44. В чем особенности термодинамики и энергетики живых систем?

Термодинамика живых систем

Живые системы для своего существования должны постоянно пополнять и расходовать энергию. Энергетические процессы в экосистемах подчиняются первому и второму законам термодинамики. В соответствии с ними, энергия не возникает и не исчезает, она лишь переходит из одной формы в другую (первый закон термодинамики — закон сохранения энергии). При этом часть энергии рассеивается в виде тепла. Мерой необратимого рассеивания энергии является энтропия (S) (от греч. entropia — превращение, поворот) (второй закон термодинамики). В соответствии со вторым законом термодинамики, самопроизвольно протекают процессы, в результате которых энтропия системы увеличивается, т. е. AS > 0. Энтропию можно охарактеризовать и через степень упорядоченности системы. В неживых системах энергия любых видов со временем превращается в рассеянную тепловую энергию, при этом степень упорядоченности системы уменыпается, энтропия возрастает. Так, кристалл, открытый дождям и ветрам, со временем превращается в порошок и утрачивает свою высокую упорядоченность. Сложное вещество скорее распадется на несколько более простых, чем образует еще более сложную упорядоченную структуру, т. е. в неживых системах энтропия возрастает (AS > 0). Энтропия — мера энергетического равновесия, мера устойчивости энергетического состояния, упорядоченности, стремления к равномерному распределению элементарных частиц при их бесконечном множестве. В замкнутых системах энтропия не может уменьшаться: она либо остается постоянной (обратимые процессы), либо увеличивается (необратимые процессы). Все живые системы характеризуются высокой степенью упорядоченности составляющих элементов, т. е. минимальным значением энтропии. Они сохраняют определенный уровень энергии и степень упорядоченности и, следовательно, противостоят увеличению энтропии (AS = 0). Живые организмы могут увеличивать свою упорядоченность, образуя более сложные структуры, но это возможно за счет непрерывной работы, в процессе которой происходит обязательное рассеивание энергии. На сохранение своей большой упорядоченности организму приходится затрачивать энергию, а это приводит к увеличению энтропии в окружающей среде. При заболевании организма степень упорядоченности системы уменьшается, т. е. увеличивается степень беспорядка и, следовательно, энтропия системы возрастает (AS > 0). Мертвый организм характеризуется максимальной неупорядоченностью системы, т. е. максимальной энтропией, в результате чего приходит в равновесие с окружающей средой, его температура приходит в равновесие с температурой среды, составляющие его химические элементы и соединения включаются в процессы круговорота и становятся частью среды

Читать по ссылке

45.Единое происхождение планет сс.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

(планетная космогония). Происхождение и эволюция Солнца рассматриваются теориями звездообразования и эволюции звёзд, а при изучении П. С. с. осн. внимание уделяется проблеме образования планет, и прежде всего Земли. Звёзды с планетными системами могут составлять промежуточный класс между одиночными и двойными звёздами. Не исключено, что строение планетных систем и способы их формирования могут быть весьма различными. Строение Солнечной системы (СС) обладает рядом закономерностей, указывающих на совм. образование всех планет и Солнца в едином процессе. Такими закономерностями являются: движение всех планет в одном направлении по эллиптич. орбитам, лежащим почти в одной плоскости; вращение Солнца в том же направлении вокруг оси, близкой к перпендикуляру к центр. плоскости планетной системы; осевое вращение в том же направлении большинства планет (за исключением Венеры, к-рая очень медленно вращается в обратном направлении, и Урана, к-рый вращается как бы лёжа на боку); обращение в том же направлении большинства спутников планет; закономерное возрастание расстояний планет от Солнца; деление планет на родств. группы, отличающиеся по массе, хим. составу и кол-ву спутников (группа близких к Солнцу планет земного типа и далёкие от Солнца планеты-гиганты, также подразделяющиеся на 2 группы); наличие пояса малых планет между орбитами Марса и Юпитера.