العلماء يكتشفون مصدر طاقة بكتيرية قد يصل عمره إلى 2.5 مليار عام
تاريخ النشر: 23rd, January 2024 GMT
نشر موقع "سايتك ديلي" تقريرا علميا من جامعة كونستانز الألمانية قالت فيه إن القصة تبدأ في نهاية الثمانينات بصفحة من الورق.
في هذه الورقة، قام أحد العلماء بحساب أن تحويل المركب الكيميائي الفوسفيت إلى الفوسفات من شأنه أن يطلق طاقة كافية لإنتاج حامل الطاقة في الخلية - جزيء أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) وبهذه الطريقة، يجب أن يكون من الممكن للكائن الحي الدقيق أن يزود نفسه بالطاقة.
وخلافا لمعظم الكائنات الحية على كوكبنا، فإن هذا الكائن لا يعتمد على إمدادات الطاقة من الضوء أو من تحلل المواد العضوية.
نجح العالم بالفعل في عزل مثل هذه الكائنات الحية الدقيقة عن البيئة. يعتمد استقلاب الطاقة فيها على أكسدة الفوسفيت إلى الفوسفات، تماما كما تنبأت الحسابات.
ولكن كيف تعمل الآلية البيوكيميائية بالضبط؟ لسوء الحظ أن الإنزيم الرئيسي اللازم لفهم الكيمياء الحيوية وراء هذه العملية ظل مخفيا ــ وبالتالي ظل اللغز دون حل لسنوات عديدة. وفي العقود الثلاثة التالية، بقيت الورقة في الدرج، وتم وضع البحث جانبا. ومع ذلك، لم يتمكن العالم من إخراج هذه الفكرة من رأسه.
والعالم هو بيرنهارد شينك، الأستاذ في معهد علم المسطحات المائية الداخلية بجامعة كونستانز. وبعد ثلاثة عقود من قيامه بالحسابات على الورق، أدى اكتشاف غير متوقع إلى إعادة الكرة إلى مسارها مرة أخرى.
ما كان يدور في ذهنه لسنوات عديدة تم العثور عليه أخيرا: من بين جميع الأماكن، في محطة للصرف الصحي في كونستانز، على بعد بضعة كيلومترات فقط من مختبر بيرنهارد شينك. قام تشوكينغ ماو، باحث الدكتوراه في علم الأحياء من كونستانز، بفحص عينة من رواسب الصرف الصحي واكتشف كائنا حيا دقيقا ثانيا يحصل أيضا على طاقته من الفوسفيت. قام علماء الأحياء في كونستانز بقيادة بيرنهارد شينك بوضع هذه البكتيريا في بيئة لا تحتوي إلا على الفوسفيت كمصدر للغذاء. وبالفعل: زاد عدد البكتيريا.
ويقول شينك: "تعيش هذه البكتيريا على أكسدة الفوسفيت، وعلى حد علمنا، تعتمد فقط على هذا التفاعل. إنها تغطي عملية التمثيل الغذائي للطاقة بهذه الطريقة، ويمكنها بناء المادة الخلوية من ثاني أكسيد الكربون في نفس الوقت. هذه البكتيريا هي كائن ذاتي التغذية، مثل النبات. ولكنها لا تحتاج للضوء مثل النبات، إذ تستمد طاقتها من أكسدة الفوسفيت". والمثير للدهشة أنه تبين أن هذه البكتيريا ليست مجرد نوع جديد، ولكنها في الواقع تشكل جنسا جديدا تماما من البكتيريا.
ومنذ تلك اللحظة، حدثت الأمور بسرعة كبيرة. كرست شبكة كاملة من الباحثين في كونستانز أنفسهم لكشف اللغز، بما في ذلك بيرنهارد شينك، ونيكولاي مولر، وديفيد شليهيك، وجنيفر فليمنغ، وأولغا ماينز. لقد أنتجوا مزرعة نقية لهذه السلالة البكتيرية الجديدة، حيث تمكنوا أخيرا من تحديد الإنزيم الرئيسي الذي يؤدي إلى أكسدة الفوسفيت إلى الفوسفات.
يقول ديفيد شليهيك: "جاء الاختراق مع نيكولاي مولر وتجاربه الإنزيمية". نجح نيكولاي مولر في إظهار نشاط الإنزيم بوضوح، وبالتالي كشف الآلية الكيميائية الحيوية وراء الإنزيم الرئيسي. وابتكرت أولغا ماينز وجنيفر فليمنغ نموذجا ثلاثي الأبعاد لبنية الإنزيم ومركز النشاط لفهم مسار التفاعل.
ويوضح نيكولاي مولر مسار التفاعل قائلا: "ما كان مفاجئا للغاية هو أنه أثناء أكسدته، يبدو أن الفوسفيت يقترن مباشرة بالسلائف الحاملة للطاقة AMP، حيث يتم إنشاء حامل الطاقة ADP. وفي تفاعل لاحق، يتم تحويل اثنين من ADPs المتولدة إلى ATP واحد، والذي يعيش عليه الكائن الحي في النهاية".
أخيرا، اجتمعت المعلومات وأصبحت الورقة الأصلية كومة كاملة من الأوراق، مما أدى إلى نشرها في المجلة العلمية PNAS.
إن اكتشاف نوع جديد من استقلاب الطاقة يعد في حد ذاته نجاحا علميا كبيرا. ومع ذلك، يعتقد فريق البحث أن هذا النوع من التمثيل الغذائي ليس جديدا بأي حال من الأحوال، ولكنه قديم جدا، بل ضارب في القدم: يبلغ عمره حوالي 2.5 مليار سنة.
يقول بيرنهارد شينك: "من المفترض أنه في الأيام الأولى من التطور، عندما كانت الأرض تبرد، كان الفوسفور لا يزال موجودا إلى حد كبير في شكل مخفض جزئيا ولم يتأكسد تدريجيا إلا لاحقا. أن عملية التمثيل الغذائي التي اكتشفناها الآن تتلاءم بشكل جيد مع المرحلة المبكرة من تطور الكائنات الحية الدقيقة".
وبالتالي فإن الآلية الكيميائية الحيوية التي تستخدمها البكتيريا في عملية التمثيل الغذائي ليست جديدة، ولكنها على الأرجح محفوظة من العصور البدائية لكوكبنا: عندما بدأت الحياة على كوكبنا وكان على الكائنات الحية الدقيقة الأولى أن تتغذى على مركبات غير عضوية مثل الفوسفيت.
وفإن النتائج العلمية الجديدة توفر أدلة على التطور الكيميائي الحيوي المبكر على كوكبنا. بالإضافة إلى ذلك، فهي توفر المفتاح لآلية كيميائية حيوية تجعل الحياة ممكنة في أماكن معادية للغاية، وربما حتى على الكواكب الغريبة.
المصدر: عربي21
كلمات دلالية: سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي من هنا وهناك المرأة والأسرة حول العالم حول العالم الطاقة المواد العضوية البكتيريا بكتيريا الطاقة المواد العضوية حول العالم حول العالم حول العالم حول العالم حول العالم حول العالم سياسة من هنا وهناك من هنا وهناك من هنا وهناك من هنا وهناك من هنا وهناك من هنا وهناك من هنا وهناك من هنا وهناك من هنا وهناك من هنا وهناك من هنا وهناك سياسة اقتصاد رياضة صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة التمثیل الغذائی الکائنات الحیة هذه البکتیریا
إقرأ أيضاً:
مصدر يكشف حقيقة زيادة أسعار الكهرباء لشركات الاتصالات
كتب ـ محمد صلاح:
كشف مصدر مسئول بجهاز تنظيم مرفق الكهرباء وحماية المستهلك، أن الحديث عن زيادة أسعار بيع الكهرباء من محطات الطاقة الجديدة والمتجددة لصالح شركات الإتصالات تتم بشكل سنوى وفقا للاتفاق المبرم بين شركات الاتصالات وهيئة الطاقة الجديدة والمتجددة، منوها إلى أنه لا نية لأى زيادات جديدة فى الأسعار خلال الفترة الحالية.
ونوه المصدر فى تصريحات خاصة لمصراوي، إلى أن أسعار بيع الكهرباء المنتجة من محطات الطاقة الجديدة والمتجددة يختلف بيعها من شركة اتصالات لشركة أخرى لأن السعر ليس ثابتا وإنما يتم من خلال تعاقد سنوى خاصة أن إبرام العقد يكون فى شهر يوليو من كل عام.
وأكد أن هناك توجه من قبل شركات الاتصالات العالمية للاستفادة من محطات الطاقة الجديدة والمتجددة فى شراء الطاقة الكهربائية المنتجة مما يتواكب مع التوجهات العالمية نحو الاعتماد على استخدام الكهرباء المنتجة من محطات الطاقة الجديدة والمتجددة لما تساهم به فى خفض معدلات استهلاك الوقود التقليدى والإحفورى.
