Көміртек айналымы

Азот айналымы. Азот барлық белоктардың қ ұ рылымына кіреді жә не сонымен қ атар биогенді элементтердің ішінде ең негізгі организмдердің тіршілік ә рекетіне қ ажет элемент болып саналады. Атмосферадағ ы бос молекулалық тү рдегі азоттың ө те аз мө лшері ғ ана биоталық айналымғ а қ атысады. Табиғ атта байланғ ан азот тү рінің бос молекулалық азотқ а

жалпы қ атынасы 1: 100000.

Оттек айналымы. Оттек айналымы фотосинтез процесінен басталады. Оның биоталық айналымы 250 Гт/жылына, ал биосферадағ ы оның жалпы массасы 10¹⁴ т. Жер бетінде ең кө п таралғ ан элемент: оның мө лшері (салмақ тық процентпен) атмосферада-23, 1 (288мг/л); литосферада- 47, 2; гидросферада (судың қ ұ рамында)- 86, 9. Гидросферадағ ы бос оттектің мө лшері орта шамамен 4, 5 мг/л, осы оттекті су организмдері ө здерінің тіршілігіне жұ мсайды.

Фосфор айналымы. Фосфор азот сияқ ты шектеуші биогендер қ атарына жатады. Ол нуклеин қ ышқ ылдарының қ ұ рамына, клетка мембраналарының, энергия тасымалдаушы жү йеге (аденозиндифосфат, аденозинтрифосфат), сү йек тканіне, дентинге (тістің негізгі бө лігін қ ұ райтын сү йек тканінің бір тү рі) кіреді.

Фосфор жылжымалы элемент, сондық тан оның айналымымен байланысты процестер қ оршағ ан ортаның кө птеген факторларына тә уелді, бірінші кезекте антропогендік факторларғ а.

Су айналымы. Су айналымына кіретін процестер табиғ ат жағ дайында былай жү реді: жауын-шашын атмосферадан жер бетіне тү сіп, топырақ қ а сің іп, су қ оймаларына ағ ады, су мұ хиттардың, қ ұ рлық тардың, ө зендердің жә не басқ а да су қ оймаларының бетінен буланып, ауа арқ ылы су буы тасымалданып, шық танып, жауын-шашынмен қ айтадан жер бетіне оралып отырады.

Термодинамика. Табиғ ат заң дарының ө лі табиғ атқ а да тірі табиғ атқ а да бірдей екені белгілі. Физикалық жетістіктерді биологияда жә не медицинада ерекше қ олданысқ а ие болып отыр.

Биофизика ә р тү рлі сатыдағ ы биологиялық жү йелерде болып жатқ ан химиялық жә не физикалық процестерді зерттейтін ғ ылым. Биологиялық физиканың зерттеу обьектісі биологиялық материалдар яғ ни тірі организмдер. Биофизика ғ ылым болып қ алыптасуы ү шін физика, химия, физиология, математика, биохимия зор ық палын тигізді. Осы ғ ылымдардың негізінде дү ниеге келген дү ниеге келген биофизиканың ө з заң дылық тары, ө з ә дістері бар. Биофизиканың дамуына ат салысушы ғ алымдардың бірі Б.Н.Тарусовтың айтуы бойынша биофизика дегеніміз биологиялық жү йелердің физикалық химиясы жә не химиялық физикасы.

1961 жылы Стокгольмде ө ткен бірінші халық аралық биофизикалық конгресте биофизиканы мынадай салаларғ а бө луді ұ сынды.

1)молекула биофизикасы. Бұ л сала организмде тү зетін биологиялық молекулалардың қ ұ рылысы мен физикалық қ асйеттерін қ арастырады. Биологиялық процестердің кинетикасымен термодинамикасын қ арастырады.

2)клетка биофизикасы. Бұ л сала клетканың ү льтроқ ұ рылысын, оның физикалық жә не химиялық ерекшеліктерін жә не клетканың ө тімділігін, биоэлектрлік потенциалын қ арастырады;

3)кү рделі жү йе биофизикасы (басқ ару жә не реттеу процесінің биофизикасы). Бұ л сала организмдегі басқ ару жү йесінің ішкі байланысын зерттеу жә не оның модельін жасау, олардың физикалық табиғ атын анық тау мә селелерімен айналысады.

Биофизика организмдегі физикалық факторлар ә серін, иондалғ ан сә уленің биолдогиялық ә серін, кө з оптикасын, қ озғ алыс, тыныс алу, иіс сезу, есту, қ ан айналыс органдарының жұ мыс ә рекетін қ амтиды.

Термодинамика пә ні жә не негізігі тү сініктер. Термодинамика физиканың бір бө лімі ретінде энергия мен жұ мыстың арасындағ ы қ атысты қ арастырады. Термодинамиканы кейде жылудың жалпы теориясы деп атайды.

Термодинамикалық дене немесе жү йе деп белгілі бір кө лемге ие болатын затты айтады. Мысалы, цилиндр поршенінің астындағ ы газды термодинамикалық дене десе де болады. Термодинамикалық жү йе (дене) ү ш параметрмен, температура Т. Кө лем V жә не қ ысым P - сипатталады. Жү йенің бір кү йден екінші кү йге ө туін термодинамикалық процесс деп атайды (бір кү йден екінші кү йге ө ткенде бұ л параметрдің мә ні ө згерсе болғ аны). Айталық, термодинамикалық жү йе бір кү йден (V_1, P_1, T₁) екінші кү йге (V_2, P_2, T₂) ө тті делік. Онда ол i кү йлерді басынан кешірсін. Енді осы жү йе қ айтадан кері бағ ытта 2 кү йден 1 кү йге қ айта келген кезде, барлық кү йлерді басынан кешіре отырып жү йенің ө зінде де жә не оны қ оршағ ан ортада да ешқ андай ө згеріс байқ алмаса, онда ондай процесті қ айтымды процесс деп атайды. Егер ү йкеліс болмаса, онда маятниктің қ озғ алысы қ айтымды процестің мысалы бола алар еді. Алайда ү йкелісті жою мү мкін емес. Олай болса, маятник қ озғ алысы қ айтымды процеске жатпайды. Ө мірде қ айтымды процесті байқ ау мү мкін емес. Ал, егер жү йе 2 кү йден 1 кү йге ө ткенде жү йенің ө зінде, не оны қ оршағ ан ортада ө згеріс болатын болса, ондай процесті қ айтымсыз процесс деп атайды. Ө мірді болып жататын процестер қ айтымсыз процесс болып саналады.

Термодинамиканың 1 – ші заң ы былай делінеді: Дене бірі кү йден екінші кү йге ө ткенде оның ішкі энергиясының ө згеруі денеге жасалғ ан жұ мыс пен тдененің қ абылдағ ан жылу мө лшерінің қ осындысына тең екені белгілі

dU=dA′ +dQ

Егер сыртқ ы кү штердің денеге жасағ ан жұ мысын дененің сыртқ ы кү штерге қ арсы жасағ ан жұ мысымен ауыстырсақ, онда осыны ескерсек (1)формула былай жазылады:

dU = -dA + dQ осыдан dQ = dU + dA (2)

Термодинамиканың бірінші заң ы бойынша (2) формуланы былай тұ жырымдауғ а болады: Денеге берілген жылу мө лшері сол дененің ішкі энергиясын ө згертуге жә не сыртқ ы кү штерге қ арсы жұ мыс істеуге жұ мсалады. Термодинамиканың 1- ші заң ын энергияның сақ талу жә не айналу заң ының жылу қ ұ былысына байланысты айтылғ ан тү рі деп те қ арастыруғ а болады.