Что Такое Биоэнергетика

Биоэнергетика— это раздел биофизики, связанный с изучением принципов и механизмов преобразования энергии в живых объектах.

Основная особенность живого организма независимо от уровня его организации – одна клетка или высокоорганизованная система – с точки зрения физики, — это его неравновесность.

Во-первых, не равновесна его структура.
Она специально организована, а законы термодинамики предполагают, что при конечной температуре всякая изолированная система должна со временем хаотизироваться, т.е. терять свою уникальность.

Чтобы противостоять этой естественной тенденции и в течение длительного периода (в буквальном смысле «времени жизни») сохранять и развивать свою уникальность, любой организм, раз возникнув, не должен оставаться изолированным: он должен непрерывно черпать из окружающей среды свободную энергию.

Постепенно диссипируясь в организме и превращаясь в тепловую, эта энергия поддерживает неравновесную структуру.

Второй аспект, тесно связанный с первым, проявляется в необычных, с точки зрения «равновесной» термодинамики, путях диссипации энергии в организме.

Прежде, чем новая порция энергии успеет равномерно «размазаться» по всем степеням свободы, как того требует равновесная термодинамика, она успевает вызвать химические превращения, характерные для каждой живой структуры.

Уникальная структура обеспечивает быстрое использование избыточной энергии по некоторым выделенным степеням свободы.
Условно говоря, эти степени свободы являются «горячими», как будто их температура значительно выше температуры остальной системы.

Таким образом, постоянный приток свободной энергии извне в живую систему поддерживает неравновесный характер не только самой структуры живой материи, но и неравновесный характер протекающих в ней процессов. Это важнейшее свойство живой системы.

Уместно вспомнить, что свободная энергия — это та часть полной энергии системы, которая может быть превращена в работу при изотермических условиях.

В природе есть много форм свободной энергии, и на заре возникновения жизни, на Земле неизбежно возник вопрос о том, какая форма свободной энергии наилучшим образом может обеспечить большие объёмы превращения энергии, вещества и информации в живой природе.