Схема подключения бпв 10 14: 105. 14-10, ; ? [1989 ..

alexxlab | 28.09.1984 | 0 | Разное

Содержание

Ижевский блок БПВ-14-10 » Авто-Мото-Ремонт

В этот статье мы небудем рассматривать ремонт ижевского блока БПВ-14-10 путем замены неисправных тиристоров,транзисторов и.т.д. Переделаем его под интегральный регулятор напряжения Я112А1 от жигулевского генератора Г-222 (можно взять аналогичный “москвичёвский” Я112В1). Размеры его небольшие, он вполне поместится в корпусе ижевского блока, но что более важно – он, как и блок БПВ-14-10, регулирует напряжение по минусу (т.е.отрицательным регулированием).

Рис. 1. Жигулевский и москвичевский интегральные регулятры

Переделка заключается в следующем:
Удаляем плату с радиодеталями и тиристоры с нашего блока

Рис. 2

В месте установки интегрального регулятора удаляем так же фиксаторы фазных планок выпрямителя как показано на фото красными стрелками

Рис. 3. Красными стрелками показаны фиксаторы, которые необходимо удалить

Рис. 4. Так выглядит блок БПВ-14-10 после удаления фиксаторов

Аккуратно зачищаем места пайки по плюсовой и минусовой шине.

На шине клеммы “X3” удаляем часть токоведущей дорожки, чтобы отделить клемму “Х3” от спайки дополнительных диодов блока

Рис. 5. Красная линия – место удаления печатной дорожки клеммы “Х3”. Синяя линия – перемычка для первого варианта переделки

В интегральном регуляторе Я112А1 небольшими отрезками проводов делаем распайку, клеммы “В” и “Б” соединяем перемычкой и отсюда же выводим отвод к клемме “Ш” и к массе (это противоположная металлическая сторона регулятора). Также припаиваем отрезки проводов (чтобы не путаться, удобно подобрать провода разного цвета).

Рис. 6. Впайка проводов в интегральный регулятор: красный провод – к клеммам “В” и “Б”, зеленый – к клемме “Ш”, черный – масса.

Теперь впаиваем интегральный регулятор в ижевский блок:
Провод от клеммы “Ш” припаиваем к разъему “Х1”, массу – к минусовой шине, плюс (перемычка между “В” и “Б”) – на плюсовую. Для надежной фиксации можно интегральный регулятор приклеить к блоку или клеем, или двухсторонним скотчем.

Чтобы подключить сигнальную лампу дозарядки, можно соединить разъем “X3” с любым из разъемом “X5”, “X7”, “X4” (т.е.к любой фазной клемме, но удобнее к “X7”). В проводке мотоцикла мы ничего не меняем, но при этом у нас при включении зажигания лампа контроля дозарядки гореть не будет, а при работе двигателя, при исправном генераторе, выпрямителе и интегральном регуляторе, она будет светиться.

Рис. 7. Впаянный в блок интегральный регулятор. Красная стрелка – место удаления печатной дорожки клеммы “Х3”

Кому данный вариант покажется неудобным, можно воспользоваться жигулевским реле контроля лампы дозарядки РС-701 или аналогичным реле с ЯВЫ-638 (но явовское значительно дороже жигулевского). Закрепить его можно в нижней части ижевского блока, подключив реле к блоку как показано на рисунке. В данном случае работа лампы контроля дозарядки будет работать в привычном нам режиме. Схема реле РС-701 и его схема впайки в блок БПВ-14-10 приведена ниже:

Рис. 8

Можно воспользоваться и третьим вариантом подключения данной лампы (так же, как и на автомобилях “Жигули”, начиная с пятой модели). Берем три диода (с прямым током 10 А), впаиваем их к клеммам “X4”, “X5”, “X7” (как показано на рисунке),

Рис. 9

Рис. 10.

а противоположные концы соединяем между собой и припаиваем к клемме”В” интегрального регулятора. При этом перемычку между клеммами “В” и “Б” удаляем. Для исключения радиопомех можно установить между плюсовой и минусовой шинами конденсатор на 2,2 мкФ (можно взять с жигулёвского генератора). Опять в проводке мотоцикла мы ничего не меняем, но в панели приборов прийдется сделать некоторые изменения:на мотоциклах ИЖ пятого поколения можно перенести подпружиненный центральный контакт с патрона лампы контроля дозарядки в незадействованый патрон лампы контроля давления масла и, соответственно, данное табло на приборах будет показывазывать работу генератора.

Или делаем так: в контрольных лампах приборной панели сделано плюсовая и минусовая шины. На плюсовой расположены лампы поворота, нейтрали, давление масла. На минусовой – лампа дозарядки и лампа дальнего света. Наша задача – разрезать минусовую шину между этими патронами ламп и запитать патрон лампы контроля дозарядки от плюсовой шины. В мотоциклах ИЖ четвертого поколения достаточно перепаять соответствующие провода.

В третьем варианте нашей переделки при выходе из строя сигнальной лампы дозаряда на клемму “В” интегрального регулятора не будет поступать напряжение питания, а значит, генератор не будет работать. Чтобы этого избежать, достаточно параллельно контрольной лампе дозаряда (в панели приборов) необходимо припаять резистор мощностью 2 Вт и сопротивлением 51 Ом.

Для блоков БПВ-14-10 с разнесенными клеммами переделка делается также, а нумерация клемм приведена на рисунке 10:

Рис. 11

Регулятор напряжения иж юпитер 5

Мотоцикл ИЖ Планета 4 выпрямитель-регулятор напряжения основная роль которого является выпрямление тока, зарядка аккумулятора и питание всех электрических приборов мотоцикла от генератора переменного тока мощностью 100вт. Выпрямитель-регулятор изменяет переменный ток в постоянный и делает его более стабильным.
Что сказывается в лучшую сторону на освещение, работу прерывателя указателей поворотов и стоп сигнала. Исправность выпрямитель-регулятора напряжения и заодно исправность генератора на мотоциклах ИЖ проверяется с помощью контрольной лампы. При заглушенном двигателе контролька горит, при заведенном гаснет. Это говорит о том что генератор и выпрямитель-регулятор исправны.

Уход за выпрямитель-регулятором заключается в очистке от пыли и грязи.

Грязь тормозит охлаждение выпрямитель-регулятора, что проводит к выходу его из строя.

Для правильного подключения, выпрямитель-регулятора напряжения на мотоцикле иж планета 4, на следующем фото видно какого цвета провод и куда подключен на соединительной колодке.
Условные обозначения выводов на блоке выпрямитель-регулятора БПВ 14-10.
-x1- минус обмотки возбуждения генератора, цвет провода Ч — чёрный
-x2 – минус аккумуляторной батареи (масса), цвет провода Кч — коричневый
x3 – плюсовой провод на контрольную лампу щитка приборов, цвет провода Г — голубой
x4, x5, x7 – фазы статорной обмотки генератора, цвет провода Р — розовый
x8 – плюс аккумуляторной батареи, цвет провода К — красный

Схема электрическая принципиальная блока БПВ 14-10Б

Если нужна картинка схемы большего резмера можно скачать по этой ссылке совершенно бесплатно.

При эксплуатации мотоцикла ИЖ Планета 4 работа выпрямителя-регулятора сказалась в лучшую сторону. Освещение стало стабильным, реле поворотов работает чётче.

Стоит у меня в гараже мой “Старый друг” ИЖ Ю-5 подаренный мне еще на окончание школы! Единственным хозяином которого являюсь только я. Не ездил на нем давно, уже более 10 лет, да и не заводился он, не было зарядки, постоянные проблемы с кулачками и дохнувшими катушками зажигания, и конечно же правый горшок! Пришло время реанимировать товарища!
Решено было установить БСЗ, сделать нормальную зарядку с элементами авто и заменить проводку!
Иду в магаз покупаю детали:

1. Реле – регулятор 2101, 2106.
2. Диодный мост генератора (подойдет от ВАЗовских и ГАЗовских генераторов.
3. Конденсатор для диодных мостов (по моему все одинаковые на ВАЗ и ГАЗ)
4. 2 свечи от ГАЗ с электронной системой зажигания.
5. 2 высоковольтных силиконовых провода коротких (я брал за полтинник в каком-то гаражном копе)

Катушка зажигания (ВАЗ 1111, ГАЗ с двигателем 406) двухвыводная, сухая.
7. Коммутатор (ВАЗ 2108)
8. Датчик Холла (ВАЗ 2108)
9. Соединительные колодки для коммутатора и Датчика Холла.
10. Аварийное зажигание.(на всякий случай)
11. Клеммы, провода, изолента и гайка — думаю есть у всех в гараже
12. Заказал пластину модулятора и пластину крепления датчика холла в инете самому точить было в лом))

Установка БСЗ
1.Снимаем контакты прерывателя, катушку, конденсатор и всю прочую лабуду от контактного зажигания.
2.Ставим коммутатор в правый бардачек, катушку под бак.
3.Откручиваем болт генератора.
4.Ставим модулятор.
5.Крепим датчик Холла.
5.1. Крепим модулятор, но не затягиваем!
6.Соединяем все по следующей схеме.
Сохранить в Альбом Схема 1Схема 1

7.Одеваем бронепровод на свечу, подсоединяем к катушке.

делается все по первой схеме, делается все элементарно и по времени можно управиться за час с перекурами.
8. Подключаем катушку зажигания.

Сохранить в Альбом Схема 2 цветнаяСхема 2 цветная

Зажигание выставляется элементарно: поршень в ВМТ далее 3.5 мм назад и для удобства поиска момента искры был куплен блок мгновенно диагностики “МД-1”

Далее занимаемся зарядкой
1.Выкидываем все элементы старой системы зарядки
2. Щетки.Поскольку применяемое реле-регулятор управляет током на роторе через (+), то нужно сделать следующее. На корпусе генератора установлены колодки пластиковые, которые позволяют изолировать соединения проводов от корпуса. Находим соединение щеточного белого и короткого проводка с черным проводом и освобождаем щеточный проводок (выкручиваем гаечку на М3). На нем насажена клемма 3мм, ее рассверливаем до 4 мм. И теперь эту клемму одеваем на крепежные винты самой колодки и затягиваем, тем самым подаем на щетку (-).

3.Диодный мост. На БПВ подходят черные провода (-) на левую нижнюю часть БПВ и красные провода (+) на среднюю нижнюю часть БПВ. И три розовых на правый бок БПВ. Черные освобождаем и скручиваем, так же поступаеам и с красными.

А розовые (они идут от генератора от каждой фазы и подводят переменный ток с каждой фазы, которых всего три) снимаем и оставляем как есть. Диодный мост состоит из двух пластин, одна из них (+), другая (-) и они изолированы друг от друга, та пластина которая имеет изоляцию на крепежном отверстии (на конце) и есть (+).Подключаем красные провода (+) на пластину. А черные и коричневые подключаем на массу (-). Диодный мост подключен.
4.Реле регулятор. Берем (+) в любом месте после ключа зажигания. Это у нас клемма пойдет на паз р-р под №15 . Берем провод (+) щетки, он снятый с правой нижней части БПВ, это провод для клеммы р-р №67 . Берем р-р, и подключаем. Далее прикручивам р-р на массу, без этого запускать нельзя, а то сгорит!
5.Чтобы на приборке тухла лампочка зарядки пустил ее через реле.

