Hogy is van ez?( Élet, baktériumok)

#20

Akkor fel lehet úgy fogni, hogy a Földre beérkezö, ill. annak idején a Föld saját , kihülés során keletkezett plusz energiamennyiség képes önmagában az anyagot fejlödésre bírni. Ha nyugalomban lévö rendszerrel folyamatosan energiát közlünk, akkor a benne lévö anyag az "energiafelesleg feldolgozása" érdekében elkezdi az energiát különbözö kémiai kötések formájában eltárolni, majd amikor ez nem megy tovább kémiai szinten, akkor életjelenségekkel (reprodukció, egyre bonyolultabb anyagcsere-rendszer, stb) kezdi el feldolgozni a többlet energiát (értsd különbözö mozgások, túlszaporodás, terjedés, alkalmazkodás, egyre fejlettebb, nem kifejezetten túlélésre való viselkedésformák kialakulása pl. násztánc, lakóhelyépítés, hobbik, stb.)?

Ebböl az is következik, hogy az ember fokozott szexigénye egyáltalán nem fajfenntartási viselkedésforma, hanem egyszerüen energiafogyasztási mechanizmus, a sportok is, illetve szinte minden, nem az önfenntartásra irányuló tevékenység. Talán magyarázható ugyanezzel a szellem mibenléte is, a személyiség is, hoiszen egyre széleskörübben használjuk ki az energiaégetésre való lehetöségeinket, ebböl fakadhat a megismerési vágyunk is, mivel egy-egy új dolog megismerése, kutatása rengeteg, söt egyre több és több energia felhasználásával jár.

Tulajdonképpen az élet tekinthetö egy bonyolult energia elhasználó-átalakító rendszernek? A világür megismerésére tett eröfeszítéseinknek is az az alapja, hogy valami koncentrált energiaforrást elhasználjunk, mondhatni eloszlassunk (ha pl az ürutazást nézzük), és ezzel összességében növeljük a világmindenség entrópiáját.

Ez lenne az élet szerepe és alapja?

Univerzumunk ill. a benne kialakult anyag létrejöttét, a téridö folyamatos tágulását ebben az aspektusban vizsgálva szükséges, hogy valahonnan kívülröl folyamatos többlet energia áramoljon be. Másik lehetöségként az ösrobbanáshoz egy hatalmas mennyiségü "energiacsomag" kellett, ami a mai napig az anyag fejlödése általill. a téridö tágulásával eloszlani és kiegyenlítödni igyekszik.

Remélem nem mentem át ezóba :D

#21

"Ha nyugalomban lévö rendszerrel folyamatosan energiát közlünk, akkor a benne lévö anyag az "energiafelesleg feldolgozása" érdekében elkezdi az energiát különbözö kémiai kötések formájában eltárolni, majd amikor ez nem megy tovább kémiai szinten, akkor életjelenségekkel (reprodukció, egyre bonyolultabb anyagcsere-rendszer, stb) kezdi el feldolgozni a többlet energiát (értsd különbözö mozgások, túlszaporodás, terjedés, alkalmazkodás, egyre fejlettebb, nem kifejezetten túlélésre való viselkedésformák kialakulása pl. násztánc, lakóhelyépítés, hobbik, stb.)?"

Nem, ezt így nem mondanám, sőt! Ha túl sok energiát közölsz a rendszerrel, az éppen hogy nem kedvez az élet kialakulásának. (Legalábbis sem a Merkúr, sem a Vénusz felszíne nem tűnik különösebben az életre alkalmas helynek.) Sőt, ha nagyon sok energiát közölsz, akkor a kémiai kötések is felhasadnak. Szóval nem erről van szó.

Én pusztán arra akartam rámutatni, hogy az élet nem mondd ellent a fizika törvényeinek.

"Tulajdonképpen az élet tekinthetö egy bonyolult energia elhasználó-átalakító rendszernek?"

