Subjekte

Die aktive Membran

Das stabile Bläschen hat bereits eine der Eigenschaften, die Subjekte kennzeichnen: es ist thermodynamisch autonom. Diese Bestimmung bedeutet nicht, dass die Gesetze der Thermodynamik des Gleichgewichts nicht mehr gelten.
Die Autonomie des Bläschens erfordert zwei unabhängig voneinander verlaufende thermodynamische, Prozesse, die strukturell so miteinander so gekoppelt sind, dass sie zwei thermodynamische Phasen miteinander verbinden.

Abbildung 1: Aktive Membran
Die Membran ist selbst eine Phase. Sie verbindet zwei andere Phasen miteinander. Ihre besondere Zustandsgröße ist die Durchlässigkeit (Ø). Membranen können
    - undurchlässig Ø=0 Porengröße < kleinstes Teilchen
    - durchlässig,  Ø=1  Porengröße  > größtes Teilchen
    - selektiv  0< Ø <1
Eine Membran mit aktiven Poren, die  Substanzen entgegengesetzt dem Diffusionsgradienten transportieren, kann mit den Zustandsgrößen der Thermodynamik nicht definiert werden. Ich nenne sie aktive Membran.Zustandsgrößen einer aktiven Membran sind:
    - Funktion: überwundener Gradient
      hier: Diffusionsgradient
    - Stärke: Größe der stabilen Entropiedifferenz
    - Effektivität (E): Energieverbrauch pro Mol transportierter
      Substanz
    - Leistung (L): Transportierte Stoffmenge pro Zeit
Die Energie dieses Prozesses stammt aus den Energieträgern der Umgebung, die den exergonen Teilprozess auslösen. Das Ungleichgewicht wird also durch die Umgebung aufrecht erhalten, die auf das Bläschen einwirkt und dieses so erhält. Die Autonomie des stabilen Bläschens wird folglich durch die Umgebung bewirkt. Es ist eine passive Autonomie. Das stabile Bläschen erhält sich nicht, es wird erhalten.
Zur Beschreibung des Bläschens ist die Existenzzeit die entscheidende Zustandsgröße. Es ist die Zeit, in welcher es zu keiner Entropieänderung (∆S=0) kommt. Sie berechnet sich aus der inneren Energie für die Funktion der aktiven Membran nutzbaren inneren Energie des Systems und aus Effektivität und Leistung der aktiven Membran. Diese Zustandsgröße ist also eine relative Größe, die dem Bläschen nur in Bezug auf eine Zustandsgröße des Urozeans zukommt.
Die Existenzzeit des stabilen Bläschens ist zgleich eine endliche Größe, die durch die Menge der nutzbaren inneren Energie des Systems "Urozean" limitiert ist. Sobald diese den kritischen Punkt erreicht hat, zerfallen die stabilen Bläschen und der Urozean geht in seinen "ewigen" Gleichgewichtszustand über.