Systeme der Chemie und Biochemie

Zusammenfassung

Grundsätzlich können wir zwischen zwei verschiedenen Arten von chemischen Prozessen unterscheiden:

• 1) Mehrere chemische Reaktanten werden zu einer bestimmten Zeit zusammengebracht, und wir untersuchen die dann ablaufenden Prozesse. In der herkömmlichen Thermodynamik vergleicht man gewöhnlich nur die Reaktanten und die Endprodukte und beobachtet, in welche Richtung ein Prozeß verläuft. Diese Aufgabenstellung wollen wir in diesem Buch nicht behandeln. Vielmehr werden wir die folgende Situation betrachten, die als Modell für biochemische Reaktionen dienen kann.

• 2) Mehrere Reaktanten werden einem Reaktor kontinuierlich zugeführt, in dem neue Stoffe kontinuierlich erzeugt werden. Diese Produkte werden aus dem Reaktor so entnommen, daß wir die Bedingungen für einen stationären Zustand antreffen. Diese Prozesse können nur unter Bedingungen fern vom thermischen Gleichgewicht aufrechterhalten werden. Dabei wird eine Vielzahl interessanter Fragen auftreten, die für Theorien über die Bildung von Strukturen in biologischen Systemen und für Theorien zur Evolution von Bedeutung sind. Fragen, auf die wir unser Interesse konzentrieren wollen, sind im wesentlichen folgende:

• i) Unter welchen Bedingungen kännen wir gewisse Produkte in großen, präzise kontrollierten Konzentrationen erhalten?

• ii) Können chemische Reaktionen makroskopische räumliche, zeitliche oder raumzeitliche Muster hervorbringen?