Chemoton elmélet I-II.

I. KÖTET Bevezetés 13 A fluid masinák konstrukcionális elemei 19 Reakcióláncok 19 A kémiai reakció, mint pályaszakasz 19 Kémiai reakciók kapcsolása. A reakciólánc, mint kényszerpálya 22 Elágazások 25 ÉS-típusú elágazás 25 VAGY-típusú elágazás 27 A kémiai körfolyamat 29 A kémiai körfolyamat jellemzése 29 Körfolyamati sztöchiometria 31 A körfolyamati szöchiometria 31 A körfolyamati szöchiometria általánosítása 35 A körfolyamat kinetikája 36 Példa a kémiai körfolyamatra 37 A kémiai körfolyamat katalizátor természete 38 Az enzimreakciók 42 Általános megfontolások 44 Önreprodukáló kémiai körfolyamatok 45 Az egyszerű önreprodukáló körfolyamat 47 Az önreprodukáló körfolyamat kinetikája 53 Példák az önreprodukáló körfolyamatokra 53 Önemésztő körfolyamatok 56 Információtárolás és replikálás 56 Templátfolyamatok 57 Példa a templátpolimerizáció számításra 60 A templátpolimerizáció kinetikája 61 Általános megjegyzések 65 Kompartmentalizáció 66 Sztöchiometria 67 A membránnövekedés formális kinetikája 68 Egyszerű fluid masinák szerkesztése 69 Az egyszerű alkatrészek kapcsolása 69 Kémiai körfolyamat kapcsolása reakciólánccal 69 Körfolyamatok kapcsolása egymással 71 Második generációs körfolyamatok 78 Ipari alkalmazási példák 83 Önprodukáló alkatrészek kapcsolása 88 Egyszerű alkatrészek kapcsolása önprodukáló rendszerré 88 Önprodukáló körfolyamat kapcsolása reakciólánccal 92 Oszcilláló reakciórendszerrek 94 Önprodukáló körfolyamat kapcsolása templátpolimerizációval: fluid programvezérlés 99 Ipari alkalmazási példák 104 Szaporodó fluid automaták 110 A genezis formái 110 Definíciók 110 Néhány példa vizsgálata 113 Szaporodó mikrogömbök 115 Kapcsolás, sztöchiometria 116 Működés, növekedés, osztódás 117 Kinetika 120 Szaporodó "fluid órák" 122 Mikrogömb VAGY-csatolással 122 Mikrogömb oszcilláló kémiai reakciórendszerrel 124 Szaporodó "fluid óra" 126 Chemotonok 128 Chemoton kapcsolás 131 Sztöchiometria 131 A működés kvalitatív áttekintése 134 Kinetika 135 A működés számítógépes vizsgálata 137 Chemoton-variációk 141 Önszervező fluid computerek vázlatai 143 Bevezető megjegyzések 143 A fluid computerek alkatrészei 144 Kapcsolat az elektromos térrel 144 I-kapcsoló 148 F-kapcsoló 153 K-kapcsoló 154 A K-kapcsoló egy lehetséges kivitelezési módja 157 Korlátoltan szaporodó chemotonok 160 Az alaphálózat 164 A hálózat kifejlesztése 164 A hálózat működtetése 167 A hálózat energiaellátása 169 Az alaphálózat működésének vizsgálata I. Alakfelismerés fényérzékeléssel 169 Az alaphálózat működésének viszgálata II. Alakfelismerés tapintással 173 Alaphálózatok kapcsolása egyééb érzékelőkkel 174 Általános megjegyzések 176 Kogitátor hálózatok 176 G-elemek 176 Hálózatok K- és G-elemekből 178 Kogitátor alaphálózat 179 Másodlagos huzalozás 180 Asszociatív hálózat 182 Az asszociatív hálózat "álma" 183 Kogitátorok szerkesztése 184 Az absztraktor alegység 184 Dekóder alegység 186 Egyszerű kogitátor 189 A kogitátor problémamegoldó képessége 192 Kogitátorok időkóderrel 193 T-elemek 193 Egyszerű fluid óramű 195 Összetett fluid óramű 197 Kogitátor óraművel 198 Aktivitás, alvás, halál 200 Aktivitás 200 Szelektív működésirányítás 201 Alvás és álom 203 A fluid robotok felé 206 A kogitátor, mint robotagy 206 Fluid robotok 207 Irodalom 210 Summary 213 Tárgymutató 218 II. KÖTET I. kötet I. BEVEZETÉS 13 II. A fluid masinák konstrukcionális elemei 