Бізге өсімдік организмнің тіршілік үздіксіз энергияның жұмсалуымен байланысты екені мәлім. Өсімдіктер күн сәулесі радиациясын органикалық заттардың химиялық тотықтануында экзорганик құбылыстар немесе диссимиляция Энергия көзі есептеледі Диссилиляцияның екі түрі бар олар тыныс алу және ашу. Биологиялық заттардың пайда болуы немесе меңгеру үшін энегрия жұмсалуы мен жүреді. Бұған фотосинтезді мысалы етіп көрсетуге болады
Табиғаттағы барлық организмдер энергияны меңгеруіне қарап үш топқа бөлінеді.
1.Хлорофилді өсімдіктер – олар үшін энергия көзі болып сәуле кванты (фатондар) есептеледі.
2.Адам және жануарлар – олар органикалық заттардың тотықтануы есебіне (көмірсу, май, ақуыз)
3.Микроорганизмдер – олар энергияны арнайы органикалық және бейорганикалық заттардың тотықтануы есебінен алады.
Өсімдіктерде және басқа тірі организмдерде физикалық, химиялық заңдарға толық бағынады. Соның үшін тіршілік жүйелерінде бұл заң және прициптерді қолдануға болады.
Термодинамика немесе энергетика пәні жүйелердегі энергияның әр түрлілігі, олардың алмасуы және мөлшерлері өзгеруін зерттейді.
Бұл энергиялар- химиялық, жылу, миханикалық электрлік, жарықтық түрлеріне бөлінеді.
Жүйелер түсінігі көлемдік тығыздық температурақысымы, түсі, магнит және электр өрістері болуы сияқты қасиеттермен сипатталады. Жүйелер гомоген және геторогенді болады. Гетороген жүйелер екі немесе бірінші фазалардан құралған болады.
Жүйелер ашық және жабық күйінде болады. Жабық жүйелерде масса және энергия өзгерістері болмайды. Ашық жүйелерде бұл жағдайлар өзгеріп ашық жүйелерге кіреді. Егерде олар ұзақ уақыт өзгеріс болмаса тепе-теңдік жағдай болады. Ол үздіксіз болмайды. АТФ-термодинамикада тұрақты емес қосылыс. Ол АДФ немесе АМФ ті пайда ету жолымен гидролизденеді. АТФ жоғары тасымалдау патенциалының ие бұл оның химиялық тасымалдау функциясын атқаруға мүмкіндік жаратады. Нәтижесінде жасушалардың энергияға талабын қандырады.
АТФ молекуласында пирофосфат байланыс (фосфонгидрид) АДФ және Н3РО4 қосылу нәтижесінде пайда болады. Бұндай фосфорлану реакциялары хлоропласт, митохондрия және бактерия мембраналарында О2 нің жұптасуы мен күзетілуін көруге болады.
Аденилат жүйелерінің реакциясы жылдамдығы Мg++ иондарының концентрация санына байланысты болады. Тірі жасушаларда энергияның 2 түрі кездеседі.
1.Химиялық энергия (АТФ)
2.Физикалық (электрон) немесе мембрана патенциалы энергияның бұл түрлері жасушалардағы энергия алмасуының әрекетте болуын белгілейді.
Әр бір тірі организмдер сияқты өсімдіктерде тіршілік кезеңінде сырт орта мен үздіксіз зат айналымы болып жатады.
Өсімдіктерге су және ондағы еріген заттардың өтуі, олардың организм бойлап әрекетену үлкен физиологиялық құбылыстардың бірі.
Олардың амалға асуында осметикалық патенциалдық маңызы үлкен бұл өз ретінде диффузия және осмос заңына алып келеді.
Диффузия – бұл ерітуші және еріген заттардың молекулаларының уақытша бірлігі ішінде біртегіс таралуына айтылады. Диффузия бағыты жоғары ерітіндіден төмен ерітіндіге қарай жүруі күзетіледі.
Еркін энергия- бұл жүйеде жұмысқа айналуы мүмкін болған ішкі энергияның бір бөлігі еркін энергияның бір молекуладағы мөлшері химиялық энергия есептеліп ол реакция және әрекеттенуге жұмсалады. Су басқа заттарға салыстырғанда үлкен патенцияға ие.
Суда заттардың еруі оның белсенділігін еркін энергиясының химиялық патенциалын төмендетеді.
Осмос су және басқа ерітушілердің жартылай өткізгіштерден өтуі осмос деп аталады. Осмос су концентрациясына байланысты болады. Осмос 2 түрлі болады. Эндоосмос — ерітіндінің ішіне кіруі экзоосмос-тысқа шығуы.
Термодинамиканың бірінші заңы. Бұл заң энергияның сақталуы заңы оны 1847 жылы Гельмголық ашып берді. А. Энштейн теңдеуіне қарағанда Е-мс энергияның сақталу, жұмыс және жылу эквиваленті заңында. Бұл заң бойынша түрлі энергиялар бір-біріне өте бастайды.Формулаға қарағанда 1гр масса 910 эрг энергия бірлігіне айналады. Заң бойынша ішкі энергия(Е) тек жылу күйінде, жұмыс атқарғанда өзгереді.
Е-Е(өнімдерді)——Е(реагенттерді)-Q-W
Q — сырттан алынған жылу
W- жүйеде атқарылған жұмыс.
Атқарылған жұмыс механикалық, электр немесе химиялық (синтез) болуы мүмкін.Таңдалғанжүйелер үшін ішкі энергия төмендегідей формулада анықталады. АЕ-Q+W немесе ішкі энергияның көбеюі, оған берілген жылу және сырттарда атқарылған жұмыс қосындысына тең.
Мәселен мыс ионы Сu+мен ақуыз (Р) молекуласы комплексі Р+Сu+——H-C++ реакция үшін Е—1254кДж ішкі энергияны көбейтеді,айрым-айырмашылығында бұл 2 –энергия қосындысы болады.
Заң бойынша энергия жоқтанбар болмайды, бардан жоғалмайды тек бір түрден екінші түрге өтеді.