Определение жизни, живой системы и аксиоматика биологии

[Rattus]

хрен вы введете для этого объекта понятие энтропии...

Ну они же не из одного атома состоят далеко. Посчитать энтропию молекулы биополимера с подвижными участками и имеющей более одного строгого варианта конформации и даже набора атомных групп по всей молекуле, при температуре T - паркуа бы и не па?

А стадия роста куда делась? Надо же достроить недостающие органеллы - для этого нужно материал транспортировать извне, топливо снова же нужно.

Разумеется. Но это заведомо понятно, а речь там шла о структурах составляющих непосредственно клеточные внутренности.

[mbrane]

Ну они же не из одного атома состоят далеко.

и что... а вы где видите термодинамическое равновесие в даже в нативном состоянии макромолекул...

Но это заведомо понятно, а речь там шла о структурах составляющих непосредственно клеточные внутренности.

ну дык во время деления произошла явная децимация огранел, и для нормального функционирования клетки нужно в обоих дочерних клетках достроить недостаюшие орапнелы. Это явно производство энтропии. потом рост остановится  вместе со снижением  производства энтропии- гомеостазис.. и затраты энергии на целевое функционирование и   поддержание структуры (котрое в случае эукариот может быть и десятки лет)

[Rattus]

а вы где видите термодинамическое равновесие в даже в нативном состоянии макромолекул

Так а нативное-то заведомо неравновесное! Думаю, можно считать состоянием равновесия такое состояние макромолекулы, когда скорость необратимых изменений её конформаций и состава в этой среде становится минимальной. Ну т.е. свежесобранный, новый белок, выходя в свою среду, получает там всеразличные температурные "вмятины" (локальные изменения конформации) и химические "царапины" (замещения отдельных групп, связей) и по итогу принимает такой вид, когда новые "пинки" и "царапины" им получаются с минимальной частотой - ибо всё что можно было легко и быстро помять и поломать - уже помято и отломано.
Или же точнее: когда количество информации, требующееся для полного описания его структуры и конформации, становится максимальным (т.е. новые "пинки" и "царапины" попадают только на место старых и их замещая, сложность описания не повышают). Но это сложнее сделать, поскольку у биополимеров и так энтропия последовательности близка к предельной: замещение одной боковой группы аминкислотного остатка на какой-то другой в каких-то двух местах цепи может никак не изменить энтропию последовательности в обоих случаях, но в одном никак не повлияет на функционал его как катализатора, а в другом - напрочь вырубит. И это, собственно, основная проблема моделирования молекулярно-биологических явлений, о котором признавался и один такой крупный "моделятор" - Владик Аветисов.

для нормального функционирования клетки нужно в обоих дочерних клетках достроить недостаюшие орапнелы. Это явно производство энтропии.

Не очень понятно - почему. Производство энтропии вовне клетки - безусловно, а внутри, КМК, никакого существенного изменения её энтропии оттого, есть ли в каком-то объёме клетки просто цитозоль или ещё какой-нибудь макромолекулярный комплекс или даже целая органелла. Пожалуй энтропия даже уменьшится, если где-то "суп" разношёрстных молекул и ионов цитозоля локально заменится на, например, вакуоль с каким-то гомогенным содержимым.

потом рост остановится  вместе со снижением  производства энтропии- гомеостазис..

Скорость роста к понятию гомеостаза никаким особенно боком. Гомеостаз в строгом смысле - это про постоянство условий среды и не более того.

[mbrane]

Производство энтропии вовне клетки - безусловно, а внутри, КМК, никакого существенного изменения её энтропии оттого, есть ли в каком-то объёме клетки просто цитозоль или ещё какой-нибудь макромолекулярный комплекс или даже целая органелла.

у вас было 50 митоходрий и столько же рибосом - а для нормального фунеуионирования нужно дорастить до 100 (цифры уловные) ..

ожалуй энтропия даже уменьшится, если где-то "суп" разношёрстных молекул и ионов цитозоля локально заменится на, например, вакуоль с каким-то гомогенным содержимым.

энтропия никогда не умаеньгантся... То что вы говорите это все вербальные оценки - кажущегося образования порядка. Как только вы перейдете к количественным (особливо когда начненте ситать пррозводство энропии для поюдержания порядка )- так сразу крастота и уйдет...  вы  попробуйте поддержать в порядке дом в 600 квадратных метров.

[mbrane]

Скорость роста к понятию гомеостаза никаким особенно боком. Гомеостаз в строгом смысле - это про постоянство условий среды и не более того.

правильно - стационарное состояние (или оченб медленно меняющееся)...во всем - в разиераз, в давлении. теммпературе  в концентрации ионов...

[Rattus]

энтропия никогда не уменьшается...

Глобально. Локально может быть что угодно. Во всякой мембранной вакуоли/клетке/симпласте работающие против градиента ионные/молекулярные насосы - есть машины локального снижения энтропии. По сути единственно реальный вариант "демона" Максвелла. И, разумеется, делают они это совсем не забесплатно, а расходуя хим. энергию связей АТФ.

Как только вы перейдете к количественным (особливо когда начненте ситать пррозводство энропии для поюдержания порядка )- так сразу крастота и уйдет...  вы  попробуйте поддержать в порядке дом в 600 квадратных метров.

Всякая клетка тратит до половины своих энергоресурсов на то, чтобы выгонять 3 иона натрия в обмен на 2 калия и электростатический заряд на мембране где-то в районе 5 мВ как результат. Ичо?

[mbrane]

Локально может быть что угодно.

ыыы... еше один знаток теорий пригожина...  первое с чего начинается любой учебник неравновесной термодинамики (начиная с самого пигожина) это с того что из ввторого закона термодинамики постулируется \(\frac{dS_i}{dt}=\sigma(x)\ge 0)\) - это докальное производство энтропии (в тех системах где вообще можно ввести понятие эгтропии и температуры)...









Пригожин Термодинамика неравновесных процессов
https://www.klex.ru/og7
Так что  уксус не переходит в вино в оюбом локальном процессе... а Вот гдобально ну наверное таки возможно создать лабораторию, которая затратив парудесятков  миллионоы долларов на оборудования и 100500 Гдж (за счет сжигания нефти ну или опять же солнечных панелей на квадраных км)  таки обернет процесс превращения вина в уксус. Тогда похеив все эти капталовложения можно заявлять а вот у нас порядок увеличился - можете попробовать вино...Как там в фидьмке гарад уе оказанная услуга ничего не стоит, и потрвченнные Гдж уже конечно ничего не стоят 

[Rattus]

Пригожин Термодинамика неравновесных процессов

А, ну так понятно: из этого же и получается необратимость времени в любых макропроцессах: в том же вышеприведённом примере с вакуолью и насосами система же включает и сами насосы и мембрану - а они сами отнюдь не вечные, а та перекачка, которой они занимаются - процесс обратимый же (т.е. без них он сам прекрасно идёт в обратную сторону).
И таким образом выходит, что как-то реально "обнулить" (точнее "вернуть" на некоторый приемлимый уровень) локально накопление энтропии мы можем только взяв в рассмотрение новую систему, а сделать это физически можно только через дарвиновский механизм на уровне отдельных клеток. Людвиг Больцман был совершенно прав везде.

Так что  уксус не переходит в вино в оюбом локальном процессе...

Ыыы... Ещё один "знаток" химии! Окисление этанола до ацетата - принципиально вполне обратимый процесс, если не терять летучий продукт. Не забесплатно, разумеется. Таким образом это

таки возможно создать лабораторию, которая затратив парудесятков  миллионоы долларов на оборудования и 100500 Гдж (за счет сжигания нефти ну или опять же солнечных панелей на квадраных км) таки обернет процесс превращения вина в уксус.

можно сделать гораздо дешевле - заменив окислительную атмосферу над раствором на восстановительную и добавив катализатор.
Другое дело, что вино - это далеко не только этанол в воде, но это уже существенно другая история, хотя и имеющая отношение к обсуждаемой теме...

.Как там в фильме "Гараж": уже оказанная услуга ничего не стоит, и потраченнные ГДж уже конечно ничего не стоят.

А поскольку мы произвольно выбираем "систему" и временной период для рассмотрения, то мы можем выбрать в качестве таковых молодые организмы, прошедшие естественный отбор, всё остальное оставив "за скобками" - и порадоваться их низкоэнтропийности, например. Собственно в этом и есть наш ретроспективный взгляд на эволюционную историю - по сути сплошная ошибка наблюдателя - цепь крупных выигрышей в миллиардолетней лотерее.
Получается где-то похоже на парадокс двух конвертов - как и парадоксы наблюдателя в квантмехе: мы сами произвольно решаем, какое состояние хотим считать "выигрышным". а потом удивляемся, что оно оказывается или аномально редким или наоборот наоборот аномально частым.

[mbrane]

Ыыы... Ещё один "знаток" химии!  Окисление этанола до ацетата - принципиально вполне обратимый процесс, если не терять летучий продукт.  Не забесплатно, разумеется. Таким образом это

ыыыы...осталось найти местрождения водорода (аммиака) на в кислородном нашем окружении - тогда уксус точно начнет переходить в вино.