09.01.2018 23:43 2018-01-09T20:43:02.000Z

Описание:

Поделиться с друзьями:

Добавить временную метку

Иж Юпитер5 Полезные Доработки Реле Зарядки +Подкова И Зажигания

Выпрямитель-регулятор БПВ 14-10 мотоцикла ИЖ Планета, Юпитер (с фишкой)

Купить Выпрямитель-регулятор БПВ 14-10 мотоцикла ИЖ Планета, Юпитер (с фишкой) – (фото, цена, описание, отзывы) Вы можете с доставкой в следущие города Антополь, Барановичи, Барань, Бегомль, Белицк, Белоозерск, Белыничи, Береза, Березино, Березовка, Бешенковичи, Бобр, Бобруйск, Богушевск, Болбасово, Большая Берестовица, Борисов, Боровуха, Браслав, Брест, Буда-Кошелево, Быхов, Василевичи, Верхнедвинск, Ветка, Ветрино, Вилейка, Витебск, Волковыск, Воложин, Вороново, Воропаево, Высокое, Ганцевичи, Глубокое, Глуск, Глуша, Гомель, Горки, Городея, Городище, Городок, Гродно, Давид-Городок, Дзержинск, Дисна, Добруш, Докшицы, Дрибин, Дрогичин, Дубровно, Дятлово, Езерище, Ельск, Жабинка, Желудок, Житковичи, Жлобин, Жодино, Заречье, Заславль, Зеленый Бор, Зельва, Иваново, Ивацевичи, Ивенец, Ивье, Калинковичи, Каменец, Кировск, Клецк, Климовичи, Кличев, Кобрин, Козловщина, Копаткевичи, Копыль, Кореличи, Корма, Коссово, Костюковичи, Коханово, Красная Слобода, Краснополье, Красносельский, Кривичи, Кричев, Круглое, Крупки, Лельчицы, Лепель, Лида, Лиозно, Логишин, Логойск, Лунинец, Любань, Любча, Ляховичи, Малорита, Марьина Горка (Пуховичи), Мачулищи, Микашевичи, Миоры, Мир, Могилев, Мозырь, Молодечно, Мосты, Мстиславль, Наровля, Негорелое, Несвиж, Новогрудок, Новоельня, Новолукомль, Новополоцк, Оболь, Озаричи, Октябрьский, Ореховск, Орша, Осиповичи, Острино, Островец, Ошмяны, Паричи, Петриков, Пинск, Плещеницы, Подсвилье, Полоцк, Порозово, Поставы, Правдинский, Пружаны, Радошковичи, Радунь, Речица, Рогачев, Россь, Руба, Руденск, Ружаны, Светлогорск,Свирь, Свислочь, Сенно, Скидель, Славгород, Слоним, Слуцк, Смиловичи, Смолевичи, Сморгонь, Солигорск, Сопоцкин, Старобин, Старые Дороги, Столбцы, Столин, Стрешин, Сураж, Телеханы, Тереховка, Толочин, Туров, Уваровичи, Узда, Улла, Уречье, Ушачи, Фаниполь, Хойники, Чаусы, Чашники, Червень, Чериков, Чечерск, Шарковщина, Шерешево, Шклов, Шумилино, Щучин, Юратишки и другие.

По вопросам доставки в конкретные города уточняйте у менеджеров магазина при заказе товара.

Установка реле-регулятора напряжения от ВАЗ – Мотоцикл ИЖ

С момента приобретения мотоцикла у него всегда была проблема с зарядкой. После покупки была выявлена неисправность в БПВ-14-10. Заменил на новое, но как оказалось, через некоторое время БПВ опять вышло из строя и начало давать очень большое напряжение (На больших оборотах доходило до 16 вольт, что очень пагубно влияет на аккумулятор). К концу мотосезона 2017 аккумулятор окончательно умер.

В начале сезона 2018 я приобрёл новый аккумулятор, и, что бы, его судьба не повторила предыдущий, решил переделать систему зарядки.

Кстати, аккумулятор взял самый простой, кислотный. Сначала хотел взять гелевый, но, как это часто бывает, не хватило финансов. Взял Пилот 6МТС-9АП, 9 А.ч.(фото смотрите ниже). Аккумулятор нормально отработал весь сезон без каких либо нареканий.

Почитав про зарядку в интернете, узнал что устанавливают реле регулятор от ВАЗ. На выбор можно было сделать систему с двумя разными реле, я выбрал реле ххх.3702 (Где ххх любые цифры, главное что бы после точки было 3702). Схему подключения нашёл так же в интернете (фото схемы приложу ниже).

Единственный минус такой схемы – лампа зарядки теперь работать не будет. Для того что бы лампа работала понадобится также пятиконтактное реле от тех же Жигулей. Но я его не устанавливал, если вам захочется – поищите сами, схема вполне распространена на просторах интернета.

Подключение не вызывает никакого труда, Контакт 31 кидаете на массу (Просто прикрепите реле к любой металлической поверхности мотоцикла. Я установил рядом со штатных БПВ), контакт 15 подключаете к + (Если ставите рядом с БПВ, то закидывайте на контакт Х8 на БПВ, если же в другом месте – то просто от +, главное подключайте после замка зажигания), далее, что бы подключить контакт 67 просто снимите разъём с клеммы Х3 (это один из проводов со щёток) на БПВ и поключите к нашему РР, а второй провод со щёток, который идёт к Х8 на БПВ, просто перекиньте на массу. Всё, если вы всё правильно подключили, то зарядка будет выдавать стабильные 14 с чем то вольт при подгазовке.

P.S. На такой схеме отъездил почти весь сезон, потом 3702 сгорел. Под рукой оказался какой то импортный реле регулятор. Схема установки – аналогичная(чёрный масса, красный +, и зелёный провод со щётки). Сейчас мотоцикл ездит с этим реле, работает очень стабильно.

Очень рад что переделал зарядку под такие реле-регуляторы, теперь нет никаких проблем с ней, можно спокойно отправляться в долгие путешествия, и не боятся не что не приедешь назад, по крайней мере по этой причине.

Реле регулятор иж юпитер 5

“. Лампа не должна загораться;

” блока, подключите “плюс” источника питания к “массе” мотоцикла, а “минус” источника питания через лампу поочередно к клеммам “

“. Лампа должна загореться;

” блока, и заведите мотоцикл на холостых оборотах. АБ должна быть отключена. Лампа, подключенная между клеммой “+” блока и “массой” мотоцикла, должна гореть не в полный накал на всех оборотах двигателя.

Схема и короткое описание БПВ 14-10.
http://motorzlib.ru/books/item/f00/s00/z0000016/st104.shtml

Схема подключения лампочки соответствует этой схеме:

В остальном я использовал первую схему.

Со слов владельца, не дает зарядки. Моя задача подключить и проверить его на столе, без трехфазного генератора. Подключил питание от лабораторного блока питания. Плюс питания подал на Х8, минус на Х2. Между плюсом питания и Х1 включил резистор 51 Ом 2 Вт, так сказать эквивалент обмотки возбуждения генератора, реального сопротивления обмотки возбуждения не знаю. Контрольную лампочку включил так, как на схеме, между Х3 и Х2 (лампочку взял 26 В 0,12 А). При любом напряжении питания, например, от 10 до 18 В тиристор постоянно открыт и контрольная лампочка горит. Если смотреть напряжение на коллекторе V16, то порог 14,5 В отрабатывается, при питании больше 14,5 В на коллекторе 0 В, при меньше 14,5 В — 6 В. При этом на эмиттере VT17 постоянно присутствует напряжение, хоть при питании больше 14,5 В, хоть при меньше 14,5 В. Делаю так: выставляю напряжение питания 15 В, на коллекторе V16 устанавливается 0 В. Перемыкаю кратковременно катод с анодом тиристора V5, лампочка гаснет, это означает, что тиристор заперся, при этом на эмиттере V17 устанавливается 0 В. Выключение / включение питания опять зажигает лампочку. Выставляю питание 12 В, лампочка горит. Опять кратковременно перемыкаю катод с анодом тиристора V5. лампочка продолжает гореть, а на эмиттере V17 присутствует напряжение, хотя на коллекторе V16 – ноль вольт. Таким образом я определит, что левая часть схемы на транзисторах, включая тиристор V5 – работает.

Понятно, что в составе мотоцикла ток через тиристор не постоянный, а каким-то образом получается импульсный, и он (тиристор) запирается при необходимости, в случае отсутствия управляющего тока. Не понятно назначение второго тиристора. Если кто хочет потренировать мозг, опишите, как работает регулирование напряжения в этом устройстве. А то я чего-то не понимаю.

Прежде всего, это ведь генератор не с постоянным магнитом? Следовательно, перекорачивать его выход тиристором, как это делается в заграничных стабилизаторах заряда, недопустимо — выходной ток не будет ограничиваться высоким сопротивлением магнитной цепи, оно здесь низкое и ток КЗ ограничивается только сопротивлением проводов. Значит, тиристор делает нечто ШИМообразное с током ОВ. Скорее всего, задержка на конденсаторе пропорциональна выходному напряжению — отсюда и получается ШИМ, регулирующий ток через ОВ. Не исключено, что кроме ШИМ, в деле стабилизации каким-то боком участвует и частота — она здесь пропорциональна напряжению.
Тиристоры здесь работают парой, открылся первый — моментально открывается и второй. Так делают, когда ток управления выходным тиристором слишком велик и не обеспечивается управляющей схемой (пороговым устройством на транзисторах).
Кстати, если я прав, то проверять эту штуку надо не на постоянном, а на переменном токе — подключить 12-вольтовый трансформатор к 2-м фазам из 3-х.

Я пробовал подключать переменное напряжение от трансформатора поочередно на место каждой из обмоток генератора, пока это ничего не дало.

Вот короткое описание схемы:
—
Блок содержит силовой выпрямитель на диодах V10-V15, подключенный к фазным обмоткам генератора через контакты Х4, Х5, Х7; управляемый выпрямитель на тиристорах V5 и V7, диодах V6, V8, V9 и резисторах R9 и R11, включенный в цепь обмотки возбуждения генератора через контакт -X1. Выходная цепь силового выпрямителя к нагрузке мотоцикла и к аккумуляторной батарее (АБ) подключается через выключатель зажигания при помощи контактов +Х8 и -Х2. Подключение аккумуляторной батареи контролируется при помощи контрольной лампы, связанной с контактами -Х2 и ХЗ блока.
Схема управления тиристорами содержит транзисторы V16 и V17, стабилитрон V2, диод VЗ и резисторы RЗ и R8. Диод V4 предназначен для гашения ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения.
Фильтрующая цепь на входе измерительной схемы управления тиристорами содержит конденсатор С1, диод V1 и резисторы R1 и R2.
http://moto-planeta.ru/motoizh/elektrikaizh/735-blok-bpv-14-10.html
—

Непонятную часть схемы на тиристорах называют управляемым выпрямителем.

Удалось запустить реле регулятор в работу на столе. Подпаял конденсатор 1000 мкФ 25 В к контактам Х8, Х2, фактически параллельно выходу трехфазного выпрямителя. Между Х1 и Х2 запаял последовательно два резистора 51 Ом 2 Вт, один резистор вместо обмотки возбуждения, другой Rн. Постоянное напряжение от лаборатоного блока питания не подавал, а подавал переменное напряжение от трансформатора с переключаемыми обмотками. Подавал к контактам Х4, Х5 вместо одной обмотки генератора. Контрольная лампочка гаснет при превышении определенного напряжения, и если подпаять лампочку параллельно одному из резисторов 51 Ом, то и здесь лампочка гаснет при превышении напряжения. Работает, если подавать переменное напряжение к Х4, Х5, и если к Х7, Х5. А если к Х4, Х7, то лампочка горит при любом напряжении и не гаснет, так и должно быть.

