љАЗАљСТАН РЕСПУБЛИАСЫНЫў
БІЛІМ ЖШНЕ ’ЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
珞靭é ›贍葉惚ûЈ ØЩêЩ諸ì 城惚菴“û 靭佾焉奄祉ê 艙外儼茁鎭祉
3 деЈгейлі СМЖ ›±жаты УМКДПОШК 042-18.38.45/03-2013ПОШК
«Биологиялы› физика» пЩнініЈ о›у-Щдістемелік материалдары № 11 баспа 2013 ж.
5В060700 - «Биологоия»
маманды“ы Їшін
«Биологиялы› физика»
ПШНІНІў ОљУ-ШДІСТЕМЕЛІК
МАТЕРИАЛДАРЫ
Семей
2013
МАЗМ°НЫ
1. Глоссарий
2. ДЩрістер
3. Машы›тану жЩне зертханалы› саба›тар
4. Курсты› ж±мыс жЩне дипломды› проек (ж±мыс)
5. СтуденттердіЈ йздік ж±мыстары
Глоссарий
Паскаль заЈы - кез келген тынышты›та т±р“ан с±йы›тыЈ ›ысымы барлы› ба“ытта жЩне барлы› колемге бірдей таралады.
Молекулалы› физика - зат ›±рылысы мен ›асиеттерін молекулалы›-кинетикалы› теория (МКТ) т±р“ысынан ›арастырып зерттейтін физиканыЈ болімі.
Термодинамика - энергияныЈ тЈрленуiне ›атысты жалпы заЈдар“а негiзделген жылулы› процесстер туралы “ылым.
Iшкi энергия - макроденелердiЈ механикалы› энергиямен ›атар оздерiнiЈ iштерiнде орналас›ан энергиясы.
Газ параметрлері - газ кЈйін сипаттайтын шамалар: колем (V), ›ысым (Р), температурас (Т) жЩне масса .
Изопроцестер- жЈйе кЈйін сипаттаушы параметрлердіЈ біреуі т±ра›ты ›ала отырып отетін процесстер.
Идеал газ- молекула аралы› озара Щсерлесу потенциалды› энергиясын ескермеуге болатын газ
Авогадро т±ра›тысы – массасы 0,012кг 12C комiртегiндегi атом саны.
Бiр моль – массасы 0,012кг 12C комiртегiнде ›анша атом болса, сонша молекуладан (атомнан) т±ратын зат молшерi.
Газ заЈдары – газдыЈ Јшiншi параметрi т±ра›ты бол“ан кездегi екi параметрi арасында“ы молшерлiк байланыс (тЩуелдiлiк).
Дене ›±рылымыныЈ молекулалы› кинетикалы› теориясы – барлы› денелер жеке бейберекет ›оз“алыста“ы болшектерден т±рады деген коз›арас негiзiнде макроскопты› денелердiЈ ›асиеттерi мен жылу процестерiне тЈсiнiк беретiн iлiм.
Жылулы› тепе-теЈдiк – жЈйенiЈ барлы› макроскопты› параметрлерiнiЈ ›ай уа›ытта да ±за› озгерiссiз ›алуы.
Зат молшерi – заттыЈ молекулалар санына теЈ шама.
ЗаттыЈ молярлы› массасы М – бiр моль молшерiнде алын“ан зат массасы.
Молекулалар олшемi – бiр молекуланыЈ алатын V0 колемi зат V колемiнiЈ, онда“ы молекулалар N санына ›атынасына теЈ шама.
Изобаралы› процесс – ›ысым т±ра›ты бол“ан кезде термодинамикалы› жЈйе кЈйiнiЈ озгеру процесi.
Изотермиялы› процесс – температура т±ра›ты бол“ан кезде термодинамикалы› жЈйе кЈйiнiЈ озгеру процесi.
Изохоралы› процесс – колем т±ра›ты бол“ан кезде термодинамикалы› жЈйе кЈйiнiЈ озгеру процесi.
љысым – бiрлiк аудан“а нормаль бойымен Щсер ететiн кЈш.
Температура – идеал газ молекуласыныЈ орташа кинетикалы› энергиясыныЈ олшемi.
ТемператураныЈ абсолюттi шкаласы – температураныЈ сана› басы абсолюттi нолден бастап саналады жЩне оныЈ болiктерi Цельсий шкаласыныЈ градусыныЈ болiктерiне теЈ.
Термометр – температураны олшейтiн прибор.
АуаныЈ абсолюттiк ыл“алдылы“ы - берiлген жа“дайда“ы 1 м3 ауа ›±рамында“ы су буларыныЈ массасы.
Аморфты› денелер – стуктурасыныЈ сол фрагментiнде барлы› ба“ыттар бойынша ›айталанушылы“ы жо› ›атты денелер.
Анизатропия - кристалдардыЈ физикалы› ›асиеттерiнiЈ онда“ы таЈдал“ан ба“ытына байланыстылы“ы.
Бал›у - заттыЈ ›атты кристалды› кЈйден с±йы› кЈйге отуi.
Беттiк керiлу коэффициентi - беттiк керiлу кЈштерiн санды› жа“ынан ба“алау.
Беттiк энергия - с±йы›тыЈ ашы› бетiндегi молекулалардыЈ арты› потенциалды› энергиясы.
Бу – буланудыЈ Щсерiнен пайда болатын газ.
Бу“а айналу - ЗаттыЈ с±йы› кЈйден газ кЈйiне оту процесi.
Деформация - сырт›ы кЈштердiЈ ЩсерiнiЈ нЩтижесiнде дененiЈ сырт›ы пiшiнi мен колемiнiЈ озгеруi.
Динамикалы› тепе-теЈдiк - булану процесi мен конденсация процесi бiрiн-бiрi толы›тыратын (компенсациялайтын) жа“дай(кЈй).
Изотропия - заттардыЈ физикалы› ›асиеттерiнiЈ барлы› ба“ытта бiрдейлiгi.
Ж±“атын с±йы› - ›атты дене бетiмен Јлдiр(пленка) секiлдi а“ып-жайылатын с±йы›.
Ж±“ылу периметрi - с±йы›тыЈ ашы› бетiн шектейтiн т±йы› сызы›.
Ж±›пайтын с±йы› - тамшы“а айналып, жиылып т±ратын с±йы›.
Конденсация - б±л заттыЈ сал›ындау немесе сы“ылуыныЈ салдарынан газ тектес кЈйден конденсациялан“ан кЈйге(с±йы› немесе ›атты) айналуы .
Кристалдар - атомдары немесе молекулалары реттелiп орналас›ан жЩне периодты тЈрде ›айталанып т±ратын iшкi структурасын тЈзетiн ›атты денелер
Кристалды› тор - болшектердiЈ орналасуыныЈ салыстырмалы тЈрде орны››ан скелетi.
Кристалды› торлардыЈ тЈйiндерi - кристалды› торлардыЈ орналас›ан орындары.
Психрометр - салыстырмалы ыл“алдылы›ты олшеу Јшiн ›олданылатын арнайы аспап.
Серпiмдi деформациялар - сырт›ы кЈштердiЈ Щсерi то›татыл“аннан кейiн жо“алып кететiн деформациялар.
Созылу деформациясы - шамасы жа“ынан теЈ, ба“ыттары жа“ынан ›арама - ›арсы кЈштердiЈ Щсерiнен болатын деформация.
Сы“ылу деформациясы - бiр–бiрiне бетпе-бет ба“ыттал“ан кЈштердiЈ Щсерiнен болатын деформация.
Шы› нЇктесi - сал›ындату барысында б±рын ›аны›па“ан бу ›аны››ан бу“а айналатын температура.
Ыл“алдылы› - Жер атмосферасында“ы су буыныЈ бар екендiгiн сипаттайтын шама.
Адиабаталы› процесс - жЇйе мен оны ›орша“ан сырт›ы ортаныЈ арасында еш›андай жылу энергиясыныЈ алмасуы болмайтын процесс.
Жылу алмасу (жылу тасымалдау) - ж±мыс жасалынбай-а›, бiр денеден екiншi денеге энергияныЈ тасымалдану процесi.
Жылу двигателi - iс-Щрекетi ж±мыс ат›арушы дененiЈ механикалы› энергиясын iшкi энергия“а тЈрлендiруге негiзделген двигательдер.
Жылу молшерi - жылу алмасу кезiндегi iшкi энергияныЈ озгеруiнiЈ молшерлiк шамасы.
љайтымсыз процесс - оз бетiнше тек бiр ба“ытта “ана отетiн процесс.
Меншiктi жылу сыйымдылы“ы - массасы 1кг дененiЈ температурасы 1oК-ге озгергенде ал“ан немесе берген жылу молшерi.
