BİYOENERJETİK ÖZELLİKLERİ

Uygarlık tarihimizde günümüzden iki yüzyıl önce, sanayi devrimi bir dönüm noktası oluşturmuş, bu devrim boyunca insanoğlu,  kömür ve petrol enerjisini, daha sonra da nükleer  reaktörler enerjisini, mekanik enerjiye dönüştürmeyi başarmıştır. Makineleşmiş Dünya’ya uygulanan bu buluşlar, biyoloji alanına da yayılabilmekte ve tarım, bir termodinamik uzmanı tarafından ısılbireşim  (fotosentez) sırasında bitkisel maddelerin üretimi sırasında, güneş enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürülmesi  olarak tanımlanabilmektedir. Aynı biçimde besinlerin, hayvanlar aracılığıyla yükseltgenmesi  mekanik enerjinin oluşmasına yol açmaktadır.

Biyoenerjetik, termodinamik uzmanına bir çok düşünme konusu sunar. Gerçekten, organizmaların işlevlerinde  yer alan enerji dolaşımının, insanoğlunun gerçekleştirdiği makineler bütünüyle herhangi bir ortak noktası yoktur; öte yandan, canlı hücrelerin enerji dönüşüm sistemleri, ilgi çekici bir verimlilik ve yetkinlik taşımaktadır. Ayrıca, canlı organizmaların, termodinamiğin 2. ilkesine uymadıkları gözlenir. Bu ilke bütün sistemlerin doğal eğiliminin başlıca özelliği  büyük bir düzensizlik olan durumlara yönelmek olduğunu ortaya koyar; oysa, her biyolojik sistem, düzenli ve bir biçimli yapıdadır. Biyoloji dünyasında enerji üç ana düzeyinde biçim değiştirir. 1.° Işılbireşim, güneş ışını aracılılğıyla ışınlanan enerjinin,  klorofil aracılığıyla tutulmasına ve dönüştürülmesine dayanır (bu  da karbonhidratlar gibi besin maddelerinin organizmada metabolizmasını sağlar). 2°. Solunum, besin maddelerinin enerjisini, yükseltgenmeleri sırasında, doğrudan yararlanabilen bir enerji biçimine  dönüştürür. 3°  Yükseltgenmeler’le toplanan kimyasal enerji. bir işe dönüşür (bu iş kavramı, fiziğin biyolojiye katkısının temelidir). İş, enerji dönüşümünün en belirgin özelliğidir ve farklı biçimlerde ortaya çıkar : Mekanik iş (kas kasılmalar); geçişmesiyle (osmoz) ilgili iş (çeşitli ortamların  iyon derişimlerini sürdürmek ya da değiştirmek için); elektriksel iş (sinirsel iletimi).

FİZİK VE BİYOLOJİ

Biyofizik, ayrıca, hücre yaşamı için gerekli koşulları ve parametreleri açıklar (pH,rH, ağdalık, moleküllerin dağılımı, vb.).

Biyofiziğin, sıcaklık, basınç  magnetik alanlar, yerçekimi kızılötesi ışınlar, morotesi ışınlar, X ışınları, ses, sesötesi, sesaltı gibi fiziksel dış etkenlerin organizmaya etkilerini de incelediğini belirtmek gerekir.