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生物开关的热力学

统计力学 2025-11-03 v2 亚细胞过程

摘要

我们通过将第二定律中的熵分为微观和中观组成部分,并假设自然选择促进最优的信息处理和传输,推导了生物信息处理系统的非平衡热力学第一定律形式。该框架展示了中观信息子系统如何通过外部能量和熵 fluxes(例如由细胞内ATP/ADP不平衡产生的 fluxes)维持非平衡稳态(NESS)。此外,中观系统可能在微观子系统之前达到NESS,从而导致熵流中类似于移动流中涡旋的有序结构。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.25359,
  title  = {Thermodynamics of Biological Switches},
  author = {Roger D. Jones and Achille Giacometti and Alan M. Jones},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.25359},
  year   = {2025}
}

备注

One figure. Proceedings of Wivace2025. 10 pages