Тербеліс - белгілі бір уа›ыт аралы“ында ›айталанып отыратын процестер немесе ›оз“алыстар.
Математикалы› маятник- салма›сыз созылмайтын жіпке ілінген ауырлы› кЈшініЈ Щсерінен тербеліс жасаущы массасы дене.
Физикалы› маятник- ауырлы› кЈшініЈ Щсерінен ›оз“алмайтын горизонталь остіЈ тоЈірегіндегі тербеліс жасайтын ›атты дене.
Электрон – шамасы теріс элементар заряд.
Протон – шамасы оЈ элементар заряд.
Потенциал – орістіЈ бірлік зарядты оныЈ бір нЈктесіне шексіздікке орын ауыстыр“анда“ы істейтін ж±мысына теЈ.
Кернеу-орістіЈ екі нЈктесініЈ потенциалдарыныЈ айырмасына теЈ.
Богде кЇштер -ток козі тарапынан зарядтар“а Щсер етуші электростатикалы› емес кЈштер.
Электр ›оз“аушы кЇш-тізбекте бірлік оЈ заряд›а Щсер етуші богде кЈштердіЈ ж±мысы.
Электр сиымдылы›- бірлік кернеуге келетін заряд›а теЈ.
Электр то“ы - электрлік зарядтардыЈ реттелген (ба“ыттал“ан) ›оз“алысы.
Токтын меншікті жылулы› ›уаты-бірлік уа›ытта, бірлік колемнен болініп шы“атын жылу молшері.
ТЇйін- Јштен кем емес откізгіштердіЈ ›иылыс›ан нЈктесі.
Магнит орісі-ток пен т±ра›ты магнит тудыратын оріс.
Сол ›ол ережесі- магнит орісініЈ ›оз“алыста“ы заряд›а немесе бойында то“ы бар откізгішке Щсер етуші кЈштіЈ ба“ытын аны›тайды.
Холл эффектісі - ток ты“ызды“ы металды немесе жартылай откізгішті магнит орісіне орналастыр“анда, онда магнит орісіне перпендикуляр электр орісініЈ пайда болу ›±былысы.
Соленоид - озекке біркелкі орал“ан шексіз коп орамнан т±ратын цилиндрлік катушка.
Электромагниттік индукция ›±былысы - т±йы› откізгіш контурда осы контурды ›амтитын магнит индукциясы а“ыныныЈ озгерісі салдарынан электр то“ыныЈ пайда болуы.
Ленц ережесі- индукциялы› токтыЈ ба“ытын аны›тайды.
Максвеллдік ы“ысу то“ы - магнит орісі тудыратын айнымалы электр орісінде пайда бол“ан ток.
Интерференция – кеЈістікте бір немесе бірнеше когерентті тол›ындар ›абаттас›анда оныЈ бір нЈктелерінде тербелістердіЈ кЈшейюі, келесі бір нЈктелерінде Щлсіреуі..
Когеренттілік- тербеліс коздерініЈ бірдей жиілікпен, бірдей ба“ытта, бірдей фазада не т±ра›ты фазалар айырмасында тербеліс жасауы.
Т±р“ын тол›ындар- амплитудалары жЩне жиіліктері бірдей, бір-біріне ›арсы ба“ыттал“ан екі синусоидалы› жЈгірме тол›ындар ›осылуы.
Электромагниттік тол›ын - айнымалы электромагниттік орістіЈ кеЈістікте таралу процессі.
Ньютон са›иналары - жары›тыЈ жазы› параллель пластина мен жазы› доЈес линза арасында“ы ауа сынасынан ша“ыл“ан кездегі пайда болатын интерференциялы› бейне.
Дифракция - тол›ындардыЈ жолында“ы богеттерді орай отуі немесе тол›ынныЈ тЈзу сызы›ты таралуынан кедергініЈ маЈында ауыт›уы.
Фраунгофер дифракциясы- жазы› жары› тол›ындардыЈ немесе параллель сЩулелердіЈ дифракциясы.
Дифракциялы› тор - ара-›ашы›ты›тары бірдей параллель сызы›тар (жола›тар) жЈргізілеген молдір пластина.
Жары› дисперсиясы- ортаныЈ сыну корсеткішініЈ тол›ын ±зынды“ына байланыстылы“ы.
