活性液滴的能源与物质供应
摘要：活性液滴提供了细胞般的系统的简单模型，可以生长和分裂。这种活性液滴系统驱使远离热力学平衡，并以化学方式变化，对应于简单的新陈代谢。我们考虑了两种非平衡驱动的情景。首先，液滴通过外部储库从系统边界驱动，提供营养物质并清除废物（边界驱动）。其次，液滴通过在体积中提供的燃料提供化学能量（体积驱动）。对于这两种情况，我们讨论了能量和物质的守恒以及熵的平衡。我们使用守恒和非守恒场来分析活性液滴的非平衡稳态。利用有效的液滴模型，我们研究了液滴的稳定性和不稳定性，导致液滴分裂。我们的工作揭示了在活性液滴系统中普遍存在液滴分裂的现象。我们的结果表明，在结合相分离物理和化学反应的简单非平衡系统中可以出现类似生命的过程，如新陈代谢和分裂。
作者：Jonathan Bauermann, Christoph A. Weber, Frank J"ulicher
论文ID：2203.07528
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2022-09-28