ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Биохимическая термодинамика Вводные сведения из "Основы физической биохимии" Здесь /IV обозначает очень жесткое гамма-излучение, которое поглощается электронами и затем излучается небольшими квантами. В конце концов энергия в виде квантов излучается с поверхности солнца как лучистая энергия с максимумом в спектральном распределении около 0,48 л. Это излучение представляет собой колоссальный источник энергии, из которого черпают для своего существования, прямо или косвенно, все организмы на земле. [c.111] Определенные формы живых организмов могут использовать эту энергию непосредственно для преобразования одних молекул в другие, более богатые энергией, с использованием углекислого газа как единственного источника углерода. Такими формами являются все фотосинтезирующие растения, которые в процессе фотосинтеза осуществляют образование углеводов и свободного кислорода из двуокиси углерода и воды. Это так называемые автотрофы. [c.111] В процессе эволюции возникли также организмы, которые обладают подвижностью и потребляют энергию с большей скоростью и в больщем объеме, чем она могла быть получена ими в процессе фотосинтеза. Существование таких организмов всецело зависит от других, способных непосредственно использовать энергию солнечного света. Это — гетеротрофные организмы. [c.111] Поэтому, несмотря на то, что процессы обмена веществ в живом организме связаны с превращениями весьма многочисленных веществ, в том числе и специфических для данного вида организмов, основные типы реакций являются общими для многих видов живых систем и могут быть представлены в обобщенном виде на схеме (рис. 42). [c.112] показанные на схеме, являются общими путями превращений веществ и энергии в тех частях целостного организма, которые можно назвать биологическими системами. [c.113] Несомненно, что в основе биологических закономерностей, имеющих место в организме, лежат законы физики и химии, однако проявление этих законов в живых объектах приобретает ряд характерных отличий от их проявления в неживых системах. [c.113] Таким образом, термодинамика, которая занимается изучением изменений энергетических состояний систем, играет в биохимии важную роль. Термодинамика позволяет нам предсказывать, какие реакции могут происходить самопроизвольно (без внесения энергии извне) иными словами, она позволяет разработать применительно к биохимии некоторые критерии, при помощи которых можно заранее сказать, пойдет ли реакция самопроизвольно или же ее надо толкнуть , доставляя ей энергию. [c.113] Возникновение термодинамики как самостоятельной научной дисциплины относится к середине прошлого века. Однако некоторые закономерности установлены значительно раньше (закон Ломоносова, принцип Карно, закон Гесса). [c.113] Позднее термодинамический метод исследования распространился на электрические машины и двигатели, холодильные машины, компрессоры, двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели, гальванические элементы, различные химические реакции, атмосферные и астрофизические явления и, наконец, на процессы, протекающие в растительных и животных организмах. [c.114] Развитие различных приложений термодинамики к тем или иным областям науки постепенно привело к выделению самостоятельных разделов. К числу самостоятельных разделов относится и химическая термодинамика, которая имеет основное значение для биохимии. Приложение химической термодинамики к биохимии может быть названо биохимической термодинамикой. [c.114] Хотя классическая термодинамика, исходя из своих законов, может не касаться природы веществ, с которыми имеет дело, и выводить ряд положений путем математических и логических доказательств, однако ее приложение к живым организмам приводит к ряду специфических особенностей, изучение которых тесно связано с выяснением наиболее общих и основных характеристик жизненных процессов. Отсюда большое теоретическое значение биохимической термодинамики. [c.114] Вначале мы рассмотрим некоторые общие вопросы, связанные с приложением основных законов химической термодинамики к биологическим явлениям, а затем рассмотрим термодинамику наиболее важных биохимических процессов, представленных на рассмотренной схеме. [c.114] Термодинамика, и общая, и химическая, зиждется на двух основных началах (законах), каждое из которых является обобщением человеческого опыта и не имеет исключений. [c.114] Вернуться к основной статье