19 I. Reakcióláncok 19 A kémiai reakció, mint pályaszakasz 19 Kémiai reakciók kapcsolása. A reakciólánc, mint kényszerpálya 22 2. Elágazások 25 ÉS-típusú elágazás 25 VAGY-típusú elágazás 27 3. A kémiai körfolyamat 29 A kémiai körfolyamat jellemzése 29 Körfolyamati sztöchiometria 31 A körfolyamat sztöchiometria általánosítása 35 A körmolyamat kinetikája 36 Példa a kémiai körfolyamatra 37 A kémiai körfolyamat katalizátor természete 38 Az enzimreakciók 42 Általános megfontolások 44 4. Önprodukáló kémiai förfolyamatok 45 Az egyszerű önprudukáló körfolyamat 47 Az önprodukáló körfolyamat kinetikája 53 Példák az önprodukáló körfolyamatokra 53 Önemésztő körfolyamatok 56 5. Információtárolás és replikálás 56 Templátfolyamatok 57 Példa a templátpolimerizáció számítására 60 A templátpolimerizáció kinetikája 61 Általános megjegyzések 65 6. Kompartmentalizáció 66 Sztöchiometira 67 A membránnövekedés formális kinetikája 68 III. EGYSZERŰ FLUID MASINÁK SZERKEZTÉSE 69 1. Az egyszerű alkatrészek kapcsolása 69 Kémiai körfolyamat kapcsolása reakcióláccal 69 Körfolyamatok kapcsolása egymással 71 Második generációs körfolyamatok 78 Ipari alkalmazási példák 83 2. Önprodukáló alkatrészek kapcsolása 88 Egyszerű alkatrészek kapcsolása önprodukáló rendszerré 88 Önprodukáló körfolyamat kapcsolása reakciólánccal 92 Oszcilláló reakciórendszerek 94 Önprodukáló körfolyamat kapcsolása templátpolimerizációval: fluid programvezérlés 99 Ipari alkalmazási példák 104 IV. SZAPORODÓ FLUID AUTOMATÁK 110 1. A genezis formái 110 Definíciók 110 Néhány példa vizsgálata 113 2. Szaporodó mikrogömbök 115 Kapcsolás, sztöchiometria 116 Működés, növekedés, osztódás 117 Kinetika 120 3. Szaporodó ,,fluid órák" 122 Mikrogömb VAGY-csatolással 122 Mikrogömb oszcilláló kémiai reakciórendszerrel 124 Szaporodó ,,fluid óra" 126 4. Chemotonok 128 Chemoton kapcsolás 131 Sztöchiometria 131 A működés kvalitatív áttekintése 134 Kinetika 135 A működés számítógépes vizsgálata 137 Chemoton-variációk 141 V. ÖNSZERVEZŐ FLUID COMPUTEREK VÁZLATAI 143 1. Bevezető megjegyzések 143 2. A fluid computerek alkatrészei 144 Kapcsolat az elektromos térrel 144 I-kapcsoló 148 F-kapcsoló 153 K-kapcsoló 154 A K-kapcsoló egy lehetséges kivitelezési módja 157 Korlátoltan szaporodó chemotonok 160 3. Az alaphálózat 164 A hálózat kifejlesztése 164 A hálózat máködtetése 167 A hálózat energiaellátása 169 Az alaphálózat működésének vizsgálata I. Alakfelismerés fényérzékeléssel 169 Az alaphálózat működésének vizsgálata II. Alakfelismerés tapintással 173 Alaphálózatok kapcsolása egyéb érzékelőkkel 174 Általános megjegyzések 176 4. Kogitátor hálózatok 176 G-elemek 176 Hálózatok K- és G-elemekből 178 Kogitátor alaphálózat 179 Másodlagos huzalozás 180 Asszociatív hálózat 182 Az asszociatív hálózat ,,álma" 183 5. Kogitátorok szerkesztése 184 Az absztraktor alegység 184 Dekóder alegység 186 Egyszerű kogitátor 189 A kogitátor problémamegoldó képessége 192 6. Kogitátorok időkóderrel 193 T-elemek 193 Egyszerű fluid óramű 195 Összetett fluid óramű 197 Kogitátor óraművel 198 7. Aktivitás, alvás, halál 200 Aktivitás 200 Szelektív működésirányítás 201 Alvás és álom 203 8. A fluid robotok felé 206 A kogitátor, mint robotagy 206 Fluid robotok 207 IRODALOM 210 SUMMARY 213 TÁRGYMUATÓ 218 II. kötet Vi. AZ ÉLŐVILÁGRÓL ÁLTALÁBAN 9 1. Mi az élet? 9 Az élet fogalmának tisztázatlansága 9 Az élet lényegével kapcsolatos nézetek 