воздействий среды; / — энергопотоки, обусловленные
обменом конечными продуктами метаболизма между си-
—> —
Стационарное решение системы (2)
стемой и окружающей средой; 5 и —концентрации субстратов в системе и окружающей среде; Z я
Рис. 6. Общая схема получения и использования энергии в клетках организма
концентрации метаболитов в системе и окружающей сре-
де; у — вектор-состояние структуры системы.
Закон сохранения энергии для такой системы можно ваписать так: 
где р1, <7гк — удельные энергосодержания для Я;, у и 8к\ V — объем системы.
Привлекая соображения о стехиометрии (т. е. об определенном количественном соответствии) использования субстратов, кз условия стационарности после введения формально определенной функции
получим выражение, связывающее состояние системы с
состоянием внутрисистемной среды: ->
Функция введенная выражением (5),
является функцией эффективности трансформации поступающей в систему энергии в энергию обеспечения определенного структурно-функционального состояния системы.
Из общих соображений ясно, что потоки энергии, затрачиваемой системой на разного рода работы против деструктивных воздействий среды пропор
циональны концентрациям элементов структуры. Это позволяет получить оценку состояния живой системы как функцию состояния системной среды
Для практического применения выражения (7) при оценке состояния окружающей среды по структурно- функциональному состоянию биологической системы необходимо установить зависимости:
Поскольку можно считать установленным факт биохимической общности живой материи биосферы, то становится возможным получение общего для клеток все-
->
го живого описания функции ^ — т) (2). В этом случае для получения оценки состояния биосистемы, а вместе с тем и для получения оценки окружающей среды
следует установить связи: -> - >
где Z и. Z0 — концентрации метаболитов, существенных для зависимости т) = {2.) в клеточной и окружающей средах рассматриваемой системы.
Что касается функции ■») = т) то, предполагая действия метаболитов независимыми, ее можно аппроксимировать выражением:
где а — Г1тах; — показатели соответствующих экспонент. В некотором смысле функция у\ сама может быть использована для оценки окружающей среды; она характеризует эффективность использования энергии данной метаболической системы. В ряде случаев зависимость (10) можно использовать для оценки характера изменений в окружающей среде. Приведенные оценки дают неплохой результат при рассмотрении взаимодействия с окружающей средой биологических систем (до организменного уровня включительно).
|
