Физики создали модель биологического наномотора

Структура флагеллярного мотора бактерий. Изображение с сайта ncbi.nlm.nih.gov.

Коллектив японских и американских ученых создал несложную действующую модель, позволяющую лучше понять принцип работы биологических наномоторов, сообщают исследователи в препринте своей статьи (ведущий автор - Анатолий Смирнов), выложенном на arXiv.org.

Биологическими наномоторами называют уникальные микроскопические двигатели, созданные природой: АТРсинтазу и флагеллярный мотор бактерий, позволяющий жгутиковым бактериям самостоятельно передвигаться в пространстве.

Кончик жгутика вращается за счет электростатического взаимодействия между его подвижным основанием диаметром около 50 нанометров (ротор) и неподвижно закрепленным в клеточной мембране комплексом (статор). По некоторым данным ротор может совершать до 1700 оборотов в секунду. Вращение его обеспечивается трансмембранным градиентом (перепадом концентраций) положительных ионов - Na+ и, главным образом, H+ (то есть просто протонов). АТРсинтаза устроена похожим образом.

Модель, созданная исследователями, представляет собой вращающее кольцо (ротор) с тремя "протоноприемниками" - точками, к которым могут присоединяться протоны. В присутствии постоянного электрического поля градиент протонов приводит к тому, что модель начинает вращаться.

По мнению исследователей, модель и теоретическое ее описание, в отличие от предыдущих работ, посвященных наномоторам, удовлетворительно объясняют, как флагеллярному мотору бактерий удается достичь исключительно высоких показателей: вращающий момент 2700-4600 пиконьютонов на нанометр, коэффициент полезного действия - около 90 процентов. Модель также показывает, как флагеллярный мотор может быстро менять направление вращения, что до сих пор оставалось непонятным.

Наука и техника00:0630 ноября 2017
Красноармейцы в финском плену. Лагерь в области Париккала

«Красноармейцы — голодные и нищие колхозники»

Сталин обрек тысячи солдат на мучительную смерть и подарил Финляндию Гитлеру
«Славяне — хорошие рабы»
Цыгане делают миллионы на инвалидах и обращаются с ними как с животными
Satisfaction: курсантов затравили за полуголые танцы
Их обвиняют в оскорблении ветеранов, святынь и родины
«Те, кто издевается в школе, заслуживают смерти»
Российские школьники — о желании убивать одноклассников и учителей
13-летняя Василина очень хочет научиться ходить. Есть специальные протезы, которые ей помогут, но стоят они очень дорогоНовые ноги для Звездочки
Мечта Василины ходить без боли и слез. Вместе мы сможем ей помочь
Израиль? Нет, спасибо
Ненависть к евреям объединила черных, геев, мусульман и любителей свастики
Слава богу
Мормоны вербуют мертвецов, обучают детей сексу и веруют в Христа-американца
Белые рабыни
Мигранты годами насилуют британских девочек. Полиция боится обвинений в расизме
Жесткий приход
Латвийцы искали хорошей жизни, а попали в грибное рабство
По-соседски
Что интересного происходило в республиках бывшего СССР в 2017 году
Старые добрые 90-е
Что ждет Украину в 2018 году
Рижское сопло
Зачем Латвия решила стать космической державой
«Это был протест и вой женщин»
Пионер российского рейва о свободе, экспериментах и забытых писателях 90-х
Алена Долецкая«Это же кровь из глаз!»
Алена Долецкая о пиджаке Путина, аресте Ходорковского и своей новой работе
Найди китайца
Ловкий азиат научит россиян прятаться от властей
Сексуальная контрреволюция
Скандалы с изнасилованиями убивают юмор и скоро уничтожат культуру
Из мира Барби
Некоторым людям мало играть в куклы. Они ими становятся
Горят на работе
Почему порноактрисы все чаще кончают с собой
«Это было очень ярко и больно»
Он всю жизнь рассказывает о сексе с пришельцами. И даже пишет об этом картины
«Они реально боятся ехать в Россию»
История россиянки, переехавшей в американский Сиэтл
Разврат какой-то
Сможете ли вы отличить порностудию от квартиры в Москве?
Копить надо было
В России наступает ипотечная депрессия. Что делать?
«Никогда бы не подумала, что москвичи могут так жить»
Провинциалка искала в столице дешевую квартиру, а попала в кошмар наяву
Жители КапотниЧужой район
Москву окружат гетто для мигрантов