Подумайте о том, насколько это быстро - 6000 оборотов в минуту. Это очень быстро. И все же, в вашем теле есть моторы, в сравнение с которыми такая скорость выглядит замедленным воспроизведением.
Японцы сильно заинтересовались клеточным механизмом ATPсинтазы с момента открытия вращения мотора в 1996 (См. Дизайн в живых организмах: моторы). Возможно это из-за того, что им нравятся двигатели. ATPсинтаза – это по существу протеиновый комплекс, который генерирует ATP (аденозинтрифосфат), энергетическую валюту клетки. Обнаруживаемый в мембранах митохондрии и хлоропластов, он работает на электрическом потоке протонов от солнечного света (у растений) и пищеварении (у животных). Это реверсивный двигатель – он может также легко генерировать протоны из разложения АТФ. У него пять основных протеиновых частей, включая ротор, статор и распределительный вал. Субъединица F0 работает как рабочее колесо гидротурбины на протонах и вращает стержень. Три пары долек в субъединице F1 катализируют АТФ из АДФ и фосфаты, в трехфазовом цикле ввода, катализа и выдачи. Каждое вращение генерирует 3 АТФ.
Хироши Ено и его команда, как сообщалось в PNAS,1 изобрели новые способы изучения и измерения крошечных моторов. С помощью высокоскоростной камеры, работающей со скоростью 8000 кадров за секунду, они определили вращательную скорость мотора F0F1-ATPсинтаза - 352 вращений в секунду, или 21120 оборотов в минуту.
Хотя этот молекулярный механизм существует во всех формах жизни, они использовали моторы термофильных бактерий. Для отслеживания работы команда прикрепила микроскопическую бусинку к карусели субъединиц c. При температуре 25° C механизм работал с 230 оборотами в секунду. При 45° C он вращался со скоростью 650 раз за секунду. Экстраполируя вверх до 60° C, которая является оптимальной температурой для роста организма, они считают, что он мог бы вращаться со скорость до 1600 оборотов в секунду – невероятных 96000 оборотов в минуту. При этом он вращается почти без трения и практически с идеальной эффективностью. Хотя они осторожничают, ожидая окончательного подтверждения такой огромной скорости, но все же уверены, что измеренные скорости намного выше, чем считалось ранее: «Интересно узнать», - говорят они – «действительно ли такие быстрые вращения имеют место в живых клетках».
1Ueno et al., “ATP-driven stepwise rotation of F0F1-ATP synthase,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 10.1073/pnas.0407857102, published online before print January 24, 2005.
Источник:www.creationsafaris.com