Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

Градиенты

Биологические системы характеризуются наличием большого количества градиентов (осмотический, электрический, концентрационный…)
Градиент какого-либо т/д параметра изменяется с расстоянием

Рисунок

Ґ=??/ ?v

Ґ – направление от большого значения параметра к меньшему.

Биосистема способна совершать работу, если в ней имеется градиент. Градиент – своеобразное депо энергии.
F свободная энергия F = RTlnФ1/Ф2

Ф значение т/д параметров в 1 и 2 точках

Совершение работы в системе связано с реализацией этой свободной энергии.
Если совершается работа, то градиент, за счет энергии которого это происходит, уменьшается, но параллельно возникает другой градиент противоположной направленности. При необратимых процессах величина второго градиента будет меньше, чем величина первого.

Применимость второго закона т/д для характеристики свойств био систем
1. Второй закон т/д был сформулирован для характристики изолированных систем. Реальные биологические системы являются открытыми.
2. Значение энтропии строго определено для равновесного состояния. Био системы в своем развитии проходят через целый ряд неравновесных состояний.

Энтропия и другие функции состояния могут быть определены в любой момент изменения неравновесного состояния или энтропии и др функций состояния является непрерывными и однозначными функциями т/д параметров и времени.

В открытой системе dS=(Q'/T+(Q/T
(Q'/T – тепло в самой ситеме
(Q/T – тепло, которым система может обмениваться со средой diS=(Q'/T – внутренний источник энтропии deS=(Q/T – внешний источник энтропии dS=diS+deS
Энтропия в системе изменяется за счет процессов производства энтропии в самой системе и за счет обмена энтропии между системой и окружающей средой. diS>0 – необратимые процессы dS/dt=diS/dt+deS/dt
Скорость изменения энтропии в системе равна сумме скорости продукции энтропии в самой системе и скорости обмена энтропией между системой и окружающей средой.
Скорость продукции энтропии в системе всегда больше 0, так как т/д процессы в ней необратимы.

Второй закон т/д для открытых систем

1) dS/dt>0 количество энтропии в системе возрастает а) dS/dt>0; diS/dt>0; б) deS/dt=0 нет обмена со средой, система изолированная; в) deS/dt ? растущая
2. Если k < 0 (k2 < k1) t > ?, N(t) > 0 вымирающая
3. Если k = 0 (k2 = k1) t > ?, N = N0 cтационарная

Как изменится количество клеток в системе, если ограничить количество питательных веществ?

В этом случае изменение количества клеток в популяции со временем будет описываться логистическим уравненем Ферхюста: dN/dt = kN*(Nmax–N/Nmax)

Nmax – максимально возможная численность популяции в данных условиях.

Рисунок. Логистическая кривая.

Начальная часть N Nmax количество питательных веществ ограничивает дальнейший рост количества клеток в популяции.

Основные особенности кинетики биопроцессов

1. В биокинетике в качестве переменных величин выступают не только концентрации веществ, но и другие параметры.
2. Биосистема пространственно гетерогенна, следовательно условия действия реагентов могут различаться в разных точках системы и переменные изменяются не только во времени, но и в пространстве.
3. Существуют специфические механизмы саморегуляции действия по принципу обратной связи.
4. Трудности биокинетики связаны так же с тем, что она описывает процессы открытых систем.

Схема системы с отрицательной обратной связью

ОУ – объект управления,

РВ – регулируемая величина,

ИУ – измерительное устройство

(измерение параметров регулируемой величины)

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: понятие культуры, конспект 2 класс.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата