通过外部电压源为大肠杆菌的鞭毛电机供电

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 生物物理学的生物物理.
• 分子电机分子电机

背景情况:

• 细菌鞭毛电机是旋转电机,由通过细胞质膜的离子流提供动力.
• 质子驱动力 (PMF) 代表了Escherichia coli中以质子驱动的电机每次充电的最大工作.

研究的目的:

• 为了研究埃斯切里希亚大肠杆菌中电机扭矩和质子运动力之间的关系.
• 为了确定电机效率是否受到质子泄漏或机械性质的限制.

主要方法:

• 细菌纤维细胞被固定在微小管片中.
• 使用外部电压源来控制和测量质子运动力.
• 扭矩被测量为质子运动力的函数.

主要成果:

• 发动机扭矩与高达-150 mV的质子运动力呈现出线性关系.
• 这个范围是以前可访问的两倍.
• 观察到扭矩生成元件在低电位或逆转电位时被禁用,并在恢复正常电位时重新激活.

结论:

• 这些发现支持了一个模型,其中固定数量的质子以高效率驱动每个电机转动.
• 质子泄漏似乎不是电机效率的主要限制.
• 产生扭矩的元素的顺序失活和重新激活有助于电机调节.