ну ак и следовало ожидать но реално-рабоче настроить такое без генератора крутимого мотором наверно нереално.
идея с переменкой была единствено верной регулятор там походу СИФУподобное 2фазное
зачем такой изврат не совсем понятно но наверно так разработчикам было проще. в те годы -ку202пихали везде
качество стабилизацици думаю не лучще чем в щунтовом гене где тириками коротят обмотки.
если эта хрень не работает ка надо надо переделать на автосхему (поставив таблетку от автогены) оставив щтатный мост и убрав это дерьмо

Если один конец обмотки возбуждения на корпус через резистор, то эта штука работает у меня на столе, регулируемый выпрямитель управляется. Но в приведенной схеме в первом посту, на один конец обмотки возбуждения подается плюс от аккумулятора. При таком включении ток через тиристоры всегда будет выше нуля, и тиристоры не закроются. На схеме мотоцикла тоже один конец обмотки возбуждения сидит на плюсе питания: http://moto-planeta.ru/uploads/posts/2010-01/1263927826_img.jpg
Попробую еще так включить, используя вместо аккумулятора конденсатор 1000 мкФ 25 В и подавая переменное напряжения на место подключения одной из обмоток генератора.

АК: Попробую еще так включить, используя вместо аккумулятора конденсатор 1000 мкФ 25 В и подавая переменное напряжения на место подключения одной из обмоток генератора.

Подключил, работает и так на столе. Между Х8 и Х2 конденсатор 1000 мкФ 25 В; между Х1 и Х8 резистор 51 Ом. Гаснет контрольная лампочка, при превышении определенного уровня напряжения. Так же, если лампочку подключить параллельно резистору 51 Ом, то и здесь лампочка гаснет, при превышении определенного уровня напряжения и загорается при снижении напряжения с трансформатора. В качестве трансформатора использовал свой блок питания для паяльника 12 В, в этом блоке питания можно переключать обмотки трансформатора.

ну работает и ладно.
но для зимы наверно мало напрягу -недозаряд. подними порог до 14,2(припаяв к делителю//R4 еще рензик) и ставь летоv резик уберещь

Уже собрал, еще раз проверю в собранном виде. Это соседа реле-регулятор из мотоцикла. Теперь, когда я знаю как он работает, могу и в составе мотоцикла проверить. А зимой на мотоциклах особо не ездят, так что подстраивать под зиму не буду.

Могу и совет какой дать соседу, а то он проверял зарядку так: отключал аккумулятор, свет иногда горел, иногда тух. Когда тух, считал, что зарядки нет. На самом деле генератор с внешним возбуждением, и может не дать напряжения без аккумулятора, я так понимаю. Конечно, если на ходу отключить аккумулятор, то может генератор и будет продолжать работать. Я так думаю.

Схема проверки на столе, переменное напряжение подавать к двум контактам, обозначенным волнистыми линиями:

Лампочка 26 В 0,12 А, конденсатор 1000 мкФ 25 В, резистор 51 Ом 2 Вт.

не факт что с отключеным акб оно будет работать вообще проверка с банкой вместо него не совсем коректна.. если в авто при работающем двигле отключить акб обычно все будет работать если дядя гена и РР живы хотя такая проверка доволно рисковано но работает.

Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем.

Уход за выпрямитель-регулятором заключается в очистке от пыли и грязи.
Грязь тормозит охлаждение выпрямитель-регулятора, что проводит к выходу его из строя.

Схема электрическая принципиальная блока БПВ 14-10Б

Если нужна картинка схемы большего резмера можно скачать по этой ссылке совершенно бесплатно.

Основные неисправности БПВ 14

Основные неисправности БПВ 14-10, методы их обнаружения и устранения

Прежде чем ремонтировать или заменять блок, следует убедиться в надежности его подключения к схеме электрооборудования мотоцикла и в исправности соединений электропроводов. Делать это надо следующим образом. При положении 1 замка зажигания, неработающем двигателе и отключенном блоке убедитесь, что фазы генератора и обмотки возбуждения не замыкаются на корпус. Для этого подключите лампу накаливания типа А12-3 мощностью 3-4 Вт проводом, подходящим к клемме блока +Х8, поочередно к одному из проводов, присоединяемых к клеммам блока Х4, Х5, Х7, -XI. Лампа не должна загораться.

Чтобы убедиться в работоспособности генератора, отключите блок и замкните два провода в ответном разъеме, подходящие к клеммам -XI и -Х2 блока. При холостых оборотах двигателя (около 1000 об/мин) поочередно подключайте лампу накаливания типа А12-21-3 мощностью примерно 25 Вт между двумя проводами, подсоединяемыми к клеммам блока Х4 и Х5, Х5 и Х7, Х4 и Х7. При постоянных оборотах двигателя лампа должна гореть с одинаковой яркостью (переменное напряжение на ней не менее 8 В). Если этого не происходит, значит неисправен генератор или его соединительные провода. Когда установлено, что в нарушении работы электрооборудования виноват блок, отремонтировать его можно, пользуясь схемой и указаниями:

При включении замка зажигания и неработающем двигателе не горит контрольная лампа.

Временно замкните контакт -XI с ХЗ. Исправная лампа не горит – значит неисправна цепь обмотки возбуждения генератора (обрыв обмотки, зависание щеток и т. п.). Лампа горит – выключите замок зажигания и продолжите проверку.

Временно замкните управляющий электрод тиристора V5 с точкой соединения диода V1 и резисторов R1 и R2, включите замок. Если лампа не горит, проверьте исправность резистора R1. При исправном конденсаторе С1 замените тиристор V5. Лампа горит – выключите замок зажигания и перейдите к следующему этапу проверки.

Временно замкните коллектор с эмиттером транзистора V17, включите замок зажигания. Если лампа не горит, замените диод V1 при исправном резисторе R8. Лампа горит – выключите замок и продолжите проверку.

Временно отсоедините коллектор транзистора V16 от резисторов R6, R5 и включите замок зажигания. Если лампа не горит при исправных резисторах R5, Rб, R7, диоде VЗ, замените транзистор V17. Лампа горит – замок выключите и продолжите проверку, подсоединив V16.

Временно замкните базу с эмиттером транзистора V16, включите замок зажигания. Если лампа не горит, замените стабилитрон V2 при исправных резисторах RЗ и R4.

Перегорают лампы, перезаряжается батарея вследствие повышения напряжения (более 14,2 В при 1650- 2000 об/мин и температуре окружающей среды 25+5°С).

Подключите вольтметр к клеммам +Х8 и -Х2 блока и замкните на время замера напряжения управляющий электрод тиристора V5 на клемму -Х2. Если напряжение не уменьшилось до напряжения аккумуляторной батареи (12 В), замените тиристор V5 при исправных диодах V4, V8, V9. После замены повторите эту проверку и, ес ли напряжение не уменьшилось до 12 В, замените тиристор V7. Напряжение упало до 12В – перейдите к следующему этапу проверки.

Подключите вольтметр к клеммам +.Х8 и -Х2 блока и замкните на время замера напряжения участок коллектор – эмиттер транзистора V16. Если напряжение не уменьшилось до напряжения аккумуляторной батареи, замените транзистор V17. Если уменьшилось – замените транзистор V16 при исправных резисторах RЗ и R4 и стабилитроне V2.

Нет напряжения в системе электрооборудования при исправном генераторе. Отсоедините блок от системы и проверьте силовые диоды Ґ10-Ґ15 выпрямителя при помощи контрольной лампы мощностью 3-4 Вт следующим образом:

Соедините клемму -Х2 с “минусом” аккумуляторной батареи и поочередно подключите клеммы Х4, Х5, Х7 через лампу к “плюсу” батареи. Лампа не должна загораться. Поменяйте полярность подсоединения батареи к диодам, то есть клемму -Х2 соедините с “плюсом” батареи, а клеммы Х4, Х5, Х7 – поочередно через лампу с ее “минусом”. Лампа должна загораться. Если лампа загорается в первом случае и не загорается во втором значит вышел из строя один из диодов V14, V13, V15, соответствующих клеммам Х4, Х5 и Х7.

Для проверки трех других диодов соедините клемму +Х8 с “плюсом” батареи, а клеммы Х4, Х5, Х7 – с “минусом” через лампу; затем наоборот: +Х8 с “минусом”, а Х4, Х5, Х7 с “плюсом”. Если лампа загорается в первом случае и не загорается во втором, неисправны соответственно диоды V11, V10 и V12.

После замены стабилитрона V2 или транзистора V16 необходимо проверить регулируемое напряжение на клеммах +Х8 и -Х2 блока при работающем на средних оборотах двигателе. Величина его должна находиться в пределах от 13,5 до 14,2 В при температуре окружающей среды 25+5°С. Если напряжение ниже – увеличьте RЗ или уменьшите R2, если выше – уменьшите RЗ или увеличьте R2.

Если нет зарядки на мотоцикле Иж Юпитер.

Данная статья написана в помощь тем мотолюбителям, которые решили сами найти и устранить неисправность в системе заряда аккумулятора на мотоциклах ИЖ 12в.

Из специальных приборов понадобится самый простой тестер с функцией прозвонки (пищалка) и измерением сопротивлений. Если данного прибора у вас нет, то можно воспользоваться лампочкой с батарейкой для определения контакта или разрыва в цепи.

При этом на мотоцикл необходимо поставить хорошо заряженный аккумулятор, либо запитать бортовую сеть от другого внешнего источника питания постоянным напряжением 12 в.
Прежде всего проверяем наличие напряжения при включенном замке зажигания на плюсовой клемме реле регулятора. Там должно быть +12в.

Если напряжения нет, то ищем обрыв от плюсовой клеммы аккумулятора через замок зажигания и до клеммы + на реле- регуляторе.

Далее, меряем напряжение на щетках. На одной из щёток должно быть +12в. Если нет, прозваниваем проводку от реле до щеток генератора.

Следующий шаг. Вытаскиваем щетки из держателя и прозваниваем каждую из них от клеммы до графита, Бывает такое, что в месте контакта провода с самим графитовым телом щетки пропадает контакт.

Поиск неисправности в генераторе

Статор

От статора отсоединяются три фазных провода и прозванивается обмотка (соединенная между собой по схеме звезда). То есть между собой обмотки должны звониться и иметь примерно одинаковое сопротивление. Если какая то обмотка не звонится, это означает, что есть обрыв и статор не исправен.

Далее все три фазы прозваниваются относительно корпуса (массы). Если звонится значит обмотки пробиты на корпус и такой статор не исправен.

Якорь

Прозваниваем обмотку якоря ( на медных кольцах ). Если между собой кольца звонятся — хорошо, если нет — обрыв, якорь не исправен.

Следующим шагом прозванивается обмотка якоря относительно корпуса якоря.

Если не звонится — хорошо, если звонится, обмотка пробита на корпус и такой якорь не исправен!

С генератором все.

Реле регулятор

Если вся проводка в порядке, щетки, статор и ротор прозвонили и все рабочее, остается реле-регулятор! По моему опыту, даже если не сильно разбираешься в радиоэлектронике, можно хотя бы снять заднюю крышку реле-регулятора и протереть всю грязь. Внимательно посмотреть все контакты, крепления деталей, проводов, перемычек, бывает от вибрации просто отваливается контакт или пайка. Диодный мост практически «вечен». А вот управляющие тиристоры, бывает, что и вылетают! Прозваниваются они тоже просто — на предмет пробоя на корпус и межу катодом и управляющим электродом!

Меняются они тоже легко, снизу откручивается гайка на 10 мм сверху отпаиваются провода.

Вот в принципе и всё!!! И совершенно не стоит наугад менять целые узлы, причин может быть очень много, вплоть до банального плохого контакта на фишках или окисления проводов в разъеме

Сергей Шариков

Редакция журнала благодарит Шарикова Сергея за любезно предоставленные материалы для статьи.

Если у Вас есть чем поделиться с читателями и Вы желаете опубликовать на нашем сайте свой рассказ или фотоотчет о путешествиях, присылайте, пожалуйста, материалы на адрес: [email protected]

Это может быть интересно

границ | Биофотовольтаика: производство зеленой энергии из солнечного света и воды

Введение

Человечество сталкивается с серьезными проблемами, вызванными перенаселенностью и неустойчивым образом жизни. Даже если новую энергетическую политику удастся эффективно адаптировать в глобальном масштабе, спрос на энергию к 2040 году все равно вырастет на 32% (по сравнению с 2013 годом) и достигнет 17 934 миллиона тонн нефтяного эквивалента (Международное энергетическое агентство, 2015). Это потребует увеличения добычи нефти более чем на 15% и, соответственно, еще больше увеличит выбросы CO ₂.Однако прогнозируется, что декарбонизация экономики может иметь важное значение для сдерживания глобального потепления на 2 ° C. Это требует новой энергетической политики (Schleussner et al., 2016), но, что более важно, необходимо нацелить сокращение использования ископаемого топлива в цепочке поставок энергии и материалов (Mcglade and Ekins, 2015) и ограничить нерациональное растрачивание ресурсов. В то время как последнее является обязанностью каждого человека, первое может быть достигнуто только за счет разработки новых технологий.

Помимо энергии, хранящейся в виде тепла на планете Земля, солнечная энергия считается неограниченной (по крайней мере, на основе временных рамок, актуальных для человечества). Зеленые растения и цианобактерии разработали естественную систему, которая преобразует воду в протоны и электроны и при этом производит кислород в качестве побочного продукта (Blankenship, 2010). Протоны и электроны (также называемые «восстанавливающей силой») затем используются для восстановления атома углерода в молекуле CO ₂ и, таким образом, фиксации этого углерода в многоуглеродные единицы, которые образуют основу для образования биомассы и поддерживают гетеротрофные пищевые сети. .Если подсчитать фотосинтетическую эффективность такого процесса на основе световой энергии, попадающей во внешнюю атмосферу, только менее 1% (теоретический максимум 4,5%) фактически улавливается с точки зрения биомассы (Barber, 2009). Это означает, что системы, использующие биомассу в качестве сырья (а не катализатора), будут значительно менее эффективны с точки зрения преобразования энергии, чем, например, фотоэлектрические панели. Однако фотонная эффективность ферментного комплекса, несущего реакцию расщепления воды, намного выше, с теоретическим максимумом около 70% и, в действительности, около 55%, исходя только из спектра красного света (например.г., длина волны 680 нм) (Barber, 2009; Barber, Tran, 2013). Эффективность снизится примерно до 20%, если считать по всему солнечному спектру, что по-прежнему намного больше, чем процессы, основанные на биомассе. Таким образом, лучшая возможность использовать устройство для фотосинтеза для производства энергии – это не производство биомолекул, которые позже окисляются для получения энергии (например, биодизельное топливо), а прямая связь производства энергии с самой точкой расщепления воды (фотосистема II). .

За последние два десятилетия большой интерес вызвала технология использования цельноклеточных бактериальных катализаторов в качестве источников электроэнергии (Rabaey and Rozendal, 2010; Harnisch et al., 2015; Kracke et al., 2018). Этот подход обычно называется микробной электрохимической технологией, а система, способствующая такому процессу, называется биоэлектрохимической системой (BES) (Schröder et al., 2015). Затем системы группируются в зависимости от применяемых организмов и источника энергии. Например, производство электроэнергии частями или целыми фототрофными организмами во время освещения называется биофотовольтаикой (BPV). Особенностью BPV является то, что он использует естественный фотосинтез для прямого производства энергии (Mccormick et al., 2011; Bradley et al., 2012): входящий свет используется кислородной биомассой (например, цианобактериями) для проведения реакции расщепления воды, и, таким образом, высвободившиеся электроны впоследствии собираются через анод, то есть для подачи электричества. Этот принцип был описан только в последние годы, и хотя основные механизмы переноса электрона были подробно рассмотрены несколько лет назад (Bradley et al., 2012), были предложены и обсуждены несколько гипотез, основанных на путях переноса электрона, описанных для гетеротрофных электрогенов (Mccormick и другие., 2015; Kaushik et al., 2017), остается много пробелов в знаниях. Эффективность преобразования света в ток в настоящее время является ограничивающим фактором, и система BPV в значительной степени не определена. Совсем недавно Schuergers et al. (2017) обсудили теоретический потенциал улучшения производства фототока с точки зрения генно-инженерных цианобактерий.

В этом обзоре дается обзор конфигураций установок и экспериментальных схем, используемых в исследованиях BPV в течение последних десятилетий. Мы выбрали ключевые параметры, которые определяют основные характеристики системы BPV, и хотим предоставить руководство по настройке соответствующей измерительной платформы с учетом конкретного вопроса исследования.Кратко представлено состояние BPV за последние годы, а затем дан систематический обзор систем BPV.

Современное состояние

В настоящее время не существует стандартизированной номенклатуры для биоэлектрохимических систем, которые демонстрируют повышенную реакцию на ток при освещении в результате фотосинтетической активности фотоавтотрофных организмов. Часто его называют фотосинтетическим микробным топливным элементом (Pisciotta et al., 2010; Rosenbaum et al., 2010; Kaushik and Goswami, 2018), сокращенно PMFC или photoMFC.Конфигурации PMFC весьма разнообразны, независимо от того, как фототрофы контактируют с электродом или какой тип фотосинтетических бактерий используется. Некоторые установки могут полагаться на опосредованный перенос электронов молекулами, которые действуют как переносчики электронов между биомассой и электродом, но они также могут полагаться на прямой перенос электронов (DET), которому способствует прямой физический контакт между (сидячей) биомассой и поверхностью электрода. В других типах PMFC фотоавтотрофы не взаимодействуют с электродом, а служат источником кислорода или сырьем для гетеротрофных экзоэлектрогенных микроорганизмов, которые, в свою очередь, отдают электроны внеклеточному акцептору электронов.Все упомянутые типы PMFC были рассмотрены и обсуждены более подробно ранее (Rosenbaum et al., 2010).

Биофотогальванику можно рассматривать как подкатегорию PMFC, но она относится конкретно к системам, вырабатывающим ток с солнечным светом и водой (Mccormick et al., 2015). Первоначальный источник электронов – вода. Обычно можно обнаружить два типа электричества. Освещение источником света активирует фотосинтез и, следовательно, фотосинтетическую цепь переноса электронов (PETC), которая является основой для так называемых фототоков, фотоотклика или выходов фотоэнергии.Удаление источника света приведет к последующему уменьшению текущего профиля, но до уровня, все еще значительно превышающего абиотический базовый уровень. Это темновые токи или уровни темнового напряжения, связанные с расщеплением эндогенно накопленных углеводов. Но эти запасенные углеводы были синтезированы с использованием электронов и энергии, генерируемых фотосинтетическим аппаратом, и поэтому темновой ток следует рассматривать как «задержанный» фототок.

Пути переноса электронов в цианобактериях

Фотоавтотрофные цианобактерии обладают способностью осуществлять кислородный фотосинтез – процесс, который превращает воду и CO ₂ в биомассу, инициируемую поступающей световой энергией.Клеточные компартменты, в которых находятся все белковые комплексы и молекулы электронного медиатора, участвующие в PETC, называются тилакоидами, которые представляют собой частично сложенную мембранную систему, расположенную в цитоплазме. Пространство внутри тилакоидов называется просветом тилакоидов. Белковые комплексы, участвующие в PETC, представляют собой фотосистему I и II (PSI и PSII, соответственно), комплекс цитохрома b ₆ f (Cyt b ₆ f ) и АТФ-синтазу, управляемую протонным градиентом.Электроны передаются от ФСII через комплекс Cyt b ₆ f и ФСI к конечному акцептору НАДФ ⁺, чему способствуют несколько молекул растворимого электронного носителя и ферредоксин НАДФ оксидоредуктаза (ФНР). АТФсинтаза не участвует в транспорте электронов. Но синтез АТФ подпитывается протонным градиентом, накапливающимся через тилакоидную мембрану (питаемым ФСII и комплексом Cyt b6f ). АТФ и НАДФН, которые образуются в так называемых световых реакциях фотосинтеза, используются в цикле Кальвина-Бенсона-Бассема (CBB) (который не зависит напрямую от света и поэтому также называется темновыми реакциями ), где ступенчатая происходит преобразование CO ₂ в более восстановленные состояния.Z-схема (рис. 1) представляет собой схематическое изображение молекул и белковых комплексов, участвующих в PETC, расположенных в последовательности захвата электронов и в соответствии с их соответствующими потенциалами. На левой панели рисунка 1 представлены некоторые окислительно-восстановительные молекулы (то есть медиаторы), которые потенциально могут быть использованы для отвода электронов от фотоавтотрофов на разных участках.

Рис. 1. Z-схема фотосинтетической цепи переноса электронов, ингибиторы переноса электронов на определенных участках и потенциальные молекулы-медиаторы, которые могут быть использованы для отвода электронов.Редокс-потенциалы субъединиц I и II фотосистемы разнообразны в литературе, и приведенные здесь значения получены из следующих источников (Bottin, Lagoutte, 1992; Semenov et al., 2000; Cassan et al., 2005; Allakhverdiev et al. , 2010, 2011; Kothe et al., 2013; Caffarri et al., 2014; Schuurmans et al., 2014). Редокс-потенциалы медиаторов взяты для нейтральных водных условий из Nivinskas et al. (2002), Schuurmans et al. (2014), Lai et al. (2016) и Emahi et al. (2017).AQDS, 9,10-антрахинон-2,6-дисульфонат; CCCP, карбонилцианид m -хлорфенилгидразон; DCMU, 3- (3,4-дихлорфенил) -1,1-диметилмочевина; DCBQ, 2,6-дихлор-1,4-бензохинон; DBMIB, 2,5-дибром-3-метил-6-изопропил-P-бензохинон; DCCD, N-N ’ -дициклогексилкарбодиимид; HNQ, 2-гидрокси-1,4-нафтохинон; HQNO, н-оксид 2-гептил-4-гидроксихинолина; MV, метилвиологен; NEM, N -этилмалеимид; ФМА, фенилртути ацетат; п-BQ, п-бензохинон. ^a DCBQ, MV и p-BQ действуют больше как конкуренты естественного акцептора электронов, чем ингибиторы, которые связывают и блокируют активность определенных сайтов (Ravenel et al., 1994).