Rémlik olyan elképzelés, hogy az élet egy nagyon hatékony entrópianövelő rendszernek tekinthető (természetesen nem az élőlény saját testére, hanem a rendszer és környezetének egüttesére értve). De most nem találtam meg. Mindenesetre azt mondanám, ez egy lehetséges elképzelés. (Bár azért a növényevőknél egy erdőtűz nekem hatékonyabb entrópia növelő folyamatnak tűnik, szóval nem vagyok arról meggyőzve, hogy tényleg így van.)

"Ez lenne az élet szerepe és alapja?"

A "szerepe" szót természettduományos szempontból nem tudom az élettel kapcsolatban értelmezni.

"Univerzumunk ill. a benne kialakult anyag létrejöttét, a téridö folyamatos tágulását ebben az aspektusban vizsgálva szükséges, hogy valahonnan kívülröl folyamatos többlet energia áramoljon be. Másik lehetöségként az ösrobbanáshoz egy hatalmas mennyiségü "energiacsomag" kellett, ami a mai napig az anyag fejlödése általill. a téridö tágulásával eloszlani és kiegyenlítödni igyekszik."

Tudomásom szerint egyik sem kizárható.

Érdekes. Szívesen követnék egy olyan kutatást, ami ezen az irányon elindulva vizsgálná a fejlödési képesség mibenlétét. Mindenféle hatások következményeként eljut-e az anyag egy önreprodukciós szintig (nem a korábban említett, mesterségesen összerakott molekulára gondolok, hanem egy ösleves szerü elegyre), onnantól a ma létezö élövilág kialakulását már lehet ennek továbbfejlödéseként bizonyítottnak tekinteni, és az anyag ezen tulajdonságának mibenlétét a megfelelö területeken tovább kutatni.

Az emberi tudat és szellem kialakulását személy szerint el tudom képzelni az alkalmazkodás eredményeként, egyszerüen túlmutat az egyéni boldoguláson, és a hangyáknál már megfigyelhetö szociális, önfeláldozó, a teljes faj (esetükben boly) érdekeit elönyben részesítö viselkedésforma kiteljesüléseként is felfogható.

Persze hogy kifelejtettem a dolgoból a korábban említett energiatöbbletet :D

Kezdem összezavarni magam.

Én sem látom azt, hogy kifejezetten az energiatöbblet elpusztítása lenne a továbbfejlődés célja.

Inkább úgy mondanám, hogy az egyre bonyolultabb szerveződések entrrópia-iránynak megfelelő felhasználási "hatásfoka" jobb és ez kedvez a létrejöttének.

Apropó entrópia. Itt mindenki alapvetően első körben csupán a "rendezettség foka" kifejezésre gondol, egy bizonyos objektum, anyag, tárgy stb. formájában és így nézve a bonyolódó strukturális felépítés alkalmi, lokális ellenkező iránynak LÁTSZIK.

De nem árt figyelembe venni azt, hogy a szabadságfokok számának növekedése éppen a rendezettséggel ellentétes irány és a lokális szerkezeti, kémiai, biokémiai bonyolult rendszerek szabadságfokainak száma meg iszonyat nagy.

Szóval ha az univerzum összes, átlagos entrópiájával veted ezt össze, szerintem igenis az "előírt" irányba viszi az entrópiát.

"De nem árt figyelembe venni azt, hogy a szabadságfokok számának növekedése éppen a rendezettséggel ellentétes irány és a lokális szerkezeti, kémiai, biokémiai bonyolult rendszerek szabadságfokainak száma meg iszonyat nagy."

Itt nem egészen értem, hogy mire gondolsz, de nem hiszem, hogy így van. Nem a legbonyolultabb molekula, de az egyszerűség kedvéért nézzük meg a glükóz képzdését:

6 CO2(g) + 6 H2O(f) = C6H12O6(sz) + 6 O2(g)

A standard moláris entrópiák:

CO2 - 213,7 J/(K*mol)

H2O - 69,9 J/(K*mol)

C6H12O6 - 209,2 J/(K*mol)

O2 - 205,1 J/(K*mol)

[link]

[link]

Az entrópiaváltozás ez alapján (J/(K*mol)-ban):

- 6*213,7 - 6*69,9 + 209,2 + 6*205,1 = -261,8 J/(K*mol)

Azaz a reakció során az etnrópia csökken.

