1. Понятие живой системы, физическая иерархия, атомарный и молекулярный состав живых систем.

Общие свойства живых систем:

1. Иерархичность живых систем

Водород 60%

Кислород 26%

Углерод 11%

Фосфор и сера 0,1%

Азот 2-3%

Неорганические ионы: Cl, Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn

-CH₃ метильная группа

-OH гидроксильная группа

-COOH карбоксильная группа

-NH₂ аминная группа

Молекулярный состав

1) Малые молекулы

- аминокислоты,

- нуклеотиды,

- моносахариды,

- жирные кислоты

2) Макромолекулы

- белки

- нуклеиновые кислоты

- углеводы

- липиды

Кофакторы, витамины, гормоны

2. Открытость живых систем

Обмен с окружающей средой энергией

Отсутствие воды: ~7 дней существования живой системы

Отсутствие пищи: ~40 дней существования живой системы

Отсутствие кислорода: ~6 минут существования живой системы

3. Самообновление живых систем

Постоянное обновление на всех уровнях иерархичности.

4. Поддержание постоянства внутренней среды, гомеостаз (свойство живой системы регулировать постоянство внутренней среды).

5. Распределенность преобразования энергии в живых системах.

6. Специфические процессы в живых системах:

- генерация и распростронение потенциалов действия;

- проявление биологической подвижности – нервные импульсы, мышечные сокращения;

- процессы активного и пассивного переноса веществ через биологические мембраны.

2. Общие свойства явлений переноса в живых системах, обобщенные потенциалы и обобщенны потоки.

Физиологическийпроцесс	Субстрат (переносимая субстанция)	Основные параметры процессов	Определяющие соотношения
Диффузионный перенос (диффузия)	Масса вещества	Разность(градиент) концентраций. ΔС, dC/dX Диффузионный поток J	Уравнения Фика, первый и второй законы Фика (второй – для стационарного переноса)
Перенос тепла	Количество тепла (движимой силы)	Разность (градиент) температур ΔT,dT/dX Плотность теплового потока Q	Закон Фурье
Течение в каналах	Масса вещества	Разность давлений ΔР Объемный поток Q	Закон Пуазеля
Распространение потенциала действия	Ионы или электрический заряд	Виды ионов К+,Na+,Ca2+,Cl-	Система уравнений Ходжкина-Хаксли
Мышечное сокращение	Механическая энергия (импульс, мощности)	Сила сокращения F, скорость сокращения V	Уравнение Хилла

Во всех этих процессах есть обобщенная сила Х (или разность потенциалов U) или обобщенный поток J.

В нормальной функционирующей системе переноса стабилизируется величина либо Х, либо U, а обобщенный поток J – изменяется.

, R – обобщенное сопротивление

X, U – const,

J - var

;