Энтропия және негэнтропия дегеніміз не? Мысалдар келтіріңіз

Энтропия (грек. еntropіa – бұ рылыс, айналу) – тұ йық термодинамикалық жү йедегі ө здігінен жү ретін процестің ө ту бағ ытын сипаттайтын кү й функциясы. Энтропияның кү й функциясы екендігі термодинамиканың екінші бастамасында тұ жырымдалады. Энтропия ұ ғ ымын термодинамикағ а 1865 ж. Р.Клаузиус енгізген. Энтропия – кү й функциясы. Энтропияның абс. мә ні термодинамиканың ү шінші бастамасы бойынша анық талады жә не ол бойынша абс. нө л температурада кез келген жү йенің Энтропиясы нө лге айналады. Адиабаталық оң ашаланғ ан жү йелеріндегі қ айтымды процестер кезінде Энтропияның мә ні тұ рақ ты болып қ алады да, қ айтымсыз процестер кезінде Энтропияның мә ні артады; барлық реал процестерінде Энтропияның мә ні артады (Энтропияның арту заң ы). Статистикалық физикада Энтропия статистикалық салмақ (DW) деп аталатын шамамен байланыстырады. Больцман принципіне сә йкес: S=kІnDW, мұ ндағ ы k – Больцман тұ рақ тысы. Сонымен Энтропия – термодинамикалық тепе-тендік кү йдегі макроскоптық денелерге тә н қ асиет. Ол бірліктердің халық аралық жү йесінде (СИ) Дж/К арқ ылы ө рнектеледі. Энтропия ұ ғ ымы ғ ылымның кө птеген салаларында (физика, химия, т.б.) маң ызды рө л атқ арады.

dS - энтропия

Сапасы бар қ уаттың қ ұ нсыздығ ын кө рсететін қ уат. Кө рсететін мө лшерін кө рсетеді. Биожү йелердің ретсіздігіне бағ а береді. Энтропия –негативті қ ұ былыс. Ретсіздік кө п болса, энтропия кө п болады. Кү ш аз болса, энтропия жоғ ары болады. Біз табиғ ат арқ асында ө сіп – ө не аламыз. «адамды адам еткен- ең бек» демекші осындай мақ алдар мысал бола алады.

Биологиялық жү йелер –нағ ыз ашық жү йелер, олардың тіршілік ә рекеті қ оршағ ан ортамен зат, қ уат жә не ақ парат алмасу арқ ылы жү реді. Сондай-ақ биологиялық жү йелер тұ рақ ты тү ре тең сіздік кү йде болады. Кү н жү йесін оқ шауланғ ан жү йе деп айтуғ а болады. Мұ ндай оқ шауланғ ан жү йе ү шін энтропияның кө лемдік ө згерісі нолден жоғ ары болады. Қ уаттың таралуы, ең алдымен кү н жү йесінде жү зеге асады.

Жү йе энтропиясы экстенсивті ө лшем болып табылады. Егер жү йе бірнеше бө лшектен тұ рса, толық энтропия ә р бө лік энтропияларының жиынтығ ына тең болады. Жалпы жағ дайда жү йе энтропиясы 2 бө ліктен қ алыптасады: diS-энтропияның жү йе ішіндегі ө згерістерге негізделген бө лігі; deS- энтропияның қ оршағ ан ортамен ө зара ә рекетке негізделген ағ ымы, сондық тан, dS=diS+deS.

Термодинамиканың екінші алғ ышартына сә йкес, жү йе ішіндегі ө згерістерге негізделген diS ешқ ашан теріс мә нге ие болмайды. Егер жү йе оқ шауландырылғ ан жү йе болса, онда dS=diS≥ 0 болады; diS=0 қ айтымды процестер жағ дайында; diS> 0 қ айтымсыз процестер жағ дайында кездеседі.