љалыпты дисперсия- поляризациялан“ан жары› тол›ын ±зынды“ы азай“ан сайын ортаныЈ сыну корсеткіші арта береді.
Аномаль дисперсия -поляризациялан“ан жары› тол›ын ±зынды“ы азай“ан сайын ортаныЈ сыну корсеткіші де кемиді.
Поляризациялан“ан жары›- векторы сЩулеге перпендикуляр бір жазы›ты›та “ана тербеліс жасайды.
Оптикалы› осі -кристалда“ы ›осарланып сыну болмайтын ба“ыт.
Бас жазы›ты› -кристалдыЈ оптикалы› осі жататын жазы›ты›.
Абсолютті ›ара дене- кез-келген температурада озіне тЈскен кез-келген жиіліктегі сЩуле энергиясын толы“ымен ж±тады.
Фотоэлектрлік эффект немесе фотоэффект- белгілі бір тол›ын ±зынды›та“ы тЈсірілген жары›тыЈ Щсерінен металдардыЈ электрондарды шы“ару ›±былысын айтады.
Жары› кванттары (фотондар) -жары› ерекше жары› болшектері тЈрінде таралуы.
Паули принципі- атомда торт квантты› сандары бірдей екі электронныЈ болуы мЈмкін емес.
Изобаралар- массалы› сандары бірдей элементтердіЈ атомды› ядролары.
Радиоактивтілік - элементар болшектер мен жеЈіл атомдар ядроларын шы“ара отырып бір элемент изотопыныЈ бас›а элемент изотопына айналуы.
Биоэлектрлік потенциалдар - жануарлардыЈ, адамдардыЈ тканінде, клеткаларында пайда болатын потенциалдар.
Тынышты› потенциалы тірі клетканыЈ тынышты› кЇйінде т±р“анда оныЈ (клетканыЈ) ішіндегі зат пен сыртында“ы ерітіндініЈ арасында потенциалдар айырмасы.
Биологиялы› объектілер Їшін Ом заЈы былайша йрнектеледі:
м±нда“ы поляризация ›оз“аушы кЇші.
Клетка – негізгі биологиялы› ›±рылымныЈ бірлігі, элементар тірі жЇйе. Электрогенез – тірі клетка ішінде иондардыЈ біркелкі таралмауын ›амтамасыз ететін физика-химиялы› процестер жиынты“ына негізделген тірі таби“атта“ы Щсер потенциалыныЈ пайда болуы.
Электротерапия дегеніміз жо“ары жиілікті токтар мен электромагнит йрісін адам мен жан-жануарларды емдеуге ›олдану ЩдістерініЈ бірі. Гальванизациялау Щдісі – уа›ыт›а байланысты йзгермейтін т±ра›ты электр тогын емдеуге ›олдану.
Дарсонвализация - жо“ары жиілікті токтыЈ айнымалы импульсі ар›ылы Щсер ету.
Диатермия - кернеуі тймен, ток кЇші жо“ары жо“ары жиілікті токпен организмге Щсер ету.
Радиобиология (лат. radio – сЩуле шы“арамын жЩне ''биология''-таби“ат) – иондаушы сЩулелердiЈ барлы› тЇрiнiЈ тiрi организмдер мен оныЈ ›ауымдасты“ына тигiзетiн Щсерiн зерттейтiн “ылым.
Биологиялы› адаптация (латын тілінен аудар“анда adaptatio —бейімделу) деп - эволюция процесі кезінде организмніЈ сырт›ы жа“дайлар“а бейімділуін айтамыз.
ДЩрістер
«Кіріспе. Биофизика пЩні жЩне оныЈ мЩселелері. Термодинамика»
1.Биофизика пЩні жЩне оныЈ мЩселелері.
Биофизика- ЩртЇрлі сатыда“ы биологиялы› жЇйелерде болып жат›ан
физикалы› жЩне химиялы› процестерді зерттейтін “ылым. БиофизиканыЈ зерттейтін объектісі биологиялы› материалдар, я“ни тірі организмдер. Олай болса физиканыЈ йлі таби“ат Їшін ашыл“ан заЈдарын йзгеріссіз тірі организмге ›олдану“а болмайды. ОныЈ себебі тірі организм – биологиялы› жЇйе, Їнемі динамикалы› ›оз“алыста болады жЩне гетерогендік Щртекті жЇйе болып саналады. БиофизиканыЈ “ылым болып ›алыптасуына физика, химия, физиология, математика, биохимия тЩрізді “ылымдардыЈ зор ы›палы тиді. Осы “ылымдардыЈ негізінде дЇниеге келген биофизиканыЈ йз заЈдылы›тары, йз Щдістері бар. БиофизиканыЈ мынадай салалары бар: 1) молекула биофизикасы, ол организмді тЇзетін биологиялы› молекулалардыЈ ›±рылысы мен физикалы› ›асиеттерін ›арастырады. Сол сия›ты биологиялы› процестердіЈ кинетикасы мен термодинамикасын ›арастырады; 2) клетка биофизикасы. Б±л сала клетканыЈ ультра›±рылысын, оныЈ физикалы› жЩне химиялы› ерекшеліктерін жЩне клетканыЈ йтімділігін, биологиялы› потенциалын ›арастырады; 3) кЇрделі жЇйе биофизикасы (немесе бас›ару жЩне реттеу процесініЈ биофизикасы). Сонымен ›атар, биофизика организмге деген физикалы› факторлар Щсерін, иондал“ан сЩуленіЈ биологиялы› Щсерін (рабиобиология), кйз оптикасын, ›оз“алыс, тыныс алу, иіс сезу, есіту, ›ан айналыс органдарыныЈ ж±мыс Щрекетін ›амтиды. Биофизика “ылым ретінде бЇгінгі кЇн кеЈ дами бастады.
2 ТермодинамиканыЈ негізгі тЇсініктері.
Термодинамика физиканыЈ материя ›оз“алысыныЈ жылулы› формасын жЩне сонымен байланысты физикалы› ›±былыстарды зерттейтін бйлімі. Термодинамикада“ы басты орында т±р“ан ол энергия мен ж±мыс арасында“ы ›атынас. Термодинамикалы› жЇйе деп йзара бір-бірімен жЩне бас›а денелермен зат, энергия алмаса алатын макроскопиялы› денелер жиынты“ын айтады. Егер осындай алмасулар жЇйеге енетін денелер арасында “ана болса, ондай жЇйе оЈашалан“ан жЇйе деп аталады. Егер жЇйе сырт›ы ортамен осындай алмасулар жасайтын болса, ондай жЇйе ашы› жЇйе деп аталады. Ал жЇйе йзін ›орша“ан ортамен тек ›ана энергия алмаса алатын болса, онда оны т±йы› жЇйе деп атайды. ЖЇйеніЈ кЇйі макроскопиялы› физикалы› шамалардыЈ йзгеруін кйрсететін параметрлермен беріледі. МаЈызды параметрлерге кйлем, температура, ›ысым, сонымен ›оса электрлік поляризация, магниттеліну жЩне т.б. жатады. ЖЇйеніЈ жалпылама кЇй теЈдеуі
КЇй теЈдеуіне мысал ретінде идеал газ“а арнал“ан Менделеев- Клапейрон теЈдеуін алу“а болады:
Тепе-теЈдік кЇй немесе термодинамикалы› тепе-теЈдік кЇйге дене жеткілікті уа›ыт йткеннен кейін йздігінен йзі келеді, егер жЇйе оЈашалан“ан болса. Тепе-теЈдік кЇйде барлы› ›айтымсыз процестер то›талады, жЇйе кЇйін сипаттайтын параметрлер уа›ыт›а байланысты йзгеріссіз ›алады. ЖЇйеніЈ бір кЇйден екінші кЇйге йтуі термодинамикалы› процесс деп аталады.
Біра› таби“атта“ы барлы› процестер ›айтымсыз процестер. ЭнергияныЈ біраз бйлігі жылу“а айналатын болса, ондай процесс ›айтымсыз, себебі жылу ›айтадан энергия“а айнала алмайды. Сонымен, кез келген процесс ›айтымды болу Їшін Їйкеліс болмауы керек, љайтымсыз процестер тек бір “ана ба“ытта жЇреді.
Ішкі энергия жЇйеге кіретін барлы› бйлшектердіЈ кинетикалы› жЩне потенциалы› энергияларыныЈ ›осындысы. Термодинамикада ішкі энергия ±“ымыныЈ йзі емес, оныЈ йзгерісі басты роль ат›арады.
Энтропия энергияныЈ ›айтымсыз шашырауыныЈ йлшем бірлігі жЩне термодинамикалы› жЇйе кЇйі функциясы болып табылады. Процестерді зерттеген кезде оныЈ йзгерісі ерекше ›ызы“ушылы› тудырады. Энтропия мына“ан теЈ
љайтымды процестер Їшін энтропия т±ра›ты, ал ›айтымсыз процестер Їшін йседі.
Сонымен,
Б±л Клуазиус теЈсіздігі. Энтропия жЇйедегі ретсіздік йлшемі болып табылады. Оны былайша да йрнектеуге болады:
М±нда“ы -Больцман т±ра›тысы, -жЇйе кЇйініЈ термодинамикалы› ы›тималдылы“ы. Б±л Больцман формуласы деп аталады. ЖЇйені макрокЇйге тЇсіру ›анша микро кЇйден йткенін кйрсететін санды жЇйе жЇйеніЈ термодинамикалы› ы›тималды“ы деп атайды.
Еркін энергия б±л жЇйеніЈ ішкі энергиясыныЈ бір бйлігі, осыныЈ есебінен жЇйе ›айтымды изотермиялы› процесте ж±мыс жасауы мЇмкін.
м±нда“ы шамасын кейде байланыс›ан энергия деп те атайды. Егер жЇйе тепе-теЈдік кЇйге жетсе, онда еркін энергия минимал, ал энтропия максимал болады. Термодинамикалы› тепе-теЈдік кЇйде барлы› макроскопиялы› процестер то›тайды да, жЇйедегі денелерге орта› температура орнайды.
ТермодинамиканыЈ бірінші заЈы энергияныЈ са›талу заЈы болып табылады. ЖЇйеге берілген жылу оныЈ ішкі энергиясын арттыру“а жЩне сырт›ы кЇштерге ›арсы ж±мыс істеуге кетеді:
Егер жЇйе бірнеше кЇйлерде бола отырып, йзініЈ ал“аш›ы кЇйіне ›айтып келсе, онда ішкі энергия нолге теЈ
Сонымен жЇйе о“ан берілген жылу мйлшері есебінен “ана ж±мыс жасай алады.
ТермодинамиканыЈ бірінші заЈы таби“атта болып жат›ан процестердіЈ ба“ыты жйнінде еш›андай ма“л±мат бермейді. ТермодинамиканыЈ екінші заЈы ймірде болатын процестердіЈ ба“ыты жйнінде ма“л±мат береді. Аны›тамалары:
«Жылу еш›ашан да суы› денеден ысты› денеге берілмейді».
«МЩЈгі двигательдіЈ екінші тЇрін жасау мЇмкін емес».
Термодинамика заЈдарын тірі таби“ат›а да ›олдану“а болады. Организмге келіп тЇскен тама›тан пайда болатын энергияныЈ мйлшері организм ж±мыс істегенде кететін энергияныЈ мйлшеріне теЈ екені аны›талды. Шамамен ал“анда берілген энергия (7854 кДж) денеден бйлінген энегия“а (7771 кДж) теЈ екен. Олай болса организм энергияныЈ жаЈа кйзі болып саналмайды екен. Осыдан келіп, термодинамиканыЈ бірінші бастамасы биологиялы› жЇйелерге де жарай береді деген ›орытынды“а келеміз. Жан-жануарлардыЈ организмінен бйлініп шы››ан энергия оны ›орша“ан орта“а таралып кетеді.
Жан-жануар организміне тЇскен тама›тыЈ кЇрделі биохимиялы› реакция“а тЇсетіні мЩлім. СоныЈ нЩтижесінде ол тама› Щсерінен ›анша энергия бйлініп шы“атынын ›алай табу“а болады дегне заЈда с±ра› туады. Б±л с±ра››а 1836 жылы ашыл“ан Гесс заЈы жауап береді.
Кйптеген сатылардан йтіп келген химиялы› реакцияныЈ жылулы› эффектісі реакцияныЈ жЇріп йткен жолына байланысты болмайды, ол тек ›ана химиялы› жЇйеніЈ бастап›ы кЇйдегі энергиясы мен соЈ“ы кЇйдегі энергиясыныЈ айырмасына байланысты болады:
М±нда“ы - реакцияныЈ бастап›ы энергиясы
-реакцияныЈ соЈ“ы энергиясы
Ол Їшін тама›ты йртейді. Ол ›±ралды калориметриялы› бомба деп атайды. Сонда бйлініп шы››ан жылуды йлшеп алады. Ал осы тама›ты адам жесе, онда тама› организмде биохимиялы› реакция“а тЇсіп, жылу бйліп шы“арады. Гесс заЈы бойынша осы екі жылу біріне-бірі теЈ болу“а тиіс.
