3.4
تتبع الخلايا الحية القانون الثاني للديناميكا الحرارية ، والذي ينص على أن الأنظمة تميل إلى الانتقال من حالات منخفضة ترتيب الانتروبيا إلى حالات اضطراب الانتروبيا العالية دون مدخلات خارجية.
على سبيل المثال ، يؤدي النقل السلبي للأكسجين المركز من الرئتين إلى الدم الأقل أكسجة إلى تشتيت جزيئات الأكسجين ، مما يزيد من إنتروبيا النظام.
تستمد الخلايا الطاقة من انهيار الجزيئات مثل الجلوكوز. يتم إطلاق المنتجات الثانوية للتفاعل - ثاني أكسيد الكربون والماء والحرارة في المناطق المحيطة ، مما يزيد من الانتروبيا.
يعتمد بقاء الخلية على أنظمة مرتبة للغاية مثل الحمض النووي والبروتينات. يؤدي تكوين هذه الهياكل المرتبة إلى انخفاض في إنتروبيا النظام ، والتي يجب أن تكون مصحوبة بزيادة متساوية أو أكبر في إنتروبيا المناطق المحيطة.
خيوط الحمض النووي المفردة مضطربة ، وتقل إنتروبيا عندما تتحول إلى بنية حلزونية مزدوجة مرتبة.
في الوقت نفسه ، يتم إطلاق الطاقة في المناطق المحيطة أثناء تكوين اللولب المزدوج. هذه الطاقة تجعل المناطق المحيطة أكثر اضطرابا وتزيد من الانتروبيا.
قد تبدو المهام الأساسية للخلية الحية، وهي الحصول على الطاقة وتحويلها واستخدامها للقيام بعمل، بسيطة. ومع ذلك، فإن القانون الثاني للديناميكا الحرارية يو…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.