога к генной инженерии и биотехнологии, стало возможным активное вмешательство человека в природу наследственности. Это открыло возможность вмешиваться в ход эволюции, что создало целый ряд биоэтических и нравственных проблем. Дело в том, что гены способны к перестройке, к изменениям, которые называются мутациями (от лат. Mutatio - изменение) В результате появляется мутант – организм нового типа с полезными или отрицательными изменениями. Выявлены основные факторы мутаций, хотя механизм их до конца не исследован. Среди этих факторов: особенности пищи, режим температуры, химические реагенты, радиация и т. д. Это дало человеку обоюдоострый метод преобразования природы – как с положительными, так и отрицательными возможностями. Можно создать новые сорта полезных растений, но можно и ядовитых, можно выводить аналогичным образом бактерии, можно с помощью генетики бороться с болезнями, улучшать "породу", но можно ставить и обратные цели. Достижения генетики открыли многие тайны в сущности жизни, но создали не меньше проблем нравственных связанных с пониманием назначения человека в этом мире, с пониманием смысла жизни.

Биоэтика новая отрасль в системе профессиональных этик. Задача биоэтики оценить с позиции общечеловеческой морали, понятий долга, добра, совести и т. п. цели, методы и результаты тех биологических наук, которые глубоко связаны с существованием человека, с нормальными формами его жизнедеятельности, здоровьем, сохранения человека как вида и т. п. Ответственность человека перед природой и биологии перед человеком многообразна и имеет много аспектов и задач. Здесь и сохранение природы и выживаемость человека, право на экспериментирование в изучении природы человека и эксперименты в выведении новых видов растений и животных, моделирование организмов и планирование их и т. д. Технологии генетики применимы к растениям, животным и к человеку с незначительными модификациями. Однако, у человека есть свобода выбора и ответственность за содеянное. В борьбе за решение этих и других проблем и формируется биоэтика как наука. Отдельные ее принципы уже утвердились: Признание "жизни" в качестве высшей ценности. Этической считается только гармония интересов человека и природы. Распространение категорического императива на живое: "желай живым организмам то, что желаешь себе". "Человек, будучи "homo sapiens", ответственен за "братьев своих меньших ", в сохранении живой природы – сохранение самого человека и т. д. Очевидно, что отношение к природе как ресурсу материального обеспечения человека, идеалы завоевания природы в этой новой этике не находят места. Так рождение нового в биологии (одной из естественных наук) заставляет человека пересмотреть нормы этика, по-новому оценить себя и свое место в мире.

Ключевые вопросы.

1.  В чем предмет и структура биологии?

2.  Основные признаки и сущность живого?

3.  Какова структура и функции клетк?

4.  Сущность синтетической теории эволюции XX века?

5.  Генетика – ее особенности как науки?

6.  Сущность и основные проблемы биоэтики?

Литература

1.  .Концепции современного естествознания. Под ред. , . М., 2004 г., гл. 7.

2.  Бернал Дж. Возникновение жизни. М., 1969 г.

3.  О мущности жизни. М., 1985 г.

4.  Опарин , жизнь, интеллект. М., 1977г.

5.  Пастушный как объект философского анализа. М., 1981 г.

6.  К началам биоэтики. Вопросы философии.1994, №3.

7.  И др. Введение в биологию. М 1986.

8.  Медников биологии. М. 1982.

9.  Фролов и история генетики. М. 1988

10.  Югай теория жизни. М. 1985.

11.  и др. Эволюционные учения. М. 1988.

Тема 8. Концепции химии.

8.1. Предмет познания химии. Химия как наука.

