열 활성화의 경우, 분자는 주변 환경에서 열 형태로 에너지를 얻습니다. 이 에너지는 에너지 장벽을 극복하고 운동 트랩을 피하는 데 사용될 수 있습니다. 열 활성화 속도는 온도와 에너지 장벽의 높이에 의해 결정됩니다.
양자 터널링은 분자가이를 극복하기에 충분한 에너지를 얻지 않고 에너지 장벽을 통과 할 수있는 현상입니다. 이것은 분자가 파와 같은 특성을 가지기 때문에 가능하며, 따라서 그들은 에너지보다 훨씬 높은 장벽을 통해 터널을 조정할 수 있습니다. 양자 터널링 속도는 에너지 장벽의 폭과 분자의 질량에 의해 결정됩니다.
기계적 힘을 사용하여 운동 트랩을 극복 할 수 있습니다. 이것은 에너지 장벽의 힘보다 큰 분자에 힘을 적용함으로써 수행 될 수있다. 기계적 힘에 의한 탈출 속도는 힘의 크기와 분자의 질량에 의해 결정된다.
운동 트랩을 피하는 분자의 능력은 단백질 폴딩, RNA 폴딩 및 DNA 복제를 포함한 다양한 생물학적 과정에서 중요하다. 분자가 동역학 트랩을 피하는 메커니즘을 이해함으로써, 우리는 이러한 프로세스가 어떻게 작동하는지와 규제 방법을 더 잘 이해할 수 있습니다.
다음은 분자 상호 작용이 에너지 장벽을 극복 할 수있는 방법에 대한 구체적인 예입니다.
* 단백질 폴딩에서, 소수성 효과는 접힌 구조의 형성을위한 주요 원동력이다. 소수성 효과는 비극성 분자가 물에서 함께 모이는 경향입니다. 이러한 경향은 물 분자가 극성이므로 서로 수소 결합을 형성한다는 사실에 의해 발생합니다. 비극성 분자가 물로 둘러싸 일 때, 그들은 물에서 제외되고 물과의 접촉을 최소화하기 위해 함께 집계됩니다. 소수성 효과는 단백질의 소수성 영역을 모으고 안정적인 접힌 구조를 형성함으로써 단백질 폴딩에 대한 에너지 장벽을 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다.
* RNA 폴딩에서, 수소 결합은 접힌 구조의 형성을위한 주요 원동력이다. 수소 결합은 전기 음성 원자와 수소 원자 사이에 형성된다. RNA에서, 수소 결합은 염기의 질소 원자와 당-포스페이트 골격의 수소 원자 사이에 형성된다. 수소 결합은 접힌 구조를 안정화시켜 RNA 폴딩에 대한 에너지 장벽을 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다.
* DNA 복제에서, DNA의 보완 가닥 사이의 염기 쌍은 이중 나선의 형성을위한 주요 원동력이다. 염기 쌍은 한 가닥의 DNA 기저에서 질소 원자와 다른 DNA 가닥의 염기의 수소 원자 사이의 수소 결합의 형성이다. 베이스 페어링은 이중 나선을 안정화시켜 DNA 복제에 대한 에너지 장벽을 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이것들은 분자 상호 작용이 에너지 장벽을 극복 할 수있는 방법에 대한 몇 가지 예일뿐입니다. 분자가 동역학 트랩을 피하는 메커니즘을 이해함으로써, 우리는 이러한 프로세스가 어떻게 작동하는지와 규제 방법을 더 잘 이해할 수 있습니다.