При поступлении света в ФСII происходит разделение зарядов, и электроны передаются пластохинонам (PQ) Q _A и Q _B, причем последняя молекула покидает PSII и попадает в пул PQ. Одновременно ФСII повторно восстанавливается за счет получения электрона, высвобождаемого в результате реакции расщепления воды комплексом с выделением кислорода. Электроны далее передаются из пула PQ в комплекс Cyt b ₆ f и через растворимые переносчики электронов пластоцианин (PC) или Cyt c ₆ в PSI.PSI тоже возбуждается светом, передавая электрон через ферредоксин (Fd) в FNR. Этот фермент катализирует перенос двух электронов и двух протонов на NADP ⁺, образуя NADPH + H ⁺. В случае очень высокого отношения НАДФН к НАДФ ⁺ и отсутствия поступления АТФ электроны могут переноситься от Fd к комплексу Cyt b ₆ f , процесс, называемый циклическим переносом электронов вокруг PSI или циклическим фотофосфорилированием . Этот циклический поток электронов способствует протонному градиенту через тилакоидную мембрану и, следовательно, производству АТФ, но новые молекулы воды не расщепляются, поэтому электроны не могут быть собраны для генерации тока.Более подробные описания PETC можно найти в других источниках (Barber and Tran, 2013; Orr and Govindjee, 2013; Mullineaux, 2014).

Не только PETC существует у цианобактерий, но также присутствует дыхательная электронная транспортная цепь (RETC), которая поддерживает трансмембранный протонный градиент в темноте за счет использования углеводородов, накопленных в цикле CBB (Mullineaux, 2014). RETC располагается как на тилакоидной, так и на цитоплазматической мембране. Дыхание можно рассматривать как процесс, обратный фотосинтезу (Vermaas, 2001; Nagarajan and Pakrasi, 2016) для электронного и окислительно-восстановительного баланса.И PETC, и RETC совместно используют пул PQ и комплекс Cyt b ₆ f плюс растворимые переносчики электронов PC или Cyt c ₆ .

Экзоэлектрогенная природа цианобактерий в биофотовольтаике

Хотя существуют различные отчеты, демонстрирующие светозависимый выходной ток BPV, перенос электронов от фотосистемы к электроду не совсем понятен. И PETC, и RETC, как показано ниже (Рисунок 2), являются возможными источниками электронов в этой точке на основании наблюдаемой токовой характеристики как в светлых, так и в темных условиях.

Рисунок 2. Схема биофотовольтаики. Предполагаемые пути переноса электронов от компонентов тилакоидной мембраны (фотосистемы) к аноду. Это включает опосредованный перенос электронов, а также гипотетический прямой перенос через пили или другие мембранные структуры. Красные линии указывают на гипотетические маршруты переноса электронов. Вставка в правом верхнем углу показывает схематическую структуру типичной системы BPV.

При выборе медиаторов для нацеливания на PSI и PSII, с одной стороны, следует отдавать предпочтение молекулам, которые способны пересекать цитоплазматическую и тилакоидную мембраны (например,g., гидрофобные хиноны и др.). С другой стороны, необходимо учитывать окислительно-восстановительные потенциалы выбранных молекул. Перенос электрона происходит только от более отрицательного к более положительному потенциалу в зависимости от термодинамической возможности. Хотя разница между двумя потенциалами будет определять термодинамическую движущую силу, чем больше разница, тем выше скорость передачи. Однако для того, чтобы специфически воздействовать на PSI и / или PSII, потенциалы должны быть достаточно близкими, в противном случае медиаторы также могут нацеливаться на другие части цепи переноса электронов, такие как гидрогеназа и, скорее всего, цитохромы.Внутренняя мембрана, скорее всего, непроницаема для заряженных молекул. В этом случае необходимо иметь внутриклеточный окислительно-восстановительный шаттл для связи PETC с компонентами цитоплазматической мембраны (Lea-Smith et al., 2016), хотя было высказано предположение, что тилакоидная мембрана может физически (неясно, может ли это также быть электрохимически) соединяются с цитоплазматической мембраной в Synechocystis sp. PCC 6803 (Писарева и др., 2011). Кроме того, Saper et al. (2018) продемонстрировали, что неопределенная малая молекула (<3 кДа) играет решающую роль в текущем выходе для Synechocystis sp.PCC 6803, предполагая, что внутриклеточный окислительно-восстановительный челнок, нацеленный на PETC, может присутствовать в цианобактериях и использоваться при BPV. Ферредоксин и НАДФН – это другие возможные переносчики электронов, обсуждаемые в литературе (на основе исследований ингибиторов) (Bombelli et al., 2011), а также флавины и мультигемовые цитохромы (на основе анализа циклической вольтамперометрии анодных биопленок) (Kaushik et al. ., 2017).

Цианобактерии в биофотовольтаике

видов цианобактерий, протестированных на данный момент в BPV, включают Synechocystis sp.PCC 6803 (Cereda et al., 2014; Lee and Choi, 2015; Zhang et al., 2018), Synechococcus (Tsujimura et al., 2001; Sarma et al., 2018), Nostoc (Pisciotta et al. ., 2010; Sekar et al., 2014; Wenzel et al., 2018), Arthrospira platensis (Inglesby et al., 2013), Anabaena variabilis M-2 (Tanaka et al., 1985; Tanaka et al. ., 1988), Oscillatoria limnetica (Bombelli et al., 2012), Leptolyngbia sp. (Hasan et al., 2014; evik et al., 2018) и Lyngbya (Pisciotta et al., 2010; Pisciotta et al., 2011). Наибольшая плотность мощности, о которой сообщалось до сих пор, составила около 610 мВт · м ^-2 при использовании Synechococcus sp. БДУ 140432 (Каушик и др., 2017). Pisciotta et al. (2010) сравнили эффективность различных родов цианобактерий дикого типа и неопределенного фототрофного консорциума по их электрогенной активности. Электрогенный выход был самым высоким для микробного консорциума из пресноводного пруда, тогда как Synechocystis sp.PCC 6803 показал четверть этой активности и все еще только половину эффективности семи других протестированных чистых культур цианобактерий. Другое исследование сравнивало (фото) выходную мощность двух видов водорослей, а также Synechococcus sp. WH 5701 и Synechocystis sp. PCC 6803 (Mccormick et al., 2011). Synechococcus продемонстрировал лучшие свойства образования биопленки на анодах ITO-PET (82% от исходного посевного материала прикреплен) и удельную мощность почти на два порядка выше по сравнению с Synechocystis , который был только слабо связан с электродом и его можно было легко смыть. выключенный.Тем не менее, Synechocystis sp. PCC 6803 (далее сокращенно Synechocystis ) по-прежнему является наиболее заметной цианобактерией для экспериментов с BPV, возможно, по прагматической причине, что Synechocystis является модельным организмом в исследованиях фотосинтеза и хорошо охарактеризован с полностью секвенированным геномом и доступными многочисленными инструментами для генетических манипуляций. . В таблице 1 приведены основные вехи исследований BPV с цианобактериями за последние десятилетия.

Таблица 1. Краткое изложение основных этапов исследований BPV с использованием Cyanobacteria за последние десятилетия.

Электрохимия и биология в системах BPV

За последние десятилетия в исследованиях BPV использовались разнообразные конструкции ректоров (см. Таблицу 1). Сюда входят одно- и двухкамерные системы, конфигурации с двумя и тремя электродами, опосредованные системы, использование чистых или смешанных культур фототрофов, а также системы, в которых только тилакоидные мембраны или изолированные фотосистемы иммобилизованы на электродах in vitro (Kothe et al. al., 2013, 2014; Сокол и др., 2018; Zhang et al., 2018). В этом разделе мы суммируем наиболее важные работы, сгруппированные в технологический раздел, посвященный проектированию систем, и раздел физиологии, посвященный биологическим процессам.

Электрохимическая установка

Однокамерные и двухкамерные системы

Следуя конструкции традиционных MFC, первые установки BPV состояли из двух камер, в каждой из которых находился один из электродов, разделенных проницаемой для протонов мембраной (Tanaka et al., 1985, 1988; Ягишита и др., 1993). К недостаткам применения протонообменной мембраны (PEM) относятся более высокое внутреннее сопротивление устройства и засорение, разрушение или засорение мембраны при длительной эксплуатации (Saar et al., 2018). Однако, когда применяются электронные медиаторы, важно экранировать противоэлектрод, чтобы гарантировать, что молекулы взаимодействуют исключительно с рабочим электродом и биомассой в установке. Двухкамерные системы также дают возможность использовать устройство как ячейку для микробного электролиза, где на катоде вырабатывается газообразный водород.В случае фотолиза воды O ₂ вырабатывается микроорганизмами. Наличие двух камер разделяет два газа в statu nascendi , делая возможным последующее использование водорода и снижая риск взрыва. Специальная установка – это устройство с открытым катодом, покрытым ПЭМ со стороны, контактирующей с электролитом (Bradley et al., 2013; Lee and Choi, 2015). Такие системы имеют только одну камеру, но реакция противоэлектрода (в данном случае восстановление кислорода) происходит вне камеры.

В последнее десятилетие стали популярными однокамерные установки, основанные на биопленках или микроорганизмах, иммобилизованных на аноде. Методы иммобилизации включают прямое нанесение утолщенной биомассы на анод и последующую сушку перед использованием (Cereda et al., 2014; Sekar et al., 2014), а также фиксацию диализной мембраной, которая натягивается на сэндвич биомасса-анод (Hasan et al., 2014; evik et al., 2018). Утверждалось, что биомасса, прочно осевшая на аноде, не будет контактировать с катодом, что делает ненужным разделение на две камеры (Rowden et al., 2018). По этой причине в настоящее время в литературе преобладают более простые однокамерные устройства. Однако, в отличие от биопленок Geobacter (Bond and Lovley, 2003; Reguera et al., 2005), нет убедительных экспериментальных доказательств того, происходит ли DET в таких системах, или если соединения, выделяемые в среду клетками, действуют как медиаторы, хотя Saper et al. (2018) предположили, что Synechocystis может секретировать некоторые небольшие окислительно-восстановительные активные молекулы.

В установке другого типа разделение анолита и католита в микроканале BPV облегчалось с помощью ламинарных потоков с разной скоростью для создания барьера, контролируемого диффузией.Авторы обсуждают, что быстро диффундирующие частицы, такие как протоны, все еще могут преодолевать этот барьер, тогда как заряженные молекулы медиатора окисляются на аноде (Saar et al., 2018). Интересно, что даже без PEM, соответствующее исследование по-прежнему представляет систему, которая разделена на две камеры: одна камера действует как зарядный блок , где микроорганизмы освещаются и передают электроны молекулам медиатора, которые впоследствии вводятся в блок подачи энергии . , где происходит взаимодействие с электродами.В традиционных (P) MFC зарядка и подача энергии происходят в одном отсеке.

