Zakoni termodinamike v bioloških sistemih

Zakoni termodinamike so pomembna poenotenje načel biologije znanosti. Ta načela uravnavajo kemijske procese (presnova) v vseh bioloških organizmih.

. .

Drugi zakon termodinamike navaja, da bo pri prenosu energije na koncu postopka prenosa manjša energija kot na začetku. Zaradi entropije, ki je merilo motnje v zaprtem sistemu, vsa razpoložljiva energija ne bo koristna za telo. Entropija se poveča kot transferji energije.

Poleg zakonov termodinamike je teorija celic, teorija genov, teorija evolucije in homeostaze predstavlja glavna načela, na katerih temelji študija življenja.

Prvi zakon termodinamike v bioloških sistemih

Vsi biološki organizmi potrebujejo energijo za preživetje. V zaprtem sistemu, kot je vesolje, se ta energija ne porabi, vendar se preoblikuje iz ene oblike na drugo. Na primer, celice telesa izvajajo številne pomembne procese. Ti procesi zahtevajo energijo. S fotosintezo, energijo strežejo sonce. Lahka energija absorbirajo celice listov rastlin in se spremeni v kemično energijo.

Kemijska energija je shranjena kot glukoza, ki se uporablja za oblikovanje kompleksnih ogljikovih hidratov, potrebnih za ustvarjanje rastlinske mase. . Ta proces omogoča rastlinskim in živalskim organizmom za dostop do energije, shranjenih v ogljikovih hidratih, lipidih in drugih makromolekulah s proizvodnjo ATP.

.

Kot pri drugih bioloških procesih, je prenos energije 100% ni učinkovit. S fotosintezo, na primer, ne vse energije svetlobe absorbira rastlina. Njegov del se odraža, drugi del pa se preoblikuje v toploto. Izguba energije v okolju vodi do povečanja nereda ali entropije.

Za razliko od rastlin in drugih fotosintetičnih organizmov živali ne morejo ustvariti energije neposredno od sončne svetlobe. Porabiti rastline ali druge živalske organizme za energijo. .

Večina te energije se izgubi med metaboličnimi procesi. Zato je na voljo veliko manj energije za organizme v višjih trofičnih ravneh. Manj energije, manjše število organizmov je mogoče podpreti. Zato je v ekosistemu več proizvajalcev kot potrošniki. Živi sistemi nenehno potrebujejo energijo za ohranitev svoje zelo urejene države.

Celice, na primer, so močno urejene in imajo nizko entropijo. V procesu vzdrževanja tega naročila se nekatera energija izgubi v okolju ali preoblikovana. . .