שיווי המשקל של המערכת הביולוגית

click fraud protection

התרמודינאמיקה

נקראת ענף בפיסיקה שחוקר את העקרונות של אנרגיה תרמית ופיזורה ברחבי הנפח של חומר או סביבה מסוימת.משמעת זה מבוססת על עקרונות כלליים מסוימים של אוניוורסלי ומשתמשת בנתונים ניסיוניים של מדעים רבים אחרים.תרמודינמיים שיווי משקל הוא אבן הפינה של אזור זה של ידע מדעי.

אחד החשוב ביותר ואולי התכונה המוזרה ביותר של יצורים חיים היא היכולת הייחודית שלהם כדי להפוך את האנרגיה ואחסונו בצורות שונות.שיווי משקל תרמודינמי - מצב המערכת כאשר הפרמטרים ומאפייניה לא יכולים להשתנות לאורך זמן מבלי להשפיע על גורמים חיצוניים כל.

כלומר: מערכת פיזית תיאורטי מבודדת מורכבת מאובייקטים אחד או יותר פיזיים יכול בלי סוף במצב של איזון.אם אתה מפר את שיווי משקל תרמודינמי, כל מערכת נוטה לחזור למצב היציב שלה באופן עצמאי.זהו אחד מעקרונות היסוד של פיסיקה, שנבנה יותר מדי בחיינו ובטבע.

קל לדמיין את שיווי משקל תרמודינמי הוא דוגמא לתכונה אנושית טבעית כגון תרמוס של תה חם, המהווה את המערכת המבודדת ביותר.כמובן, את הטמפרטורה בכל נקודה של החומר (במקרה זה - התה) תהיה זהה.אבל אם תשים אותו בקוביית קרח תרמוס, שיווי משקל מופר לרגע, כי הבדל הטמפרטורה מתרחש בחלקים שונים של הנוזל.

העברת חום זה תתקיים מהשדה לטמפרטורה גבוהה יותר לכיוון האזורים הקרים יותר עד שכל הנפח אינו מוגדר אחידות של משטר תרמי.כאשר זה קורה, היציבות משוחזרת.כך כל מערכת התרמודינמית, ללא קשר להגודל ואת מספר האובייקטים שמרכיב אותו.

תנאי בסיסי של איזון, שהוא באותו פרמטר טמפרטורה בכל הנקודות של המערכת חשובה במיוחד עבור אורגניזמים חיים.כל האובייקטים הביולוגיים כדי לשמור על חיים נורמלים דורש זרימה סדירה של אנרגיה.כל התהליכים ביולוגיים גם צריכים להיות יציב להעברת חום והתפלגות אחידה.דוגמא

, שותלת צבירת אנרגיה סולארית, להמיר אותו לקשר כימי של חומרים אורגניים על ידי פוטוסינתזה.בבעלי חיים, כל מה שהוא בדיוק ההפך - החומר האורגני המופק ממזון הופך לאנרגיה.כל התהליכים כאלה (נציגי שני חי והצומח) מתרחשים בהתאם קפדן עם העקרונות של המערכת התרמודינמית.מושגי

יסוד של תרמודינמיקה הם אוניברסליים ואסור בפגיעה לחיים מערכות ביולוגיות, וטבע דומם.העקרונות של תרמודינמיקה קובע כי כל אוסף של חפצים הקשורים יכול להיקרא מערכת תרמודינמיים.ההבדל היחיד הוא בגודל ובמספר החפצים.דוגמאות למערכות כאלה יכולות לשמש את התאים של הגוף, הלב שלנו ואיברים פנימיים אחרים.כל הגוף, גם, במובן מסוים, הוא מערכת התרמודינמית.אפילו חפצים ענק כגון הביוספרה, האוקיינוסים גם שייכים לקטגוריה זו.הם כפופים לאותם חוקים של שיווי משקל תרמודינמי.