Электроды

Выработка энергии в BPV обычно основана на передаче электронов, которые генерируются фотосинтезирующими микроорганизмами, на рабочий электрод, выступающий в качестве анода. Выбор подходящего рабочего электрода будет иметь большое влияние на выходную мощность или ток в BPV. Необходимо учитывать уровень чистоты материала, чтобы свести к минимуму нежелательные побочные реакции, например, с соединениями электролита (питательной средой, буфером и т. Д.)). Если отдается предпочтение системе на основе биопленки, материал электрода должен поддерживать прикрепление и обеспечивать большую площадь поверхности для роста. Из-за сравнительно очень низких выходных значений тока простые углеродные анодные материалы, подобные тем, которые были обнаружены в исследованиях BES, довольно редки в системах BPV, полагающихся на цианобактерии в качестве катализаторов целых клеток. Таким образом, модификации поверхности или покрытие основного материала электрода, известные из биоэлектрохимической литературы, нашли свое отражение в исследованиях BPV. Например, оксид индия и олова (ITO) – популярный агент для покрытия анодов в устройствах BPV.Листовое сопротивление слоев ITO зависит от толщины слоя и уменьшается с увеличением толщины слоя. Bombelli et al. (2012) сравнили выходную мощность биопленок Pseudanabaena limnetica на ITO-PET, нержавеющей стали, копировальной бумаге и проводящем полианилине, покрытом стеклом с покрытием из оксида олова, легированного фтором (FTO). Биопленки, выращенные на электродах из ITO-PET и нержавеющей стали, показали лучшие результаты с точки зрения фотоотклика и соотношения выходной мощности света и темноты, тогда как копировальная бумага оказалась довольно непригодной.Авторы обсуждали, что поверхностная энергия материала имеет даже большее влияние, чем шероховатость поверхности. Wenzel et al. (2018) сравнили производительность Synechocystis с тремя типами анодов, покрытых ITO, которые различались пористостью поверхности. Непористый ITO на ПЭТ явно уступает стеклянным анодам с покрытием FTO, покрытым нанопористой пленкой наночастиц ITO, или микропористыми частицами ITO на нанопористой пленке наночастиц ITO, которые показали 300-кратное увеличение выходного тока.Zou et al. (2009) покрыли углеродную краску и электроды из углеродной ткани полианилином или полипирролом и в обоих случаях наблюдали усиление светового отклика и более сильное образование биопленки на электродах, модифицированных проводящими полимерами. Напротив, планктонный препарат Synechocystis (без добавления экзогенного медиатора) не продемонстрировал какого-либо улучшения характеристик независимо от покрытия электродов. Для той же установки BPV изменение материала анода с полипиррола на наноструктурированный полипиррол вызвало 4.5-кратное увеличение выходной мощности от консорциума неопределенных фототрофных водоемов (Zou et al., 2010). В другом исследовании изучались поли (амидоаминовые) дендримеры с ферроценовым ядром в качестве покрывающего агента для оптимизации электрохимической связи между микроорганизмами и электродами (evik et al., 2018). По сравнению с графитовым электродом без покрытия, покрытие полимером второго поколения позволило почти в 40 раз увеличить выход тока из неопределенной фототрофной прудовой культуры, тогда как дендримеры первого и третьего поколения по-прежнему показали 10-кратное улучшение.

Использование электронопроводящих окислительно-восстановительных гидрогелей – еще одна попытка улучшить электрохимическую связь между микроорганизмами и электродами. Hasan et al. (2014) сравнили эффективность иммобилизованного Leptolyngbia на четырех графитовых электродах, покрытых различными гидрогелями из катионных окислительно-восстановительных полимеров осмия. Модифицированные электроды отображали индивидуальные окислительно-восстановительные потенциалы и [Os (2,2′-бипиридин) ₂ (поливинилимидазол) ₁₀ Cl] ^{2 + / +} с формальным окислительно-восстановительным потенциалом 220 мВ (vs.Ag / AgCl / KCl _3M), как было обнаружено, лучше всего способствует термодинамической движущей силе для переноса электронов в выбранных экспериментальных условиях. В случае установок на основе биопленки правильное и быстрое прикрепление биомассы к электроду является решающим шагом в разработке технологического процесса. В предварительном исследовании Kaushik et al. (2016) проводили скрининг роста биопленок Synechococcus sp. BDU 140432 о биополимерах хитозана и шелка, вдохновленный исследованиями в области тканевой инженерии, в сравнении с синтетическими полимерами полианилина, осмия и анионного нафиона.Наиболее плотное образование биопленки наблюдалось для шелка и смеси шелк: хитонан с увеличением концентрации клеток более чем на 31 и 38% по сравнению с контролем. Эти результаты были преобразованы в последующее исследование BPV (Kaushik et al., 2017), в котором фиброин шелка использовался в качестве поддерживающего покрытия графитового рабочего электрода для содействия прикреплению клеток. Следуя идее резонансной передачи энергии Фёрстера (FRET), производительность была дополнительно оптимизирована за счет включения квантовых точек теллурида кадмия и нанопластинок графена в матрицу, что привело к 50.8-кратное увеличение удельной мощности по сравнению с чистым графитовым материалом. В соответствующем исследовании самая высокая плотность мощности, о которой сообщалось до сих пор для установок BPV, была достигнута, достигнув 610 мВт · м ^-2 и эффективности преобразования света в мощность 4% (Kaushik et al., 2017).

В отличие от огромного разнообразия анодных материалов BPV, в случае катода платина является наиболее предпочтительным катализатором (Tanaka et al., 1988; Yagishita et al., 1993; Cereda et al., 2014; Gonzalez- Aravena et al., 2018; Zhang et al., 2018), чтобы облегчить восстановление кислорода и образование воды (см. Рисунок 2). Из-за своего высокого окислительного потенциала и некритического образования продуктов кислород является наиболее важным акцептором электронов для катодной реакции (Logan et al., 2006). Кроме того, как уже указывалось выше, в системах, физически разделенных на анодную и катодную камеры, образование водорода из протонов также может быть нацелено на катод (Pinhassi et al., 2016; Sokol et al., 2018).

Электролит

Идеальный электролит для BPV должен обеспечивать достаточную проводимость для ионного обмена между электродами и низкое внутреннее сопротивление, поддерживать жизнеспособность ячейки и поддерживать стабильную среду для желаемой (электрохимической) реакции (й).Стабилизация щелочного pH снизит энергетические затраты на процесс концентрирования CO ₂ для цианобактерий и улучшит накопление биомассы (Mangan et al., 2016).

С точки зрения общей проводимости солеустойчивые или морские виды имеют явное преимущество перед пресноводными видами, когда питательная среда также служит электролитом. Биопленки Synechococcus , поддерживаемые в смеси 1: 1 BG11 и искусственной морской воды (проводимость 43,1 мСм), показали выходную мощность почти на два порядка выше, чем Synechocystis в BG11 (проводимость 2.5 мСм) (Mccormick et al., 2011).

Медиаторы

Медиаторы окислительно-восстановительного потенциала – это молекулы, которые многократно захватывают и высвобождают электроны и поэтому могут действовать как переносчик электронов между ячейкой и электродом. Эти медиаторы можно добавлять извне, но они также могут продуцироваться самими микробами (Rabaey et al., 2005; Marsili et al., 2008). Хотя в принципе медиаторы необходимы для планктонных систем, в установках на основе биопленок они могут играть лишь второстепенную роль (Zou et al., 2009).Отказ от использования медиаторов может быть выгодным для снижения затрат, избежания возможных токсических эффектов или нежелательных побочных реакций, а также снизит зависимость системы BPV от экзогенного поступления реагентов в случае искусственно добавленных медиаторов. Насколько нам известно, на сегодняшний день нет экспериментальных доказательств DET у фототрофов. Кроме того, не удалось обнаружить значительного сходства с BLAST цитохромного комплекса внешней мембраны MtrCAB из Shewanella oneidensis (Pirbadian et al., 2014) и omcS или piliA из Geobacter surreducens (Reguera et al., 2005; Shrestha et al., 2013) против генома цианобактерий в базе данных NCBI. Следует иметь в виду, что наблюдаемые токовые выходы на порядки меньше, чем наблюдаемые для упомянутых выше электрогенных гетеротрофов. Очень небольшие токи, наблюдаемые при BPV, могут быть связаны даже с биопленками, вероятно, за счет секретируемых метаболитов или клеточных компонентов, высвобождаемых во время лизиса клеток (Saper et al., 2018).

Преимущество использования добавленных извне медиаторов состоит в том, что можно нацеливать определенные точки в цепи переноса электронов на основе окислительно-восстановительных потенциалов, и, кроме того, они могут предложить возможность уменьшить зависимость от площади поверхности электрода для контакта с клетками. При выборе посредников необходимо тщательно учитывать средний потенциал посредника и точку доступа к ETC (рис. 1). Также рекомендуется изучить диапазон концентраций медиатора в сочетании с концентрациями биомассы, чтобы найти оптимальный баланс между обоими параметрами.Слишком низкая концентрация медиатора может быть ограничивающим фактором для общего выходного тока устройства BPV, тогда как слишком высокая концентрация может оказывать ингибирующее или токсическое воздействие на микроорганизмы (Bombelli et al., 2011).

Наиболее известными медиаторами, используемыми до сих пор при BPV, являются феррицианид калия и хиноны, такие как 2-гидрокси-1,4-нафтохинон (HNQ) (Tanaka et al., 1985, 1988; Yagishita et al., 1993; Zou et al. , 2009) и 1,4-бензохинон (Torimura et al., 2001; Sekar et al., 2014). Бомбелли и его коллеги использовали феррицианид калия в двухкамерной двухэлектродной установке и сравнили характеристики между изолированными тилакоидами из шпината ( Spinacia oleracea ) с Synechocystis (Bombelli et al., 2011), изучая различные хлорофиллы a и феррицианиды. соотношения концентраций (см. Таблицу 1).

Нормализация

В BPV биомасса для инокуляции установки часто определяется количественно с точки зрения содержания хлорофилла a (Bombelli et al., 2011, 2015; Брэдли и др., 2013; Венцель и др., 2018; Zhang et al., 2018). Однако этот параметр чувствителен к условиям окружающей среды и динамически изменяется в течение срока службы биомассы. Таким образом, нормализация поведения системы (например, выхода электронов, образования продукта и т. Д.) На биомассу, вероятно, является лучшим способом оценки эффективности электрогенов в BES и может заложить основу для оптимизации системы. Отчетность о плотности тока для прогнозируемой площади поверхности и образовании продукта в объемных единицах игнорирует активное содержание биомассы, участвующее в биоэлектрохимическом процессе, и, следовательно, не может различить эффекты между усовершенствованной конструкцией системы и измененной активностью микроорганизмов.

Физиология цианобактерий в биофотовольтаике

Электрохимические методы, например, циклическая вольтамперометрия, хроноамперометрия и ступенчатая поляризация, обычно применяются в исследованиях BPV (Wenzel et al., 2018; Zhang et al., 2018) и могут предоставить подробную информацию о окислительно-восстановительных реакциях, происходящих на электродах. Однако информация о токе / напряжении является суммарным сигналом многих биологических, а также электрохимических процессов и, следовательно, недостаточно специфична для описания метаболического фенотипа.Физиология цианобактерий в условиях внешнего стока электронов с анода на сегодняшний день в значительной степени неизвестна, но, по нашему мнению, это фундаментальная основа для понимания и дальнейшей оптимизации системы BPV.

Естественно, цианобактерии используют сложную и динамическую систему регуляции, чтобы сбалансировать восстанавливающую силу, генерируемую фотосистемами (Kramer and Evans, 2011), такую как ассимиляция углерода, метаболизм накопления и циклический перенос электронов вокруг PSI. Эти динамические системы помогают клеткам сбалансировать свой внутриклеточный окислительно-восстановительный статус в динамически изменяющихся природных условиях.Введение нового стока электронов заставит клетки установить новое равновесие между всеми путями переноса электронов. Что это за изменения и могут ли эти изменения улучшить физиологическое состояние клетки, в значительной степени неизвестно. Что еще более важно, рациональное построение нового равновесия для улучшения переноса электронов к аноду без ухудшения долгосрочной пригодности и фотосинтетической активности невозможно без количественного знания физиологического состояния микроорганизмов в системе BPV.Введение дополнительного стока электронов может повлиять на фотосистемы и / или ассимиляцию углерода. Между светом и фототоком существует положительная корреляция, которая указывает на связь между фотосистемами и анодом через неизвестные внутриклеточные электронные носители. Но в то же время, метаболизм углерода, по-видимому, также вносит важный вклад, о чем свидетельствуют значительные токи, обнаруживаемые в темноте (см. Таблицу 1). Фундаментальное понимание этих процессов будет иметь решающее значение для разработки эффективных систем BPV, потому что, как подчеркивалось выше, только сбор электронов из фотосистем напрямую обещает высокую фотонную эффективность.В этом разделе мы резюмируем и критически относимся к текущим знаниям о наиболее важных физиологических процессах при BPV.

Источник света и интенсивность

Очевидно, что будущее применение систем BPV будет зависеть от естественного солнечного света различной интенсивности, изменения циклов темного-светлого и углов падения. Во время исследований мы полагаемся на источники искусственного света, чтобы иметь возможность рассчитывать баланс и эффективность, а полученные знания могут помочь в будущем внедрении этой технологии.При выборе источника искусственного света для БПВ необходимо учитывать максимумы поглощения светособирающих пигментов в реакционных центрах фотосистем и фикобилисом (PBS). PBS являются частью светособирающих комплексов и направляют фотоны к PSII. PBS состоит из фикоцианина и аллофикоцианина с максимумом поглощения при 630 и 650 нм соответственно. Фикоэритрин (570 нм) – еще один фикобилин, но отсутствует у большинства цианобактерий (Govindjee and Shevela, 2011).Хлорофилл a поглощает при 440 и 680 нм. Максимальный выходной ток или мощность на соответствующей длине волны были продемонстрированы в нескольких исследованиях (Pisciotta et al., 2010; Mccormick et al., 2011; Sokol et al., 2018). Поскольку в исследованиях BPV необходим свет, необходимо учитывать возможные абиотические побочные эффекты освещения. Это включает в себя нагрев установки из-за интенсивного освещения, а также нестабильность материала, например, разложение медиатора феррицианида калия под действием ультрафиолетового света (Ašpergěr, 1952).

Еще один параметр, который следует учитывать, – это интенсивность источника света. Доступный свет не должен становиться ограничивающим фактором для генерации фототока, но слишком высокая интенсивность света снизит эффективность устройства и может привести к фотоповреждению внутри микроорганизмов. Некоторые исследования демонстрируют экспоненциальное усиление тока с увеличением интенсивности света до точки насыщения (Zou et al., 2009; Pisciotta et al., 2011; Wenzel et al., 2018). Pisciotta et al. (2011) измеряли уровни растворенного кислорода и фотоэлектрогенный ответ при увеличении освещения с помощью красного или синего светодиодного света (_макс., = 642 и _макс., = 463 нм, соответственно), демонстрируя подавление фотоизображения на биопленках Nostoc , особенно с помощью высокий уровень синего света (3000 люкс и выше).Изменение интенсивности света от 2,3 до 150 Вт · м ^-2 оказало незначительное влияние на пиковую выходную мощность Synechocystis (40 нмоль Chl · мл ^-1 и 5 мМ феррицианида калия), когда матрица красных светодиодов с пиком излучения при 625 нм. Однако до 100 Вт · м ^-2 увеличение мощности с увеличением интенсивности света наблюдалось до насыщения (Bombelli et al., 2011).

Фотосистемы

Фотосистемы поглощают свет для возбуждения электронов, а затем направляют их в путь фотохимического тушения и нефотохимические процессы тушения (например,g., диссипация в виде тепла или излучения) (Campbell et al., 1998; Maxwell and Johnson, 2000; Jakob et al., 2007). Уравновешивание потока электронов вдоль цепи переноса электронов может количественно выявить эффективность фотосинтеза, распределенную между диссипацией, дыханием, альтернативным переносом электронов (включая анод в BPV) и образованием биомассы (Jakob et al., 2007; Ruban, 2017). Однако это требует определения многих параметров, таких как состав биомассы, количество хлорофилла и соответствующий ему спектр поглощения / флуоресценции, скорость выделения кислорода, респираторный коэффициент и т. Д.Подробное описание методов и уравнений можно найти в литературе (Hofstraat et al., 1994; Gilbert et al., 2000; Wagner et al., 2006; Jakob et al., 2007).

Здесь обсуждаются несколько ключевых параметров: Хлорофилл a (Chl a ) является основным каталитическим центром PSI и PSII, ответственным за захват световой энергии для управления электронными потоками. Содержание хлорофилла можно измерить с помощью спектрофотометра при 680 и 750 нм соответственно (Zavřel et al., 2015b). В дополнение к количеству, удельное поглощение Chl a также может быть измерено спектрофотометром, и это значение вместе с количеством затем может быть использовано для определения поглощения излучения (Q _phar обычно выражается в мкмоль _{фотонов} / мг _{Chl a} / d) всей клеткой при заданных условиях источника света. Это дает общее количество фотонов, доступных для фотосистемы. Кроме того, флуоресцентное излучение хлорофилла в условиях света / темноты можно измерить с помощью флуориметра с амплитудно-импульсной модуляцией (PAM) для определения квантовой эффективности ФС II и, соответственно, скорости фотосинтеза на основе флуоресценции (P _F), если скорость выделения кислорода может быть также определена (квантовая эффективность ФСII, Φ _ФСII,%; скорость фотосинтеза флуоресценции / кислорода, P _F / P _O, мкмоль / мг _{Chl a} / день).Это дает максимальное количество электронов, направляемых в фотосистему (Jakob et al., 2007). Однако следует отметить, что метод на основе PAM основан на некоторых предположениях и в значительной степени зависит от условий эксперимента (Schuurmans et al., 2015; Ruban, 2017).

Скорость выделения кислорода фотоавтотрофными бактериями является прямой мерой каталитической активности ФС II по расщеплению воды (Schuurmans et al., 2015). Его использовали в качестве важного параметра для оценки эффектов выбранных экспериментальных условий BPV, таких как добавление ингибиторов (Bombelli et al., 2011) или вставка мутаций (Bradley et al., 2013) в цепи переноса электронов. Обычный вставной кислородный зонд или электрод типа Кларка можно использовать для измерения уровня кислорода in situ (Zou et al., 2009; Pisciotta et al., 2010) или ex situ (Mccormick et al., 2011; Bradley et al., 2013). Оценивая концентрацию в различных условиях, от светлого до темного или от анаэробного до аэробного, можно определить чистую скорость выделения кислорода и использовать ее для определения скорости фотосинтетического переноса электронов на основе кислорода (P _O) (Gilbert et al., 2000). Эта чистая скорость смещена альтернативными путями электронов, такими как процессы потребления кислорода и электронный цикл вокруг ФСII (Jakob et al., 2007). В идеале следует провести анализ отходящих газов BPV, чтобы определить чистую скорость выделения кислорода.

Исследование механизмов переноса электрона

Как обсуждалось выше, механизм переноса электрона для BPV все еще не ясен. Одним из простых подходов к этому исследованию было бы создание мутантов с нокаутом / сверхэкспрессией в определенных сайтах.Для изучения участия дыхательных терминальных оксидаз в электрогенной активности цианобактерий Брэдли и его коллеги создали мутанты Synechocystis , лишенные трех ферментных комплексов во всех возможных комбинациях (Bradley et al., 2013), и сравнили их способность восстанавливать феррицианид калия с феррицианидом калия. дикого типа. Мутанты были созданы с использованием двух последующих стадий гомологичной рекомбинации, и мутантные генотипы были подтверждены с помощью ПЦР. Наилучшие характеристики с точки зрения удельной мощности наблюдались для тройного нокаута цитохрома c оксидазы (COX), цитохром bd-хинолоксидазы (Cyd) и альтернативной терминальной оксидазы респираторного тракта (ARTO) (Таблица 1).

Хотя генетические манипуляции с цианобактериями все еще сложнее по сравнению с гетеротрофами (Berla et al., 2013), другой возможностью расшифровать процессы переноса электронов является использование молекул ингибиторов, которые нацелены на специфические белки в цепях переноса электронов. Так как они могут помочь найти ключевые этапы, связанные с переносом электрона на анод, мы резюмируем эти молекулы здесь:

2-гидрокси-1,4-нафтохинон

2-Гидрокси-1,4-нафтохинон (HNQ) получает электроны между Q _B и PSI, нацеливаясь на несколько сайтов как PETC, так и RETC (Tanaka et al., 1988; Pisciotta et al., 2010). Применяемый исключительно, этот синтетический хинон не подходит для нацеливания на определенные сайты внутриклеточного переноса электронов, но раньше использовался в качестве электронного медиатора. Это важно: в BPV HNQ будет действовать как электронный челнок.

3- (3,4-дихлорфенил) -1,1-диметилмочевина

3- (3,4-Дихлорфенил) -1,1-диметилмочевина (DCMU) представляет собой ингибитор PSII, часто используемый в исследованиях BPV для проверки реакции расщепления воды в качестве источника фототоковых электронов (Tanaka et al., 1988; Pisciotta et al., 2010; Pisciotta et al., 2011; Bombelli et al., 2015). DCMU прерывает перенос электронов между Q _A и Q _B, препятствуя линейному переносу электронов от PSII в пул PQ. Bombelli et al. (2011) исследовали влияние DCMU на выделение кислорода и выходную мощность Synechocystis . Интересно, что выходная мощность фотоэлемента снизилась всего на 63 ± 17%, когда 15 мкМ ингибитора были добавлены к клеточной суспензии, содержащей 40 нмоль Chlml ^-1, тогда как выделение кислорода было почти полностью устранено.Исходя из этого, авторы делают вывод, что остаточная выходная мощность фото является не причиной неполного ингибирования, а скорее эффектом усиленного донорства электронов от RETC. В отличие от этого, Sekar et al. (2014) указывают, что неполное ингибирование является результатом связывания DCMU с сайтом Q _A и последующего замедления переноса электронов, тогда как связывание с сайтом Q _B приводит к полному ингибированию. В другом исследовании биопленки Lyngbya sp. и Nostoc sp., где полностью и необратимо ингибируется добавлением 25 мкМ DCMU (Pisciotta et al., 2011). В темноте у сорока мМ DCMU на планктоне Anabaena variabilis M-2 (и HNQ в качестве посредника) присутствовали только второстепенные, но при освещении выходы тока уменьшались на 20-50% (Tanaka et al., 1988).

Атразин

Подобно DCMU, атразин связывается с высокой специфичностью со связывающим карманом Q _B в PSII, блокируя (повторное) восстановление PQ из пула PQ. Он был использован в исследовании с Lyngbya sp. и Nostoc sp. биопленок для проверки полного ингибирующего эффекта на выходную мощность фото, который возникает при нарушении PETC в этот момент (Pisciotta et al., 2011).

