129 3

BIOTERMODYNAMIKA. PODSTAWA' BIOENERGETYKI I TERMOKINETYKI

Rozdział 7

BIOTERMODYNAMIKA 7.1. Wstęp

Feliks Jaroszy*

Biotermodynamika jest dyscypliną naukową, wykorzystującą rozważania termodynamiki fenomenologicznej lub termodynamiki statystycznej do opisu procesów albo zjawisk zachodzących w Żywych układach biologicznych.

Termodynamika fenomenologiczna zajmuje się badaniem Zjawisk i właściwości układów makroskopowych, jednakże bez wnikania w strukturę mikroskopową tych układów. W opisie termodynamicznym ogromnych ilo<ci oddziałujących mikroc/ą-^tek uwzględniamy właściwości, które można zaobserwować na poziomie makro-okopowym. Właściwości te charakteryzują parametry makroskopowe, takie jak energia, ciśnienie, objętość, temperatura itp.

Termodynamika statystyczna zajmuje się z kolei opisem właściwości struktur mikroskopowych, stanowiących układ makroskopowy. W ten sposób uzupełnia ; uzasadnia termodynamikę fenomenologiczną. Termodynamika statystyczna próbuje powiązać parametry makroskopowe układu z jego strukturą mikroskopową. Musimy zdawać sobie sprawę, że identyczne makroskopowo układy mogą być :\tocnie różne w opisie mikroskopowym.

Biotermodynamika umożliwia lepsze poznanie zjawisk życiowych zarówno w stanie zdrowia, jak i w stanach chorobowych. Organizmy żywe w znaczeniu termodynamicznym są układami otnarrymi. w których zachodzą procesy nieodwracalne Towarzyszą im transporty substancji, energii i ładunków elektrycznych, stanowiące podstawę procesów życiowych. Układ żywy dąży do znalezienia się w tak zwanym stanie stacjonarnym, sprzyjającym życiu.

Biotermodynamika umożliwia zrozumienie wielu istotnych funkcji organizmu ży wego, między innymi takich jak: transporty aktywny i bierny przez błony biologiczne. powstawanie potencjałów bioelektrycznych, transporty sprzężone, transporty energii w procesach metabolicznych, rozwój i ewolucja organizmów żywych.

129