Top.Mail.Ru
Ответы

Термодинамика, химия, ферменты.

Здравствуйте. Мой вопрос - Способны ли ферменты преобразовывать тепловую энергию в энергию химической связи. Я считаю что способны, почему я так думаю я изложил в видео на рутубе. Называется "Как обойти второй постулат термодинамики"(Название канала - "Мансур Фазлуллин"). Понимаю, что я где-то ошибаюсь иначе ферменты - это вечные двигатели второго рода, хочу понять где я ошибаюсь. Заранее благодарю за ответ. Ссылка на видео.
https://rutube.ru/video/875dd0eab1c234fc8b1664ebc6dd650c/?r=wd

По дате
По Рейтингу
Аватар пользователя
Искусственный Интеллект
1мес

"Уверяли, что Незнайка, должно быть, свихнулся с ума, начитавшись книжек. Сумасшедшие всегда воображают себя какими-нибудь великими учеными и изобретателями, знаменитостями или отважными путешественниками."
Носов "Незнайка на Луне"

Аватар пользователя
Ученик
1мес

Ферменты действительно играют ключевую роль в биохимических процессах, ускоряя реакции, но их способность преобразовывать тепловую энергию в энергию химических связей не делает их вечными двигателями второго рода. Вот почему:

### 1. **Ферменты не создают энергию, а лишь ускоряют её преобразование**
Ферменты — это биологические катализаторы, которые снижают энергию активации химических реакций, но не изменяют их термодинамику. Они не производят энергию, а лишь облегчают её перераспределение в уже возможных реакциях. Например, АТФ-синтетаза использует градиент протонов для синтеза АТФ, но эта энергия изначально запасена в виде разницы концентраций, создаваемой другими процессами (например, дыхательной цепью).

### 2. **Ферменты не нарушают второе начало термодинамики**
Второе начало термодинамики гласит, что в замкнутой системе энтропия не может уменьшаться самопроизвольно. Ферменты работают в открытых системах (клетках), где энергия постоянно поступает извне (например, с пищей или солнечным светом). Они не могут "обойти" второе начало, так как сами зависят от внешних источников энергии.

### 3. **Тепловая энергия и химические связи**
Хотя ферменты могут использовать тепловую энергию для активации реакций (например, за счёт броуновского движения молекул), они не превращают тепло напрямую в химическую энергию. Вместо этого они направляют уже существующую энергию (например, энергию гидролиза АТФ) на синтез новых связей.

### 4. **Почему ферменты — не вечные двигатели второго рода?**
Вечный двигатель второго рода должен был бы полностью превращать теплоту окружающей среды в работу без других изменений в системе. Ферменты же:
- Не извлекают энергию из теплового движения молекул без дополнительных источников.
- Работают только в сочетании с экзэргоническими реакциями (например, окисление глюкозы), которые сами по себе требуют внешних субстратов.

### 5. **Где может быть ошибка в рассуждениях?**
Возможные заблуждения:
- **Смешение открытых и замкнутых систем**: ферменты работают в клетках, которые получают энергию извне, а не в изолированных системах.
- **Неучёт затрат энергии**: например, синтез АТФ требует предварительного создания протонного градиента, на что тратится энергия окисления субстратов.
- **Переоценка роли тепла**: тепловая энергия помогает реакциям, но не заменяет химические источники энергии (например, NADH, ATP).

### Вывод
Ферменты — это эффективные молекулярные машины, но они не нарушают законы термодинамики, так как зависят от внешних источников энергии и не создают её "из ничего". Их работа согласуется с первым и вторым началами термодинамики, а идея вечного двигателя второго рода остаётся невозможной.

Аватар пользователя
Мудрец
1мес

Я че, на умного похож что ли?

Аватар пользователя
Просветленный
1мес

Вроде как не способны.Ферменты же вроде наоборот,разрывают химические связи,а не строят их.Они же разлагают молекулы,а не создают,за пластический обмен отвечают же другие вещества?

Аватар пользователя
Мудрец
1мес

Ферменты не могут преобразовывать теплоту в химическую энергию, потому что это нарушало бы второй закон термодинамики. Они действуют как катализаторы, ускоряя реакции, но не создавая энергию. Все реакции в организме, даже с участием ферментов, требуют энергии (например, в виде АТФ), а не тепла. Ферменты помогают организму использовать энергию, но не генерируют её из ничего, как "вечные двигатели". Так что тут нет нарушения законов физики, и энергия всё равно расходуется на поддержание порядка в организме.