Что нужно знать о растительном организме и его корнях. Мой комментарий в блоге vadperez

[vida_louca]

В ответ на обсуждении у vadperez поста о том, какие корни бывают у берёзы и дуба и почему, родился вот такой комментарий.

А если остановиться на формальном основании, что растение - это некая неравновесная система, которая стремится прийти к более равновесному состоянию и старается сделать это максимально быстрым способом

Comments

[termometr]

Которые скорость переноса увеличивают, но энтропию внутри потока вынуждены уменьшать, иначе специальные структуры не получатся.
***
это ИМХО скорее стереотип, чем факт. Если это даже и так, то количественно разница в энтропии между живым и мертвым не столь велика, как нам часто кажется.

про корни, круглые и квадратные и про пи на e -
https://fryusha.livejournal.com/1077268.html

[vida_louca]

Даже, если "количественно разница в энтропии между живым и мертвым не столь велика, как нам часто кажется", неравновесная живая система всегда выберет образование дополнительных специальных структур и понижение (а то и повышение, в принципе) энтропии, если это приведёт к увеличению скорости потока (переноса).
Неравновесная термодинамическая система из нескольких путей всегда выбирает кратчайший и скорейший вне зависимости, приведёт это к временному повышению или понижению энтропии. Если кратчайший и скорейший (часто эти свойства проявляются одновременно) уже исчерпаны, система начинает использовать следующий, менее "продуктивный" путь. И так далее. Использование нескольких путей сразу часто проявляется, например, в процессах струйного горения природного топлива.

[termometr]

диссипация свободной энергии Гиббса примерно пропорциональна удельной скорости роста микробов ( апять эта самая μ !). Идет затрата этой энергии на "сборку" прироста биомассы, а не на мифическое питание уже имеющейся биомассы "негэнтропией" по Шрёденгеру. Изменение свободной энергии Гиббса отрицательно в любой момент времени при этом.

Если мы под термодинамической системой будем понимать хемостат, то наикратчайшим путем произвести максимум диссипации будет максимизация производительности P = μ * Х, где Х - биомасса. Такая система из всех доступных ей путей (учитывая всякие стехиометрические и прочие ограничения) будет выбирать тот, который дает максимальную производительность.

Как-то так. При этом есть принципиальная трудность с приписыванием биомассе какой-то свободной энергии образования, поскольку невозможно определить стандартное состояние живой клетки. Но оценить ее величину можно, это, например, делал Моровиц. И никакой "пониженной энтропии" он при этом в живом теле не навычислял.

[vida_louca]

Вполне возможно, что Вы правы. И рассуждаете в желательном для меня направлении.-) Во всяком случае, я поступал бы именно так.

[termometr]

да, я тоже возбудился сходством основной канвы рассуждений.
Просто производительность Сcитемы P = μ * Х = dX/dt не что иное, как скорость роста биомассы. А уж дрожжи там растут, или корни березового дуба - без разницы.

[az118]

рост биомассы - это расширенное самовоспроизводство внутренней среды и органов ее производящих, т.е. высокого порядка во внешней среде, в целом падающей в хаотическое состояние, в котором нет не только упорядоченных связей между частицами, но и самих частиц, но сегодня пока еще есть разница потенциалов разных областей - источники свободной энергии, различных типов вещества-частиц (бозонов, фермионов, атомов и молекул) и производной от них информации.

при этом сами атомы-молекулы также консервируют некий порядок, бывший всеобщим в начале мира, возникшего в результате флуктуации хаоса

[termometr]

т.е. высокого порядка
***
Энтропия живой клетки должна быть больше энтропии суммы ее составляющих молекул, взятых в стандартном состоянии. Именно больше, а не меньше, хотя, видимо, и не намного.
Поэтому мифы о якобы исключительной организованности живой материи не более, чем следствие ошибочной парадигмы.

[az118]

надо брать не сумму энтропий молекул, а общую энтропию их, их связей в органеллах и связей органелл в клетки, плюс энтропия связи клеток в органах и тканях и связей органов в организме. а в сообществах еще и энтропию связей их членов

[termometr]

тем более.

[az118]

да,в полностью разложившимся организме это и будет полной энтропией, на много порядков превосходящей энтропию организма живого.

даже энтропия одной молекулы ДНК мизерна в сравнении с энтропией свободных нуклеотидов, которые в ней связаны

[termometr]

я предлагал считать энтропию составных молекул (той же ДНК в сборе, белков и прочих жирков), а не сумму аминокислот, нуклеотидов и ионов калия. Это ведь ближе к живому, чем к разложившемуся трупу?

Так вот, ИМХО диссипация свободной энергии идет как раз на обеспечение сборки нуклеотидов в ДНК, а аминокистот - в белки в процессе прироста биомассы. И никак не связана с поддержанием "низкоэнтропийного" состояния уже собранных молекул ДНК и т.д.

Об этом был спич.

[az118]

это маленькая актуальная частичка от полной энтропии, почти полностью состоящей из потенциальной энтропии уже связанных в порядки элементов. она и должна быть формально большей энтропии еще свободных элементов, чтобы их быстрее поймать

[termometr]

не понял нифига

[az118]

1. уже собранные структуры связывают свои элементы и тем самым связывают энтропию, которая при распаде этих структур высвободится. это потенциальная энтропия организованных систем. сами эти структуры частью удваиваютя при делении клетки.

2. при синтезе новых структур тРНК должны быстро поймать в цитоплазме элементы для этого и эти элементы должны двигаться там быстро, это актуальная энтропия. ее доля мизерна.

это аналог потенциальной и кинетической энергии

[vida_louca]

Пожалуй, я присоединюсь к вашей беседе. Вы затронули интересный для меня момент, связанный с "консервированием" энергии и, соответственно, энтропии в образующихся молекулярных структурах. Что происходит, когда внешние условия способствуют протеканию химических реакций и образованию таких структур. Для меня физический смысл такого процесса заключается в передаче квантов действия (в виде энергии) электронной подсистеме в молекулах, когда реакция эндотермическая, и наоборот - их отдачи обратно во внешнюю среду, когда внешние условия таковы, что реакция (пусть это будет распад молекул) становится экзотермической.

Что-то я не слышал, что бы физики или химики обсуждали ТЕПЛОВОЕ возбуждение электронных подсистем в молекулах, атомах как реальный процесс. Вы же легко вводите в связи с этим (и не без основания) понятия "потенциальной" и "актуальной энтропии". Откуда это у Вас берётся? Нельзя ли поподробнее об этом сказать?

[termometr]

а я, пожалуй, отсоединюсь.
подожду, пока эта механистическая трактовка энтропии достигнет существующего в термодинамике уровня понимания процессов.