تاثیر دمای ناشی از تابش نور لیزر بر شار انرژی عبوری از یک زنجیره پروتئینی

پروتئین به عنوان بزرگترین درشت مولکول موجود در بدن از جمله مهم ترین اجزای ارگانیسم های زنده است که نقش بسیار اساسی و مهمی را در این سیستم ها دارد. این مواد از توالی زنجیره های آمینواسیدی تشکیل شده اند که براساس نوع پروتئین، تعداد این آمینواسیدها می تواند تا چند هزار نیز برسد. انتقال انرژی زیستی در مولکول های پروتئین یکی از مباحث مهم در بیولوژی می باشد که در فرایندهای بسیاری همچون انقباض عضلات، تکثیر DNA، انتقال پالس نوروالکتریک بر روی نورولما، کار با پمپ کلسیم و سدیم و غیره حیاتی است.

در این کار، انتقال انرژی زیستی در مولکول های پروتئین مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا با در نظر گرفتن تابش لیزر، تاثیر دمای اعمال شده روی سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. با بکارگیری نظریه سیستم های غیرخطی، معادلات تحول سیستم و شار انرژی به دست آمده و اثر دمای اعمال شده و نیز اختلاف دمای بین دو انتهای سیستم مورد مطالعه قرار گرفته است.

شار انرژی در بازه های زمانی مختلف شامل پیک هایی می باشد. به طوری که توالی با طول 20 سایت، پیک های بالاتری را نسبت به دو توالی دیگر با طول های 150 و 300 نشان می دهد. شار انرژی نسبت به دما نیز یک سری نوسانات از خود نشان می دهد. با ثابت نگه داشتن دمای منبع سرد و تغییر دادن دمای منبع گرم، شاهد تغییرات شار انرژی نسبت به اختلاف دمای منبع گرم و سرد بودیم. از طرفی با تغییر همزمان و هم اندازه دمای منبع سرد و گرم، تغییرات شار انرژی نسبت به دمای منبع گرم را بررسی کردیم.

تغییرات شار انرژی نسبت به زمان رفتار کاملا آشوبناک از خود نشان می دهد و با کاهش طول توالی مقدار شار انرژی افزایش می یابد. همچنین در این مطالعه، شاهد تاثیرات دما ناشی از تابش نور لیزر بر روی شار انرژی بودیم به طوری که مشاهده کردیم شار انرژی عبوری از سیستم در دمای 345 کلوین به ماکزیمم مقدار خود می رسد. با اعمال گرادیان دمای متغیر، نتیجه گرفتیم که از اختلاف دمای 10 درجه کلوین به بالا با کاهش طول توالی، مقدار شار انرژی افزایش می یابد. با اعمال گرادیان ثابت دما مشاهده کردیم که وقتی دمای منبع گرم به 345 کلوین می رسد، مقدار شار انرژی به بیشترین مقدار خود می رسد.