紧耦合分子马达最大功率效率的界限与相图
统计力学
2013-12-13 v3 软凝聚态物质
生物物理
摘要
在不可逆热力学框架下研究了紧耦合分子马达的最大功率效率 (EMP)。研究发现，EMP 仅取决于热力学流与力之间的本构关系。根据本构关系的特征，将马达分为四种通用类型（线性、超线性、次线性和混合类型），并获得了这四种分子马达对应的 EMP 范围。推导出了 EMP 的精确界限，并将其表示为每个马达步长中燃料释放自由能的显式函数。构建了相图，清晰展示了参数（负载分布因子和每个马达步长中燃料释放的自由能）所在的区域如何决定 EMP 值是大于还是小于 1/2。该相图揭示，在生理条件下使用 ATP 作为燃料的马达，对于较小的负载分布因子 (<0.1)，可以在高于 1/2 的效率下以最大功率工作。
引用
@article{arxiv.1208.2524,
title = {Bounds and phase diagram of efficiency at maximum power for tight-coupling molecular motors},
author = {Z. C. Tu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.2524},
year = {2013}
}
备注
5 pages, 4 figures