علمی فناوری 17:29 - 03 شهریور 1398
محققان چگونگی تولید انرژی درونی سلول‌ها و استفاده از این انرژی برای رشد خود را کشف کرده‌اند. کسب دانش در مورد استفاده سلول‌ها از انرژی برای فرآیندهای زیست فناوری صنعتی ضروری است.

نحوه تولید و مصرف انرژی سلول‌ها کشف شد

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس‌دیلی، محققان برخی از اسرار نحوه تولید و استفاده از انرژی توسط سلول‌ها را کشف کرده‌اند. یک مطالعه جدید نشان داده است که می‌توان با استفاده از شرایط تخمیر، تغییر متابولیسم باکتری "ای. کولی"(E.coli) و مخمر نان را از تخمیر به تنفس مشاهده کرد.

این بدان معنی است که سلول‌ها را می‌توان به سمت تولید انرژی داخلی بیشتری سوق داد که منجر به عملکرد بهتر سلول می‌شود.

"ینس نیلسن" استاد دانشگاه فناوری چالمرز سوئد و مدیر علمی مرکز بنیاد "نوو نوردیسک" در دانشگاه فنی دانمارک گفت: این اطلاعات می‌تواند برای طراحی کارخانه‌های سلولی جدید و پیشرفته مورد استفاده قرار گیرد.

سلول‌ها از گلوکز قند استفاده می‌کنند تا به طور مداوم مولکول‌هایی با سطح انرژی بالا به نام ATP تولید کنند. ATPها به عنوان غذای سلولی شناخته می‌شوند که توسط آنزیم‌ها در سلول‌ها به منظور ساختن زیست توده یا انجام دیگر کارهای سلولی مصرف می‌شوند.

به همین ترتیب، هرچه ATP بیشتری تولید شود، آنزیم‌ها بهتر می‌توانند عمل کنند.

محققان دریافته‌اند که ATP در دو مسیر قابل تولید است. حالت اول مسیر تنفسی با عملکرد بالا و در نتیجه تولید ۵/۲۳ ATP به ازای هر مولکول گلوکز است. دومین مسیر نیز مسیر تخمیر با عملکرد پایین است که تنها ۱۱ ATP به ازای هر مولکول گلوکز تولید می‌کند.

محققان شواهد بیشتری یافته‌اند که نشان می‌دهد این دو مسیر مکمل یکدیگر هستند و توانستند با تغییر شرایط تخمیر و میزان قند و پروتئین موجود، تعادل طبیعی بین این دو را تغییر دهند.

محققان همچنین نشان دادند که ساختن برخی از آنزیم‌های کلیدی موجب عملکرد بهتر می‌شود، به این معنی که سلول‌ها از انجام متابولیسم تخمیر کم بازده به تنفس از طریق متابولیسم تنفسی با بازده بالا تغییر می‌یابند.

این تغییر منجر به تولید ATP درون سلولی بیشتر در هر دو مسیر و تولید نمک جوهر در ای.کولی و اتانول در مخمر نانوایی شد.

نیلسن گفت: این فرآورده‌های جانبی ناخواسته هستند و باعث کاهش بازده مولکول‌های مورد نظر برای تولید در کارخانه سلولی می‌شوند.

در نهایت آنچه محققان کشف کردند این بود که سلول‌هایی که بهترین عملکرد خود را داشتند در واقع از هر دو مسیر استفاده می‌کردند. علاوه بر این آنها فاش کردند که هر چه پروتئین‌های بیشتری در دسترس باشد، کارآیی بیشتری هم وجود دارد.

در نتیجه برای به دست آوردن عملکرد سلولی بهتر در تخمیر، بهتر است پروتئین بیشتری به مسیر پر بازده اختصاص یابد.

این تحقیق در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم(PNAS) منتشر شده است.

انتهای پیام


10218523
 
پربازدید ها
پر بحث ترین ها

مهمترین اخبار علمی فناوری

علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» در جهانی که هر روز با بحران‌های مختلف رو‌به‌رو هستیم، استرس به یک جدایی‌ناپذیر از زندگی ما تبدیل شده است.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» سرپرست صندوق رفاه دانشجویان گفت: تعیین نرخ ژتون غذا و اجاره‌بهای خوابگاه دانشجویی سال تحصیلی ۱۴۰۵-۱۴۰۴ در دستور کار این صندوق قرار دارد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» جزئیات برنامه زمان‌بندی انتخاب واحد تکمیلی دوره تابستان دانشگاه آزاد اسلامی اعلام شد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» خواب آلودگی در طول روز معضلی است که بسیاری از افراد را به خصوص در محل کار درگیر می‌کند.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» گوگل در حال آزمایش روشی هوشمندانه‌تر برای مدیریت دانلود برنامه‌ها است.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» به جای دور انداختن شارژر‌های شکسته تلفن همراهتان، راه‌هایی برای استفاده مجدد از آنها وجود دارد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» چگونه می‌توان کودکان را از ابتلا به ذات الریه محافظت کرد؟
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که در ماه ژوئیه (تیرماه) تعدادی طوفان ژئومغناطیسی رخ خواهد داد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» وزیر آموزش و پرورش با بیان اینکه در هر شرایطی آموزش را ادامه خواهیم داد، گفت: برنامه ریزی‌ها را انجام دادیم که از مدرسه تلویزیونی ایران به عنوان بخش تکمیلی و تقویتی حوزه آموزش استفاده کنیم.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» رئیس سازمان امور دانشجویان، بر ایجاد فضای امن و مساعد برای تحصیل دانشجویان و ارتباط مستمر با آنها برای رفع چالش‌های روحی و روانی تاکید کرد.

مشاهده مهمترین خبرها در صدر رسانه‌ها

صفحه اصلی | درباره‌ما | تماس‌با‌ما | تبلیغات | حفظ حریم شخصی

تمامی اخبار بطور خودکار از منابع مختلف جمع‌آوری می‌شود و این سایت مسئولیتی در قبال محتوای اخبار ندارد

کلیه خدمات ارائه شده در این سایت دارای مجوز های لازم از مراجع مربوطه و تابع قوانین جمهوری اسلامی ایران می باشد.

کلیه حقوق محفوظ است