Женская имперсонация графа Дракулы (с) (acantharia) wrote,
Женская имперсонация графа Дракулы (с)
acantharia

Categories:

молекулярный электродвигатель

в прошлом я говорила о том, что молекулы, слагающие живую материю, - суть молекулярные машины, часто аналогичные по функциям машинам людей.
Говорить говорила, но не вдавалась в подробности, на что они похожи и как устроены, а потому оставалась, вобщем-то, голословной.

Сейчас попробую рассказать об одной такой фишке. Для пущей наглядности картинки и видюшки прилагаются.
***

Начну издалека.

Главные "работяги" живой материи - белки. Они выпоняют подавляющее большинство активных функций (например, все формы движения живой материи обусловлены именно белками).

Чтоб активно работать, белкам нужен источник энергии. Не глобальное поступление энергии в организм (типа "съели завтрак - подзарядились энергией"), а некий агент, сообщающий энергию непосредственно белку. Ну, как батарейка в портативной устройстве (например, в пульте от телека или в мобильнике), без которой это устройство не будет работать.
Такой "батарейкой" для белков служит молекула аденозин-трифосфата, или попросту АТФ - молекула, обладающая очень высокой энергией связи своих компонентов. Если эту связь расщепить, энергия высвободится. Каждый активный белок присоединяет к себе молекулу АТФ, расщепляет ее и получает себе ее энергию, которую затем расходует на выполнение основной функции.
надеюсь, понятно объясняю... Все поняли, зачем нужно АТФ?

Как всякая батарейка, АТФ нуждается в "перезарядке": и правда, ведь раз после передачи энергии белку она оказывается расщеплена на 2 части, то чтоб ее "перезарядить", надо ее склеить обратно, вложив тем самым в нее новую порцию энергии.

Склеивает ее молекула, называемая АТФ-синтетаза, она же АТФ-синтаза - настоящий молекулярный электрический двигатель.


Комплекс АТФ-синтазы выстроен на липидной (т.е. жирной) мембране, непроницаемой для ионов. Без мембраны никуда, ведь она выполняет роль электрической изоляции.
Итак - мембрана:


Мембрану насквозь пронизывает ротор. Ротор, хоть и погружен в мембрану, может свободно вращаться в ней.
Итак - ротор:


К ротору с помощью вала прилажен АТФ-синтезирующий комплекс:


АТФ-синтезирующий комплекс неподвижно заякорен на мембрану. Якорь по совместительству статор: он имеет в своем составе ионный канал, по которому могут двигаться протоны с одной стороны мембраны на другую.
Итак, якорь:


NOTE электродвигателем АТФ-синтетазы является ротор+якорь. А АТФ-синтезирующий комплекс - это... это... блин, технари, помогите полнощной невеже, скажите, как правильно это называется... вобщем, элемент, приводимый в движение двигателем.

На мембране создается градиент заряда: протоны накачиваются на одну ее сторону. Прошу не путать: градиент создается НЕ атф-синтетазой, а процессами клеточного дыхания. Но это отдельная песня, сейчас же нам важно одно - на мембране есть градиент протонов и => электрический потенциал.


Та сторона, на которой возникает избыток протонов, заряжена положительно, а та сторона, где создается недостаток протонов, заряжена отрицательно.
Электрический потенциал вкупе с осмотическим давлением стремится выровнять градиент протонов.
Единственный путь, по которому протоны могут преодолеть мембрану - ионный канал в статоре АТФ-синтетазы.
Поток протонов приводит в движение ротор.
Вращение ротора механически изменяет конфигурацию АТФ-синтезирующего комплекса так, что тот склеивает молекулы АТФ.


В движении выглядит это следующим образом
(звиняюсь, на видео АТФ-синтетаза изображена вверх тормашками. Переворачивать рисунки подстать видео было лень):





а вот здесь правообладающая падла запретила получение кода для встраивания видео. Тем не менее, мультик хороший, советую залезть посмотреть.
http://www.youtube.com/watch?v=3y1dO4nNaKY

вот так энергия электрического потенциала переводится в энергию химической связи.

Чем не нанотехнологии, ась?
Tags: наукообразно
Subscribe

  • (no subject)

    Устроила толкинистский вброс https://m.vk.com/wall-67629106_38085 Сначала веселилась, потом вдруг бомбануло у меня самой. Про Эльвинг. Я просто…

  • (no subject)

    Еще немного интертрепации Толкина. Об отношениях Фродо и Сэма. Екатерина Михайловна Шульман, российский политолог и публицист: Видна разница…

  • (no subject)

    Две концепции Толкина, которые нам, русскоязычным, сходу и не понять (потому что у нас нет таких проблем). 1. "Дети Эру". Толкин населил Средиземье…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 8 comments