Azt el kell ismernem, hogy annyi csalás van a dolgoban, hogy szilárd glükózra számítottam a képződést, nem pedig glükóz oldatra (a sejtekben nyilván oldatba kerül képződő glükóz), márpedig az oldódás entrópia növekedéssel jár. Ugyanakkor az oldatok entrópiája függ a koncetrációtól, amúgy sem volna könnyű kiszámolni (legalábbis számomra biztos nem). Összességébe az eredményen nem hiszem, hogy jelentősen változtatna.

De onnan is látszik, hogy az összetettebb biokémiai molekulák entrópiája kisebb, mint a a kiindulási anyagoké (pl. CO2 és H2O), mert nem spontán folyamatban képződnek, precízebben fogalmazva a képződésük során a szabadentalpia (Gibbs-energia) növekszik (endergónikus reakciók).

[link]

Márpedig a szabadentalpia csak akkor növekedhet, ha a rendszer entalpiája (leegyszerűsítve az állandó nyomáson vett belső energiája) növekszik (ami jelen esetben nem áll fenn, hiszen energaigényes folamatokról van szó), vagy pedig az entrópia csökken (legalábbis ha a reakció során a hőmérséklet állandó).

Azért nincs varázslat a dologban: az élőlények úgy tudják végigvinni ezeket a folyamatokat, hogy szabadentalpia csökkenéssel járó folyamatokkal kötik őket össze (pl. ATP hidrolízis, vagy a fotoszintézis esetében a fényenergia átalakítása).

Végsősoron az élőlény működése során a saját teste entrópiája csökkenni fog (vagy legalábbis alacsony szinten fogja stabilizálni azt), de ezt úgy éri el, hogy közben a környezete entrópiáját ennél nagyobb mértékben növeli, és így összességében az univerzum entrópiája növekedni fog (ahogy a második főtétel kimondja).

Sima molekuláris kémia szintjén a dolog nem látszik stimmelni, de nem ez az egyetlen rendezettségi mérvadó dolog. Ezek interakciós lehetőségei állati széles körűek.

Azért utalok jobb kifejezés híján a szabadsági fokokra, mert nem találok jobb szót a variációs kapacitásra, a determináltsággal szemben az egyre erősebb sztochasztikus összetevőre, ami szintén rendezettségi mutató és bizony entrópianövekedés felé mutat.

"ezt úgy éri el, hogy közben a környezete entrópiáját ennél nagyobb mértékben növeli, és így összességében az univerzum entrópiája növekedni fog (ahogy a második főtétel kimondja)."

Igen, ha megmaradunk a biokémia, az élet molekuláris szintjén, ez is már úgymond "jófele" mutat.

"Azért utalok jobb kifejezés híján a szabadsági fokokra, mert nem találok jobb szót a variációs kapacitásra, a determináltsággal szemben az egyre erősebb sztochasztikus összetevőre, ami szintén rendezettségi mutató és bizony entrópianövekedés felé mutat."

Most gondolom olyasmire gondolsz, hogy például egy polipeptid lánc kismillió féle konfomrációt vehet fel. Ami ugaz is (bár azért funkciót ellátó fehérjékben ennek csak a töredéke van meg, persze még az sem kevés), de ezzel szemben nem egyetlen kisebb molekula áll, hanem rengeteg, amelyek között szintén rengeteg féle interakció lehet.

Sajnos nem tudok konkrét adatokat mondani, de ha azonos mennyiségű atomból alkotun fehérjéket, illetve kisebb molakulákat, nagyon csodálkoznék, ha nem az utóbbinak volna nagyobb az entrópiája.

"Sajnos nem tudok konkrét adatokat mondani, de ha azonos mennyiségű atomból alkotun fehérjéket, illetve kisebb molakulákat, nagyon csodálkoznék, ha nem az utóbbinak volna nagyobb az entrópiája."

Ezért mondom, hogy nem simán a kémiai kötések szintjén nézve.

A rendszer entrópiája összefügg annak változási variációs lehetőségeivel is, nem?

A "rendezettség" szintje nem csak a molekuláris szintre érthető, hanem folyamatokra is.