I. O’quv materiallari

4. Jarayonlar bog’langanligi. Onzager aloqadorligi.
Jarayonlar bog’langanligi. O’zligidan kechuvchi har qanday jarayon, erkin energiyaning ka­mayishi yo’nalishida amalga oshadi. Masalan, ATF, ADF gacha gidrolizlanganda ("makroerg bog’" uzilishi evaziga) G ancha kamayadi. Hujay­rada kechadigan reaksiyalarning ko’pchiligi (biosintez moddalarning aktiv tashilishi va h.k.) erkin energiyasining (G >0) oshishi bilan kechadi. Ular o’zligidan emas, balki G < 0 tip boshqa kimyoviy reak­siyalar bilan bog’lanish hisobiga amalga oshadi. Jarayonlarning bog’la­nishida, energiyani qayta o’zgartuvchi qurilma sifatida, ATFaza komp­lekslari ishlaydi. Modullar va elektr zaryadlarining bog’langan oqimlari biologik sistemalarda amalga oshib turadigan eng muhim oqimlardan hisoblanadi.
5. Onzager aloqadorligi. Har qanday jarayonni umumlashgan kuch X (sabab) bilan umumlashgan oqim I (jarayon tezligi)ning ko’paytmasi tarzida xarakterlash mum­kin. Shu asosda, jarayon entropiyasining o’zgarishi mazkur xarakterlar ko’paytmasi IX (quvvat) ko’rinishida ifodalanadi. Jarayon xarakteriga bog’liq holda, umumlashgan kuch X turli tabiatga ega bo’lishi mumkin: kimyoviy reaksiyalarda u kimyoviy yaqinlik (A), mexanikaviy jarayonlarda kuch (F), elektr hodisalarda potensiallar farqi (), issiqlik o’tkazuvchanlikda u harorat gradiyenti (T) dir.
Agarda muvozanat yaqin sistemada harakatlantiruvchi kuch va u tufayli yuzaga keladigan oqim kuchsiz bo’lsa, ulararo bog’liqlik pro­porsional xarakterga ega bo’ladi, ya’ni Iq L X,
bu yerda L- proporsionallik koeffisiyenti.
Faraz qilaylik, sistemada bir vaqtning o’zida ikki oqim, issiqlik oqimi - I₁ va moddalarning diffuzion oqimi - I₂ hamda umumlashgan kuchlar, haroratlar farqi - X₁ va konsentratsiyalar farqi - X₂ mavjud bo’lsin. N.Ongazerga binoan, muvozanatga yaqin ochiq sistemada, har bir oqim faqat o’z harakatlantiruvchi kuchigina emas, boshqa oqimni harakatlantiruvchi kuchiga ham bog’liq bo’lib, bunday aloqadorlik di­agonal koeffisiyentlar tengligi bilan xarakterlanib, oqimlar bir -birini qo`llab turadi.
I₁ = L₁₁ X₁ + L₁₂ X₂
I₂ = L₂₁ X₁ + L₂₂ X₂
bu yerda L_ij -proporsionallik koeffisiyentlari.
Muvozanat yaqinida X₂-ning I₁-ga ko’rsatadigan ta’siri, X₁ -ning I₂ -ga ko’rsatadigan ta’siriga teng. Demak, ikki oqim muvozanat nuqtasida o’zaro bog’liq. Erkin energiyaning oshishi bilan kechadigan, oqim o’zligicha mumkin bo’lmay, u faqat ochiq sistemada kechadigan boshqa jarayon hisobiga amalga oshishi mumkin. Bunday hodisalarga glyukoza yoki aminokislotalarning konsentratsiya gradiyentiga qarshi, Na⁺ gradiyenti evaziga tashilishini misol qilish mumkin. Oqimlar bog’langanligining mezoni sifatida dissipativ funksiya-ning ijobiy kattaligi ish beradi:

Jarayon bog’langanligining mezoni bo’lmish ana shu dissipativ funksiya energiyaning issiqlikka aylanib sochilishini ifodalaydi.