аменив окислительную атмосферу над раствором на восстановительную и добавив катализатор.

затратив 100500 Гдж энергии - но ведб мы их считать не будем - услуга оказанная она ведь ничего не стоит

и порадоваться их низкоэнтропийности, например.

вы этьо увадаемый прежде чем чему то радоваться, для начла опишите предмет радости - введите количесвенную, а не вербальную меру - не огранизма а начнем с макромолекулы, за котоую вы ужо было начали радоваться. В каждой естественной науке заключено столько истины, сколько в ней есть математики(с)... Так шо вы уж как-то попытайтесь ввести меру типичных состояния макромолекулы для начала, , что бы потом по формуле микроканонического ансамбля S = -ln w (ц -кошличество типичных микросостояний, с оценками или метотодолгие как их из реальных данных  - ну не знаю например из спектров флюоресцении, или рамановского рассеняия -  извлечь) ввести меру энтропии.. А на словах я вам столько сказок расскажу о своих снах и видениях 

[Rattus]

осталось найти местрождения водород

Электролизом бесовским религия запрещает воспользоваться?

затратив 100500 Гдж энергии

Зачем?? Или вы так и не можете удержать внимание на слове ЛОКАЛЬНО и хотите чтобы ВАм ВЕСЬ уксус обратно в вино превратили, а не пару конкретных бутылок?

вы этьо увадаемый прежде чем чему то радоваться, для начла опишите предмет радости - введите количесвенную, а не вербальную меру

А это уже не ко мне вопрос, а к безвременно покинувшему нас собеседнику. Мы вообще более другого профиля спейсыалист и понятием энтропии вообще пользоваться по возможности избегаю - и в введённых в Разделе определениях жизни и информации без него также обошёлся.

[mbrane]

Электролизом бесовским религия запрещает воспользоваться?

ааа... нуда я же и говорию 100500 долларов и 100500 Гдж энергии... в этм\ои иразоичается спонтанные и авнужденные процессы... И евангельское вино переходит в уксус(с) наверное можно признать первой извесьтной формуровкой второго начала

Или вы так и не можете удержать внимание на слове ЛОКАЛЬНО

не локально в ВЫМАНО для пустого димпута в спорах, а ЛОКАЛЬНО - этозатораить херову тучу ресурсов (материальых  и/или энергетических) и созздать установку для обращения спонтанного процесса

А это уже не ко мне вопрос, а к безвременно покинувшему нас собеседнику.

ну тогда и предмета разговора об энтропии на уровне организма и даже макромолекул нет, за неимением способа определения

[Rattus]

нуда я же и говорию 100500 долларов и 100500 Гдж энергии... в этм\ои иразоичается спонтанные и авнужденные процессы... И евангельское вино переходит в уксус(с) наверное можно признать первой извесьтной формуровкой второго начала

созздать установку для обращения спонтанного процесса

А, так вам ещё надо, чтобы это не одномоментно случилось, а перманентно происходило в имеющихся условиях среды? Я-то имел ввиду конкретные закрывающиеся бутылки "хлебного вина" и разово - там-то вовсе не нужны никакие гигаджоули, разумеется.

ну тогда и предмета разговора об энтропии на уровне организма и даже макромолекул нет, за неимением способа определения

Ну вообще-то вполне есть, только для квалифицированных биофизиков. И у них получаются весьма поучительные результаты:
https://pubs.aip.org/aip/jcp/article/139/12/121923/74793/Statistical-physics-of-self-replication

[mbrane]

Я-то имел ввиду конкретные закрывающиеся бутылки "хлебного вина" и разово - там-то вовсе не нужны никакие гигаджоули, разумеется.

стело оно ведь с пробками , как и мембоаныы липидные в клетках - самрозарождаюются в кислородной атмосфере - бери не хочу... давай следующий пример - этот пока несъедобен. Если бы ты еще сказал что дескать в каком нибудь гроте - где тесениями , отпредыдущих биоциклов собирается куча органики , которая гниет и собирается под куполом грота - ну я бы еще бы задумадся - да и то здесь явна видна связь с органикой

[Rattus]

Стекло - оно ведь с пробками, как и мембраны липидные в клетках - самрозарождаются в кислородной атмосфере - бери не хочу... давай следующий пример...

Очень трудно понять что Вы хотите сказать. Если у Вас принципиально важный вам вопрос или замечание - попробуйте написать его более "общедоступным" стилем.

