Живые организмы могут создавать нанодвигатели, размеры которых в разы меньше самых маленьких движков, сделанных человеком. К перспективным типам биологических двигателей относятся кинезин и динеин (второе название – белки, связанные с микротрубочками). Эти биодвигатели участвуют в транспортировке органелл, везикул и других компонентов цитоскелета. Кинезин и динеин двигаются вдоль микротрубочек. Этот процесс можно сравнить с поездом, идущим по рельсам. Кинезины влекут грузы от центросомы, а динеины – к центросоме.
Источником энергии, необходимой для перемещения белковых двигателей вдоль микротрубочек, служат молекулы АТФ. Кинезиновый мотор по размеру уступает динеинову двигателю. Молекулярный вес кинезина – 380 тыс., динеина – более 1 млн.
Молекула кинезина состоит их трех доменов: двух крупных головных (имеют глобулярную форму), связывающих АТФ и обеспечивающих движение, и длинного биспирального хвостового домена, соединяющего головные домены и связывающий груз. Эксперименты с очищенным кинезином и микротрубочками позволили расшифровать молекулярные механизмы движения. Оказалось, что этот мотор перемещается шагами по 8 нм и обладает тягой около 6 пиконьютон.
В качестве нанодвигателей не менее перспективны жгутики и реснички. В нанотехнологии их называют «водными двигателями». Напомним, что жгутики и реснички – это органы передвижения бактерий, простейших и сперматозоидов. Движение эукариот посредством ресничек обеспечивают те же молекулярные механизмы, движущие динеиновый двигатель. Это наноустройство, преобразующее химическую энергию в механическую, необходимую для движения разных элементов.
К биологическим наномоторам относится F0-АТФаза. Он характерен как для бактерий, так и для митохондрий – энергетических станций эукариот. В митохондриях этот белковый комплекс используется для синтеза АТФ. Движение мотора за счет протондвижущей силы приводит к синтезу АТФ. У бактерий точно такой же двигатель «крутится» в обратную сторону, сообщая бактериальной клетке движение за счет энергии гидролиза АТФ.
Это интересно
Увидеть падающую звезду и загадать желание – один из главных пунктов в списке мечтателя. Интересно, каковы будут впечатления ...
Одной из наиболее значительных фигур в древнегреческом пантеоне богов занимает Артемида - богиня охоты и плодородия. В ...
Обустройство дачного участка это творческий и увлекательный процесс. В результате, которого владельцы превращают земельный участок в место ...
Принято считать, что Союз образовался только благодаря Февральской и Октябрьской революции. в ходе которых было свергнуто ...
«Перемен — требуют наши сердца!» — эти слова из культовой песни Виктора Цоя стали девизом и ...
Боги испытывали неуязвимость Бальдра. Бог весны был добрый и его все любили. Интересно, что на Земле существуют места, ...
Легенды постоянно дают один и тот же урок своему народу: не оставлять связь с Творцом, прислушиваться к ...
»
Знаки времени