59
4.
Biologik
mikroqurilmalar yaratish, shu jumladan biokimyoviy signallarni elektrik
signallarga aylantiruvchi ditektorlar va biologik mahsulotlardan (fermentlar, antigenlar, hujayra va
x.k) tuzilgan bioaniqlagichlar (biodatchiklar) yaratish.
Mazkur bo‘limda energiya biokonversiyasining elektrokimyoviy energiya bilan bog‘liq bir
necha yo‘nalishlari haqida so‘z yuritiladi. Energiya biokonversiya tizimlari ayni vaqtda har doim
maxsus xususiyatlariga ko‘ra ulardagi jarayonlarning o‘rganilganligi, texnologik qulaylikka
yaqinligi bilan farq qiladi.
Energiya biokonversiya tizimidagi qator muammolar izlanishlar
boshida hamda ulardan
foydalanish jarayonlarida vujudga keladi. Zamonamiz talablaridan kelib chiqqan holda yangi
yaratilajak istiqbolli texnologiyalar ularni atrof muxit va biosfera bilan munosabatlari uzviy
bog‘liq bo‘ladi. Energetikaning atrof-muhit bilan o‘zaro munosabati
ekologiya sohasida
“enerkologiya” termini bilan atalishi taklif etilgan.
Enerkologik nuqtai nazardan keng asoslangan istiqbolli energiya turlaridan biri atom
energiyasi bo‘lsada, ularning bir qator salbiy xususiyatlarga egaligi shu jumladan, issiqlik ajratishi,
radiaktiv nurlar chiqarishi va x.k ko‘pchilikka ma’lum.
YAngi energiya manbalarini izlash, eng avvalo erning issiqlik balansiga zarar etkazmaydigan
tizimlar ishlab chiqishga yo‘naltirilgan bo‘lishi zarur. Ayni vaqda ma’lum bo‘lgan
bunday
manbalardan biri- ekologik toza bo‘lgan quyosh energiyasidir.
Quyosh energiyasidan foydalanish
Bir qator “toza” va “mukammal” quyosh energiyasidan foydalanish sxemasi 2.7-rasmda
keltirilgan.
Quyosh energiyasidan foydalanish ekologik raqobatbardosh texnologiyalardan eng istiqbollisi
desak xato bo‘lmaydi. Ayni paytgacha quyosh energiyasi spektridan elektr toki hosil qiluvchi,
anorganik kristallarga asoslangan yarimo‘tkazgich fotobakteriyalar yaratilgan. Aytish mumkinki,
asosiy vazifa o‘z echimini topgan. Keyingi qilinadigan asosiy vazifa - rentabelli tizim qurishning
texnologik echimini topish bilan bog‘liq.
Ushbu vazifani hal qilishda tabiatda mavjud bo‘lgan fotobakteriyalar va yashil o‘simliklar
fotosintezining birqator mexanizmlaridan foydalanish mumkin. Tadqiqotchilar e’tibori
fotosintez
mexanizmlaridan foydalanib, sun’iy fotosistema qurishga qaratildi.Bunday sistemalardan
foydalanib quyosh nuri kvantlar energiyasidan
kimyoviy energiya potensialida, o‘simliklar
fotosintezining maksimal energiyasiga qaraganda ko‘proq energiya hosil qilish mumkin.
Sun’iy fotosistemalar qurishda fotoretseptorlar sifatida:
1.
Xlorofil va boshqa pigmentlar;
2.
Pigment saqlovchi izolatsiyalangan hujayraviy strukturalar;
3.
Hujayradan ajratilgan fermentli tizimlardan foydalaniladi.
Har qanday energiya almashtiruvchi tizim uchta asosiy blok saqlaydi:
1. zaryad bo‘linishi uchun fotokimyoviy tizim;
2. elektronlarni fermentga tashuvchi mediatorlar;
3. mobilizatsiyalangan elektron yoki “chidamli fotomahsulotlar olish uchun “teshikcha”
(poralar) quyosh nurlari kvantlar energiyasi zahirasidan foydalanish
qobiliyatiga ega fermentli
tizim.
Fotokimyoviy faol mahsulotlar hosil qilishni (faol oksidlash va qaytarilish) ajratish uchun
sun’iy membrana yaratish istiqbolli hisoblanadi. Qator laboratoriyalarda - energiya nuri zahirasini
saqlovchi turli xil potensialllar hosil qiluvchi elektronlar va inert elektrod bilan o‘zaro
ta’sirlashuvchi “teshik” to‘playdigan xlorofil va boshqa pigmentlar qo‘llaniladigan fotoelektrik
jarayonlar o‘rganiladi.
Laboratoriya sharoitida doimiy ravishda fotosintezlash imkoniyatiga ega bo‘lgan tizim yuqori
ishlab chiqaruvchi hisoblanadi. Birinchi navbatda bu - yuqori
samarali fotosintez bilan
xarakterlanuvchi mikrobiologik sistemaga ta’luqlidir.
Ilmiy adabiyotlarda quyoshdan keladigan energiyasi kuchidan qariyib 18 % gachasi mikrob
kulturalar tomonidan qayta hosil bo‘lishi haqida ma’lumotlar mavjud.
SHunday qilib, yaratilgan fotosintezlovchi biotexnologik tizim, quyoshdagi amaliy vazifalarni
echimini topishiga ishonch hosil qilish mumkin, buning :
60
Er yuziga tushadigan butun quyosh nurining 30% igacha foydalanish qobiliyatiga ega
bo‘lgan uzluksiz fotobiokimyoviy tizimni yaratish;
Gen muxandisligi usullari yordamida maqsadga yo‘naltirilgan qimmatli birikmalar:
uglevodorodlar, oqsillar lipidlar va boshqa biologik faol mahsulotlar
sintezlovchi fotobiotexnik
tizim yaratish;
