autokatalyyttiseen

Autokatalyyttinen ilmiö viittaa kemialliseen prosessiin, jossa reaktiotuotteet toimivat katalyyttinä oman muodostumisensa nopeuttamiselle. Käytännössä tuotteen määrä kasvaa, kun sitä itseään syntyy, mikä luo positiivisen palautteen mekanismin. Tällaiset reaktiot voivat olla erittäin herkkiä aloitukseen ja ne voivat johtaa kiihtyvään, ei-lineaariseen dynamiikkaan.

Autokatalyyttisyys voidaan nähdä yksittäisessä reaktiossa tai laajemmassa verkossa, jossa useat reaktiot ja yhdisteet katalysoivat toisiaan. Tällaisia autokatalyyttisiä verkkoja kutsutaan joskus autokatalyyttisiksi setteiksi (ACS). Verkot voivat olla itseään ylläpitäviä ja jopa replikoivia, mikä on keskeistä origon elämässä ja kemiallisessa itsekasvussa.

Teoreettisessa kemiassa autokatalyyttiset mallit perustuvat differenssiyhtälöihin ja stokastisiin malleihin, joissa tuote lisää itseään nopeuttavan reaktionopeuden. Kehittyneemmät mallit, kuten hypercycle, kuvaavat autokatalyyttisten sykliensä organisaatiota tiedon säilyttämiseksi ja toiminnan koordinoimiseksi.

Tutkimus autokatalyyttisestä ilmiöstä kattaa sekä kokeellisen että teoreettisen työn. Käytännön sovelluksia on kemian ja biokemian tutkimuksessa sekä origon elämän tutkimuksessa, jossa itseään ylläpitävät verkot voivat osaltaan selittää, miten monimutkaiset kemialliset järjestelmät voivat kehittyä.

Autokatalyyttiset järjestelmät tarjoavat malleja itsensä rakentamisesta ja sopeutumisesta ei-lineaarisiin ympäristöihin sekä niitä hyödynnetään kemian itseorganisaation ja elämäntieteen keskusteluissa.