Понятие о стационарном состоянии живого организма, его характеристики. Сходство и отличие стационарного состояния от химического равновесия. Гомеостаз и адаптация организма
Стационарное состояние – состояние системы, при котором ее параметры со временем не изменяются, но происходит обмен веществом и энергией с окружающей средой Сходство химического равновесия со стационарным состоянием заключается в неизменности во времени. Отличия стационарного состояния от химического равновесия: 1) изменение энергии Гиббса стационарной системы не равно нулю, а характеризуется постоянной величиной: ∆G / ∆t = ∆Gi / ∆t + ∆Ge / ∆t ∆Gi / ∆t - изменение энергии Гиббса с течением времени происходящее внутри организма ∆Ge / ∆t – влияние окружающей среды 2) скорость реакции в одном направлении обычно больше, чем в другом, но разность скоростей в обоих направлениях постоянна во времени 3) рассеивание энтропии стационарной системы минимально теорема Пригожина: в стационарном состоянии скорость возрастания энтропии, обусловленная протеканием необратимых процессов, имеет положительное и минимальное из возможных значений. Организм работает в наиболее выгодном режиме – это свойство имеет большое значение для поддержания устойчивого стационарного состояния (гомеостаз) Гомеостаз – постоянство параметров стационарного состояния во времени (постоянство химического состава внутри среды, осмотического давления, рН, температуры человеческого тела) Если система испытывает небольшое внешнее воздействие, то уровень стационарного состояния сохраняется, в случае большого внешнего воздействия система переходит от 1го уровня стационарной системы к другому, более выгодному при новых условиях, при этом все уровни лежат в пределах физиологических норм. Если авторугулирующие механизмы способны поддерживать стационарное состояние системы при определенных изменениях внешней среды, то говоря, организм адаптируется и выживает, в противном случае - погибает. 19. растворы, определение. Роль воды и растворов в жизнедеятельности. Физико-химические свойства воды, обуславливающие ее роль в качестве единственного биорастворителя. Строение молекулы воды, образование межмолекулярных водородных связей. Раствором называют находящуюся в состоянии равновесия гомогенную систему, состоящую из 2х и более компонентов. Раствор состоит из растворителя и растворенного вещества. Растворителем называют от компонент, который не меняет своего агрегатного состояния при образовании раствора. Растворы бывают газообразные, жидкие, твердые. Для медиков больший интерес представляют водные растворы, так как такие биологические жидкости как пот, моча, слюна являются растворами солей, белков, липидов в воде. Биожидкости участвуют в транспорте питательных веществ. Вода – компонент высокоорганизованных процессов, универсальный растворитель. Свойства воды: 1) высокое поверхностное натяжение(σ = 7,6 10-3 Н \ м) 2) низкая вязкость 3) обладает большой теплотой испарения 4) высокая теплоемкость 5) высокий дипольный момент, связан со строением воды.
На двух гибридных орбиталях находятся по 2 неподеленных пары электронов, что обуславливает сильный отрицательный заряд, электронная плотность водорода смещается к кислороду, что обеспечивает положительный заряд на атоме водорода. 6) имеет аномально высокие температуры кипения и плавления – способность образовывать водородные связи. 7) Высокая диэлектрическая проницаемость (ξ = 78,8)
Водородная связь – связь между положительно заряженным атомом водорода одной молекулы и отрицательно заряженным атомом другой молекулы (F, O, N, Cl, S). Водородная связь широко распространена и играет важную роль при ассоциации молекул и в процессе диссоциации Энергия водородной связи = 20 – 25 кДж \ моль Наряду с межмолекулярной водородной связью существует внутримолекулярная водородная связь. Именно внутримолекулярные водородные связи играют основную роль в образовании пептидных цепей. Водородная связь определяет вторичную и третичную структуру белков, а также устройство двойной спирали ДНК.
|
