Las células han de obedecer las leyes de la física y de la química. Las reglas de la mecánica y de la transformación de una forma de energía en otra se aplican a una célula igual que a una máquina de vapor.
Sin embargo, es necesario admitir que una célula tiene unos rasgos asombrosos que, a primera vista, parecen colocarla en una categoría especial, Es bien conocida que con el tiempo las cosas abandonadas a su suerte pasan a quedar desordenadas: los edificios se derrumban, los organismos muertos se descomponen, etc. Esta tendencia general se halla expresada en la segunda ley de la termodinámica, que afirma que el grado de desorden del universo (o de cualquier sistema aislado) sólo puede aumentar.
Lo asombroso es que los organismos vivos mantienen, a todos los niveles, un alto grado de orden; y como se alimentan, se desarrollan y crecen de él.
Por consiguiente, el aumento de orden dentro de la célula viva ha de ir acompañado de un aumento aún mayor de desorden en el ambiente de la célula. El calor es energía en su forma más desordenada; el choque al azar de las moléculas, y la célula cede calor al medio mediante reacciones que ordenan las moléculas que la célula contiene.
El incremento del movimiento al azar, incluidas las distorsiones de los enlaces, de las moléculas del resto de universo generan un desorden que compensa con creces el incremento de orden en la célula, tal como requiere las leyes de la termodinámica para los procesos espontáneos.
[...] estructuras celulares mantenidas por enlaces no covalentes no son capaces de autoensamblarse. Una mitocondria, un cilio o [...]
[...] Las células están formadas en gran parte por proteínas, que constituyen más de la mitad del peso seco de la célula. Las proteínas determinan la forma y la estructura de la célula y también actúan como los principales instrumentos de reconocimiento molecular y como catalizadores. A pesar de que es cierto que el ADN almacena la información para generar una célula entera, tiene poca influencia directa sobre los procesos celulares. El gen de la hemoglobina, por ejemplo, no puede transportar oxígeno: ésta es una propiedad de la proteína especificada por el gen. Las moléculas de ADN y de ARN son cadenas de nucleótidos, químicamente muy semejantes entre sí. En cambio, las proteínas están formadas por un conjunto de 20 aminoácidos muy diferentes, cada uno de los cuales presenta una personalidad química distinta . Esta variedad hace posible la enorme versatilidad de las propiedades químicas observada en las distintas proteínas, y posiblemente explica por qué durante la evolución se han seleccionado las proteínas en lugar de las moléculas de ARN para catalizar la mayoría de las reacciones celulares. [...]