Исследователи из Стэнфордского университета (США) показали, как напрямую отбирать носители заряда из фотосинтетической цепи переноса электронов.

Для проведения экспериментов были созданы наноразмерные золотые электроды с заостренными кончиками, которые авторы аккуратно вводили через клеточные мембраны водоросли Chlamydomonas reinhardtii в хлоропласты — органеллы, содержащие хлорофилл. Мембрана плотно облегала электрод, и клетки оставались живыми.

Суть фотосинтеза заключается, как известно, в преобразовании световой энергии в химическую. В ходе этого процесса электроны передаются по специальной транспортной цепи, откуда ученые и извлекают их с помощью электрода. Такой способ выработки электроэнергии может считаться экологичным, поскольку «побочными продуктами» фотосинтеза служат лишь кислород и протоны.

Изображение клетки C. reinhardtii, полученное с помощью просвечивающего электронного микроскопа.

В опытах каждая клетка давала ток всего в один пикоампер, причем уже через час C. reinhardtii погибали. Вероятно, их убивало то, что в области проникновения электрода в мембране все-таки образовывались микроскопические разрывы; кроме того, водоросли теряли энергию, которая в нормальных условиях была бы использована для поддержания жизнедеятельности.

Эффективность сбора электронов составила около 20 процентов, но авторы надеются со временем значительно увеличить этот показатель. В ближайшем будущем они планируют сконструировать новый, менее опасный для клеток электрод и провести эксперименты с другими видами растений, у которых имеются более крупные хлоропласты.

Источник: www.computerra.ru