3.4
Le cellule viventi seguono la seconda legge della termodinamica, che afferma che i sistemi tendono a procedere da stati ordinati a bassa entropia a stati disordinati ad alta entropia senza input esterni.
Ad esempio, il trasporto passivo di ossigeno concentrato dai polmoni al sangue meno ossigenato disperde le molecole di ossigeno, aumentando l'entropia del sistema.
Le cellule traggono energia dalla scomposizione di molecole come il glucosio. I sottoprodotti della reazione – anidride carbonica, acqua e calore vengono rilasciati nell'ambiente circostante, aumentandone l'entropia.
La sopravvivenza cellulare dipende da sistemi altamente ordinati come il DNA e le proteine. La formazione di queste strutture ordinate provoca una diminuzione dell'entropia del sistema, che deve essere accompagnata da un aumento uguale o maggiore dell'entropia dell'ambiente circostante.
I singoli filamenti di DNA sono disordinati e la loro entropia diminuisce quando si riuniscono in una struttura a doppia elica ordinata.
Allo stesso tempo, l'energia viene rilasciata nell'ambiente circostante durante la formazione della doppia elica. Questa energia rende l'ambiente circostante più disordinato e ne aumenta l'entropia.
I compiti primari di una cellula vivente, ovvero ottenere, trasformare e utilizzare l'energia per svolgere un lavoro, possono sembrare semplici. Tutta…
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