* オープンシステム: 生きている生物はオープンシステムです。彼らは常に彼らの周囲と物質とエネルギーを交換します。これは、反応物と製品が継続的に追加または除去されていることを意味し、システムが安定した平衡に到達するのを防ぎます。
* 代謝経路: 生物学的反応は、複雑な代謝経路に組織されています。経路の各ステップは特定の酵素によって触媒され、1つの反応の産物は次の反応物になります。反応物と製品のこの連続的な流れは、システムを平衡から遠く離れたままにします。
* エネルギー入力: 生命には絶え間ないエネルギーが必要です。このエネルギーは、そうでなければ自然に発生しない反応を駆動するために使用されます。この一定のエネルギー入力は、システムが平衡に到達するのを防ぎます。
* 動的定常状態: 平衡の代わりに、生物学的反応は動的な定常状態を維持します。これは、前方反応と逆反応の速度が等しいことを意味しますが、反応物と生成物の濃度は必ずしも等しいとは限りません。これにより、停滞点に到達することなく、代謝経路の連続的な機能が可能になります。
例: グルコース分解の反応を考慮してください。これは、エネルギーを放出する非常にエクセルゴニックな反応です。しかし、細胞はエネルギー生産にグルコースを常に使用し、グルコースの濃度を低く抑えます。これにより、反応が平衡に到達するのを防ぎ、継続的なエネルギー生産を可能にします。
結論:
一部の生物学的反応は特定の条件下で平衡に近づく可能性がありますが、ほとんどの反応は平衡からはほど遠い動作します。この動的な状態は、人生のプロセスに不可欠であり、継続的なエネルギー生産、成長、適応を可能にします。