Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Рассмотрены закономерности классической и химической термодинамики являются критериями осуществления самовольного процесса и условиями реализации равновесного процесса. При этом универсальным критерием для любого

процесса является изменение свободной энергии Гиббса. Однако довольно часто, если величина AG> 0 и самопроизвольный ход процесса не представляется возможным, то данную реакцию сочетают с другой так, чтобы суммарная реакция оказалась самовольное. Сочетание двух или нескольких реакций играет важную роль в биохимических системах. Например, многие реакции происходят в организме только потому, что сочетаются с реакциями, протекающими самовольно с выделением энергии. Так, выделение энергии продуктов питания в процессе метаболизма является первичным источником необходимой свободной энергии. Например, самовольное окисления глюкозы в организме с реакцией характеризуется выделением значительного количества энергии: AH ° == -2800 кДж / моль; AG ° = -2880 кДж / моль.

 

Эта энергия расходуется организмом на осуществление полезной работы (преобразование АДФ в АТФ, поддержание постоянной температуры тела и др.).

 

Трансформация энергии в живых системах, ее образование и накопление составляет предмет биоэнергетики. По мере того, как выясняется молекулярный механизм многих биологических и биохимических процессов, ученые пытаются применить термодинамические уявленння ходе исследований живых систем. Живые организмы относятся к открытым системам, их состояние определяется как стационарный, а не равновесный. Во стационарным понимают равновесное состояние с постоянной концентрацией частиц, которая поддерживается путем поступления вещества и его вывода из системы. На самом деле любая клетка в равновесном состоянии - это мертвая клетка. Для изучения открытых систем требуются методы термодинамики необратимых процессов. Пока что такие методы не разработаны. Поэтому сейчас есть разные мнения относительно ценности равновесной термодинамики для решения биологических проблем. И все же существуют определенные биохимические вопросы, для решения которых методы классической термодинамики являются очень эффективными. Например, на термодинамических расчетах основана оценка энергетической ценности продуктов питания, лежит в основе диетологии, оценка энергоемкости биохимических процессов, эффективности многих макроэргических лекарственных препаратов (АТФ, кокарбоксилаза, витамин В12 и др.), моделирование биологических структур и процессов.



Загрузка...
Яндекс.Метрика