وأكد أنه تم للمرة الأولى إقرار الزيادة في يوليو من العام الماضي على الرغم من المتغيرات العديدة وأبرزها زيادة سعر صرف الدولار مقابل الدولار وتحريك أسعار الكهرباء التقليدية، منوها إلى أن سعر بيع الكيلووات ساعة المنتج من محطات الطاقة المتجددة يحدد على أساس 3 عوامل وتتضمن قيمة إنتاج الكهرباء المنتجة من محطات الطاقة المتجددة، ومقابل استخدام شبكة الشركة المصرية لنقل الكهرباء، وأيضا مقابل استخدام شبكة شبكات التوزيع.
اقرأ أيضا
فرصة ثمينة لتعزيز التعاون.. السيدة انتصار السيسي تلتقي قرينة رئيس كولومبيا
هل يتم تعطيل الدراسة بسبب الأمطار؟.. الأرصاد تكشف التفاصيل
وزارة الثقافة تُطلق أبلكيشن "نونو" حول أدب الطفل
تسبب أمراض خطيرة.. خبير يُحذر السيدات من الطبخ في الأواني السيراميك -(فيديو)
زيادة أسعار الكهرباء ركات الإتصالات هاز تنظيم مرفق الكهرباء
تابع صفحتنا على أخبار جوجل
تابع صفحتنا على فيسبوك
تابع صفحتنا على يوتيوب
فيديو قد يعجبك:
الأخبار المتعلقة زيادة جديدة في أسعار شرائح وفواتير الكهرباء خلال أيام.. مصدر يكشف أخبار أخبار مصر الأرصاد تعلن أماكن سقوط الأمطار لمدة 6 أيام منذ 3 ساعات قراءة المزيد أخبار مصر اليوم.. رئيس الوزراء يفتتح الملتقى والمعرض الدولى للصناعة منذ 3 ساعات قراءة المزيد أخبار مصر برلمانية: قرار الجنايات بشأن قوائم الإرهاب يؤكد أن مصر دولة قانون منذ 4 ساعات قراءة المزيد أخبار مصر وزير العمل يسلم 169 عقد عمل لذوي الهمم للعمل بشركات خاصة بالعاشر من منذ 4 ساعات قراءة المزيد أخبار مصر حالة الطقس ودرجات الحرارة المتوقعة اليوم الاثنين 25-11-2024 منذ 5 ساعات قراءة المزيد أخبار مصر 6 نصائح مهمة للوقاية من الإنفلونزا.. والصحة تنصح بتلقي "اللقاح" منذ 6 ساعات قراءة المزيدإعلان
إعلان
أخبارمصدر يكشف حقيقة زيادة أسعار الكهرباء لشركات الاتصالات
أخبار رياضة لايف ستايل فنون وثقافة سيارات إسلاميات© 2021 جميع الحقوق محفوظة لدى
إتصل بنا سياسة الخصوصية إحجز إعلانك 28القاهرة - مصر
28 19 الرطوبة: 37% الرياح: شمال المزيد أخبار أخبار الرئيسية أخبار مصر أخبار العرب والعالم حوادث المحافظات أخبار التعليم مقالات فيديوهات إخبارية أخبار bbc وظائف اقتصاد أسعار الذهب أخبار التعليم رياضة رياضة الرئيسية مواعيد ونتائج المباريات رياضة محلية كرة نسائية مصراوي ستوري رياضة عربية وعالمية فانتازي لايف ستايل لايف ستايل الرئيسية علاقات الموضة و الجمال مطبخ مصراوي نصائح طبية الحمل والأمومة الرجل سفر وسياحة أخبار البنوك فنون وثقافة فنون الرئيسية فيديوهات فنية موسيقى مسرح وتليفزيون سينما زووم أجنبي حكايات الناس ملفات Cross Media مؤشر مصراوي منوعات عقارات فيديوهات صور وفيديوهات الرئيسية مصراوي TV صور وألبومات فيديوهات إخبارية صور وفيديوهات سيارات صور وفيديوهات فنية صور وفيديوهات رياضية صور وفيديوهات منوعات صور وفيديوهات إسلامية صور وفيديوهات وصفات سيارات سيارات رئيسية أخبار السيارات ألبوم صور فيديوهات سيارات سباقات نصائح علوم وتكنولوجيا تبرعات إسلاميات إسلاميات رئيسية ليطمئن قلبك فتاوى مقالات السيرة النبوية القرآن الكريم أخرى قصص وعبر فيديوهات إسلامية مواقيت الصلاة أرشيف مصراوي إتصل بنا سياسة الخصوصية إحجز إعلانك خدمة الإشعارات تلقى آخر الأخبار والمستجدات من موقع مصراوي لاحقا اشترك