생물학

연구자들은 인간이 생산하는 에너지를 향한 첫 걸음을 내딛습니다

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자신의 몸으로 휴대폰에 전원을 공급하는 것을 상상할 수 있습니까? 노트북은 어떻습니까?

연구원들은 인간이 언젠가 박테리아 내부의 작은 "모터"를 통해 자신의 전기 에너지를 생성 할 수있을 것이라고 말합니다. 보다 구체적으로 이러한 회전 모터는 V1이라고 불리며 인간이 생산 한 에너지를 현실로 만드는 열쇠입니다.

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회전식 분자 모터

"회전 분자 모터의 에너지 변환 효율은 인간이 만든 모터의 에너지 변환 효율보다 훨씬 높습니다."라고 국립 자연 과학 연구소 분자 과학 연구소와 미국의 기능 분자 과학과의 논문 저자이자 연구원 인 Ryota Iino가 말했습니다. 고등 연구 대학원 물리 과학부.

"그리고 회전 분자 모터에 의한 에너지 변환은 가역적입니다. 우리가 그 메커니즘을 완전히 이해한다면 미래에는 고효율, 인간이 만든 모터의 실현으로 이어질 것입니다."

연구팀은 금 나노 입자 탐침을 사용하여 박테리아 Enterococcus hirae에서 정제 된 단일 분자를 관찰했습니다. 그들은 다른 섹션에서 모터가 어떻게 회전하는지 확인하려고했습니다.

그들이 발견 한 것은 모터가 분자 펌프처럼 작동한다는 것입니다. 박테리아 막의 구배에 대해 이온을 운반하기 위해 더 많은 에너지를 생산하기 위해 약간의 에너지 입력이 필요했습니다.

"우리는 화학 에너지가 V1 ​​모터의 기계적 회전으로 어떻게 변환되는지 이해하기 위해 작업을 시작했습니다."라고 Iino는 말했습니다. "우리는 V1 및 관련 회전 모터의 3 차원 구조는 유사하지만 화학적 및 기계적 결합 메커니즘은 매우 다르며 세포 기능이 서로 다른 기능적 메커니즘의 진화를 지시한다는 것을 발견했습니다."

V1 모터는 Vo라는 또 다른 회전 모터와 복합체를 형성하는 것으로 밝혀졌습니다. 이 모터는 나트륨 이온을 세포막에 펌핑하여 그 과정에서 에너지를 생성 할 수 있습니다.

뱀장어처럼

"다음으로 우리는 모터 단지의 에너지 변환 메커니즘이 어떻게 작동하는지 정확히 이해하고 싶습니다."라고 Iino는 말했습니다.

이것은 전기 뱀장어가 화학 에너지에서 전기 에너지를 생산하는 방식과 유사하기 때문에 중요합니다.

"만약 우리가이 메커니즘을 완전히 이해할 수 있다면, 인공 전기 뱀장어 또는 인간에게 이식 할 수있는 에너지 변환이 가능한 배터리를 개발하는 것이 가능할 것"이라고 Iino는 말했다.

이 연구는생화학 저널.


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