Armadilhas cinéticas são barreiras de energia que podem impedir que as moléculas atinjam seu estado de energia mais baixo. Para escapar de uma armadilha cinética, uma molécula deve superar a barreira de energia ganhando energia suficiente para alcançar o próximo poço de energia. Isto pode ser feito através de uma variedade de mecanismos, incluindo ativação térmica, tunelamento quântico e força mecânica.

No caso da ativação térmica, a molécula ganha energia do ambiente circundante na forma de calor. Essa energia pode ser usada para superar a barreira energética e escapar da armadilha cinética. A taxa de ativação térmica é determinada pela temperatura e pela altura da barreira de energia.

O tunelamento quântico é um fenômeno que permite que moléculas passem através de barreiras energéticas sem ganhar energia suficiente para superá-las. Isto é possível porque as moléculas têm uma natureza ondulatória e, portanto, podem atravessar barreiras que são muito superiores à sua energia. A taxa de tunelamento quântico é determinada pela largura da barreira de energia e pela massa da molécula.

A força mecânica também pode ser usada para superar armadilhas cinéticas. Isto pode ser feito aplicando uma força à molécula que é maior que a força da barreira de energia. A taxa de escape por força mecânica é determinada pela magnitude da força e pela massa da molécula.

A capacidade das moléculas de escapar das armadilhas cinéticas é importante para uma variedade de processos biológicos, incluindo enovelamento de proteínas, enovelamento de RNA e replicação de DNA. Ao compreender os mecanismos pelos quais as moléculas escapam das armadilhas cinéticas, podemos compreender melhor como funcionam estes processos e como podem ser regulados.

Aqui estão alguns exemplos específicos de como as interações moleculares tornam possível superar a barreira energética:

* No enovelamento de proteínas, o efeito hidrofóbico é a principal força motriz para a formação da estrutura dobrada. O efeito hidrofóbico é a tendência das moléculas apolares de se agregarem na água. Essa tendência é causada pelo fato de as moléculas de água serem polares e, portanto, formarem ligações de hidrogênio entre si. Quando as moléculas não polares estão rodeadas por água, são, portanto, excluídas da água e agregam-se para minimizar o seu contacto com a água. O efeito hidrofóbico pode ajudar a superar a barreira energética ao enovelamento de proteínas, unindo as regiões hidrofóbicas da proteína e formando uma estrutura dobrada estável.
* No dobramento do RNA, a ligação de hidrogênio é a principal força motriz para a formação da estrutura dobrada. As ligações de hidrogênio são formadas entre átomos eletronegativos e átomos de hidrogênio. No RNA, as ligações de hidrogênio são formadas entre os átomos de nitrogênio nas bases e os átomos de hidrogênio na estrutura açúcar-fosfato. As ligações de hidrogênio podem ajudar a superar a barreira energética ao dobramento do RNA, estabilizando a estrutura dobrada.
* Na replicação do DNA, o emparelhamento de bases entre fitas complementares de DNA é a principal força motriz para a formação da dupla hélice. O emparelhamento de bases é a formação de ligações de hidrogênio entre os átomos de nitrogênio nas bases de uma fita de DNA e os átomos de hidrogênio nas bases da outra fita de DNA. O emparelhamento de bases pode ajudar a superar a barreira energética à replicação do DNA, estabilizando a dupla hélice.

Estes são apenas alguns exemplos de como as interações moleculares permitem superar a barreira energética. Ao compreender os mecanismos pelos quais as moléculas escapam das armadilhas cinéticas, podemos compreender melhor como funcionam estes processos e como podem ser regulados.