2)Продукция энтропии и поток энергии.

. Во многих случаях представляет интерес скорость изменения энтропии, которая выражается производной энтропии по времени. Дифференцируя формулу (23), получим:

(25)

Первый член справа называют продукцией энтропии, а второй член – потоком энтропии. Очевидно, что (26)

Эту формулу тоже можно считать выражением 2 начала термодинамики для открытых систем.

3)Стационарное состояние.

Стационарным состоянием системы называют состояние, в котором процессы в системе так сбалансированы, что основные величины, характеризующие систему, остаются постоянными.

Живые организмы большую часть времени проводят именно в стационарном состоянии (точнее – переходя время от времени из одного стационарного состояния в другое, например – из состояния сна в состояние бодрствования и наоборот). Это свойство живых существ называют гомеостазом. Поддержание стационарного состояния (гомеостаз) имеет большое значение для нормальной жизнедеятельности. В организме всё время идут длинные цепи сопряжённых физических процессов и химических реакций. Эти процессы очень по разному зависят от температуры, рН и многих других параметров. Поэтому, если эти параметры меняются, нарушается согласование важных жизненных процессов. Чтобы такое не происходило, в организме существуют сложные системы регулирования, достаточно точно поддерживающие стационарное состояние. Наоборот, болезни в большинстве случаев сопровождаются нарушением гомеостаза.

4)теорема Пригожина

Пригожин доказал положение, которое называется теоремой Пригожина: в стационарном состоянии продукция энтропии минимальна (в стационарном состоянии) (27).

Нетрудно понять, что минимальная продукция энтропии соответствует минимальной диссипации свободной энергии (минимальным потерям энергии), то есть максимальному КПД. Поэтому можно сказать, что в стационарном состоянии КПД системы наибольший. Это тоже важное свойство стационарных состояний.

Вопрос №9

1)Структура биологических мембран

2)Физико-химические свойства биологических мембран

3)Функции биологических мембран

1. Отграничивают содержимое клетки от внешней среды и содержимое органелл от цитоплазмы.

2. Обеспечивают транспорт веществ в клетку и из нее, из цитоплазмы в органеллы и наоборот.

3. Выполняют роль рецепторов (получение и преобразование сит-налов из окружающей среды, узнавание веществ клеток и т. д.).

4. Являются катализаторами (обеспечение примембранных химических процессов).

5. Участвуют в преобразовании энергии.

Биологическая мембрана- это функционально активная билково-липидная структура, образующая границу между клеткой и окружающей средой.

Ф-и: Механическая – обеспечивает прочность и автономность клетки. Барьерно транспортная- обеспечивает изберательный, регулируемый пассивный и активный обмен веществом с окружающей средой. Матричная – оринтация мембранных белков. Энергетическая – синтез АТФ на митохондриях. Рецепторная. Проведение биопотенциала. Ферментативная.

Строение: двойной молекулярный слой липидов + белки. Липиды повёрнуты гидрофобными хвостами друг к другу, а гидрофильными головками наружу.

Различают активный и пассивный транспорт веществ через мембрану:

Пассивный: по градиенту концентрации без затраты энергии АТФ.

Активный: против градиента концентрации с затратой энергии.

Диффузия- перпенос вещества из области с меньшей концентрации в область меньшей концентрации за счёт теплового движения молекул.

Свободная диффузия- перенос низкомолекулярных веществ через липидный слой

Облегченная диффузия- перенос крупных органических молекул за счёт интегральных молекул

Электродиффузия

Поток вещества: Ф=m/t

Плотность потока вещества J=Ф/S

Насыщаемость- поток вещества падает при насыщении

1)Структура биологических мембран Основу мембраны составляет липидный бислой – двойной слой молекул липидов, которые обладают свойствомамфифильности (содержат как гидрофильные, так и гидрофобные функциональные группы). В липидном бислое гидрофобные участки молекул взаимодействуют между собой, а гидрофильные участки обращены в окружающую водную среду. Мембранные липиды выполняют роль растворителя мембранных белков, создавая жидкую среду, в которой они могут функционировать. По степени влияния на структуру бислоя и по силе взаимодействия с ним мембранные белки делят на интегральные и периферические. 2)Физико-химические свойства биологических мембран Все мембраны по своей организации и составу обнаруживают ряд общих свойств. Они: • состоят из липидов, белков и углеводов; • являются плоскими замкнутыми структурами; • имеют внутреннюю и внешнюю поверхности (асимметричны); избирательно проницаемы. 3)Функции биологических мембран 1. Отграничивают содержимое клетки от внешней среды и содержимое органелл от цитоплазмы. 2. Обеспечивают транспорт веществ в клетку и из нее, из цитоплазмы в органеллы и наоборот. 3. Выполняют роль рецепторов (получение и преобразование сит-налов из окружающей среды, узнавание веществ клеток и т. д.). 4. Являются катализаторами (обеспечение примембранных химических процессов). 5. Участвуют в преобразовании энергии