通常,生物體內的化學反應在 1 秒或更短的時間內進行。另一方面,以生物鐘為例,我們生活和行動的時間尺度大約是 XNUMX 秒,它們之間的差距非常大。這一次,東京大學的研究人員闡明了我們有機體(簡單地由許多生化反應組成)填補這一空白的機制之一。
在這項研究中,Monod-Wyman-Changeux 模型是一種“變構調節”模型(整個蛋白質的結構和活性由於化合物與蛋白質的結合而發生變化),實際上是在體內進行的。擴展為包括酶促反應。然後,當使用計算機模擬進行分析時,澄清了無論每個反應有多快,整體速度都可以減慢數十萬倍或更多。
這是因為隨著反應的進行,更容易與酶結合的分子數量增加,但由於它們壟斷了酶,剩餘的分子幾乎不能與酶結合。據說這是因為反應變得整體緩慢。此外,在檢查這種生化反應中分子數量的變化時,有趣的是發現時間序列非常接近玻璃中分子的運動。
因此,當我們深入研究這種生化反應的模型時,我們發現其中潛伏著一種與被認為主導玻璃的機制非常相似的結構。還發現,隨著酶量的變化,反應途徑也會發生變化,就像各種環境發生變化時液體和玻璃之間會發生轉變一樣,反應時間的行為就像統計力學中的轉變一樣。...
未來,通過了解生命現象的時間尺度是如何確定的,利用生物與玻璃的共性,或許可以控制流經生命現象的時間。