Нано механика
Любимая_жена часто просит меня писать здесь что-нибудь про науку, а я ни как не соберусь. Очень уж много времени уходит на хорошее объяснение. Ведь что бы объяснить, надо сначала самому понять :) Но эта картинка очень сильно меня зацепила, так что попробую рассказать. С химией у меня в школе было средне, так что если что, не бейте ногами. Итак представляю - АТФ-синтаза:
АТФ-синтаза - это фермент, который синтезирует АТФ. АТФ, он же aденозинтрифосфа́т - это основная энергетическая валюта клетки. Почти все процессы в клетке, требующие расхода энергии используют АТФ в качестве топлива. Так вот, АТФ-синтаза это нано-механическая (на самом деле конечно электрохимическая) машина, которая производит АТФ. Работает она на электрохимическом протонном градиенте. (Откуда берется градиент, это отдельная история. Грубо говоря, основных механизмов два - дыхание или фотосинтез). Протоны стремятся пройти через мембрану клетки (или митохондрии у эукариот) под действием градиента, но не могут - мембрана протоно-непроницаема. Пройти можно только через специальный канал в АТФ-синтазе. Через это канал может пройти только один(!) протон за раз. Проходя через канал, протон поворачивает ротор АТФ-синтазы на одну субъединицу (практически на один зубчик шестеренки), и за счет этой энергии синтезируется АТФ. За один полный оборот ротора проходит от 9 до 15 протонов и собираются три молекулы АТФ. Вот такая нано механика. Размер этого механизма - около 10 нм. Разноцветные шарики на картинке - это отдельные атомы. АТФ-синтаза присутствует абсолютно во всех живых организмах. Создана эволюцией как минимум пол миллиарда лет назад, а скорее всего гораздо раньше. КПД преобразования - около 100%. И в клетке таких нано-машин огромное количество.
К чему это я все - примерно так будут выглядеть нано сборщики (если мы конечно когда-нибудь сможем их сделать)
Взято отсюда. Кстати, прекрасный курс лекций о происхождении жизни, с учетом самых последних исследований.
АТФ-синтаза - это фермент, который синтезирует АТФ. АТФ, он же aденозинтрифосфа́т - это основная энергетическая валюта клетки. Почти все процессы в клетке, требующие расхода энергии используют АТФ в качестве топлива. Так вот, АТФ-синтаза это нано-механическая (на самом деле конечно электрохимическая) машина, которая производит АТФ. Работает она на электрохимическом протонном градиенте. (Откуда берется градиент, это отдельная история. Грубо говоря, основных механизмов два - дыхание или фотосинтез). Протоны стремятся пройти через мембрану клетки (или митохондрии у эукариот) под действием градиента, но не могут - мембрана протоно-непроницаема. Пройти можно только через специальный канал в АТФ-синтазе. Через это канал может пройти только один(!) протон за раз. Проходя через канал, протон поворачивает ротор АТФ-синтазы на одну субъединицу (практически на один зубчик шестеренки), и за счет этой энергии синтезируется АТФ. За один полный оборот ротора проходит от 9 до 15 протонов и собираются три молекулы АТФ. Вот такая нано механика. Размер этого механизма - около 10 нм. Разноцветные шарики на картинке - это отдельные атомы. АТФ-синтаза присутствует абсолютно во всех живых организмах. Создана эволюцией как минимум пол миллиарда лет назад, а скорее всего гораздо раньше. КПД преобразования - около 100%. И в клетке таких нано-машин огромное количество.
К чему это я все - примерно так будут выглядеть нано сборщики (если мы конечно когда-нибудь сможем их сделать)
Взято отсюда. Кстати, прекрасный курс лекций о происхождении жизни, с учетом самых последних исследований.