从循环环境中获取化学动力
化学物理
2025-10-14 v1 软凝聚态物质
摘要
生命依赖于复杂的代谢分子机器，该机器通过转化高能分子来演化复杂的大分子和组装体。在生命的分子起源处，这种机器并不存在，这意味着需要简单而稳健的物理机制来从环境中获取能量并执行化学功或产生化学动力。然而，从宏观循环环境中获取能量以驱动分子尺度化学过程的机制仍然难以捉摸。在这项工作中，我们提出了一种理论，描述了在具有变化特性的循环储层系统中化学反应的动力学。我们比较了溶剂循环（干湿循环）与参与化学反应的组分循环（反应物循环）。我们发现，对于干湿循环和反应物循环，都存在化学动力最大的共振频率。我们确定了哪种循环类型对于不同分子相互作用在获取化学动力方面更有利。我们发现的约百分之十的获取效率表明，循环环境可能在生命分子起源处催化代谢分子机器中发挥了关键作用。
引用
@article{arxiv.2510.10266,
title = {Harvesting chemical power from cyclic environments},
author = {Pranay Jaiswal and Ivar S. Haugerud and Hidde D. Vuijk and Christoph A. Weber},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.10266},
year = {2025}
}