زندگی سلامت و تندرستی

کشف نحوه تولید و مصرف انرژی سلول‌ها

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.

به گزارش روکیدا، 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.

حتما بخوانید:
انتقال داده‌ها آسان می شود: همکاری اپل،گوگل و توئیتر

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.

مطالب مرتبط

تاثیر باکتری‌های روده‌ای بر شکل‌گیری مغز کودکان!

کیوان

چرا فرزندان متولد شده از مادران چاق در معرض ابتلا به سرطان هستند؟

کیوان

اولین قلب چاپ سه بعدی جهان ساخته شد!

عباس رهامی

آیا دندان خراب و عدم رعایت بهداشت دهان ما را می کشد؟!

عباس رهامی

پنتاگون، لیزری در اختیار دارد که هویت اشخاص را از روی ضربان قلب تشخیص می‌دهد!؟

نوید بیک زاده

پیشرفت سریع ستاره پیما مدارگرد اسپیس ایکس ، دیگر چیزی نمانده

عباس رهامی

خمیر خام را چرا نباید خورد؟ خوردن خمیر خام چه مشکلاتی ایجاد می کند؟

Rozhin

چرا دوست داریم جانشین ما یک ربات باشد؟!

کیوان

استفاده از انگشت دست به جای گوشی!

کیوان

نقش آویشن در نابودی سلول‌های سرطانی چیست؟

کیوان

چرا باید خونریزی بینی را جدی بگیریم؟

کیوان

آب انار از مغز جنین حفاظت می‌کند؟

کیوان

قلب دوم چگونه از بیماری‌ها خبر می‌دهد؟

کیوان

مایکروسافت پیامک ها را ساماندهی می کند!

کیوان

یوتیوب پردرآمدترین اپلیکیشن در حوزه محتوای ویدئویی

کیوان

نقش اسپیکرهای هوشمند در تحول صنعت بازی

کیوان

نسل جدید ربات آموزش دهنده پینگ پنگ

کیوان

ز نخستین دوچرخه الکتریکی دارای پیل سوختی کی رونمایی می شود؟

کیوان

دیدگاه شما چیست؟