Тұ йық жә не ашық жү йелер ү шін жалпы жағ дайда deS≠ 0 тең сіздігі орындалады. deS белгісі нақ ты жағ дайғ а байланысты. dS=diS+deS тең деуінің маң ызды сә ті оқ шауландырылмағ ан жү йенің тең сіздік кү йі емес, стационарлы кү йі мү мкін екендігі болып табылады. Егер стационарлы кү йдегі жү йені бө лектендірсе ол біршама уақ ыттан кейін тепе-тең дік кү йге келедіжә не энтропия ең ү лкен мә нге ие болады.

Энтропияғ а қ арама- Негэнтропия – кері энтропия (-dS). Негэнтропияны біз қ оршағ ан ортадан аламыз. Негэнтропияны бос қ уат деп те атайды. Бұ л биожү йелерде жұ мысқ а жұ мсалатын, пайдалы қ уат. Негэнтропияғ а байланысты экология ғ ылымы пайда болғ ан. Мысалы: адамның жолдасы. Негэнтропия қ оршағ ан ортада болады. Ө мірімізді жалғ астырып тұ рғ ан негэнтропия. Негэнтропия – тағ ам, биожү йелер, ө сімдіктер, жануарлар, кү н сә улесі, желдер, ө зен, кө лдер, таулар. Табиғ аттан ү лкен ұ ғ ым жоқ. Теріс энтропия, реттілік, кү ші, сапасы бар.

Гомологтік қ атар заң ы немесе Н.И.Вавилов заң ы Тұ қ ым қ уалаушылық ө згергіштік жә не сыртқ ы орта факторлары қ андай? Анық тама берің із.

Атақ ты орыс генетигі Н.И Вавилов Жер шарының бес континентінің мә дени ө сімдіктері жә не олардың жабайы тү рлерін ұ зақ жылдар бойы зерттеді. Осы зерттеулердің нө тижесінде, ол 1920 жылы тұ қ ым қ уалайтын ө згергіштіктің гомологтік катарлар заң ын ашты.

Бұ л заң ның мә ні мынада: Генотиптері жакын, шық қ ан тегі бір, туыстык, катынасы бар тү рлер мен туыстардың тү кым куалайтын ө згергіштігі ұ ксас келеді. Мысалы, астық тү қ ымдас ө сімдіктердің зерттелген 38 белгілерінің гомологтік катарлары карабидайда — 37, бидайда — 37, сұ лыда — 35, тарыда — 27, жү гері мен кү ріште — 32 ұ қ сас белгілері табылғ ан. Гомологтык қ атарлар заң ын ө сімдіктер селекциясында колданып, қ ант қ ызылшасының бір ұ рық тыкка негізделген сорттарын шығ арды. Н.И. Вавилов ө згергіштік тек гомологтық қ атарлары жакын ө сімдіктерде ғ ана емес, сонымен катар сү тқ оректілерде де кездесетінін кө рсетті. Мысалы, қ ысқ а саусақ ты белгі ірі қ ара малда, койда, итте жә не адамда, ал альбинизм белгісі барлық омыртқ алы жануарлар кластарында кездеседі. Гомологтық қ атарлар заң ы кө мегімен ә лі ғ ылымда белгісіз мутация тү рлерінін болуын алдын ала болжауғ а болады. Бұ л ө сімдіктердід жаң а сортта- рын жә не жануарлардың асыл тұ қ ымын шығ аруғ а мү мкіндік береді. Осы заң ньщ кө мегімен бү рын белгісіз болып келген катты бидайдың кү здік формасын болжап, ол бірнеше жылдан кейін Тү рікменстан жерінде табылды. Н.И. Вавиловтың пікірі бойынша, адамда туатын мута- циялар жануарларда да кездеседі. Шынында, жануарларда кездесетін кө птеген мутациялық ө згерістерді адамның тү қ ым қ уалайтын ауруының моделі ретінде қ арауғ а болады. Мысалы, иттерде жыныспен тіркесіп тұ қ ым қ уалайтын гемофилия ауруы болады. Тұ қ ым қ уалайтын тас керең ауруы тең із шошқ асында, тышқ андар мен иттерде болады. Сонымен гомологтік катарлар заң ы тұ қ ым қ уалау ө згергіштігінің жалпы заң дылығ ы бола отырып, селекция ү шін теориялык жә не практиканың маң ызы зоМә дени ө сімдіктердің шығ у орталық тарын анық тауғ а Н.И.Вавилов зор ең бек сің ірді. Ол дү ние жү зі бойынша экспедициялар ұ йымдастырып, мә дени ө сімдіктердің алуан тү рлері мен олардың географиялық таралу аймақ тарын зеріт-теді. Н.И.Вавилов мә дени ө сімдіктердің барлық географиялық аймақ тарғ а бірдей тарамайтынын жә не ә р дақ ылдың ө зінің шығ у орталығ ы болатынын анық тады.