[mbrane]

Ну вообще-то вполне есть, только для квалифицированных биофизиков. И у них получаются весьма поучительные результаты:
https://pubs.aip.org/aip/jcp/article/139/12/121923/74793/Statistical-physics-of-self-replication

раттус я хотя и не о биофизик, хатао зканчил факультет молекулярной и химической физики , и не только закголовки прочел , но и статью прочел целиком, без послелней секции... Найди мне хотя намек на определение энтропии ...Все чего я там дично вижу это описание (причем без промежуточных стадий) процеса перехода из стадии деления в стадию деления следующего поколения, причем в проточном реакторе. И все о чем та речь идет  об изменении энтроаии (генерации тепла) в процессе этого перехода. Причем вкаждой секции повторяется процесс неравновесный , и требуется приток извне нихзкоэнтропийных ингридиентов (пищи или света) и отток продуктов реакции сахаров или углекислоты), и всегда еще тепла во внешюю среду (я как-то не знаю репликторов которые обходятся без генерации тепла, хотя для неравновесеой системы генерация тепла необязательное условие, можно обойтись к примеру только конвекцией продуктов)... Отдельная песня там обсуждение ДНК/РНК, и механизмов конкуренции за счет упрощения структуры- пример микоплазмы, монстр Шпигельмана  неоспорим, но сами же авторы подчеркивают на этой основе нельзя сранивать вирус и кролика

Корорче статья как и написно в заглавии о термодинамика репликантов, а не о статистической физике макромолекул, хотя там и используются выведенные из неравновесной стат механики соотношения Крукса (сам Крукс и участвовал в обсуждениях при написании статьи , о чем в самом конце и написано)

[mbrane]

Стекло - оно ведь с пробками, как и мембраны липидные в клетках - самрозарождаются в кислородной атмосфере - бери не хочу... давай следующий пример...

Очень трудно понять что Вы хотите сказать. Если у Вас принципиально важный вам вопрос или замечание - попробуйте написать его более "общедоступным" стилем.

ПОтому шо раттус - твои примеры негодные. Уксус не переходит в вино - только в специально созданных человеком условиях (искусственных). Этот факт знали еще во времена Шумера, и запечатдели в библейской фразе   - означающей временную необратимость спонтанных процессов...  И сказки про упорядочевание материи в процессе образовапния живой материи, пока и остаются тавтологие  - то есть ссылка на само себя - никаких предпосылок к количественному измрени. этого процесса я не вижу уж точно 9И ДУМАЮ НЕ ТОЛЬКО Я НО И 2 предыдлущих поколения ученых физиков, этого тоже не видели, ибо иначе бы онм об этом написали  - поверь раттус я прочел не одну книгу по неравновесных процессам - имею интерес, но нигде не нашел независиморе с нуля описание статистической механики макромолекулы )[size=78%] [/size]

[Rattus]

в специально созданных человеком условиях (искусственных).

А если что-то происходит только в созданных какими-нибудь таи муравьями или осами - мы это называть как будем?

никаких предпосылок к количественному измрению этого процесса я не вижу

А, например, тут:
https://www.researchgate.net/publication/233737430_Stochastic_thermodynamics_Fluctuation_theorems_and_molecular_machines
https://www.researchgate.net/publication/268788609_Fractal_Globules_A_New_Approach_to_Artificial_Molecular_Machines
?

[mbrane]

А если что-то происходит только в созданных какими-нибудь таи муравьями или осами - мы это называть как будем?

а ещк чупакабрами...

https://www.researchgate.net/publication/268788609_Fractal_Globules_A_New_Approach_to_Artificial_Molecular_Machines

Быстро просмотрел.... Эта получше будет... Но со всеми стохастическим иетодами есть одна проблема ... В той статье про репликанты она упоминается - в неравновесных конфигурациях макромолекул  часто и густо распределения небольцмановские. И посему надо как-то доказать что предложенный ими метод равномерно семплирует типичное пространство конфигураций (то есть насколько микросостояния равномерно семплтруют маеросостояние). Иначе оценка будет смещена - причем даже непонятно в какую сторону

[Rattus]

а ещк чупакабрами...

А ещё будем валять дурака, пытаясь уйти от прямых вопросов про физическое определение зачем-то введённого вами термина "искусственности".

посему надо как-то доказать что предложенный ими метод равномерно семплирует типичное пространство конфигураций (то есть насколько микросостояния равномерно семплтруют маеросостояние). Иначе оценка будет смещена - причем даже непонятно в какую сторону

Эти вещи наверное действительно важны для рассматриваемой там области, но так ли они нужны для обсуждаемой тут темы - построения общего, корректного и общепонятного определения живых систем?

[mbrane]

А ещё будем валять дурака, пытаясь уйти от прямых вопросов про физическое определение зачем-то введённого вами термина "искусственности".

все что не спонтанно - все искусственно...