ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Активный транспорт из "Эволюция биоэнергетических процессов" Здесь а — термодинамическая активность, которая опять-та-ки часто приближенно заменяет концентрацию (с). При диффузии АО отрицательна. При активном транспорте АО положительна, и за счет свободной энергии в системе должна выполняться осмотическая работа. Если между различными отсеками есть разность электрических потенциалов, то при расчете переноса ионов это надо учитывать. [c.21] в организме позвоночного сьгоороточный альбумин распадается и синтезируется с равными и постоянными скоростями. Б. Транспорт иона натрия через кожу лягушки и его Концентрация. Возникающий при этом градиент концентрации обусловливает диффузию иона натрия в обратном направлении. В стационарном состоянии скорости этих процессов равны. [c.22] По-видимому, растворенные вещества перекачиваются через мембрану специальными механизмами в простых случаях они могут возвращаться посредством обычной диффузии через поры (работа насоса уравновещивается утечкой). Как правило, насосы высоко специфичны (хотя не обязательно абсолютно специфичны) к определенным растворенным веществам (субстратам). Нап завление работы данного насоса определяется асимметричностью мембран. [c.22] При активном транспорте, например при динамическом поддержании химического неравновесия (случай сывороточного альбумина), все время должна производиться работа. Так, было показано, что в покое от 20 до 45% общих энергетических нужд нормальной ткани млекопитающего затрачивается на активный транспорт [1978]. [c.22] В этом свете надо рассматривать и исключения. Понятно, что у таких примитивных организмов, как бактерии, динамические состояния, связанные с анаболизмом и катаболизмом, развиты довольно плохо, а активный транспорт хорощо выражен. Главное для бактерий —питание и размножение, а не выживание отдельной особи. Для млекопитающего было бы бессмысленным расточительством поддерживать гемоглобин или казеин (белки, расходуемые или выводимые из тела) в динамическом состоянии. В случае ДНК динамическое состояние было бы даже опасным ведь задача ДНК как раз и состоит в том, чтобы оставаться в безопасности и неизменности, а не подвергаться риску. Но в целом динамические состояния оказались полезными. Мы не знаем организма, который бы обходился без них, и вместе с тем динамические состояния никогда не наблюдались нигде, кроме живой клетки. Сложные механизмы, необходимые для их поддержания и требующие тонкого контроля, могли развиться в эволюции только постепенно, за долгое время, в результате проб и ошибок. Эволюция транспорта Через мембраны рассматривается в работе Тостесона [1866]. [c.23] С точки зрения термодинамики открытых систем неравновесные структуры в живых и других системах, находящихся в стационарном состоянии и поддерживающихся постоянной потерей свободной энергии (диссипацией энергии), называются диссипативными структурами . Диссипация энергии, как мы видели, — основная черта систем, находящихся в динамическом состоянии. При этом неизбежно происходит увеличение энтропии. Диссипативные структуры особенно подробно рассмотрены Пригожнном [1472—1474]. С помощью анализа можно выяснить общие свойства таких систем и, исходя из этих свойств, показать, что некоторые типы систем существовать не могут. И все же результаты анализа, как всегда бывает в термодинамике, явно допускают многие разные молекулярные или надмолекулярные меха- низмы и потому не могут ограничить или предсказать их. [c.23] Представление о неравновесности, поддерживаемой постоянным притоком свободной энергии, можно приложить не только к отдельным организмам и их частям, но и к комплексам организмов, даже к целым частям биосферы. В качестве примеров приведем неравновесность свободного азота (16,5) и свободного кислорода (25, В). В этом свете можно рассматривать всю шредингеровскую концепцию термодинамики жизни (1, Б). [c.23] Вернуться к основной статье