Was ist dynamische Gleichgewichtsbiologie?

In der Biologie bezieht sich dynamisches Gleichgewicht auf einen stationären Zustand eines biologischen Elements oder Systems (wie zum Beispiel einer einzelnen Zelle oder eines Organs), das ein höheres Energieniveau als seine Umgebung hat und daher Arbeit erfordert oder Aktivität aufrechtzuerhalten.

Das Konzept des dynamischen Gleichgewichts ist sehr nützlich, um biologische Prozesse zu verstehen - insbesondere auf der chemischen Ebene von Zellen in wässrigen Lösungen, wenn man die gesamte Bewegung von Substanzen durch ihre Membranen sowohl in die Zellen hinein als auch aus ihnen heraus betrachtet.

Stellen Sie sich ein Schwimmbecken in der Wüste als eine stark vereinfachte Darstellung einer einzelnen Zelle vor, um ein dynamisches Gleichgewicht zu konzipieren. Dem natürlichen Verdunstungsprozess allein gelassen, würde das Wasservolumen in diesem Becken abnehmen. Aber wenn ein Arbeiter in das System eingeführt würde, der ständig Wasser aus einer entfernten Oase trug, und er es dem Schwimmbecken mit der gleichen Geschwindigkeit hinzufügte, in der das Wasser verdunstet ist, könnte ein konstantes Volumen über die Zeit aufrechterhalten werden und das Becken würde eine Zustand des dynamischen Gleichgewichts.

Das vielleicht einfachste Beispiel für ein dynamisches Gleichgewicht in der Biologie könnte die konstante innere Körpertemperatur warmblütiger Säugetiere sein. Um diese Temperatur bei kälteren Außentemperaturen zu halten, sind innere Energie und Aktivität erforderlich, ohne die die Körpertemperatur des Tieres sonst der äußeren Umgebungstemperatur entsprechen würde.