11 Néhány kiváló gondolkodó álláspontja 14 2. Az élőlények legáltalánosabb tulajdonásai 21 Az elmélet kiindulási alapjául szolgáló tapasztalati tények 21 Következtetések 24 3. Életkritériumok 27 Élő, életképes, holt, élettelen 27 Az élet szintjei 28 Életkritériumok 30 4. A chemotonok, mint élő rendszerek 34 A chemotonok kielégítik az életkritériumokat 34 A chemotonok az élet minimálrendszerei 37 VII. A KÉMIAI EVOLÚCIÓ 40 1. Célkitűzés 40 2. Az élet keletkezésének időpontja 41 3. A Föld keletkezése 42 4. Az őslégkör 48 5. A kémiai evolúció 50 Bevezetés 50 Energiaforrás 51 Kiindulási vegyületek 52 Kismolekulájú termékek 53 Fehérjeszerű makromolekulák képződése 59 Nukleinsavak abiogén keletkezése 60 A mikroszkopikus struktúrák keletkezése 62 VIII. A BIOGENEZIS 65 1. Biogenezis modellek 65 Kísérleti modellek 65 Kvalitatív elméleti modellek 66 Kvantitatív elméleti modellek 67 2. Egy prebiotikus chemoton anyagcsere hálózata 70 Általános szempontok 70 Az autokatalitikus alrendszerek 72 Az összekötő reakcióutak 76 Kiegészítő reakcióutak 82 A hálózat működésének kvalitatív vizsgálata 82 4. A prebiotikus chemoton kvantitatív leírása 85 Stratégia 85 A membrán szintézise 88 A templát szintézise 90 A két alrendszer egyesítése 96 A prekurzorok szintézise 97 Önprodukáló metabolikus hálózat 100 A prebiotikus chemoton bruttóegyenlete 100 IX. A PREBIOLÓGIAI EVOLÚCIÓ 104 1. Bevezetés 104 2. A prebiológiai evolúció kezdetei 105 A földi biogenezis körülményei 105 A szaporodó rendszerek spontán genezise 107 A chemotonok spontán genezise 108 A kezdeti evolúció külső feltételei 109 A chemotonok kezdeti evolúciója 112 3. Az enzimaktivitás kialakulása 113 Az őskatalízis problémája 113 Az RNS-ek evolúciója 117 Az enzim RNS-ek kialakulása 119 4. A koenzimek eredete 125 Általános megontolások 125 A koenzimek az eRNS-ek maradványai 126 5. A gének és a kód eredete 129 A gének eredete 129 Az RNS-polimerizációk eredete 131 A DNS megjelenése 133 A kód kialakulása 135 Áttekintés 137 X. EXBIOLÓGIAI KITEKINTÉS 139 1. Bevezető gondolatok 139 2. Nem földi típusú élet lehetősége 140 Élet nem szén alapon 140 Szénalapú, de nem földi anyagcseréjű élet 145 Földi anyagcseretípusú nem földi eredetű élet 147 3. Exobiológiai kutatások a Naprendszerben 147 Száraz égitestek 147 A Mars 149 A Galilei holdak 156 Az óriásbolygók 159 XI. EGY KVANTITATÍV BIOLÓGIA KÖRVONALA 160 1. Bevezetés 160 2. Néhány genetikai megfontolás 161 Genetikai alrendszer nélküli önprodukció 161 "Technológiai előirattal" meghatározott önreprodukció 163 Adaptációval szerzett örökletes tulajdonságok 166 A genetikai anyag általános szerkezete 168 3. A prokariota sejt kvantitatív tárgyalása 172 Lehetőségek és határok 172 A prokarióta minimálmodell sztöchiometriája 173 4. Az evolúció sztöchiometriai alapelvei 179 A Csányi-féle általános evolúciós elmélet 179 A prokarióták evolúciójának sztöchiometriai alapelvei 181 Az eukariotává válás 184 Az eukariták evolúciója 187 5. Biotechnológiai alkalmazások 189 A biotechnológia távlati fejlődésének korlátai 189 Egylépéses kémiai szintézisek 190 Kémiai szintézisek enzimes reakcióhálózatokkal 193 6. Élő rendszerek szintézise 194 A szintézis célja 194 Neobiogenezis 195 Az egzakt bizonyítás lehetősége 198 FÜGGELÉK (dr. Verhás József) 201 Hogyan záródnak a membárnok mikrogömbbé? 211 A gömbosztódás mechanizmusa 213 FELHASZNÁLT IRODALOM 217 TÁRGYMUTATÓ 237