156. Zbilansuj zmian

ę

entropii podczas

samorzutnego przyjmowania struktury
uporz

ą

dkowanej przez układy biologiczne

Układy biologiczne zdolne s

ą

do

samorzutnego przyjmowania struktury
uporz

ą

dkowanej. Sił

ą

nap

ę

dow

ą

procesów

spontanicznych zachodz

ą

cych w

organizmach zywych jest energia
oddziaływa

ń

cz

ą

steczek wody.

Cz

ą

steczki wody zdolne s

ą

do wytwarzania

wi

ą

za

ń

wodorowych, które oddziałuj

ą

we

wła

ś

ciwy sobie sposób z podstawnikami

hydrofilowymi i hydrofobowymi róznych
zwi

ą

zków. Mozna to zaobserwowa

ć

przy:

odbudowie i tworzeniu błon lipidowo-
białkowych, formowaniu białek z ła

ń

cuchów

polipeptydowych (bezpo

ś

rednio po

translacji), odtwarzaniu białkowej struktury
wirusów, utrzymywaniu stabilnej struktury B–
DNA.
Zmian

ę

entropii mozna prze

ś

ledzi

ć

na

podstawie spontanicznego przyjmowania
struktury uporz

ą

dkowanej białka z pierwotnego

ła

ń

cucha polipeptydowego.

Pocz

ą

tkowo ła

ń

cuch polipeptydowy posiada

wysok

ą

entropi

ę

So polipeptyd-bialko

Natomiast entropia wody, która wyst

ę

puje w

postaci uporz

ą

dkowanej „clusters” wynosi So

clusters-pojedynczy dipol. Aby polipeptyd uzyskal
forme uporzadkowana bialka formy clusters
zostaja rozbie powstaje S1 clusters pojedynczy-
dipole. W tym samym czasie entropia
polipeptydu przekształcaj

ą

cego sie w bialko

maleje gdys rosnie jego stopien uporz

ą

dkowania

i osiaga warto

ść

S polipeptyd-bialko. Bilans dla

tego procesu przedstawia si

ę

nast

ę

puj

ą

co:

∆

S clusters pojedyncze dipole = S1 clusters

pojedyncze dipole – S0 clusters pojedyncze
dipole > 0

∆

Spolipeptyd bialko = S1 polipeptyd-bialko –

S0 polipeptyd-bialko < 0
Z tego wynika ze entropia układy polipeptyd
– bialko oraz clusters pojedyncze dipole
rosnie. Wynika to z reguly i

ż

entropia układu

nigdy nie maleje

∆

Spolipeptyd-bialko +

∆

Sclusters pojedyncze

dipole > 0 - i nastepuje produkcja entropii