11. Негэнтропия и информация.

Информация – мера организованности системы; Энтропия (противоп-но негэнтропии) – мера неорганизованности.

Чтобы яснее стало значение информации, рассмотрим деятельность идеального существа, получившего название «демон Максвелла». Идею такого существа Максвелл изложил в «Теории теплоты». «Когда частица со скоростью выше средней подходит к дверце из отделения А или частица со скоростью ниже средней подходит к дверце из отделения В, привратник открывает дверцу и частица проходит через отверстие; когда же частица со скоростью ниже средней подходит из отделения А или частица со скоростью выше средней подходит из отделения В, дверца закрывается. Таким образом, частицы большей скорости сосредотачиваются в отделении В, а в отделении А их концентрация уменьшается. Это вызывает очевидное уменьшение энтропии ».

Работа «демона Максвелла» позволяет установить обратно пропорциональную зависимость между информацией и энтропией. С повышением энтропии уменьшается информация (поскольку все усредняется) и наоборот, понижение энтропии увеличивает информацию.

20. Использование энергии живыми организмами.

Энергия – это общая количественная мера различных форм движения материи. Окружающий нас мир заполнен энергией, которая может быть использована для совершения работы разного характера. Энергией обладают люди и животные, камни и растения, ископаемое топливо и деревья, реки и озера и т.д.

К реакциям синтеза относятся такие реакции, в которых из простых веществ образуются более сложные, из низкомолекулярных – высокомолекулярные, все реакции синтеза идут с поглощением энергии. Синтез веществ, идущий в клетке, называется биосинтезом ферментов. Совокупность реакций биосинтеза называется пластическим обменом.

Совокупность реакций (реакции расщепления – реакции распада сложных веществ на более простые, сопровождаются освобождением энергии), обеспечивающих клетку энергией, называется энергетическим обменом.

Совокупность реакций пластического и энергетического обменов, в процессе которых осуществляется связь клетки с внешней средой, называется обменом веществ и энергии. Этот процесс является основным условием поддержания жизни клетки, источником ее роста, развития и функционирования.

АТФ как единое и универсальное энергетическое вещество.

Клетка расходует энергию, освобождающуюся в результате реакций расщепления веществ, т.е. химическую энергию.

Реакций, сопровождающихся освобождением энергии, в клетке протекает множество, но для непосредственного обеспечения разных видов клеточной активности используется только одна реакция – расщепление АТФ. Единственным источником энергии для движения, биосинтеза, продвижения веществ через мембраны, выработки света, электричества и т.д. является энергия реакции отщепления от АТФ одной молекулы фосфорной кислоты, т.е. переход АТФ в АДФ. Но запас АТФ в клетке невелик. Для восполнения израсходованной АТФ используется энергия, освобождаемая в результате реакций расщепления углеводов, липидов и др. веществ. Например, при беге мышцы работают почти исключительно за счет распада содержащегося в них запаса АТФ. После окончания бега спортсмен усиленно дышит, разогревается. В этот период происходит интенсивное окисление углеводов и других веществ, и запасы АТФ в мышцах восстанавливаются.

Итак, АТФ представляет единый и универсальный источник энергии для функционирования деятельности клетки. Синтез АТФ осуществляется главным образом в митохондриях.