Термодинамика в существовании биологических систем — страница 2

  • Просмотров 1047
  • Скачиваний 13
  • Размер файла 91
    Кб

равновесия  (первому и второму началам термодинамики). Э. Бауэром был сформулирован “Всеобщий закон биологии” в следующей редакции: “Все и только живые системы никогда не бывают в равновесии и исполняют за счет своей свободной энергии постоянную работу против равновесия, требуемого законами физики и химии при существующих внешних условиях”. Э. Бауэром также был сформулирован “Принцип устойчивого неравновесия живых

систем”: “Для живых систем характерно именно то, что они за счет своей свободной энергии производят работу против ожидаемого равновесия”. Практически одновременно с Э. Бауэром, в 1931 г. Ларс Онсагер открыл первые общие соотношения (соотношения взаимности) неравновесной термодинамики в линейной, слабо неравновесной области. Соотношения взаимности Онсагера были первым значительным результатом в неравновесной термодинамике –

термодинамике необратимых процессов. В дальнейшем основные работы в области теории неравновесной термодинамики были выполнены бельгийским физиком и физикохимиком, лауреатом  Нобелевской премии 1977г. Ильей Романовичем Пригожиным. Как утверждает И. Пригожин: “…и биосфера в целом, и ее различные компоненты, живые или неживые, существуют в сильно неравновесных условиях. В этом смысле жизнь, заведомо укладывающаяся в рамки

естественного порядка, предстает перед нами как высшее проявление происходящих в природе процессов самоорганизации ”. Тем не менее, до настоящего времени, несмотря на огромный накопленный материал, биология является в основном наукой описательной. Получение той или иной биологической информации часто достигается статистически, путем огромного количества экспериментов и наблюдений. В результате этого целый ряд важнейших

научных данных до сих пор является недоступным.  В качестве примера можно привести проблему количественной оценки сочетанного воздействия на живые организмы нескольких различных физических и химических нагрузок.  Поэтому одними из важнейших задач современной биологии являются определения законов, описывающих физически и математически принципы и процессы функционирования живых организмов. ТЕРМОДИНАМИКА

БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Термодинамика рассматривает общие закономерности превращения энергии в форме тепла и работы между телами. В открытых биологических системах постоянно происходит процесс обмена энергией с внешней средой. Внутренние метаболические процессы также сопровождаются превращениями одних форм энергии в другие. Достаточно напомнить о механических процессах, трансформации энергии кванта света в энергию