Journal de chimie physique et biophysique
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Abstrait

Le concept d'activité biologique et son application aux phénomènes biologiques

Otsuka J*

Bien que la vie soit restée un mystère pour la plupart des physiciens depuis le problème du démon de Maxwell, ce mystère est résolu en considérant les caractéristiques suivantes d'un organisme : l'auto-reproduction en prélevant des sources matérielles et énergétiques de l'extérieur sur la base de son information génétique, et la sélection d'organismes auto-reproducteurs pour maintenir et améliorer encore l'information génétique. Selon les connaissances de la biologie moléculaire révélées récemment, la voie moléculaire pour accomplir l'auto-reproduction est évaluée énergétiquement, et une nouvelle quantité thermodynamique de l'activité biologique est proposée pour caractériser l'état d'un organisme en termes d'énergie acquise, d'énergie stockée et de systématisation. Cette quantité est non seulement compatible avec la loi de la thermodynamique mais reflète également les changements dans le génome et dans le mode d'expression des gènes. Ainsi, l'activité biologique devient une mesure utile pour analyser quantitativement divers phénomènes biologiques. Ceci est illustré pour l'évolution à grande échelle par la génération de nouveaux gènes à partir de la duplication des gènes et pour l'estimation de l'énergie nécessaire au développement d'un organisme multicellulaire. L'origine de la vie est également discutée sous l'angle de l'activité biologique et de la vision élargie de l'évolution.