2

С точки зрения энтропии и термодинамики ДНК, клетка и человек называются открытыми нелинейными неравновесными системами (или диссипативными структурами).Ниже приведено подробное описание этих понятий и того, как они работают на каждом уровне.Основные термины

Неравновесная система: Система находится вдали от термодинамического равновесия (хаоса). Она поддерживает высокую упорядоченность за счет постоянных процессов.Открытая система: Система, которая непрерывно обменивается с окружающей средой веществом, энергией и информацией.

Диссипативная структура: Термин нобелевского лауреата Ильи Пригожина. Означает устойчивую структуру, которая возникает в неравновесных условиях за счет рассеивания (диссипации) поступающей энергии.1. ДНК (Информационный уровень)С точки зрения энтропии ДНК — это низкоэнтропийный информационный носитель.Экспорт энтропии: Сама молекула ДНК химически стабильна, но процесс ее репликации (копирования) и транскрипции (считывания) требует огромного количества энергии АТФ.Локальный порядок: ДНК кодирует информацию, которая уменьшает неопределенность (энтропию) в процессах синтеза белков.

2. Клетка (Уровень микросистемы)
Клетка — это базовая диссипативная микроблочная система.Потребление негэнтропии: Клетка постоянно поглощает извне высокоупорядоченные вещества (глюкозу, аминокислоты). Это называют потреблением «отрицательной энтропии» (негэнтропии) по Эрвину Шрёдингеру.Сброс хаоса: Клетка расщепляет эти вещества, забирает энергию для поддержания своей структуры, а взамен выбрасывает в среду тепло и простые продукты распада (\(CO_{2}\), \(H_{2}O\)). То есть она увеличивает энтропию Вселенной, чтобы уменьшить ее внутри себя.

3. Человек (Уровень макросистемы)

Человек — это сложная многоуровневая иерархическая диссипативная система.Борьба с хаосом: Живой организм постоянно сопротивляется Второму закону термодинамики, который стремится разрушить его до состояния максимальной энтропии.Термодинамическая смерть: Смерть человека с точки зрения физики — это прекращение оттока энтропии. Организм мгновенно переходит в состояние термодинамического равновесия со средой (распадается).