熱力学システムとは？
*熱力学システムとは、定義された境界内の物質のコレクションです。
*エネルギー交換（熱、作業）と物質交換を通じて、周囲と相互作用します。
熱力学システムとしての生物：
* オープンシステム： 生きている生物はオープンシステムです。つまり、エネルギーと物質の両方を周囲と交換します。
* エネルギー摂取量： 彼らは食物（化学エネルギー）と酸素（呼吸のため）の形でエネルギーを摂取します。
* エネルギー出力： 彼らは熱と仕事（動き、成長など）としてエネルギーを放出します
* 物質摂取量： 彼らは栄養素、水、酸素を摂取します。
* 物質出力： 二酸化炭素、水、尿素などの廃棄物を排除します。
* 代謝プロセス： 生物は、エネルギーを食物から使用可能な形に変換する化学反応（代謝）の複雑なネットワークによって特徴付けられます。これは、熱力学的原理によって支配されています。
* 熱力学の最初の法則： エネルギーはシステム内で保存されます。作成または破壊されるのではなく、変換されます。
* 熱力学の第2法則： エントロピー（障害）は常に孤立したシステムで増加します。生きている生物は、周囲からのエネルギーを使用することにより、秩序を維持し、局所的にエントロピーを減らします。
生物の熱力学的原理の例：
* 細胞呼吸： このプロセスは、食物を細胞の主要なエネルギー通貨であるATP（アデノシン三リン酸）に変換します。これは非常に効率的なエネルギー変換プロセスです。
* 光合成： 植物は日光を使用して、二酸化炭素と水をグルコースと酸素に変換します。このプロセスには、エネルギー変換と保管が含まれます。
* 体温調節： 恒常性は、外部の変動にもかかわらず、安定した内部温度を維持します。これには、環境との熱交換が含まれます。
* 筋肉収縮： 力と動きを生成するためにATPからのエネルギーが必要です。これは、化学エネルギーの機械的エネルギーへの変換を含む熱力学的プロセスです。
キーテイクアウト： 生きている生物は、非常に組織化された動的な熱力学的システムであり、周囲と絶えずエネルギーと物質を交換します。 熱力学を理解することは、細胞から生態系まで、あらゆるレベルで生物学的プロセスを理解するために重要です。
