Fenómeno de transporte de una Kinesina como motor browniano con movimiento tipo Hand-Over-Hand.

A Kinesin Transport Phenomena as a Brownian Motor with Hand-Over-Hand Movement Type

El estudio del mecanismo de locomoción en motores proteicos es un tema de actual interés, ya que hapermitido explicar diferentes funciones celulares y, a la vez, ha proporcionado la replicación de motores a escala nanométrica; dicho estudio implica la comprensión de fenómenos estocásticos a microescala en sistemas periódicos que presentan algún tipo de asimetría y que se encuentran fuera del equilibrio térmico, detal manera que se estudia un sistema que está fuera del equilibrio térmico y que a su vez está inmerso en un universo con disipación y generación de ruido térmico blanco, lo que genera un movimiento dirigido y, como tal, el fenómeno de transporte, de modo que se modelan las condiciones de simetría o asimetría del sistema. Desde el descubrimiento del movimiento browniano se han llevado a cabo investigaciones más arduas de los procesos físicos que se pude interpretar bajo este fenómeno y bajo las leyes de la termodinámica. Desde el punto de vista microscópico, el movimiento térmico aleatorio domina este mundo y hace que las fluctuaciones térmicas den origen a movimientos brownianos y a motores brownianos.

1. INTRODUCCIÓN

Se estudia un sistema que está fuera del equilibrio térmico y, a su vez, inmerso en un universo con disipación y generación de ruido térmico blanco, lo que genera un movimiento dirigido y, como tal, el fenómeno de transporte; de modo que se estudian y modelan las condiciones de simetría o asimetría del sistema.

Estos sistemas pueden presentarse tanto macroscópica como microscópicamente. Un sistema a nivel macroscópico, en el que se observaría dicho fenómeno de transporte, se puede presentar, por ejemplo, en un molino de viento o en un reloj de cuerda automática, mientras que en un sistema a nivel microscópico, en donde el ruido térmico es importante.

Para que el sistema permanezca en constante movimiento es necesario mantenerlo alejado del equilibrio termodinámico, y así poder utilizar esa energía de no-equilibrio para lograr, junto con la asimetría del sistema, un movimiento dirigido; este fenómeno de transporte es conocido como Efecto Ratchet. A nivel microscópico existen máquinas que pueden operar en presencia de movimiento térmico, como, por ejemplo, los motores moleculares o sistemas con comportamiento Ratchet; por esta razón, el concepto de motor browniano se utiliza a menudo para los motores tipo biológico y molecular.