Mik azok a molekuláris motorok?

A molekuláris motorok olyan fehérjék összeszerelései az élő szervezetek sejtek környezetében, amelyek komplex hajtogatási és kémiai folyamatok révén különféle célokra mechanikus mozgást végezhetnek, például anyagokat vagy elektromos töltéseket egy sejt citoplazmájában, vagy replikálódnak a DNS -ben, és más DNS -t és más másolatot.vegyületek.A molekuláris motoros fehérjék alapvető fontosságúak az izom összehúzódásokhoz és olyan hatásokhoz, mint például a baktériumok mozgása egy típusú légcsavar-vezérelt úszómozgás révén.A legtöbb természetes molekuláris motor kémiai energiát eredményez a mozgáshoz ugyanabból az alapvető folyamatból, amelyet az organizmusok élettartam -támogatáshoz használnak és mdash;Az adenozin-trifoszfát (ATP) összetett bontás és szintézise révén.A legtöbb molekuláris motoros aktivitás folyékony környezetben zajlik, amelyet termikus erők hajtanak, és amelyet közvetlenül befolyásolnak a közeli molekulák véletlenszerű mozgása, amelyet Brown -mozgásnak neveznek.Ez a szerves környezet, valamint a fehérje hajtogatás és a kémiai reakciók komplex természete, amelyre egy molekuláris motor a működéséhez támaszkodik, megértette viselkedésének megértését, amely évtizedek óta végzett kutatást végez.A skála olyan biológiai anyagok és molekuláris motorok gyártására összpontosított, amelyek hasonlítanak a motorokhoz, amelyekkel a mindennapi tervezés ismeri.Ennek kiemelkedő példája egy olyan motor volt, amelyet az Egyesült Államokban az Egyesült Államokban a Bostoni Massachusetts -i Bostoni Főiskola tudósok csoportja épített, amely 78 atomból állt, és négy év munkát igényelt az építkezéshez.A motornak volt egy forgó orsója, amelynek több órát vesz igénybe egy forradalom előállítása, és úgy tervezték, hogy csak egy irányba forogjon.A molekuláris motor energiaforrásként az ATP szintézisre támaszkodott, és kutatási platformként használták fel a kémiai energia mechanikus mozgásba történő átmenetének alapjainak megértésére.Hasonló kutatásokat végeztek azóta a holland és a japán tudósok, amelyek szén -dioxidot használnak, a fény és a hőenergia által táplált szintetikus molekuláris motorok előállításához, és a legutóbbi 2008 -as kísérletek kifejlesztettek egy módszert egy olyan motor létrehozására, amely folyamatos forgási nyomatékot eredményez.

Biológiai szempontból a molekuláris motorok változatos funkciók és szerkezetek listájával rendelkeznek.A fő szállítómotorokat a miozin, a kinezin és a dynein fehérjék táplálják, és az aktin az izom -összehúzódásokban, amelyek az emberek számára olyan változatos izom -összehúzódásokban jelennek meg, amelyek az emberek számára olyan változatosak.Kutatás arról, hogy ezek a fehérjék működése miként vált olyan részletessé 2011-től, hogy ma már ismert, hogy minden ATP molekulájához egy 50 nanométer hosszú kinezin-molekulát fogyaszt, amely képes a kémiai rakományt 8 nanométer távolságra mozgatni a belsejébenegy cella.A kinezinről ismert, hogy 50% -ban hatékony a kémiai energia mechanikus energiává történő átalakításában, és képesek 15 -szer nagyobb teljesítményt termelni, mint a szokásos benzinmotor.Alapvető fontosságú az izom -összehúzódásokhoz, és az ATP nevű ATP -szintáznak is egy molekuláris motor, amelyet az adenozin -difoszfát (ADP) felépítésére használnak az ATP -ként történő energiaszükséglethez.A 2011 -ben felfedezett talán a legfigyelemreméltóbb természetes molekuláris motor azonban az, amely a baktériumok mozgását hajtja végre.A flagellumnak nevezett baktériumok hátulján lévő hajszerű vetület egy légcsavar hajtású mozgással forog, amely a mindennapi motorok emberi szintjére méretezve 45-szer erősebb lenne, mint az átlagos benzinmotor.