Η θερμοδυναμική ισορροπία του βιολογικού συστήματος

Θερμοδυναμική ονομάζεται κλάδος της φυσικής που μελετά την θερμική ενέργεια και τις αρχές της κατανομής της σε όλο τον όγκο μιας ουσίας ή ένα συγκεκριμένο περιβάλλον. Αυτή η πειθαρχία βασίζεται σε ορισμένες κοινές οικουμενικές αρχές και χρησιμοποιεί πειραματικά δεδομένα πολλών άλλων επιστημών. Η θερμοδυναμική ισορροπία είναι ο ακρογωνιαίος λίθος αυτής της σφαίρας της επιστημονικής γνώσης.

Ένα από τα πιο σημαντικά και ίσως το πιο συγκεκριμένη ιδιότητα των ζωντανών οργανισμών είναι η μοναδική ικανότητά τους να την αποθήκευση ενέργειας και τη μετατροπή της σε μια ποικιλία μορφών. Θερμοδυναμική ισορροπία - είναι μια κατάσταση του συστήματος όταν οι παράμετροι και τα χαρακτηριστικά του δεν μπορεί να αλλάξει με την πάροδο του χρόνου, χωρίς την επίδραση τυχόν εξωτερικούς παράγοντες.

Αυτό είναι: θεωρητικά απομονωμένο φυσικό σύστημα που αποτελείται από ένα ή περισσότερα φυσικά αντικείμενα, μπορεί να παραμείνει επ 'αόριστον σε μια κατάσταση ισορροπίας. Αν παραβιάζουν την θερμοδυναμική ισορροπία, κάθε σύστημα θα τείνει να επιστρέψει σε σταθερή κατάσταση τους από μόνοι τους. Αυτή είναι μία από τις θεμελιώδεις αρχές της φυσικής, στην οποία πάρα πολύ είναι χτισμένο στη ζωή μας και στη φύση.

Είναι πιο εύκολο να φανταστεί κανείς το θερμοδυναμική ισορροπία είναι ένα παράδειγμα μιας τέτοιας φυσικό ανθρώπινο χαρακτηριστικό, ως θερμός ζεστό τσάι, το οποίο είναι το πιο απομονωμένο σύστημα. Φυσικά, η θερμοκρασία σε κάθε σημείο της ουσίας (σε αυτή την περίπτωση - τσάι) θα είναι το ίδιο. Αλλά αν βυθίζεται σε ένα κύβο θερμός πάγου, η θερμοδυναμική ισορροπία στιγμιαία διαταραχθεί, όπως συμβαίνει διαφορά θερμοκρασίας σε διάφορες περιοχές του υγρού.

Όταν αυτή η μεταφορά θερμότητας θα λάβει χώρα από την περιοχή της υψηλότερης θερμοκρασίας προς τα ψυχρότερα τμήματα, έως ότου όλος ο όγκος είναι εγκατεστημένος ομοιογένεια θερμική λειτουργία. Όταν συμβαίνει αυτό, η σταθερότητα θα αποκατασταθούν. Αυτό είναι το πώς κάθε θερμοδυναμικό σύστημα, ανεξάρτητα από το μέγεθός της και ο αριθμός των αντικειμένων, τα οποία αποτελείται.

Η κύρια προϋπόθεση της ισορροπίας, η οποία είναι η ίδια δείκτης θερμοκρασίας σε όλα τα σημεία του συστήματος, ιδιαίτερα σημαντικό για τους ζωντανούς οργανισμούς. Όλα τα βιολογικά αντικείμενα τακτική πρόσληψη ενέργειας που απαιτείται για να διατηρήσει μια φυσιολογική ζωή. Όλα τα βιολογικά διεργασίες χρειαστεί επίσης μια σταθερή μεταφορά θερμότητας και ομοιόμορφη κατανομή.

Για παράδειγμα, τα φυτά συσσώρευσης της ηλιακής ενέργειας, μετατρέπουν σε ένα χημικό δεσμό οργανικών ουσιών από τη φωτοσύνθεση. Στο ζωικό οργανισμό τα πάντα είναι ακριβώς το αντίθετο - οργανικές ουσίες που προέρχονται από τα τρόφιμα, μετατρέπονται σε ενέργεια. Όλες αυτές οι διεργασίες (οι εκπρόσωποι και των δύο φυτών και ζώων) εμφανίζονται σε αυστηρά σύμφωνα με τις αρχές της θερμοδυναμικής συστήματος.

Βασικές έννοιες της θερμοδυναμικής είναι οικουμενικά και απαραβίαστα για τη ζωή βιολογικά συστήματα, καθώς και για τα άψυχα τη φύση. αρχές θερμοδυναμικής δηλώνει ότι οποιαδήποτε συλλογή των σχετικών αντικειμένων μπορεί να χαρακτηριστεί ως θερμοδυναμικό σύστημα. Η μόνη διαφορά είναι στο μέγεθος και τον αριθμό των αντικειμένων. Παραδείγματα τέτοιων συστημάτων μπορούν να χρησιμεύσουν ως τα κύτταρα του σώματος μας, την καρδιά και άλλα εσωτερικά όργανα. Ολόκληρο το σώμα είναι επίσης κατά μία έννοια, είναι ένα θερμοδυναμικό σύστημα. Ακόμα και αυτές τις τοποθεσίες γίγαντας όπως βιόσφαιρας, των ωκεανών ανήκουν επίσης σε αυτή την κατηγορία. Και υπόκεινται στους ίδιους νόμους της θερμοδυναμικής ισορροπίας.