Conform conceptelor moderne, viața este un proces de existență a sistemelor biologice complexe constând din molecule organice mari și capabile să se autoproducă și să-și mențină existența ca urmare a schimbului de energie și substanțe cu mediul.
Fiecare organism este un set de structuri interactiv interactiv care formează un singur întreg, adică este un sistem.
Sistemele live sunt sisteme deschise. Sistemele vii utilizează surse externe de energie sub formă de alimente, lumină etc. Prin ele sunt materie și fluxurile de energie, astfel încât sistemele puse în aplicare metabolismul - metabolismul. Metabolismul de baza - anabolism (asimilare), adică sinteza substanțelor și catabolism (disimilație), adică dezintegrarea compușilor complecși la eliberare simplă a energiei, care este utilizat pentru biosinteza.
Viața este un sistem macromolecular deschis, caracterizat prin organizarea ierarhică, abilitatea de a se reproduce, metabolismul, fluxul energetic fin reglementat. Viața, conform acestei definiții, este un nucleu de ordonare, răspândit într-un univers mai puțin ordonat.
Procese de asimilare si disimilare a prezentat numeroase reacții chimice asociate în metabolice bucle de lanț cascade. Acestea din urmă sunt un set de reacții interdependente, dintre care fluxul este strict ordonate în timp și spațiu. Ca rezultat al ciclului celular metabolic este atins rezultatul biologic specific: format din aminoacizi ale moleculei de proteină, molecula de acid lactic este scindat la dioxid de carbon și apă. Ordonarea diferitelor aspecte ale metabolismului se realizează prin structurarea volumului celular, cum ar fi alocarea în ea lipidelor și fazele apoase, prezența legării structurilor intracelulare, cum ar fi mitocondriile, lizozomii și altele. Importanța proprietăților de structurare indică exemplul următor. corp micoplasma (mărimea microorganism ocupă o poziție intermediară între virusurile tipice și bacteriile) depășește diametrul unui atom de hidrogen numai 1000 de ori. Chiar și într-un volum atât de mic, sunt necesare aproximativ 100 de reacții biochimice pentru activitatea vitală a acestui organism. Pentru comparație: viața unei celule umane necesită un flux constant de peste 10 000 de reacții.
Din cele de mai sus rezultă că structurarea este necesară pentru un metabolism eficient. Pe de altă parte, orice ordine de întreținere necesită cheltuieli de energie. Pentru a clarifica natura relațiilor dintre structurare, metabolism și deschiderea sistemelor vii, este util să ne întoarcem la conceptul de entropie.
Conform legii conservării energiei (prima lege a termodinamicii), și chimice și transformările fizice nu dispare și nu se formează din nou, și convertit la o formă la alta. Prin urmare, orice procedeu trebuie să curgă la fel de ușor în direcția înainte și înapoi. În natură, totuși, acest lucru nu este observat. Fără procese influențe externe în sistemele merge într-o singură direcție, căldura este transferată de la un obiect cald la moleculele de soluție rece muta dintr-o zona de mare concentrare la o zonă de concentrație scăzută, etc.
În exemplele de mai sus, starea inițială a sistemului datorită prezenței gradienților de temperatură sau concentrație a fost caracterizată de o anumită structură. Dezvoltarea naturală a proceselor duce în mod inevitabil la o stare de echilibru statistic mai probabilă. În același timp, structurarea se pierde. Măsura ireversibilității proceselor naturale este entropia, a cărei valoare în sistem este invers proporțională cu gradul de ordine (structura).
Modelele de schimbare a entropiei sunt descrise de a doua lege a termodinamicii. Conform acestei legi, într-un sistem izolat de energie cu procese de echilibru, cantitatea de entropie se schimbă într-o direcție. Se mărește, devenind maxim după atingerea stării de echilibru. Un organism viu este caracterizat printr-un grad ridicat de structurare și entropie scăzută. Acest lucru se realizează prin fluxul constant de energie din exterior, utilizat pentru a menține structura internă. Capacitatea de a rezista la creșterea entropiei, de a menține un nivel ridicat de ordine este o proprietate indispensabilă a vieții.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: