19 Января 2016
Советский Союз - затянувшийся на 70 лет фильм ужасов.
19 Января 2016
Как мы будем жить после всего, что натворили в Украине? - российский поэт Игорь Иртеньев
02 Сентября 2015
США ввели новые санкции в отношении России
27 Августа 2015
Президент прогнозирует экономический рост в ближайшие месяцы
26 Августа 2015
В Донецке ускоренными темпами мобилизуется группировка войск
26 Августа 2015
Российская валюта слабеет на глазах.
08 Мая 2015
Антимонопольный комитет обязал аптеки снизить цены на лекарства




Прообразом новых солнечных батарей могут стать бактерии

Прообразом новых солнечных батарей могут стать бактерии

06 Мая 2009

Ученые открыли структуру упаковки светочувствительных молекул зеленых бактерий, помогающую организмам чрезвычайно эффективно перерабатывать солнечный свет в химическую энергию, необходимую им для жизни.  

 

Открытие может в будущем привести к созданию нового поколения солнечных батарей, считают авторы исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. 

 

Зеленые бактерии, ставшие предметом исследования ученых, используют энергию света для переработки соединений серы или железа, подобно тому, как растения используют солнечный свет в фотосинтезе. При этом организмы вынуждены довольствоваться очень ограниченным количеством солнечного света, так как живут они в водах горячих гидротермальных источников или в морях на глубине более 100 метров. 

 

Для эффективного использования даже небольших количеств солнечного света светочувствительные молекулы бактериального хлорофилла (бактериохлорофилла) в организмах, похожие на светочувствительные молекулы растений и придающие им зеленый цвет, объединяются молекулярные комплексы - так называемые хлоросомы. 

 

Структура этих хлоросом до сих пор оставалась последней неизученной структурой светочувствительных комплексов молекул, встречающихся в природе. 

 

Причиной этого является необычайное разнообразие хлоросом - разные их типы содержат разное количеств молекул бактериального хлорофилла, которое может составлять до 250 тысяч, имеют различную форму и структуру упаковки молекул. Такое разнообразие молекулярных комплексов, встречающееся в одном и том же организме, невозможно изучить обычными рентгеноструктурными методами. 

 

Для того, чтобы обойти эту проблему, ученым пришлось использовать комбинацию генетических и структурных методов, а также математическое моделирование для изучения структуры одного единственного типа бактериальных хлоросом. 

 

"С помощью генетических методов мы создали клон зеленых бактерий, активность некоторых генов в котором была отключена и он содержал только один тип хлоросом. Этот лабораторный клон при облучении рос намного медленнее своих диких аналогов, что натолкнуло нас на мысль о том, что сложность устройства хлоросом - ключевой фактор их эффективности в переработке света бактериями", - сказал профессор Дональд Брайант (Donald Bryant), руководивший работами, слова которого приводит пресс-служба Пенсильванского университета. 

 

С помощью электронной микроскопии в условиях сверхнизких температур ученые обнаружили, что хлоросомы бактерий имеют трубчатую форму. При этом клоны имели только один тип трубок, тогда как природные зеленые бактерии имели наборы таких хлоросом, организованные в упорядоченные структуры. 

 

Дальнейшие исследования показали, что молекулы хлорофилла в хлоросомах объединены в пары под определенным углом и закручены в винтовые спирали. 

 

Набор хлоросом различного размера с различным количеством хлорофиллов, объединенных в пары и закрученных под разными углами, и определяет способность организмов чрезвычайно эффективно использовать солнечный свет. Он позволят очень быстро доставить полученный свет в любую точку клетки, нуждающуюся в энергии. 

 

"Математическое моделирование показало, что если бы все хлоросомы были одинаковы и упорядочены, доставка энергии света к определенному месту в клетке неизбежно требовала бы включения этот процесс всей системы молекул хлорофилла в организме. Этот процесс требовал бы относительно большое количество времени. В сравнении с несколькими наносекундами освещения, выпадающего этому типу организмов всего несколько раз в день, это время может быть слишком большим", - сказал Брайант. 

 

В случае зеленых бактерий каждый новый фотон света перераспределяется между небольшим набором хлоросом, распределенных в организме хаотически, а потому его энергия используется очень быстро и эффективно. 

 

"Мы могли бы использовать этот принцип в солнечных батареях будущего. В создании искусственных систем, подобных хлоросомам нет ничего сложного", - добавил Брайант.

Это интересно:
2. Туры в Карпаты, Египет, Чехию , большой выбор предложений и цен... порадует Ваш кошелёк.
новости по тэгу: Наука
Источник: http://rian.ru/
<< Предыдущая
Компьютер стал профессиональным...
Следующая >>
Яндекс пошел по стопам iGoogle

HashFlare
ТОП 10: самые читаемые статьи
      Все туры Украины
      Горящие путёвки
      Покупка, продажа
      оренда жилья
      Продажа покупка
      автомобилей
      Каталог готелей
      гостиницы
      Поиск работы
      трудоустройство
      HashFlare
      загрузка...
      Туры в Карпаты
      Туры в Карпаты

      Вуйко 2*
      от 700 грн. на двоих

      Кафе на 30 мест, мангал, хранение багажа, Wi-Fi, стирка и утюжка одежды, автостоянка на 15 авто.
      Туры в Карпаты

      Коттедж SHULC
      от 840 грн. на двоих

      Пятиэтажный коттедж усадьбы «SHULC» находится в 300 метрах от первого подъемника ТРК «Буковель» в с. Поляница.
      Туры в Карпаты

      Затишок 1*
      от 1015 грн. на двоих

      2, 3-местные номера со всеми удобствами и номера-«люкс» (с ТВ). На территории базы есть горнолыжный подъемник.
      Туры в Карпаты

      Эрней Лаз 3*
      от 1295 грн. на двоих

      Современный интерьер, комфорт и карпатское гостеприимство - все это делает отдых гостей поистине незабываемым.