Глава 17 Неравновесная термодинамика биомембран
Биохимические процессы, протекающие в клетке, сопровождаются переносом энергии и вещества через биомембраны. Термодинамика ана-
лизирует энергетический баланс и направление протекания химических реакций.
Если рассматривать некоторую изолированную часть живой клетки как равновесную химическую систему, то с использованием равновесной термодинамики могут быть найдены ответы на следующие вопросы.1. Будет ли данная реакция протекать самопроизвольно?
2. Может ли она совершать биологически полезную работу?
3. Как изменение внешних условий влияет на выход и направление
реакции?
4. Какое количество энергии выделяется или поглощается в
биохимической реакции?
Однако не все свойства биосистем могут быть описаны таким образом. Жизнь есть принципиально неравновесный динамический процесс, и для феноменологического описания, в частности, трансмембранных процессов необходимо использовать аппарат неравновесной термодинамики.
Неравновесная термодинамика естественным образом продолжает равновесную, включая в себя последнюю как часть, как предельный случай (подобно тому, как релятивистская механика в пределе скоростей намного меньших скорости света переходит в классическую механику).
В основе термодинамики лежат несколько эмпирических постулатов, которые называют началами термодинамики. Понятие температуры как свойства, присущего любой термодинамической системе, определяет