Исследовательская группа из Университета штата Мэн и штата Пенсильвания сделала удивительное открытие: молекулы могут испытывать невзаимные взаимодействия без внешних сил. Это противоречит фундаментальным силам, таким как гравитация и электромагнетизм, которые всегда взаимны.
Невзаимные взаимодействия необходимы для сложного поведения живых организмов. Они ранее объяснялись гидродинамическими или другими внешними силами. Но новое исследование показывает, что невзаимные взаимодействия могут происходить и между отдельными молекулами.
Механизм, описанный в исследовании, основан на локальных градиентах реагентов и продуктов, вызванных реакциями, которым способствует химический катализатор. Катализатор, такой как фермент, может вызывать реакцию, которая создает градиент концентрации. В зависимости от свойств катализатора, одна молекула может притягиваться, а другая отталкиваться.
Этот механизм может играть важную роль в обеспечении взаимодействия молекул друг с другом. Он также мог сыграть решающую роль в процессах, посредством которых простая материя стала сложной жизнью.
Авторы исследования обнаружили, что свойство катализатора, известное как кинетическая асимметрия, контролирует направление реакции на градиент концентрации. Кинетическая асимметрия является свойством самого фермента, поэтому она может подвергаться эволюции и адаптации. Это означает, что невзаимные взаимодействия, допускаемые кинетической асимметрией, могут быть настроены и адаптированы для различных целей.
Невзаимные взаимодействия молекул могут быть использованы для разработки новых типов материалов с уникальными свойствами. Например, они могут быть использованы для создания материалов, которые самособираются или реагируют на внешние раздражители.
Невзаимные взаимодействия также могут быть использованы для разработки новых лекарств. Например, они могут быть использованы для создания лекарств, которые избирательно нацелены на определенные клетки или ткани в организме.
Источник:
Ниладри Сехар Мандал и др., Молекулярная природа невзаимных взаимодействий между взаимодействующими активными катализаторами (Niladri Sekhar Mandal et al, A molecular origin of non-reciprocal interactions between interacting active catalysts), Chem (2023). DOI: 10.1016/j.chempr.2023.11.017
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!