Šta je život? - I deo

Šta je život? - I deo

Nema dobre definicije života. Kako kaže  Christopher Voigt sa University of California, u San Francisku, nemamo sve elemente za dobru definiciju. Aristotel je prvi pokušao da definiše život kao "ono što samo sebe hraniu, raste i reprodukuje". 1944, Austrijski fizičar Erwin Schrödinger je definisao život kao "nešto šo se odupire propadanju ili ravnotežnom stanju". Ova definicija se zasniva na drugom zakonu termodinamike, koja kaže da će zatvoreni sistem nagomilavati entropiju (ili nered) tokom vremena. Najbolje poredjenje je soba tinejdžera, koja se tokom vremena pretvara u haos, a samo majčina ruka može uneti red u nju. Živa bića se odupiru haosu uzimanjem hrane (energije).

Tako zatvoreni sistem postaje otvoren, jer živa bića uzimaju hranljive materije spolja, smanjujući entropiju sistema iznutra (a povećavajuči je okolo). U svojoj knjizi "Šta je život" on objašnjava da biljke upijaju sunčeve zrake, stvaraju od njih energiju (elektrone), koji se pretvaraju u šećere, emitujući pri tome toplotu (infracrvene zrake). Entropija svemira se povećava, dok biljka upija sunčevu svetlost i tako sprečava sopstveno propadanje.
U procesu koji je obrnut od fotosinteze, životinje koriste glukozu i kiseonik za dobijanje energije (u obliku adenozin trifosfata - skraćeno ATP). Krajnji efekat je nastanak elektrona, koji su pokretači životnih procesa.  

 Slika 1. Veći deo živih bića na Zemlji zavise od fotosinteze, kojim se iz svetlosti Sunca i vode  stvaraju elektroni (energija) i kiseonik. Jedan deo energije elektrona se deponuje u obliku ATP (kao što se električna energija može deponovati u baterije). Energija se troši na sintezu šećera, koji služe kao energetska osnova životinjama.

Dakle proces fotozinteze se može pojednostavljeno predstaviti kao stvaranje elektrona iz fotona. U obrnutom procesu, životinje dobijaju energiju iz šećera, oslobadjajući nazad vodu i oslobadjajući ugljen dioksid. Dakle, ovde se odigrava obrnut proces, živa bića koriste elektrone za svoju energiju. Pri tome emituju različite vrste zračenja - toplotno, elektromagentno, svetlosno (biofotoni) itd.

Slika 2. Život na Zemlji se energetski može predstaviti kao fotosinteza u kojem od 6 molekula ugljen dioksida i 6 molekula vode, uz pokretačku energiju fotona nastaju đećeri i 6 molekula kiseonika. U procesu disanja ćelija, šećeri se uz potrošnju 6 molekula kiseonika pretvaradju u 6 molekula vode, 6 molekula ugljen dioksida i energiju. Ako ova dva procesa spojimo, vidimo da količina vode, kiseonika i ugljen dioksida ostaje konstantna, a da se u stvari stvaraju elektroni iz fotona. Život je dakle korišćenje svetlosti za nastanak energije.


Dakle, naš život na Zemlji je u stvari jednostavan proces: fotoni se pretvaraju u elektrone, elektroni pokreću naš organizam, a on zrači različite vrste energije. Postoje bakterije koj su ovaj princip i doslovno primenile, one se ne hrane šećerima koje pretvaraju u elektrone, već se direknto hrane elektronima. 

Slika 3. Bakterija Geobacter metallireducens, koja se hrani elektronima, izmedju sebe formiraju mrežu kojima sprovode elektrone na razdaljinu od nekoliko santimetara.

Dakle, naš život je protok elektrona, mada kada se gledate ujutru u ogledalo, verovatno sebi ne izgledate tako.