たのしい演劇

俳優の錬金術　量子生物学Quantum biology 08


『光というのも面白い存在で、私たちが見ているものは、結局は光だ。
その物自体を見ているようで、本当のところは、物が反射する光を見ている。』
　　　　　　　（文系でもよくわかる　世界の仕組みを物理学で知る「はじめに」 より ）

視覚(visual perception)とは
　網膜/retinal,vitamin Aアルデヒド(aldehyde,有機化合物) が受けた光子photonの
電気信号electrical signalへの生物学的変換biological conversion


酵素反応Enzyme catalysis
酵素が触媒する生化学反応Enzyme-catalyzed biochemical reaction
「酵素は選択的な触媒作用を持つタンパク質を主成分とする生体高分子物質」

酵素触媒作用のメカニズムは様々だが　重要な原則要素は
　反応物reactantを生成物produtから分離させる際のエネルギー障壁の減少である
　これは化学触媒作用全てに類似する
活性化エネルギー（Ea）減少は
　反応物分子の割合を増加させ　障壁を克服　生成物を形成させる


量子トンネリングQuantum tunnelling
量子生物学quantum biologyにおける重要な量子効果の1つ

電子トンネリングelectron tunnellingは
生化学的酸化還元反応biochemical redox reaction
(光合成photosynthesis 細胞呼吸cellular respiration)及び酵素触媒作用enzyme catalysisの要素
プロトン.トンネリングproton tunnellingは
DNAの自然発生的変異spontaneous mutationの要素

プロトン量子トンネリングは　芳香族アミンデヒドロゲナーゼaromatic amine dehydrogenaseによる
トリプタミン酸化tryptamine oxidationで 観察されている

量子トンネリング「障壁越え」モデルは プロトン/電子が活性化障壁を通り抜け
古典的なΔG(ギブズの自由エネルギーGibbs free energy) 予測より高速で動作する
トンネル効果は溶液中の触媒反応と非触媒反応は類似しているため 触媒上の利点は無いが
酵素反応速度の比較によると　古典的「バリア越え」の速度定数を約1000倍高める為
　生物生存biological organismにとって大変重要な効果である



ウィラード・ギブズJosiah Willard Gibbs（1839– 1903）
物理学 化学 数学に多大な理論的貢献をしたアメリカの科学者

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