Химия возникла из алхимии, просуществовавшей около полутора тысячелетий. Опыт алхимии привел в XVII веке к выводу, что существуют некоторые пределы во взаимопревращении веществ, что следовательно необходимо знать причины и законы этих превращений. В XVII-XVIII веках химия постепенно становится наукой о качественных преобразованиях вещества в результате изменений его состава и строения. В настоящее время химия существует как сложная система знаний о химических элементах и их соединениях, о закономерностях и энергетике химических процессов, о реакционной природе веществ и их способностях давать новые соединения, о путях и методах создания новых материалов. Становлению химии как науки способствовали как практические достижения промышленного производства (металлургии, стеклоделания, пищевого и парфюмерного производства), так и теоретические построения. С XV века бурно нарастают открытия химических веществ (висмут, платина, селитра, сода, серная кислота и т. п.). Наряду с этим возрождается атомизм, а в XVII веке П. Гассенди вводит понятие “молекула” (уменьшительное от лат. moles – масса). Р. Бойль закладывает теоретические принципы химии как науки, доказывая, что химические превращения качеств и свойств веществ могут быть объяснены через понятия о движении, размерах, формах и структурном расположении атомов. Он пользовался уже идеей химического элемента и предела разложения вещества с данными свойствами. Он заложил основы экспериментальной химии, обосновал методику химического эксперимента, создал основы аналитической химии. В целом вывел химию из подчинения ее ремесленническим задачам и доказал возможность самостоятельного существования химии как науки.

Революционный этап в развитии химии связан с работами А. Лавуазье. В химии XVIII в. проблема горения стала центральной. Была выдвинута идея флогистона – как невесомой субстанции, которую тела утрачивают при горении. Однако, на опыте существование флогистона не подтвердилось. Лавуазье разработал кислородную теорию горения и обобщая опытные данные установил, что химические соединения делятся на кислоты, основания и соли, объяснив, таким образом, качественное многообразие веществ различием химических элементов и их соединений. Лавуазье ввел новую номенклатуру химических веществ. Теперь каждое вещество имело одно название, в котором характеризовались его свойства и состав. Возникла специальная терминология химии как науки (например, термин оксид калия фиксировал, что это вещество состоит из калия и кислорода и т. п.). Кроме того, Лавуазье опираясь на уже известный закон сохранения количества материи, ввел представления о необходимости знания о количественных пропорциях химических элементов в соединениях, что способствовало математизации химии. Лавуазье как тонкий экспериментатор решил ряд проблем химии, показав, например, что в живом организме и в процессах горения энергия высвобождается подобными химическими процессами.

В целом Лавуазье из совокупности разрозненных практических рецептов превратил химию в научную теорию, исходя из которой можно было не только объяснять известные химические явления, но и предсказывать новые. Опираясь на эти достижения Дж. Дальтон ввел в химию понятие атомного веса и показал, что атомы одного химического вещества могут соединяться с атомами другого вещества в различных количественных отношениях. Исследуя газы, он установил, например, что в окислах азота количество кислорода на одно и то же весовое количество азота относится как 1:2:3:4… и т. д. Дальтон открыл закон кратных отношений, который гласит, что если два элемента образуют более одного соединения, то массы одного элемента, приходящиеся на одну и ту же массу другого, относятся как целые числа.

В XIX в. на этой базе были сформулированы другие количественные законы: Ж. Пруст установил закон постоянства состава химических соединений, утверждающего, что каждое определенное химическое соединение состоит из одних и тех же химических элементов независимо от способа его получения. Гей-Люссак установил закон объемных отношений, когда объем реагирующих между собой газов, а также объемы газообразных продуктов реакции относятся как небольшие целые числа. Авогадро показал, что при одинаковых условиях одинаковые объемы газов содержат одно и то же число молекул. В химии окончательно утвердилось атомно-молекулярное учение с различными способами количественного определения атомных и молекулярных весов.

Во второй половине XIX. в. разработал теорию химического строения согласно которой свойства веществ могут определяться порядком связей атомов в молекулах, их взаимным расположением и влиянием. Так например, в явлениях изомерии ( от греч. Isos – одинаковый и meros – доля) в одинаковых по составу химических элементов и по молекулярной массе вещества, но различающихся по строению, будут различные свойства. Началось бурное развитие структурной химии, где исследовались закономерности пространственного строения химических соединений. Возникла физическая химия, химическая кинептика, изучающая скорости химических реакций; химическая термодинамика и др. Химия стала изучать и определять свойства веществ не только от их состава, но и структуры. Наконец в 1869г. разрабатывает периодическую систему химических элементов.