Журнал физической химии и биофизики
Открытый доступ

Абстрактный

Концепция биологической активности и ее применение к биологическим явлениям

Оцука Дж*

Хотя жизнь была загадкой для большинства физиков со времен проблемы демона Максвелла, эта загадка разрешается путем рассмотрения следующих характеристик организма: самовоспроизведение путем взятия материальных и энергетических источников извне на основе его генетической информации и отбор самовоспроизводящихся организмов для сохранения и дальнейшего улучшения генетической информации. Согласно недавно выявленным знаниям молекулярной биологии, молекулярный путь для осуществления самовоспроизведения оценивается энергетически, и предлагается новая термодинамическая величина биологической активности для характеристики состояния организма с точки зрения приобретенной энергии, запасенной энергии и систематизации. Эта величина не только совместима с законом термодинамики, но и отражает изменения в геноме и в режиме экспрессии генов. Таким образом, биологическая активность становится полезной мерой для количественного анализа различных биологических явлений. Это иллюстрируется для крупномасштабной эволюции путем генерации новых генов из дупликации генов и для оценки энергии, необходимой для развития многоклеточного организма. Происхождение жизни также обсуждается с точки зрения биологической активности и расширенного взгляда на эволюцию.