ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разделы и методы биофизики из "Биофизика" Иными словами, производимая энтропия полностью уходит ва внешнюю среду. [c.17] Таким образом, стационарное состояние космонавта поддерживается возрастанием энтропии в окружающей среде, определяемым оттоком в нее энтропии из организма космонавта, компенсирующим продукцию энтропии в организме. В этом и состоит смысл слов Шредингера организм питается отрицательной энтропией . Энтропия среды возрастает, dSz О, вследствие выделения теплоты космонавтом и вследствие того, что энтропия веществ, выделяемых космонавтом, выше энтропии потребляемых им веществ. Стационарное состояние космонавта будет сохраняться до тех пора, пока не истощатся питательные вещества в окружающей среде или пока необратимые процессы в организме космонавта не приведут к его изменению (старение). Стационарное состояние может быть длительным, но не вечным. Его реализация определяется наличием двух шкал времени — быстрой шкалой для времени обмена энтропией с окружающей средой и относительно медленной шкалой для времени исчерпания запасов питательных веществ и (или) старения организма. [c.18] Само существование биосферы можно рассматривать как стационарный процесс, реализуемый на фоне грандиозного необратимого процесса охлаждения Солнца. [c.18] Стационарное состояние открытой системы может быть близким или далеким от равновесия, может быть устойчивым или неустойчивым. В свою очередь нестационарное состояние может быть близким или далеким от стационарного. Как мы увидим (гл. 9), термодинамические подходы к анализу открытых систем, близких или далеких от равновесия, различны. При этом вводятся строгие количественные критерии близости или удаленности. Целый ряд фактов свидетельствует о том, что биологические системы далеки от равновесия. Биологическое развитие возможно лишь в далекой от равновесия системе. [c.18] Эта величина, представляющая верхний предел экспорта энтропии Землей, ответственна за биологическое развитие и эволюцию. [c.19] Неравновесная термодинамика оказывается необходимой при трактовке динамических процессов,— прежде всего, явлений развития. [c.20] С термодинамикой связана и теория информации. Увеличение количества информации в системе, рассматриваемой как сообщение, всегда сопряжено с понижением энтропии (см. гл. 9). Информационные аспекты биологии весьма поучительны. Выясняется, что понятие количества информации совершенно недостаточно для рассмотрения развивающихся биологических систем. Оказывается необходимым рассматривать и рецепцию информации, и создание новой информации. И то, и другое возможно лишь в условиях неравновесия, нестационарности и неустойчивости. В биологии важно не количество информации, но ее ка- Чество, смысл или ценность ( 17.8). [c.20] Живая природа, живые организмы представляют собой многоуровневые сложные системы. Большие и малые молекулы, клеточные органоиды, клетки, ткани, органы, организмы, популяции, биоценозы, биосфера — уровни, которыми должны заниматься и биология, и биофизика. [c.20] Биофизика условно подразделяется на три области молекулярная биофизика, биофизика клетки, биофизика сложных систем. Уто деление не обязательно, но удобно. Охарактеризуем содержание и методы трех областей биофизики. [c.20] Применение ряда этих методов в биологии специфично. Поэтому необходимо рассказать о них в курсе биофизики. Глава 5 посвящена краткому изложению теории методов оптики и спектроскопии и полученных с их помощью биофизических результатов. [c.21] Биофизикой сложных систем условно называется преимуще- ственно теоретическая область биофизики, посвященная рассмотрению общих физико-биологических проблем и физико-математическому моделированию биологических процессов. Перечислим основные современные разделы теоретической биофизики сложных систем. [c.22] Этим разделам биофизики специально посвящены гл. 9, 15—17, но с теми же общими идеями мы встретимся и в остальных главах. В конечном счете любой вопрос, обращенный к живой природе, имеет эволюционный характер. [c.22] Все разделы биофизики находят сегодня важные практические приложения, прежде всего в медицине и фармакологии а также в сельском хозяйстве. [c.22] Вернуться к основной статье