Дробова кооперативнiсть системи з кiлькома станами в оточуючому середовищi

Cooperativity represents a type of the not well-defined quantities implemented in different fields ranging from physics to chemistry, biology, informatics, etc. In the present work, we define the cooperativity from the physical point of view by relating it to the stability of a few-state system with...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2019
Автори:	Teslenko, V. I., Kapitanchuk, O. L.
Формат:	Стаття
Мова:	English
Опубліковано:	Publishing house "Academperiodika" 2019
Теми:	irreversible kinetic processes energy fluctuations dissipating environment cooperativity Hill’s coefficient ligand-receptor assembly -
Онлайн доступ:	https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019154
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Ukrainian Journal of Physics

Репозитарії

Ukrainian Journal of Physics

id	ujp2-article-2019154
record_format	ojs
spelling	ujp2-article-20191542019-04-14T21:13:30Z Fractional Cooperativity of a Few-State System in the Environment Дробова кооперативнiсть системи з кiлькома станами в оточуючому середовищi Teslenko, V. I. Kapitanchuk, O. L. irreversible kinetic processes energy fluctuations dissipating environment cooperativity Hill’s coefficient ligand-receptor assembly - Cooperativity represents a type of the not well-defined quantities implemented in different fields ranging from physics to chemistry, biology, informatics, etc. In the present work, we define the cooperativity from the physical point of view by relating it to the stability of a few-state system with respect to the irreversibility. First, we reduce this system evolving in time to the pair of fluctuating energy levels of different dimensionalities with the initial population of one level, different probabilities of microscopically reversible transitions between the levels, and some probability of irreversible decay of another level. Then we make an average of the reduced system over the energy level fluctuations to provide between-level transition rates with the explicit impacts of external controls on levels’ positions and dimensionalities. Finally, we demonstrate the emergence of the cooperativity of a fractional degree ranging between 2/e and unity when normalized in this system and observe that, at the lower bound of such degree, the system becomes unstable, so that, to restore the stability, one needs either to decrease the irreversible decay rate or to make the reversible backward transitions faster. Кооперативнiсть репрезентує тип недостатньо добре визначених величин, якi знаходять застосування в рiзних галузях фiзики, хiмiї, бiологiї, iнформатики, тощо. В цiй роботi ми визначаємо кооперативнiсть з фiзичної точки зору, пов’язуючи ї ї з наявнiстю стабiльностi для системи з кiлькома станами по вiдношенню до необоротностi. Спочатку ми редукуємо розвинення у часi такої системи до еволюцiї її двох ефективно флуктуюючих енергетичних рiвнiв рiзної розмiрностi за початкового заселення одного рiвня, деяких вiдмiнних ймовiрностей мiкроскопiчно зворотних переходiв мiж двома рiвнями, та деякою ймовiрнiстю необоротного розпаду iншого рiвня. Потiм проводимо для редукованої системи усереднення за енергiями флуктуацiй рiвнiв, що дозволяє для швидкостей мiжрiвневих переходiв точно врахувати вплив зовнiшнiх чинникiв, що контролюють положення рiвнiв та їх розмiрнiсть. Нарештi, ми демонструємо появу в цiй системi дробової кооперативностi, нормований ступiнь якої знаходиться в межах вiд 2/e до одиницi за умови, що перехiд через його нижню границю сягає нестабiльної системи, вiдновлення стабiльностi котрої потребує уповiльнення в нiй швидкостi необоротного розпаду або пришвидшення ї ї оборотних переходiв у зворотному напрямку. Publishing house "Academperiodika" 2019-01-10 Article Article Peer-reviewed application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019154 10.15407/ujpe60.11.1163 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 60 No. 11 (2015); 1163 Український фізичний журнал; Том 60 № 11 (2015); 1163 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe60.11 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019154/1098 Copyright (c) 2019 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine
institution	Ukrainian Journal of Physics
collection	OJS
language	English
topic	irreversible kinetic processes energy fluctuations dissipating environment cooperativity Hill’s coefficient ligand-receptor assembly -
spellingShingle	irreversible kinetic processes energy fluctuations dissipating environment cooperativity Hill’s coefficient ligand-receptor assembly - Teslenko, V. I. Kapitanchuk, O. L. Дробова кооперативнiсть системи з кiлькома станами в оточуючому середовищi
topic_facet	irreversible kinetic processes energy fluctuations dissipating environment cooperativity Hill’s coefficient ligand-receptor assembly -
format	Article
author	Teslenko, V. I. Kapitanchuk, O. L.
author_facet	Teslenko, V. I. Kapitanchuk, O. L.
author_sort	Teslenko, V. I.
title	Дробова кооперативнiсть системи з кiлькома станами в оточуючому середовищi
title_short	Дробова кооперативнiсть системи з кiлькома станами в оточуючому середовищi
title_full	Дробова кооперативнiсть системи з кiлькома станами в оточуючому середовищi
title_fullStr	Дробова кооперативнiсть системи з кiлькома станами в оточуючому середовищi
title_full_unstemmed	Дробова кооперативнiсть системи з кiлькома станами в оточуючому середовищi
title_sort	дробова кооперативнiсть системи з кiлькома станами в оточуючому середовищi
title_alt	Fractional Cooperativity of a Few-State System in the Environment
description	Cooperativity represents a type of the not well-defined quantities implemented in different fields ranging from physics to chemistry, biology, informatics, etc. In the present work, we define the cooperativity from the physical point of view by relating it to the stability of a few-state system with respect to the irreversibility. First, we reduce this system evolving in time to the pair of fluctuating energy levels of different dimensionalities with the initial population of one level, different probabilities of microscopically reversible transitions between the levels, and some probability of irreversible decay of another level. Then we make an average of the reduced system over the energy level fluctuations to provide between-level transition rates with the explicit impacts of external controls on levels’ positions and dimensionalities. Finally, we demonstrate the emergence of the cooperativity of a fractional degree ranging between 2/e and unity when normalized in this system and observe that, at the lower bound of such degree, the system becomes unstable, so that, to restore the stability, one needs either to decrease the irreversible decay rate or to make the reversible backward transitions faster.
publisher	Publishing house "Academperiodika"
publishDate	2019
url	https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019154
work_keys_str_mv	AT teslenkovi fractionalcooperativityofafewstatesystemintheenvironment AT kapitanchukol fractionalcooperativityofafewstatesystemintheenvironment AT teslenkovi drobovakooperativnistʹsistemizkilʹkomastanamivotočuûčomuseredoviŝi AT kapitanchukol drobovakooperativnistʹsistemizkilʹkomastanamivotočuûčomuseredoviŝi
first_indexed	2023-03-24T08:57:21Z
last_indexed	2023-03-24T08:57:21Z
_version_	1795757666015903744

Дробова кооперативнiсть системи з кiлькома станами в оточуючому середовищi

Репозитарії

Схожі ресурси