Vid termisk aktivering får molekylen energi från den omgivande miljön i form av värme. Denna energi kan användas för att övervinna energibarriären och undkomma den kinetiska fällan. Hastigheten för termisk aktivering bestäms av temperaturen och höjden på energibarriären.
Kvanttunnelering är ett fenomen som gör att molekyler kan passera genom energibarriärer utan att få tillräckligt med energi för att övervinna dem. Detta är möjligt eftersom molekyler har en vågliknande natur, och de kan därför tunnla genom barriärer som är mycket högre än deras energi. Hastigheten för kvanttunnelering bestäms av bredden på energibarriären och molekylens massa.
Mekanisk kraft kan också användas för att övervinna kinetiska fällor. Detta kan göras genom att applicera en kraft på molekylen som är större än kraften från energibarriären. Hastigheten för flykt genom mekanisk kraft bestäms av storleken på kraften och molekylens massa.
Molekylernas förmåga att undkomma kinetiska fällor är viktig för en mängd olika biologiska processer, inklusive proteinveckning, RNA-veckning och DNA-replikation. Genom att förstå mekanismerna genom vilka molekyler undkommer kinetiska fällor kan vi bättre förstå hur dessa processer fungerar och hur de kan regleras.
Här är några specifika exempel på hur molekylära interaktioner gör det möjligt att övervinna energibarriären:
* Vid proteinveckning är den hydrofoba effekten en viktig drivkraft för bildandet av den veckade strukturen. Den hydrofoba effekten är tendensen hos opolära molekyler att aggregera i vatten. Denna tendens orsakas av det faktum att vattenmolekyler är polära, och de bildar därför vätebindningar med varandra. När opolära molekyler omges av vatten utesluts de därför från vattnet och de aggregeras för att minimera kontakten med vatten. Den hydrofoba effekten kan hjälpa till att övervinna energibarriären för proteinveckning genom att sammanföra proteinets hydrofoba regioner och bilda en stabil veckad struktur.
* Vid RNA-veckning är vätebindningen en viktig drivkraft för bildandet av den veckade strukturen. Vätebindningar bildas mellan elektronegativa atomer och väteatomer. I RNA bildas vätebindningar mellan kväveatomerna på baserna och väteatomerna på sockerfosfatryggraden. Vätebindningar kan hjälpa till att övervinna energibarriären för RNA-veckning genom att stabilisera den vikta strukturen.
* Vid DNA-replikation är basparningen mellan komplementära DNA-strängar en viktig drivkraft för bildandet av dubbelhelixen. Basparning är bildandet av vätebindningar mellan kväveatomerna på baserna av en DNA-sträng och väteatomerna på baserna i den andra DNA-strängen. Basparning kan hjälpa till att övervinna energibarriären för DNA-replikation genom att stabilisera dubbelhelixen.
Det här är bara några exempel på hur molekylära interaktioner gör det möjligt att övervinna energibarriären. Genom att förstå mekanismerna genom vilka molekyler undkommer kinetiska fällor kan vi bättre förstå hur dessa processer fungerar och hur de kan regleras.
