Штучна клітина, яка виробляє енергію

Штучна клітина, яка виробляє енергію
Штучні клітини, які самі виробляють енергію

Дослідники всього світу намагаються створити штучні клітини, які зможуть створювати і синтезувати свої складові частини подібно природнім клітинам. Великий крок до створення таких самостійних клітин вже зроблено – вчені з Токійського технологічного інституту навчили штучну клітину генерувати білки і енергію. Досягти цього вдалося завдяки концентрації на розробці клітинної мембрани.

За словами дослідника на ім’я Дзютецу Курума, для створення енергетично незалежної клітини вченим потрібно було створити штучну клітинну мембрану з вмістом білків АТФ-синтази і бактеріородопсину – основних інструментів для створення циклової системи споживання і вироблення енергії на основі зовнішнього джерела, а саме сонячного світла.

Бактеріородопсин – білок мембрани архей (одноклітинні мікроорганізми, які не мають ядра), виконує таку саму функцію, що й хлорофіл у інших організмів — забезпечує перетворення енергії сонячного світла на енергію хімічних зв’язків, діє як залежна від світла протонна помпа. Поглинання кванта світла призводить до швидких структурних змін в молекулі, завдяки яким відбувається перенесення катіона водню з цитоплазми на зовнішню сторону клітинної мембрани.

АТФ-синтаза – група ферментів, яких відносять до класу транслоказ, що синтезують аденозинтрифосфат (АТФ) з аденозиндифосфату (АДФ) і неорганічних фосфатів.

Отже в процесі вироблення енергії білок бактеріородопсин поглинув жовті довжини хвиль і перемістив протони з одного боку штучної мембрани в іншу. В результаті виниклої нерівності позитивно заряджених іонів на різних сторонах мембрани, фермент АТФ-синтаза почав виробляти високоенергетичні молекули. За шість годин освітлення клітина змогла помітно збільшити кількість енергії.

За словами Дзютецу Курума, одержувана енергія може використовуватися для синтезу інших клітинних компонентів. Дослідження показало, що створення незалежних клітин цілком можливе, і це відкриває великі можливості для розробки штучних органів. Надалі дослідникам належить налагодити вироблення більшої кількості білків, в цьому експерименті їх різновид був обмежений.

Також результати дослідження допоможуть вивчити історію протоклітин, які вважають попередниками сучасних клітин. Вивчивши перебіг процесів, які відбувалися, клітини зможуть зрозуміти, як можна використовувати сонячну енергію для подальшого вдосконалення.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*