Характеристики на живите организми като термодинамична система

Всички живи същества са отворени системи, т.е. обменят с околната среда и материята и енергията.

равновесното състояние на жив организъм е недопустимо, тъй като в този случай не е възможно да премине всички насочени процеси, с изключение на случайни отклонения от равновесното положение. Ето защо, термодинамиката на биологични процеси е основната концепция на стационарния състояние на системата. В стабилно състояние, параметрите, които не се променят с течение на времето, но може да се различава в различните части на системата. Това е възможно само благодарение на притока на енергия или вещества от околната среда.

закон на Хес. топлинен ефект не зависи от пътя на реакцията, и само разликата се определя само от вътрешните енергии на изходните материали и реакционните продукти (с V = конст) или енталпия разлика (когато р = конст). В биологичните системи, процесите се извършват при постоянно налягане, следователно, термичен ефект биохимични реакции е промяната в енталпията време на реакцията.

През 1780 година Antuan Lavuaze и Per теория на вероятностите, доказа валидността на първия закон на термодинамиката на биологични обекти. Те измерва количеството топлина (за скорост лед топене) и емисиите на въглероден двуокис в морското свинче време на живота, и сравнение на тези стойности с топлината от реакцията, консумирана от продуктите на горенето да CO 2 резултати показват равни вътрешни енергийни храни и отделяне на топлина. Това доказва, че живите организми не са независим източник на енергия, но само извършват трансформацията на някои видове енергия в други.

редокси потенциал на електронни носители, неговото измерване (Нернст уравнение). Особености и биологично значение на електронен транспорт. Прилики и разлики на CPE в митохондриите и хлоропласти.

Redox - мярка на способността на даден химикал е да прикачите електрони (възстановен).

редокси потенциал се определя от електрохимични методи с помощта на стъклен електрод с редокси функция и изразено в миливолта (MV) спрямо standartnogovodorodnogo електрод при стандартни условия.

Нернст Уравнение - уравнение, свързано редокси потенциал на системата с активни вещества в електрохимичната уравнението, и стандартните двойки potentsialamiokislitelno намаляване на електрода.

· - потенциал електрод, - стандартната потенциал електрод се измерва във волтове; - универсалната газова константа, равна на 8,31 J / (мол · К); - абсолютна температура; - Фарадей константа равна 96485.35 Cl · мол -1; - броят на моловете на електроните, които участват в процеса;

Уравнението на Нернст от книгата на биофизиката.

Стойността на биологичната електронен транспорт (= стойност на биологичното окисляване)

Окисляване на биологичната (клетка или тъкан дишане) - редокс реакции, протичащи в клетките на тялото, в резултат на сложни органични вещества се окислява с помощта на специфични ензими кислород се доставя на кръвта. Крайните продукти от биологична окисление са вода и въглероден диоксид.

Биологични окислителни процеси, свързани с цикъла на Кребс и дихателната верига ензими възникнат локализирани главно в митохондриите и на техните мембрани.
По този начин процесите на биологично окисляване, свързани с цикъла на Кребс имат значенията както в образуването на съединения с висока енергия, и за комуникация на въглехидрати, мазнини и протеини метаболизъм. Други биологично окисляване, изглежда да има по-тесен смисъл, например клетки захранване.

транспортна верига митохондриална електронна

Прехвърлянето на електрони през митохондриалните мембрани се извършва последователно векторна система, които са обединени в високо организирани комплекси на протеинови молекули, които правят мембраните. На всяка стъпка на електрона се движи с намаляване на свободната енергия от една молекула към друга.

Молекула електрон отдаваща наречен донор (редуктор), молекула приема електрони се нарича акцептор (окислител). процес електронен трансфер се придружава от окисляване на донора и акцептора чрез редукция. Разделяне на водородния атом от молекула, наречена дехидрогениране.

Кислород, идващ от кръвта на митохондриите, се свързва с железен атом на хема в цитохром a3 форма O2 молекули. Всяка от кислородните атоми са свързани с два електрони и два протона и се превръща в molekuluvody.

електронна транспортна верига хлоропласти: хлоропласти на електрон-транспортна верига организирани в thylakoid мембрана и се състои от три полипептид на трансмембранния протеин комплекси (Фотосистема II, цитохром B / F-комплекс Фотосистема I), разположени върху тях вектор, и също включва мобилни носители на електрони ( pulplastohinonov, пластоцианин и фередоксин) осигуряване на транспорта на електрони между kompleksami.Suschestvuet няколко възможни начина на електронен транспорт в т.н., които се реализират в съответния е ziologicheskih условия:

-Линеен електронен поток

-цикличен електронен поток в Фотосистема I

-цикличен електронен поток в Фотосистема II

-Псевдо електронен поток (Mehler реакция активиран при високи светлинни интензивности).