Le cellule non possono sottrarsi alle leggi della fisica e della chimica; le regole della meccanica, così come quelle che governano la conversione di un’energia in un'altra, valgono per esse non meno che per la mac- china a vapore.
È esperienza comune che qualunque cosa, lasciata a sé, finisce con il disordinarsi: gli edifici crollano, gli organismi morti vanno in putrefazione, e così via; questa tendenza universale si esprime nel secondo prin- cipio della termodinamica, il quale afferma che nell’ambito di un sistema isolato il grado di disordine può solamente aumentare.

L’enigma sta nell’ordine elevatissimo che presentano gli organismi viventi a tutti i livelli; un ordine che si impone all’evidenza nelle grandi strutture, come l’ala di una farfalla o l’occhio di un polipo, nelle strutture subcellulari come i mitocondri e le ciglia, nella forma e nella disposizione delle molecole donde tali struttu- re traggono corpo.

Ai fini termodinamici possiamo considerare la cellula e l’ambiente immediatamente circostante come un contenitore ermeticamente chiuso immerso in un mare uniforme di materia che rappresenta il resto dell’universo; per crescere e sostentarsi la cellula deve costantemente creare ordine dentro questo contenitore.