В искусственной клетке собран фотосинтетический аппарат — Naked Science
5 минут
Редакция

В искусственной клетке собран фотосинтетический аппарат

Исследователи из Италии смогли собрать в искусственной клетке аппарат фотосинтеза. Это открывает перед исследователями принципиально новые возможности.

1200px-blatt-wiki
©Wikipedia

Как мы знаем, фотосинтез – это реакция, преобразующая энергию света в энергию химических связей. Именно путем фотосинтеза растения, используя кванты света, превращают углекислый газ и воду в органические соединения и кислород. Все это позволяет выживать не только самим растениям, но и миллионам других микроорганизмов, населяющих наш мир. Отметим, что у растений фотосинтетический аппарат размещен в мембранах специальных органелл, именуемых хлоропластами. В результате работы хлоропластов генерируется поток протонов через мембрану, благодаря чему возникает протонный градиент. Из-за этого клетки имеют возможность запасаться энергией, синтезируя высокоэнергетические молекулы АТФ.

 

Заметим, что к фотосинтезу способны некоторые бактерии. В их случае местом расположения фотосинтетического аппарата являются цитоплазматические мембраны, а протонный градиент формируется между цитоплазмой и наружной средой.

 

Сейчас ученые обратили внимание на фотосинтетический аппарат пурпурных бактерий. Исследователи решили создать искусственную систему фотосинтеза. Для этой цели был использован лишь основной трансмембранный белок реакционного центра бактерии Rhodobacter sphaeroides, в то время как вспомогательные молекулы применены не были. Подобные эксперименты проводились и ранее: только часто ученые сталкивались с проблемой ориентации белков в мембранах. При их встраивании они «смотрели» в разные стороны, что не позволяло создать правильный протонный градиент. Однако сейчас ученые смогли добиться создания настоящей протоклетки – гигантской липидной везикулы, – имеющей встроенные в мембрану реакционные центры, ориентированные в нужную сторону.

 

Принцип сборки мицеллы с селективной ориентацией реакционных центров / ©Emiliano Altamura et al., PNAS, 2017

 

Для достижения нужного эффекта был применен метод переноса капель. Реакционные центры поворачивались в необходимые стороны за счет гидрофобных взаимодействий. Полученные учеными везикулы обладали диаметром примерно 20 мкм, отличались стабильностью и имели достаточно высокую плотность белков – они содержали примерно один реакционный центр на 2200 молекул липидов. За счет коротких вспышек света ученым удалось выяснить, что фотосинтетические белки в таких везикулах проявляют активность. Полученные результаты открывают перед исследователями новые возможности, если говорить об искусственном фотосинтезе. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 16:23
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, строительству российской орбитальной станции дали зеленый свет. Практическая реализация программы должна начаться вскоре.

10 часов назад
4 минуты
Илья Ведмеденко

Истребитель F-15C Eagle Военно-воздушных сил США уничтожил цель ракетой AIM-120 AMRAAM на максимальной дистанции из всех известных.

Позавчера, 10:28
5 минут
Ольга Иванова

Ученые из Австралии узнали, на протяжении какого периода времени сохраняется эффект эйфории после употребления марихуаны. Это необходимо, например, для более эффективного применения лекарств на основе каннабиса или понимания того, сколько времени необходимо, чтобы сесть за руль.

Позавчера, 10:28
5 минут
Ольга Иванова

Ученые из Австралии узнали, на протяжении какого периода времени сохраняется эффект эйфории после употребления марихуаны. Это необходимо, например, для более эффективного применения лекарств на основе каннабиса или понимания того, сколько времени необходимо, чтобы сесть за руль.

8 апреля
13 минут
Мария Азарова

Когда знаменитый епископ Лунда Педер Винструп умер, его похоронили в семейном склепе в Лундском соборе вместе с женой. После реставрации собора в XIX веке гробы перенесли в общее хранилище, а в 2012 году ученые решили исследовать мумифицированные останки. Неожиданно в ногах Винструпа обнаружили небольшой кулек — завернутое в ткань тело недоношенного ребенка. Это открытие вызвало резонный вопрос: как эмбрион попал в гроб к епископу и имели ли они родственную связь?

Позавчера, 16:23
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, строительству российской орбитальной станции дали зеленый свет. Практическая реализация программы должна начаться вскоре.

17 марта
12 минут
Василий Парфенов

Продолжавшееся более пяти лет уголовное дело подошло к завершению: серийного сетевого сексуального маньяка осудили на 75 лет тюремного заключения. Чтобы поймать человека, растлившего 375 несовершеннолетних девушек, потребовалось пойти на беспрецедентные и этически спорные меры: создать вредоносное ПО и подсунуть злоумышленнику видеоловушку со встроенным вирусом.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: