Maks Plank Dinamikası və Özünü Təşkilat İnstitutunun (MPI-DS) Canlı Maddələr Fizikası şöbəsinin alimləri Physical Review Letters jurnalında dərc olunan məqalədə mürəkkəb sistemlərdə enerji maneələrinin necə aradan qaldırılacağına dair mexanizm təklif edirlər. Bu tapıntılar molekulyar maşınların yaradılmasına və aktiv maddənin öz-özünə təşkilini başa düşməyə kömək edə bilər.

Həm fizikada , həm də biologiyada sistemlər minimum enerji vəziyyətinə nail olmağı hədəfləyir: top rampadan aşağı yuvarlananda və qeyri-bərabər qumlu səthin üzərindən yuvarlandıqda, nəticədə çuxurda dayanır. Kənardan daha çox enerji əlavə etmədən, enerji səviyyəsini daha da aşağı salmaq üçün yaxınlıqda bir yamac və ya daha dərin çuxur olsa belə, yenidən hərəkətə başlamayacaq .

Biologiyada bu fenomen zülal qatlanması ilə də tanınır. Xüsusilə mürəkkəb sistemlərdə zülallar yığılmalarını tamamlamazdan əvvəl yerli enerji minimumuna düşə bilər. Bu, onların fəaliyyətinə mane olur və qaça bilməyəcəkləri statik tarazlıq vəziyyətində tələyə düşməsinə səbəb olur.

MPI-DS-dən olan tədqiqatçılar indi qarşılıqlı olmayan qarşılıqlı əlaqənin bu cür vəziyyətləri aradan qaldırmağa necə kömək edə biləcəyini araşdırdılar. Bu qarşılıqlı təsirlər ümumiyyətlə molekulyar strukturlar arasında baş verir və yırtıcı-ov davranışına bənzəyir.

Bir molekul digəri tərəfindən cəlb oluna bilər, digəri isə öz növbəsində birinci tərəfindən itələnir. Bu, daha əvvəl bildirildiyi kimi strukturların və nümunələrin formalaşmasına səbəb ola biləcək dinamik qarşılıqlı əlaqəyə gətirib çıxarır.

Tədqiqatın ilk müəllifi olan Jakob Metson, Səid Osat ilə birlikdə deyir: “Aktiv maddədəki qarşılıqlı olmayan qarşılıqlı təsirlərin bu sistemlərdə enerji maneələrini dəf etməyə kömək edə biləcəyini aşkar etdik”.

Elm adamları öz məqalələrində statik tarazlıq tələsinə qarşı çıxmaq üçün qarşılıqlı olmayan dinamik qarşılıqlı təsirlərdən istifadə edən ümumi mexanizm təklif edirlər. Onların anlayışları daha səmərəli molekulyar sistemlərin yaradılmasına da kömək edə bilər.

MPI-DS-in Canlı Maddələr Fizikası departamentinin direktoru Ramin Golestanian deyir: “Bizim təklif etdiyimiz mexanizm konseptual səviyyədə 3,5 milyard illik təkamül zamanı optimallaşdırıldıqdan sonra bioloji fermentlərin edə biləcəyi şeylərə nail ola bilər”.

Daha çox məlumat: Səid Osat və başqaları, Qarşılıqlı Qeyri Qarşılıqlı Əlaqələrdən istifadə edərək Kinetik Tələlərdən Qaçmaq, Fiziki İcmal Məktubları (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.028301

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları