Autocatalytiske

Autocatalytiske processer betegnes som dem, hvor en eller flere produkter af en kemisk reaktion fungerer som katalysator for netop deres egen dannelse. Som følge heraf øges reaktionens hastighed i takt med, at mere af produktet dannes, og systemet kan udvise ikke-lineære eller pludselige vækstmønstre under passende betingelser.

I en simpel autocatalytisk reaktion er et af produkterne den katalysator, mens de øvrige trin producerer mere af produktet. I mere komplekse systemer kan hele kredsløb eller netværk af reaktioner bestå af produkter, der gensidigt katalyserer hinanden, så hele forløbet accelereres.

I biologi og materialvidenskab bruges begrebet til at beskrive positive feedbacksløjfer og netværk, hvor et produkt fremskynder sin egen produktion gennem enzymatiske eller kemiske trin.

Et centralt teoretisk begreb er autocatalytiske sæt (ACS), som blev foreslået i teorier om livets oprindelse. Et ACS består af et netværk af reaktioner og katalysatorer inden for sættet, således at sættet selv kan vedligeholde og udvide sin aktivitet uden afhængighed af eksterne katalysatorer.

Autocatalyse spiller også en rolle i syntetisk biologi, origin-of-life-forskning og i studier af selvorganisering og kompleksitet. Ud over at forklare bestemte reaktioner giver det indsigt i, hvordan komplekse systemer kan fremkomme og vedligeholde sig selv.

Begrænsninger inkluderer, at autocatalytiske processer ofte kræver bestemte betingelser og er følsomme over for konkurrence, inhibering, temperatur og tilgængelige substrater.