Тірі организмдердегі энергияныЈ тЇрленулері
ТЇрленетін энергия тЇрлеріОсы тЇрленулер йтетін организм бйліктері
Химиялы› энергия механикалы› энергия“аБ±лшы› еттердеХимиялы› энергия электр энергиясынаБарлы› клеткалардаХимиялы› энергия жары› энергиясынаБалы›тар мен жЩндіктердіЈ сЩуле шы“аратын еттеріЖары› энергиясы химиялы› энергия“аКйз ›арашы“ы фоторецепторлары, тері клеткалары, бактериялар, йсімдіктер жапыра›тарыАкустикалы› тол›ындардыЈ механикалы› энергиясыныЈ электр энергиясынаІшкі ›±ра›та“ы Корти органындаБарлы› энергия тЇрлерініЈ жылу энергиясынаБарлы› клеткалар мен еттердеизін-йзі тексеру с±ра›тары.
-
Биофизика пЩні, оныЈ ма›саты?
-
Термодинамикалы› жЇйе дегеніміз не?
-
ТермодинамиканыЈ бірінші бастамасы?
-
ТермодинамиканыЈ екінші бастамасы?
-
Гесс заЈы?
-
Айналмалы ›оз“алыс кезіндегі жылдамды› пен ЇдеудіЈ формулалары.
ДЩріс № 2 «Термодинамикалы› тепе-теЈдік кЇй»
1 Термодинамикалы› стационар кЇй.
Термодинамика заЈдарын биологиялы› жЇйелерге ›олдан“анда тірі организмніЈ ерекшеліктеріне аса кйЈіл бйлу керек: 1) заттар мен энергия а“ынына биологиялы› жЇйелер ашы›; 2)Тірі жЇйелердегі процесстер ›айтымсыз; 3) тірі жЇйелер тепе-теЈдіктен алыс; 4) биологиялы› жЇйелер гетерофазалы, ›±рылымды› жЩне жеке фазалары азда“ан молекулалар санынан т±руы мЇмкін. Биологиялы› жЇйелер ›асиеттерін на›ты тЇрде сипаттау Їшін ›айтымсыз процестер термодинамикасы теориясы ›олданылады. ОныЈ негізіг салушылар Л.Онгазер мен И. Пригожин. ПроцестіЈ уа›ыт›а тЩуелділігіне мысал ретінде: иондарыныЈ концентрациясы клетканыЈ ішіне ›ара“анда сыртында кйп. Біра› концентрациясы градиенті мен потенциалодар айырмасыныЈ болуы индарыныЈ ішке еніп кетуіне Щкеледі, сонды›тан концентрациясы т±ра›ты болып ›алады.
Стационарлы› кЇй сипаттамалары:
ЖЇйеге енген зат мен одан бйлініп шы››ан заттыЈ т±ра›тылы“ы;
Еркін энергия шы“ыныныЈ т±ра›тылы“ы, олар жЇйедегі заттар концентрациясын т±ра›ты етіп ±стап т±рады.
Стационар кЇйдегі термодинамикалы› параметрлердіЈ т±ра›тылы“ы.
Ашы› жЇйе стационар кЇйде зат мен электр зарядтары а“ыны есебінен “ана ймір сЇре алады.
Сызы›ты тепе-теЈ емес термодинамика негізін ›ала“ан Л.Онзагер мен И.Пригожин болды. Ол тепе-теЈ кЇйге жа›ын процестерді ›арастырады, процестерден пайда бол“ан жылдамды›тар мен кЇштердіЈ арасында сызы›ты› байланыстар бол“ан кездегі.
Биологиялы› жЇйелер градиент саныныЈ арты›ты“ымен сипатталады (осмосты›, электрлік, концентрлік жЩне т.б.
љандай да бір термодинамикалы› параметрдіЈ градинті ара ›ашы›ты››а байланысты йзгереді.
– Їлкен параметрден кіші параметрге дейінгі ба“ыт.
Биологиялы› жЇйе оныЈ градиенті болса, онда оныЈ ж±мыс істей алу мЇмкіндігі бар. Градиентті энергия ›оймасы деп айту“а болады.
Еркін энергия
|