1. Открытые биологические системы. Второй закон термодинамики.
Открытая система — это такая система, которая обменивается веществом и энергией с окружающей средой. В отличие от замкнутых систем, открытые системы постоянно взаимодействуют с окружающей средой, что характерно для живых организмов.
Второй закон термодинамики указывает, что все реальные процессы сопровождаются рассеянием некоторой части энергии в теплоту. Все формы энергии (механическая, химическая, электрическая и т. п.) могут быть превращены в теплоту без остатка. Но сама теплота не может превращаться полностью в другие формы энергии.
Некоторые формулировки второго закона термодинамики:
Теплота не может передаваться самопроизвольно от тела с более низкой температурой к телу с более высокой температурой.
Каждый реальный процесс, происходящий в термодинамической системе, может осуществляться только в одном направлении. Противоположный процесс, при котором как система, так и окружающая среда возвращались бы в их первоначальные состояния, невозможен.
2. Понятие об обмене веществ. Его значение.
Обмен веществ — это совокупность процессов, посредством которых организм поглощает, преобразует и выводит вещества, необходимые для жизни. Это уравновешенная система этих процессов, которая обеспечивает поддержание постоянства внутренней среды, рост, развитие, регенерацию и восстановление тканей.
Обмен
веществ включает в себя два основных
процесса: анаболизм и катаболизм
Значение обмена веществ:
Обмен веществ обеспечивает снабжение организма необходимыми веществами, энергию для всех клеточных процессов и избавление от отходов.
Для роста организм нуждается в материалах (белках, жирах, углеводах), получаемых через обмен веществ.
Катаболические процессы позволяют получать энергию из пищи, которую организм использует для осуществления всех функций — передвижения, дыхания, работы органов.
Обмен веществ помогает организму адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды. Например, при нехватке пищи увеличиваются процессы расщепления запасных веществ.
Обеспечивает обновление клеток и тканей, заживление ран, рост новых органов.
3. Сущность анаболизма и катаболизма.
Анаболизм – совокупность метаболических реакций, ведущих к образованию (синтезу) органических веществ, сопровождающихся поглощением энергии. В его основе лежит ассимиляция. Ассимиляция–это совокупность процессов синтеза, в основе которых лежит усвоение организмом веществ и образование из них свойственных ему сложных органических соединений.
Катаболизм – совокупность метаболических реакций, ведущих к расщеплению сложных молекул, компонентов клетки, простых веществ сопровождающихся высвобождением энергии. Часть этой энергии запасается в виде энергии АТФ. В основе катаболизма лежит диссимиляция. Диссимиляция – это совокупность процессов разрушения органических веществ.
4. Ассимиляция и диссимиляция, их биологическое значение.
Ассимиляция — это совокупность процессов, при которых организм преобразует простые вещества в сложные, создавая необходимые структурные компоненты — белки, жиры, углеводы, витамины. По сути, это синтез и использование веществ для построения собственного тела.
Биологическое значение:
- Обеспечивает рост и развитие организма.
- Восстановление тканей и клеток.
- Создаёт запасные вещества (жиры, гликоген).
- Обеспечивает энергетические потребности организма за счёт синтеза высокоэнергетических соединений.
Ключевые особенности:
- Требует энергии.
- Происходит в клетках с помощью ферментов.
- Включает процессы фотосинтеза у растений, а у животных — синтез из поступающих веществ.
Диссимиляция — это разрушение сложных веществ до более простых с высвобождением энергии. Это основной механизм получения энергии из пищи или запасных веществ.
Биологическое значение:
- Освобождая энергию, обеспечивает движение, работу органов, теплопродукцию.
- Позволяет организму поддерживать внутреннее равновесие (гомеостаз).
- Расщепление питательных веществ — основа метаболизма.
Ключевые особенности:
- Выделяет энергию (часть уходит на работу организма, часть — теряется как тепло).
- Включает процессы дыхания, расщепление глюкозы, окисление жиров.