Биоэнергетика- составная часть термодинамики

Количественным анализом того, как организмы получают и используют энергию, занимается биоэнергетика. Она является составной частью более общей науки - термодинамики. Термодинамика - удивительная наука. Она пользуется законами, описывающими взаимопревращение различных форм энергии. Знание термодинамики позволяет ответить на вопрос о возможности самопроизвольного протекания физического процесса. Она позволяет понять, почему макромолекулы приобретают свою нативную, на первый взгляд такую причудливую конформацию, почему молекулы проходят через биологические мембраны, как мышца генерирует механические силы и многие другие важные для проявления процессов жизнедеятельности проблемы. Следует сразу предупредить, что термодинамика не описывает скорости процесса. Время исключается из поля зрения ее законов. В биохимии наиболее часто понятия термодинамики связаны с вопросами вероятности самопроизвольного протекания процесса (спонтанности процесса).

Система и вселенная.

Жизнь только часть вселенной. Законы термодинамики удобно изучать на отдельных ее частях. Эти части получили название систем. Термодинамическая система – это часть вселенной (это тела, совокупность тел и т.д.), обособленной от окружающей среды мысленными или реально существующими границами. Существует несколько типов систем, различающихся по принципу взаимоотношений их с окружающей средой.(см рис)

Рис -1. Типы систем, различающихся по принципу их взаимоотношений с окружающей средой

Изолированная система не обмениваются с окружением ни веществами, ни энергией. Существование таких систем сомнительно.

Закрытая система обменивается с окружением только энергией. Например, закрытый стакан горячего чая.

Открытая система обменивается с окружением и веществами и энергией. Примером такой системы является клетка.