S. M. Masharipov X. S. Tadjiyeva tibbiy kimyodan amaliy mashg’ulotlar uchun darslik

Biologik sistemalar termodinamikasi
Biologik sistemalarda vaqt o‘tishi bilan ish bajarish qobiliyati kamaymaydi — organizm o‘z ish bajarish (yashash) qobiliyatini yillar davomida saqlab qoladi.
Atrof-muhit bilan modda va energiya almashinuvi holatida bo‘lgan, ammo vaqt o‘tishi bilan o‘lchamlari (parametrlari) o‘zgarmaydigan har qanday sistema statsionar holatdagi sistema deyiladi.
Оrganizm o‘z ichki muhitining nisbiy doymiyligini saqlab qolishga intiladigan statsionar holatidagi ochiq termodinamik sistemadir. Biologiyada buni gomeostaz holat deyiladi
Biosistema entropiyasining o‘zgarishi ikki sababga ko‘ra amalga oshadi.
1. Sistema va tashqi muhit orasidagi ta’sirlashuv hisobiga kelib chiqadigan entropiya o‘zgarishlari — dS_e. Masalan, organizmga tashqi muhitdan ozuqa moddalarining kirishi yoki organizmning tashqi muhitga tashlandik moddalarni chiqarishi.
2. Sistema ichida sodir bo‘layotgan biokimyoviy jarayonlar hisobiga kelib chiqadigan entropiya o‘zgarishlari — dS_i. Masalan, yuqori molekulyarli ozuqa mahsulotlarining degradatsiyasi (parchalanishi) hisobiga entropiya qiymati o‘zgaradi.
Organizmda sodir bo‘layotgan jarayonlar natijasida entropiya vaqt birligi ichida turli qiymatlarga ega bo‘ladi. Organizmdagi entropiyaning o‘zgarish tezligi organizm ichida hosil bo‘layotgan entropiya tezligi va tashqi muhitdan organizmga neg entropiyaning tushishi tezliklarining algebraik yig‘indisiga tengdir.
Statsionar holatida turgan organizm uchun dS/dτ=0 bo‘lganligi sababli ichki muhit o‘zgarishining hisobiga hosil bo‘ladigan entropiya o‘zgarishlari tashqi muhitdan tushayotgan manfiy entropiya o‘zgarishlariga teng bo‘ladi:

Bu tenglama statsionar xolat tenglamasi deb ataladi
Biosistemaning biron qismida uning statsionar holatining o‘zgarishiga olib keladigan qandaydir jarayon amalga oshsa shu sistemaning boshqa bir nuqtasida bu jarayonga qarshi yo‘nalgan bir yoki bir nechta yangi jarayonlar sodir bo‘ladi. Statsionar sistemaning bunday xossasi autostabilizatsiya (o‘z-o‘zini stabillashtirish) deb ataladi.
Statsionar holatda bo‘lgan ochiq sistemaning Gibbs energiyasining tarqatish miqdori eng kichik qiymatga ega bo‘ladi. Demak biosistemalar o‘z gomeostaz holatini saqlashi uchun minimal energiya sarfi kerak.
Odam organizmining energiyaga bo‘lgan talabi uning jinsiga, mexnat faoliyati turiga, yoshiga, odam yashaydigan mintaqa tabiatiga, yil fasliga va boshqalarga bog‘liq Organizmning energiya bilan ta’minlovchi ozuqa moddalarning asosiy qismi uglevodlar, yog‘lar va oqsillardir. Ularning organizm tomonidan o‘zlashtirilishi jarayonida turli miqdorda energiya ajralib chiqadi va uning miqdori quyidagi qiymat chegaralarida bo‘ladi: