엔트로피 및 세포
* 엔트로피 : 시스템에서 장애 또는 무작위성 측정.
* 세포는 고도로 정렬 된 시스템입니다 : 그들은 정확한 농도의 분자, 조직화 된 소기관 및 복잡한 생화학 적 경로로 복잡한 내부 구조를 유지합니다.
* 생명은 현지에서 엔트로피를 감소시켜야합니다. 세포는 질서를 유지하고 엔트로피 증가에 대한 자연적인 경향과 싸우기 위해 에너지를 지속적으로 소비해야합니다.
세포에서 엔트로피를 감소시키는 반응
1. 단백 동화 반응 :
* 이러한 반응은 작은 분자로부터 더 큰 분자를 만듭니다.
* 예 :
* 단백질 합성 :아미노산이 함께 결합되어 단백질을 형성합니다.
* DNA 복제 :새로운 DNA 가닥은 뉴클레오티드에서 구축됩니다.
* 탄수화물 합성 :단당류는 다당류를 형성하는 것과 관련이 있습니다.
* 왜 엔트로피를 감소 시키는가 : 간단한 구조에서 복잡한 구조를 생성하면 무작위성이 줄어들고 순서가 증가합니다.
2. 활성 운송 :
* 농도 구배에 대한 세포막을 가로 지르는 분자의 움직임 (낮은 농도에서 고농도까지).
* 이것은 에너지가 필요하고 더 질서있는 상태를 만듭니다.
* 예 :나트륨-포타슘 펌프는 세포 내부에서 더 높은 농도의 칼륨 이온을 유지하고 외부의 더 높은 농도의 나트륨 이온을 유지합니다.
3. 거대 분자의 폴딩 :
* 단백질, DNA 및 RNA는 모두 기능에 중요한 3 차원 모양을 가지고 있습니다.
* 이러한 정확한 모양으로 접히면 엔트로피가 줄어 듭니다.
4. 소기관 형성 :
* 미토콘드리아, 엽록체 및 핵과 같은 소기관의 조립은 에너지가 필요하고 세포 내에서 무작위성을 줄입니다.
중요한 메모 :
* 에너지 입력이 필요합니다 : 엔트로피를 감소시키는 이러한 모든 반응은 일반적으로 세포의 에너지 통화 인 ATP (아데노신 트리 포스페이트) 형태로 에너지의 입력을 필요로한다.
* 전체 엔트로피는 여전히 증가합니다. 세포는 엔트로피를 국소 적으로 감소시키는 반면, 우주의 전체 엔트로피 (세포 및 주변 포함)는 항상 증가합니다. 이 반응에 필요한 에너지는 종종 열로 방출되어 환경의 엔트로피를 증가시키기 때문입니다.
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