Πώς να μετατοπίσετε τα γρανάζια σε έναν μοριακό κινητήρα

Οι μοριακοί κινητήρες είναι μικροσκοπικά μηχανήματα που μετατρέπουν τη χημική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια. Βρίσκονται σε όλα τα ζωντανά πράγματα και διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο σε πολλές κυτταρικές διεργασίες, όπως η συστολή των μυών, η κυτταρική διαίρεση και η μεταφορά υλικών.

Η βασική αρχή ενός μοριακού κινητήρα είναι ότι έχει ένα κεφάλι που συνδέεται με ένα συγκεκριμένο μόριο, που ονομάζεται υπόστρωμα. Το κεφάλι στη συνέχεια υφίσταται μια αλλαγή διαμόρφωσης, προκαλώντας την κίνηση του υποστρώματος. Ο κινητήρας μπορεί στη συνέχεια να επαναλάβει αυτόν τον κύκλο για να μετακινήσει το υπόστρωμα σε συγκεκριμένη κατεύθυνση.

Προκειμένου να μετατοπιστούν τα γρανάζια, ένας μοριακός κινητήρας πρέπει να αλλάξει το μέγεθος του βήματος που χρειάζεται. Αυτό μπορεί να γίνει με την αλλαγή της γωνίας του κεφαλιού ή αλλάζοντας το μήκος του βραχίονα του μοχλού.

Η γωνία της κεφαλής καθορίζεται από τη δύναμη της δέσμευσης μεταξύ της κεφαλής και του υποστρώματος. Όσο ισχυρότερη είναι η δέσμευση, τόσο μικρότερη είναι η γωνία της κεφαλής και το μικρότερο μέγεθος του βήματος.

Το μήκος του βραχίονα του μοχλού καθορίζεται από την απόσταση μεταξύ της κεφαλής και του συμπληρωματικού. Όσο περισσότερο ο βραχίονας του μοχλού, τόσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος του βήματος.

Αλλάζοντας τη γωνία της κεφαλής και το μήκος του βραχίονα του μοχλού, ένας μοριακός κινητήρας μπορεί να μετατοπίσει τα γρανάζια και να μετακινήσει το υπόστρωμα του σε διαφορετικές ταχύτητες.