Тұ қ ым қ уалаушылық пен ө згергіштік — бірімен-бірі қ атар жү ретін, бір жағ ынан бір-біріне қ арама-қ арсы, ө зара тығ ыз байланысты процестер.
Организмдердің тұ қ ым қ уалаушылығ ы мен ө згергіштігі туралы ғ ылымды генетика деп атайды (грекше " genetіkos” — шығ у тегіне тә н). Бұ л атауды 1906 жылы ағ ылшын биологы У.Бэтсон ұ сынды.
Тұ қ ым қ уалаушылық туралы алғ ашқ ы тү сініктер ежелгі дә уірде — Демокрит, Гиппократ, Платон жә не Аристотель ең бектерінде кездеседі. Гиппократ жұ мыртқ а клеткасы мен сперма организмнің барлық бө ліктерінің қ атысуымен қ алыптасады жә не ата-ананың бойындағ ы белгі-қ асиеттері ұ рпағ ына тікелей беріледі деп есептеді. Ал Аристотельдің кө зқ арасы бойынша белгі қ асиеттердің тұ қ ым қ уалауы тікелей жү рмейді. Яғ ни тұ қ ым қ уалайтын материал дененің барлық бө ліктерінен келіп тү спейді, керісінше, оның ә р тү рлі бө лшектерін қ ұ растыруғ а арналғ ан қ оректік заттардан жасалады.

Тұ қ ым қ уалаушылық сияқ ты ө згергіштік те барлық тірі организмдерге тә н. Ө згергіштік дегеніміз — организмнің бойындағ ы тү рлі белгілер мен қ асиеттердің сыртқ ы орта факторларының ә серінен ө згеруі, соғ ан байланысты ол жаң а белгі-қ асиеттерге ие болады немесе ө зінің кейбір белгі-қ асиеттерін жоғ алтады. Ө згергіштіктің екі тү рі бар, олар: 1) фенотиптік немесе тұ қ ым қ уаламайтын ө згергіштік, бұ ғ ан модификациялық ө згергіштік жатады; 2) генотиптік немесе тұ қ ым қ уалайтын ө згергіштік; бұ ғ ан мутациялық жә не комбинативтік ө згергіштіктер жатады.
Генотиптік ө згергіштік.Организмнің белгілері мен қ асиеттерінің ө згеруіне геннің немесе жасушадағ ы генетиаклық аппараттың басқ ада элементтерінің ө згеруіне байланысты. Мұ ндай ө згергіштікті мутация деп атайды. Кейбір жыныс жасушаларында пайда болатын мутация келесі ұ рпақ тарда да сақ талады. Мысалы, гомозиготалы ақ ү й қ ояндарынан қ ара тү сті ұ рпақ тарының ө сіп жетілуі. Генотиптік ө згергіштік кейде гендердің арасында болатын ә ртү рлі комбинацияларғ ада байланысты. Яғ ни гендер бір-бірімен орын алмастырғ анда жаң а белгілер мен қ асиеттер пайда болуы мү мкін. Мұ ндай ө згергіштікті комбинативтик ө згергіштік деп атайды. Мутациялық жә не комбинативтік ө згергіштік тек қ ана генотиптің ө згеруіне байланысты жә не ұ рпақ қ аберіледі. Сондық тан оларды генотиптік немесе тұ қ ым қ уалайтын ө згергіштік деп атайды.