Täydellinen voimansiirto: Solun pikkuruinen nanokone siirtää energiaa ilman hukkaa

ATP-syntaasi. Tässä ei hukata energiaa. Kuva: Alex. X, Creative Commons (CC BY-SA 3.0).



Joel Kontinen

Yksikään ihmisen suunnittelema laite ei siirrä energiaa sataprosenttisesti, siis ilman minkäänlaista hävikkiä.

Mutta meidän joka solussamme on pikkuruisia nanokoneita, jotka muuntavat protoneja tuottamaan ATP-tä (adenosiinidifosfaattia).

Ne ovat ällistyttävän tehokkaita koneita, jotka saanevat insinöörit näyttämään vihreiltä kateudesta.

Solut käyttävät ATP:tä polttoaineena.

Joukko japanilaisia tutkijoita julkaisi hiljattain Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) -lehdessä tutkimuksen tämän entsyymin energiansiirrosta.

He käyttivät artikkelissaan sanaa täydellinen (perfect) 13 kertaa, mikä kertonee jotain tästä pikkuruisesta mutta silti hämmästyttävän nerokkaasta laitteesta.

Soluissamme on myös muita nanokoneita, esimerkiksi spliseosomi ja solun kiskoilla kävelevät postimiehet kinesin ja dynein.

Lisäksi solumme tuottavat 100 000 uutta nanokonetta tunnissa.

Solujamme on kuvattu pienoiskaupungeiksi, jotka toimivat sataprosenttisen tehokkaasti.

Tämä jos mikä kertoo meille ällistyttävän nerokkaasta suunnittelusta.

Täydellinen energiansiirto. Kuva: Asw-hamburg~commonswiki, CC BY-SA 2.5.


Lähde:

Soga, Noaki et al. 2017. Perfect chemomechanical coupling of FoF1-ATP synthase. Proceedings of the National Academy of Sciences.(9.5.).

Pikkuruinen nanomoottori ei väsy koskaan

Joel Kontinen

Soluissamme käy kaiken aikaa melkoinen kuhina. Physorg.com kertoi äskettäin uudesta löydöstä, jonka tähtenä loistaa pikkuruinen nanomoottori. Se tuottaa ATP:tä eli adenosiinitrifosfaattia.

ATP:llä on elintärkeä tehtävä solun energiantuotannossa. Siinä missä auto tarvitsee bensiiniä, siinä solu tarvitsee adenosiinitrifosfaattia.

Ihminen tarvitsee osapuilleen painonsa verran ATP:tä vuorokaudessa.

ATP:n synteesissä tarvittava moottori on niin pieni, että millimetrin alueelle niitä mahtuu 100 000 kappaletta. Niitä ei juurikaan voi syyttää laiskottelusta: ne pyörivät 7000 kierrosta minuutissa – yötä päivää.

Thomas Meier Max-Planck instituutista ja kollegat saivat hiljattain selville, että solut käyttävät nanoroottoreiden vettä muuntaessaan energiaa käyttökelpoisempaan muotoon.

ATP puhuu selvää kieltä luomisesta. Jo ensimmäinen solu tarvitsi sitä. Se ei ole mitenkään voinut kehittyä sattumalta.




Lähde:

Cells use water in nano-rotors to power energy conversion. Physorg. com 3.8. 2010. http://www.physorg.com/news200047448.html