Биохимична термодинамика

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Биологичната термодинамика е количественото изследване на енергийните трансдукции, които се срещат в или между живите организми, структури и клетки и на характера и функцията на химичните процеси, които стоят в основата на тези трансдукции. Биологичната термодинамика може да отговори на въпроса дали ползата, свързана с която и да е конкретна фенотипна особеност, струва материалното вложение в енергия, които тя изисква.

История[редактиране | редактиране на кода]

Германско-британският лекар и биохимикът Ханс Кръбс" в книгата му от 1957 г. „Energy Transformations in Living Matter“ (написана с помощта на Ханс Корнберг)[1] е първата голяма публикация за термодинамиката на биохимичните реакции. В допълнение приложението съдържа първите термодинамични таблици, създадени от Кенет Бъртън публикувани някога, които съдържат равновесни константи и заедно с величината Свободна енергия на Гибс от формации на химически компоненти, способни да изчислят биохимичните реакции, които все още не са се появили.

Неравновесната термодинамика се прилага, за да обясни как биологичните организми могат да се развият от безредието на физическата материя. Иля Пригожин разработва методи за термодинамично третиране на такива системи. Той нарича тези системи дисипативни системи, защото те се формират и поддържат от разсейвателните процеси, които обменят енергия между системата и нейната среда и защото те изчезват, ако този обмен престане. Може да се каже, че те живеят в симбиоза със своята среда. Енергийните трансформации в биологията са зависими главно от фотосинтезата. Общата енергия влязла от фотосинтезата в зелените растения от слънчевата радиация е около 2 х 1023 джаула енергия годишно.[2] Годишната енергия поета от фотосинтезата в зелените растения е около 4% от общата слънчева светлина, която достига до Земята. Енергийните трансформации в биологичните общности около хидротермалните вентилационни отвори са изключения; те окисляват сярата и получават енергията си чрез хемосинтеза, а не чрез фотосинтеза[3].

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Robert A. Alberty Alberty R (2004). "A short history of the thermodynamics of enzyme-catalyzed reactions". J Biol Chem. 279 (27): 27831–6. doi:10.1074/jbc.X400003200. PMID 15073189.
  2. Akihiko Ito & Takehisa Oikawa. "Global Mapping of Terrestrial Primary Productivity and Light-Use Efficiency with a Process-Based Model". In M. Shiyomi; et al. Global Environmental Change in the Ocean and on Land (PDF). pp. 343–358.
  3. Софийски университет София