Электрический угорь

Перейти в оглавление раздела:Электричество в жизни рыб

Электрический угорь (Electrophorus electricus)

• Читать дополнительно:
• Электрический угорь

Некоторые исследователи, работающие в области биоэнергетики, считают, что сверхэлектрический угорь, клетки которого можно использовать для питания небольших электромеханических устройств.

Дэвид Ла Вен (David LaVan) из Национального института стандартов и технологий (NIST) и Цзянь Сюй (Jian Xu) из Йельского университета (Yale University) считают, что электрогенерирующие клетки угря можно модифицировать и использовать для небольших электромеханических устройств. Они разработали математическую модель, которая характеризуется довольно высокой точностью. С ее помощью они определили необходимые константы и затем построили модель идеальной электрической клетки.

Согласно расчетам математиков, эффективность электроснабжения угря с помощью молекулярного дизайна можно повысить аж на 40%. А кластер из искусственных клеток способен давать постоянный ток мощностью 300 микроватт и поддерживать функционирование небольшого электромеханического устройства.

Электроциты, именно они составляют собой систему клеток электрического угря, все вместе способны давать разряд до 650 вольт, хотя сила тока при этом очень мала. Механизм этого процесса схож с деятельностью нервной системы при передаче нервного импульса. В обычном состоянии ион-проницаемая клеточная мембрана обеспечивает разделение заряда, и внутри электроцитов аккумулируется отрицательный заряд.

При появлении возбуждения в клетках электроцитов выделяется ацетилхолин, который провоцирует раскрытие селективных каналов в клеточной мембране. Ацетилхолин играет аналогичную роль и в передаче нервного импульса. В процессе этого явления происходит перераспределение зарядов в пространстве и возникает разность потенциалов в одном из направлений, которое и становится направлением передачи сигнала. Возникший сигнал в свою очередь провоцирует раскрытие следующих каналов, что влечет настоящую цепную реакцию, которая и служит источником электрического тока. После однократного мгновенного разряда происходит закрытие каналов, а исходный ионный баланс восстанавливается. Клетка вошла в «режим релаксации».