¿Cómo pueden nuestras enzimas realizar un túnel cuántico?

Question

Los protones del hidrógeno se someten a un túnel cuántico en el sol para fusionarse en helio, pero sólo pueden hacerlo cuando están sometidos a un calor y una presión inmensos y los protones y los electrones se separan. Pero nuestro sistema digestivo también utiliza el túnel cuántico para acelerar el proceso digestivo, pero ¿cómo liberan las enzimas los electrones cuando la temperatura de nuestro cuerpo es tan baja?

Answer 1

La probabilidad de que la mecánica cuántica atraviese una barrera depende de la energía implicada en la barrera . Para que dos protones se fusionen es necesario superar una barrera energética de muchos millones de electronvoltios. En cambio, las barreras energéticas para los cambios de configuración en átomos y moléculas suelen ser de unos pocos electrón-voltios o incluso de una fracción de electrón-voltio.

El tunelaje cuántico-mecánico puede producirse en las enzimas a temperatura ambiente porque las barreras energéticas son comparables a las energías térmicas a temperatura ambiente, unos pocos mili-electrón-voltios.

Answer 2

No sé mucho sobre la digestión, así que no estoy seguro de a qué proceso biológico te refieres. Dicho esto, la probabilidad de tunelización sólo requiere energías que son significativas en comparación con la barrera energética. El sol trata de fusionar núcleos, y la energía que une los núcleos es enorme. Así que se necesita mucha energía y temperaturas muy altas. En situaciones químicas, la energía que une un electrón a un átomo o molécula (o la energía que une a los átomos) puede ser millones de veces menor que la barrera energética presente en el sol. Así que no es necesariamente sorprendente que los procesos de túnel químico-energético puedan ocurrir a temperatura ambiente.