Den termodynamiska jämvikten i det biologiska systemet

Termodynamiken kallas gren av fysiken som studerar värmeenergi och principerna för dess fördelning genom hela volymen av ett ämne eller en särskild miljö. Denna disciplin bygger på vissa gemensamma allmänna principer och använder experimentella data för många andra vetenskaper. Den termodynamiska jämvikten är hörnstenen i detta område av vetenskaplig kunskap.

En av de viktigaste och kanske den mest specifika egenskapen hos levande organismer är deras unika förmåga att energilagring och dess omvandling till en mängd olika former. Termodynamisk jämvikt - det är ett tillstånd av systemet när dess parametrar och egenskaper inte kan ändras över tid utan påverkan av någon yttre faktorer.

Som är: teoretiskt isolerad fysiskt system bestående av en eller flera fysiska objekt, kan förbli obestämd tid i ett tillstånd av balans. Om du bryter mot termodynamisk jämvikt, kommer alla system tenderar att återgå till sitt stabila tillstånd på egen hand. Detta är en av de grundläggande principerna för fysik, där alltför mycket är byggt i vårt liv och i naturen.

Det är lättast att föreställa sig den termodynamiska jämvikten är ett exempel på en sådan naturlig mänsklig egenskap, såsom en termos varmt te, som är den mest isolerat system. Naturligtvis temperaturen i varje punkt av ämnet (i detta fall - te) kommer att vara densamma. Men om doppas i en termos isbit, är den termodynamiska jämvikten momentant störd, såsom sker temperaturskillnad i olika regioner i vätskan.

När denna värmeöverföring kommer att ske från området med högre temperatur i riktning mot de kallare delarna, tills hela volymen etableras homogenitet termisk läge. När detta händer kommer stabiliteten återställas. Det är hur som helst termodynamiska systemet, oavsett dess storlek och antalet objekt, som den är sammansatt.

Huvudjämviktstillstånd, vilket är indikatorn samma temperatur i alla punkter i systemet, särskilt viktigt för levande organismer. Alla biologiska föremål av regelbundet intag energi som krävs för att upprätthålla ett normalt liv. Alla biologiska processer behöver också en stabil värmeöverföring och jämn fördelning.

Till exempel, växter ackumulera solenergi, konvertera den till en kemisk bindning av organiska substanser genom fotosyntes. I djurorganismen allt är precis tvärtom - organiska ämnen som härrör från livsmedel, omvandlas till energi. Alla sådana processer (företrädarna för både växt- och djurliv) förekommer i strikt enlighet med principerna för den termodynamiska systemet.

Grundläggande begrepp termodynamikens är universella och okränkbara för levande biologiska system, och döda naturen. termodynamik principer uppger att någon samling av relaterade objekt kan kallas en termodynamisk system. Den enda skillnaden är storleken och antalet objekt. Exempel på sådana system kan fungera som cellerna i vår kropp, hjärta och andra inre organ. Hela kroppen är också i en mening, är ett termodynamiskt system. Även sådana jätte webbplatser som biosfären, hav hör också till denna kategori. Och de är underkastade samma lagar för termodynamisk jämvikt.