Mavzu : termodinamika qonunlari

Xulosa qilsak, termodinamikaning birinchi qonuni jarayonlar orasidagi energiya saqlanishi toʻgʻrisida boʻlsa, termodinamikaning ikkinchi qonuni jarayonlarning past entropiyadan yuqori entropiya tomon (butun koinotda) yoʻnalganligi haqida gapiradi. Biologik tizimlarda entropiya

Termodinamikaning ikkinchi qonuni oqibatlaridan biri shuki, jarayon sodir boʻlishi uchun u koinot entropiyasini oshirishi kerak. Oʻzimiz kabi boshqa tirik organizmlar haqida oʻylaganimizda bizda bir qancha savollar uygʻonishi mumkin. Nahotki, biz moddalarning juda yaxshi tartibga ega toʻplami emasmiz? Tanamizdagi har bir hujayra oʻz ichki tartibiga ega; hujayralar toʻqimalarni va toʻqimalar organlarni tashkil qiladi; butun tanamiz bizni tirik ushlab turadigan transport, almashinuv va ayirboshlashdan iborat oʻzining aqlli tizimiga ega. Shunday qilib, biz kabi tirik mavjudotlar yoki oddiy bir bakteriya ham koinot entropiyasining oshishini aks ettirishi mumkinligi bir qarashda bizga aniq koʻrinmasligi mumkin.
Buni tushunish uchun, keling, tanamizda sodir boʻlayotgan energiya almashinuvlarini koʻrib chiqamiz. Aytaylik, yurganimizda sodir boʻladigan energiya almashinuvi. Tanamizni oldinga harakatlantirish uchun oyoq mushaklarimiz qisqarganida, glyukoza kabi murakkab molekulalardagi kimyoviy energiyadan foydalanamiz va uni kinetik energiyaga aylantiramiz (agar yuqoriga qarab yursak, kimyoviy energiyani potensial energiyaga aylantiramiz). Ammo biz buni juda kam samaradorlik bilan qilamiz: bizdagi yoqilgʻi manbaidagi energiyaning katta qismi faqat issiqlikka aylanadi. Issiqlikning baʼzi qismi tanamizni issiq ushlab turadi, lekin uning katta qismi atrof-muhitga tarqaladi
Biz katta va murakkab biomolekulalarni olib, ularni karbonat angidrid va suv kabi kichkina, oddiy molekulalarga aylantirganimiz va yurishimiz uchun yoqilgʻini metabolizlaganimiz sababli issiqlikning bunday uzatilishi atrof-muhit entropiyasini oshiradi. Ushbu misolda biz insonning harakatlanishini koʻrib chiqdik, lekin bu tinch holatdagi inson yoki boshqa biror-bir organizmga nisbatan ham amal qiladi. Inson yoki boshqa bir organizm tanasida metabolik faoliyat darajasi doimiy saqlanadi, bu murakkab molekulalarning kichikroq va koʻp sonli molekulalarga parchalanishiga hamda issiqlikning tarqalishiga olib keladi, bu esa atrof-muhit entropiyasini oshiradi.
Umuman aytganda, tirik mavjudotlarning tanalarini yuqori darajada tartibli tashkillashtiradigan va oʻsha tartibni ushlab turadigan jarayonlar kabi entropiyani mahalliy (lokal) kamaytiradigan jarayonlar ham sodir boʻladi. Ammo entropiyadagi bu mahalliy pasayishlar faqatgina energiya sarfi bilan sodir boʻladi, bunda energiyaning baʼzi qismi issiqlikka yoki foydalanilmaydigan boshqa shakllarga aylanadi. Dastlabki jarayonning (entropiyadagi mahalliy pasayish) va energiya uzatish (atrof-muhit entropiyasi oshishi)ning yakuniy natijasi bu koinot entropiyasining umumiy oshishidir.
Xulosa qilib aytganda, jonli mavjudotlarning yuqori darajada tartibli tashkil etilishi doimiy energiya kiritilishi evaziga saqlab turiladi va atrof-muhit entropiyasining oʻsishi orqali muvozanatda ushlanadi.
Biologiyada termodinamika molekulalar yoki molekulalar jamlanmasida sodir boʻladigan energiya almashinuvlarini oʻrganadi. Termodinamika haqida soʻz borganda, biz qiziqqan muayyan bir narsa yoki narsalar (masalan, bitta hujayra yoki katta ekotizim ham boʻlishi mumkin) toʻplami tizim, tizimdan tashqarida boʻlgan barcha narsalar esa atrof-muhit deb ataladi.