Техника - молодёжи 1978-04, страница 26

Утром вынесли на балкон рулон, напоминающий свернутый ковер. Развернули его и оставили под лучами солнца. И вскоре в глубине квартиры дрогнула стрелка вольтметра, показывая, что сюда устремился с балкона поток электричества. Вечером энергия, которую целый день жадно впитывал «ковер» и отправлял на хранение в аккумуляторы, осветила и согрела жилище, зажгла экран телевизора...

Вполне возможно, что эта заманчивая картина станет реальностью уже к концу нынешнего столетия. Надежду вселяют эксперименты, которые проводит молодой ученый, доктор биологических наук Виталий Самуилов. Он предлагает новый способ преобразования солнечной энергии в электричество с помощью белковых соединений. Способ этот известен в живой природе. Поэтому, чтобы понять его, нужно заглянуть сначала в зеленый лист растения, где вершится великое таинство природы, изум

ляющее уже не одно поколение ученых: превращение солнечного луча в чудесную силу, питающую все живое на земле.

Молекула хлорофилла, придающая зеленый цвет растениям и усваивающая излучение солнца, состоит из множества атомов углерода и азота, свернутых в сложное кольцо вокруг атома магния. Есть у нее и длинный хвост — цепочка спирта. Важная особенность в строении кольца: здесь есть электроны, не только жестко «привязанные» к одному атому или к одной химической связи, но и подвижные, принадлежащие всей системе в целом.

Чтобы «общественные» электроны могли взлететь на более высокую орбиту, нужно совсем немного энергии. Поэтому хлорофилл легко возбудим. Лишь только первые лучи солнца прикоснутся к

нему, дремлющему в зеленом листе, как он тут же встрепенется — и «шерсть дыбом», как у рассерженной кошки. Это «распушились», то есть поднялись на дальние орбиты, «общественные» электроны.

Вообще-то, переход возбужденных электронов на внешнюю орбиту не редкость в мире атомов и молекул. Но хлорофилл уникален. И не только тем, что требует для этого мало энергии. Согласно законам физики, электрон не может долго висеть на чужой орбите. Он должен как-то избавиться от избыточной энергии и, успокоившись, возвратиться на свое место. Обычно лишняя энергия просто отдается в окружающую среду в виде электромагнитного излучения. Но для хлорофилла полученная от солнца энергия совсем не лишняя. Ее необходимо сберечь и обратить на пользу растению — в этом предназначение, смысл существования хвостатой молекулы. И она отдает дли общего дела возбужденные

электроны вместе с «запечатанными» в них солнечными лучами.

Недавно обнаружено соединение феррохинон (комплекс железа с убихиноном), «выщипывающий» из хлорофилла богатые энергией электроны и передающий их на ♦ электронный каскад», где они проходят по длинной цепочке из различных соединений, расставаясь на каждом этапе с частью солнечной силы. По ходу дела образуется какое-то неизвестное пока высоко-энергетическое вещество, благодаря которому и синтезируется впоследствии знаменитый аденозинтрифос-фат (АТФ) — это своего рода энергетическая валюта, финансирующая разные процессы в клетке.

А как же «общипанный» хлорофилл? Он получает назад свои электроны. Впрочем, не всегда они возвращаются. Ведь в конце электронного каскада вместо АТФ мо

жет оказатьс я восстановленный трифосфопиридиннуклеотид, также чрезвычайно энергоемкий, в котором электрон оседает. Но и тут хлорофилл не остается внакладе. Растительная клетка разлагает воду, и отрицательно заряженные ионы ОН отдают зеленому пигменту недостающие электроны.

Вот так хитроумно устроен механизм, преобразующий энергию света в зеленом листе! И чем больше бьются ученые над его тайнами, тем большая сложность открывается перед ними. Принципиально новые сведения удалось получить молодому ученому Виталию Са муилову. Эта работа удостоена премии Ленинского комсомола.

В науку Виталий пришел не совсем обычным путем. Он учился в Чебоксарском педагогическом институте и должен был стать школьным учителем биологии. Но все изменила энтомологическая экспедиция Казанского филиала АН СССР, в которой доверили уча

ствовать и Самуилову. Его тяга к биологии, незаурядные исследовательские способности не остались незамеченными, и вскоре юношу перевели в Казанский государственный университет. А через два года его в числе пяти лучших студсп тов перевели в МГУ, там же он поступил в аспирантуру.

На кафедре микробиологии, куда он пришел, определились два основных направления. Заведующий кафедрой профессор Н. Егоров возглавил изучение биологически ак тивных соединений — ферментов — этих дирижеров биологических процессов, и антибиотиков. А профос сор Е. Кондратьева первой в стра не нанялась тремя необычными семействами бактерий (кесерные пурпурные, пурпурные серные и зеленые серные), которые в отличие от остальных имеют хлорофилл и улавливают солнечную энергию.

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

В РУЛОНЕ?

ОЛЕГ ФРАНЦЕН, наш спец. корр.

24