1。エネルギーの流れと代謝：
* セルはオープンシステムです： 彼らは絶えずエネルギーと物質を環境と交換します。 これにより、廃棄物を輸出して熱を放散することにより、低い内部エントロピー（高次）を維持することができます。
* 代謝反応： 細胞は複雑な分子（食品など）をより単純な分子に分解し、エネルギー（エクセルゴニック反応）を放出し、環境のエントロピーを増加させます。このエネルギーは、新しい分子を構築するために使用され（同化反応）、細胞内のエントロピーを減少させます。このプロセスは、エントロピーの増加と減少のバランスを常にとっています。
* 駆動力としてのエントロピー： エントロピーの増加の傾向は、ATP（細胞エネルギー）を生成するためのグルコースの分解など、多くの代謝プロセスを促進します。
2。携帯電話の組織と構造：
* セルラーコンパートメント： 細胞は、核、ミトコンドリア、小胞体などのコンパートメントで高度に組織化されています。このコンパートメント化は、秩序を維持し、特定の領域内のエントロピーを最小限に抑えるのに役立ちます。
* タンパク質の折りたたみ： タンパク質には、機能に重要な特定の3次元構造があります。この折りたたみプロセスは、タンパク質自体のエントロピーを減少させる複雑でエネルギーを消費するプロセスです。
3。 DNA複製と情報転送：
* DNA複製： DNAのコピーは、エントロピーを増加させるプロセスのように見えますが、実際には、高い忠実度を維持し、エラーを最小化する酵素の複雑なセットによって駆動されます。これにより、遺伝情報の正確な伝達と細胞秩序の保存が保証されます。
* 転写と翻訳： DNAをタンパク質に変換するこれらのプロセスには、関与する特定の分子のエントロピーを減少させる複雑な分子機構が含まれます。
4。細胞死とエントロピー：
* アポトーシス： プログラムされた細胞死は、細胞構造を分解してエントロピーを増加させる厳密に制御されたプロセスです。これは、組織の恒常性を維持し、制御されていない細胞の成長を防ぐために不可欠です。
* 壊死： 制御されていない細胞死は、細胞が分解し、その内容物を周囲の環境に放出するにつれて、エントロピーの急速な増加につながります。
要約：
細胞は、環境からエネルギーを利用して秩序と複雑さを維持することにより、常にエントロピーと戦います。 彼らは、代謝プロセスを慎重に調節し、構造を区別し、遺伝情報を効率的に転送および複製することにより、これを達成します。エントロピーと秩序の微妙なバランスは、細胞の生存と機能に不可欠です。
重要な注意：
生命は熱力学の第2の法則に違反していないことを覚えておくことが不可欠です（これは、エントロピーが常に孤立したシステムで増加することを述べています）。 細胞は分離されたシステムではありません。彼らは常に周囲と相互作用し、エネルギーを取り入れて廃棄物を放出し、それによって宇宙のエントロピーの全体的な増加に貢献します。
