التجمعات الجزيئية هي تراكيب لجزيئات كثيفة الرصف، تنشأ عن تآثُرَاتٍ جُزيئية بينية لا تساهمية، مثل: تنضيد، π – π، الأواصر الهيدروجينية وتنسيقات الأيونات المعدنية. مثل هذه التآثُرات تؤدي إلى مكوِّنات جُزيئية غاية في التنظيم وكأنها بلورات جزيئية، وكذلك تجمعات جزيئية أقل تنظيمًا أو مبعثرة.

في الطبيعة، يُعتبر الكلوروسوم (Chlorosome) وهو هوائي تجميع الضوء في بكتيريا الكبريت الخضراء، مؤلفًا من تجمُّع لجزيئات صبغات الكلوروفيلات البكتيرية c وd وe وf ذي غلافٍ دهني أحادي الطبقة، ومن دون سقالة بروتينية. هذا التجمع كفوء في امتصاص الضوء بنسبة 100%، ويتألف من تجمعات أسطوانية بقطر 10 nm، بأطوالٍ يمكن أن تصل إلى بضع مئات النانومترات، وتحتوي على مئات آلاف جزيئات الكلوروفيل البكتيري (شكل 16-2). وبسبب الحجم الكبير والتعقيد المختزل للكلوروسوم، فقد استُخدم في تقنيات استلهام الأنساق البيولوجية الجامعة للضوء.

شكل 16-2: رسم تخطيطي لتركيب منظومة تجميع الضوء في بكتيريا الكبريت الخضراء. اليسار، نموذج الكلوروسوم (الأخضر) يجلس فوق معقد FMO (الأصفر) والذي يربط الكلوروسوم بالغشاء السايتوبلازمي، الحاوي على مراكز التفاعل (الأزرق). الوسط، توضيح للتركيب الأسطواني للكلوروسوم اليمين، يظهر التجمُّع الجزيئي الكثيف لجزيئات الكلوروفيل البكتيري في الكلوروسوم. مُحوّر عن: (2014) ,.Sarovar et al.

شكل 16-3: التركيب النانوي المحاكي للكلوروسوم عن: (2017) ,.Or et al

في محاكاة للكلوروسوم البكتيري، قام (2017) ,.Orf et al بتكوين منظومة نانوية هجينة من صبغات الكلوروفيل البكتيري c وd وe وf المستخلصة من بكتيريا الكبريت الخضراء، محاطة بغشاء بوليمر ثنائي الوحدة، مزدوج الألفة للماء مع تجمعات من كلوروفيل a البكتيري حيث تشكلت تلقائيًّا بفعل الانتقال من حالتها العضوية إلى الطُّور المائي، كما في الشكل 16-3.

بين هذا التركيب ان الأنواع المختلفة من الصبغات. تشترك في النقل الفائق السرعة للطاقة، متخطية النوع الأحادي لحامل الصبغة في الكلوروسوم الطبيعي. كما بينت أهمية البوليمر المشترك القصير الوحدات في بناء انساق جمع الضوء القابلة للتحكم.

مواضيع ذات صلة

Neurology of vision

Other eyes

The compound (insect) eye

The rod cells

The physiology of the eye

The human eye

The Relation of Physics to Biology

تقييم البيئة البحرية بواسطة حساسات النانو

تكنولوجيا النانو في قطاع الزراعة: إعادة ترتيب الجينات

النانو روبوت

تكنولوجيا النانو للوقاية من البكتيريا والجراثيم

دعامات القلب النانوية