“biotexnologiya asoslari”

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 fotoreseptorlar sifatida:

1. 
   Xlorofil va boshqa pigmentlar;
   
2. 
   Pigment saqlovchi izolasiyalangan 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. 
   mobilizasiyalangan 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 :

• 
  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;

• 
  Vodorod hosil qiluvchi yoki molekulyar azotni qaytarish uchun fotobiotexnik sistema yaratish;
  
• 
  Fotobioniklarning keng rivojlanishi, shuningdek, quyosh energiyasini zahiralovchi va qayta hosil qiluvchi sun’iy tizim yaratish, shu jumladan, suvda quyosh spektridan to’liq foydalanib kislorod va vodorodning suv fotolizi;
  
• 
  Biolyuminessiya mexanizmlari va qonuniyatlaridan foydalanib, quyosh energiyasi zahirasi, fotosintez mahsulotini hisoblash uchun o’lchash qurilmalarini yaratish va x.k.