2,5-Дибром-3-метил-6-изопропилбензохинон

Известно, что 2,5-дибром-3-метил-6-изопропилбензохинон (DBMIB) блокирует перенос электронов между пулом PQ и комплексом Cyt b ₆ f путем связывания с сайтом окисления хинола на Cyt b ₆ f с высоким сродством.Но он также действует как электронный медиатор (Yagishita et al., 1993), который может забирать электроны из пула PQ, и было показано, что он усиливает как темную, так и световую мощность излучения различных видов цианобактерий (Yagishita et al., 1993; Pisciotta et al., 2010, 2011; Bombelli et al., 2015). Следовательно, агент не подходит для исследований ингибиторов с целью изучения клеточных сайтов донорства электронов.

Карбонилцианид

m -хлорфенилгидразон

Карбонилцианид m -хлорфенилгидразон (CCCP) влияет на перенос электронов на восстанавливающей стороне ФСII (Yagishita et al., 1993), но относительно неспецифическим образом по сравнению с DCMU или атразином (Pisciotta et al., 2011). Это также разобщитель протонов, влияющий на синтез АТФ (Pisciotta et al., 2011). Текущий выход из 50 мг клеток сухой массы Anabaena variabilis M-2 полностью ингибировался 0,1 М CCCP (Tanaka et al., 1988), а также ступенчатым добавлением 5–200 мкМ CCCP к биопленке Lyngbya в биопленку. уменьшение фотоотклика (Pisciotta et al., 2010). Двадцать пять мкМ CCCP оказывали обратимое ингибирующее действие на Lyngbya sp.и Nostoc sp. биопленок, но добавление еще 75 мкМ привело к полной потере фотоответа (Pisciotta et al., 2011).

N-N ’ -дициклогексилкарбодиимид

N-N ’ -дициклогексилкарбодиимид (DCCD) препятствует синтезу АТФ, инактивируя АТФ-синтазу (Yagishita et al., 1993).

Ацетат фенилртути

Ацетат фенилртути (PMA) вмешивается в Q-цикл, когда электроны, покидающие PSI, возвращаются в пул PQ, и было показано, что он снижает выходную мощность фотоизображения биопленок Nostoc и Lyngbya (Pisciotta et al., 2010). По сравнению с CCCP, DCMU, DBMIB и DCCD, PMA был единственным ингибитором, который влиял на генерацию темнового тока у Synechococcus sp. (UTEX 2380) в присутствии HNQ (Yagishita et al., 1993).

Ингибиторы терминальной оксидазы дыхательных путей

Все три терминальные оксидазы дыхательных путей ARTO, COX и Cyd блокируются цианидом калия (KCN). Азид нацелен на ARTO и COX. Как KCN, так и азид продемонстрировали дозозависимое действие, но с возможным постепенно возникающим токсическим действием, особенно на Nostoc sp. биопленок при более высоких дозах (Pisciotta et al., 2011). Cyd может быть избирательно поражен пентахлорфенолом (PCP) с немедленным воздействием на биопленки из Lyngbya sp. и Nostoc sp. (Pisciotta et al., 2011). Двадцать пять мкМ PCP снижали экзоэлектрогенную активность, которая полностью подавлялась при дозировании еще 75 мкМ.

Режим роста и состав биомассы

Когда используются планктонные клетки (и медиатор), объем электролита играет ключевую роль для выхода тока.Системы биопленок, с другой стороны, скорее зависят от большой (трехмерной) площади поверхности рабочего электрода (Zou et al., 2009).

Создание гетерогенного сообщества, состоящего из фотоавтотрофных, а также гетеротрофных микроорганизмов, считается преимуществом для текущего выхода, потому что, с одной стороны, общая (биопленочная) стабильность улучшается в микробном сообществе, а с другой стороны предполагается что фотоавтотрофы будут предоставлять органическое вещество в качестве сырья для гетеротрофов, которые, в свою очередь, высвобождают электроны в результате окисления этих соединений на анод (Rosenbaum et al., 2010). Но, как объяснялось выше, это приведет к значительной потере фотонной эффективности, поэтому, хотя это положительная черта на ранних этапах разработки исследований, применение такой системы всегда будет хуже с точки зрения максимально достижимой фотонной эффективности.

С точки зрения выходной мощности и эффективности биопленки не обязательно превосходят планктонные клетки (Таблица 1). Высокие характеристики – это скорее вопрос общей реакционной среды, которая включает материалы электродов и расстояние между ними, а также добавки в электролите.Выбор между биопленками смешанных видов или чистой культуры и планктонными культурами должен зависеть от фактического вопроса исследования и предполагаемой продолжительности эксперимента. Эксперименты с биопленкой всегда требуют больше времени для подготовки, так как биопленка должна быть создана в первую очередь. Кроме того, эта форма роста может затруднить дальнейший анализ, поскольку необходимо удалить внеклеточные полимерные вещества, а репрезентативный отбор проб может быть затруднен из-за неоднородности биопленки. Биопленки также могут не подходить для исследований ингибиторов, поскольку однородное распределение соответствующих молекул в зрелой биопленке маловероятно.С другой стороны, исследования биопленки показывают более стабильную и длительную отдачу энергии (Zou et al., 2009) и не полагаются на добавленные извне окислительно-восстановительные медиаторы для поддержки электронного обмена между электродами и микроорганизмами. Фототрофный консорциум, собранный из пресноводного пруда, показал самый высокий электрогенный урожай по сравнению с несколькими чистыми культурными цианобактериями (Pisciotta et al., 2010).

Наиболее часто используемая процедура для выращивания чистой культурной цианобактериальной биопленки на электроде заключается в концентрировании жидкой культуры известного хлорофилла и концентрации путем центрифугирования, ресуспендирования биомассы в свежей среде и инокуляции электрода этой клеточной суспензией.Оседание клеток и образование биопленок должно происходить в течение нескольких часов или нескольких дней перед измерением, чтобы обеспечить стабилизацию (Bombelli et al., 2012).

Помимо биопленки и режима роста планктона, существует еще одно промежуточное состояние, когда планктонные клетки концентрируются посредством центрифугирования и наносятся на анод в виде густой клеточной пасты (Cereda et al., 2014). Эта совершенно искусственная система имеет то преимущество, что большое и определенное количество клеток можно наносить непосредственно на электрод, минуя трудоемкую стадию роста биопленки.Этот метод также полезен в случае микроорганизмов, не образующих или плохо образующих биопленку, таких как модельная цианобактерия Synechocystis .

Биомасса

Количественная оценка роста и концентрации клеток – важный первый шаг для характеристики приспособленности клеток и нормализации выхода электронов при BPV. Количественная оценка биомассы в планктонных системах кажется простой задачей (Mccormick et al., 2015), используя, например, измерения оптической плотности (OD) с помощью спектрофотометра или датчика мутности.Однако фототрофные клетки богаты пигментами с сильным светопоглощением (Kopecna et al., 2012). Кроме того, размер клеток и абсорбционные свойства также могут динамически изменяться из-за накопления / истощения пулов внутриклеточных запасных соединений, таких как гликоген. Было продемонстрировано, что более высокое значение OD может быть просто результатом изменения размера клеток, но увеличения количества клеток на более поздних стадиях экспериментов по росту (David et al., 2018). Эти внутренние свойства фототрофов могут привести к существенным и динамическим ошибкам в ходе эксперимента, если использовать только OD как показатель концентрации биомассы (Myers et al., 2013). В идеале следует использовать комбинацию измерения OD и других методов, таких как подсчет клеток и флуоресцентная микроскопия.

В случае BPV на основе биопленки количественное определение биомассы намного сложнее. Методы изучения физиологии и структуры биопленок были всесторонне и критически рассмотрены Azeredo et al. (2017). Здесь оптические методы в основном применяются для косвенных измерений для корреляции оптических сигналов со свойствами биомассы, но трудно исключить фоновый шум (Peeters et al., 2008). Для достижения точных измерений необходимы в основном инвазивные методы, которые разрушат биопленку и сделают ее бесполезной для дальнейшей характеристики (Mccormick et al., 2011; Wenzel et al., 2018). Тем не менее, эти методы могут дать гораздо меньше ошибок в количественной оценке биомассы для систем BPV по сравнению с гетеротрофными системами BES, учитывая (i) медленную скорость роста цианобактерий (Lopo et al., 2012; Zavřel et al., 2015a) и (ii) сообщаемое в настоящее время короткое время дозирования для реакторов BPV – от минут до часов (Saper et al., 2018; Zhang et al., 2018). Прозрачная или открытая конструкция реактора BPV (Pinhassi et al., 2016; Sawa et al., 2017) также обеспечивает преимущество доступа к in situ для мониторинга биопленки с использованием методов, основанных на микроскопии.

Углеродный метаболизм

Помимо фотосистем, изменения в метаболизме углерода, вызванные анодом, могут играть важную роль в процессах BPV. В зависимости от того, как электроны транспортируются к аноду, анод может конкурировать с ассимиляцией углерода за фотоэлектроны или даже может улучшить процесс истощения углерода, особенно в случае использования гидрофильных медиаторов (Bombelli et al., 2011; Bradley et al., 2013).

Гликоген является основным запасным углеводом цианобактерий. Он не только используется в качестве источника энергии во время темного метаболизма, но также функционирует как динамическая буферная система клетки для электронов и энергии (Zilliges, 2014; Cano et al., 2018). Изменение пула гликогена может дать прямое указание на поступление и отток электронов в углеродном метаболизме. Метод in vivo на основе иммунофлуоресценции был разработан для визуализации пула гликогена в клетках путем метки флуоресцентного зонда на гликоген (Skurat et al., 2017). Это может быть применено для непрерывной партии BPV, оснащенной флуоресцентной микроскопией, но ее точность ограничена количественной корреляцией сигналов флуоресценции с количеством гликогена. В основном содержание гликогена определяется с помощью инвазивных ферментативных анализов с извлечением гликогена из клеток (Hasunuma et al., 2013; De Porcellinis et al., 2017).

Углеродный метаболизм также может быть перенаправлен электродом в определенные пути. Это наблюдалось для многих биоэлектрохимических процессов на основе гетеротрофов (Kracke et al., 2016; Василев и др., 2018), но для цианобактерий он пока не известен. Картирование внутриклеточного углеродного метаболизма может дать больше информации о взаимодействии между углеродным метаболизмом и потоком электронов к аноду. Меченый изотопом анализ метаболического потока успешно использовался для характеристики потока углерода цианобактерий в различных условиях (Knoop et al., 2013; You et al., 2014, 2015) и в будущем может помочь в анализе метаболического фенотипа во время работы BPV. .Это, однако, по-прежнему требует, по крайней мере, стабильного метаболического состояния, которое, скорее всего, может быть достигнуто в планктонных системах, а не в неопределенных биопленках. Разработка количественной метаболомики (Schwarz et al., 2013) и масштабных моделей генома (Montagud et al., 2010; Gopalakrishnan et al., 2018) для цианобактерий поддержит такие усилия по анализу потоков.

Заключение и прогноз

Изучение BPV все еще находится в зачаточном состоянии. Трудно сравнивать различные исследования, поскольку отсутствует стандартизация производства биомассы, метода выращивания и настройки систем.Наблюдаемые токи, описанные на сегодняшний день, на порядки ниже, чем у традиционных микробных топливных элементов. Для того, чтобы сделать будущие применения таких систем разумными, необходимо значительное увеличение. Но есть обнадеживающие исследования, которые закладывают основу для исследований BPV, порождая очень важные фундаментальные вопросы о переносе электронов, которые можно изучить в BPV.

Токовый выход – одно из ограничений, но зависимость от источников искусственного света и постоянного освещения делает применение в реалистичных естественных условиях сомнительным.Влияние неоднородности света и температуры (день-ночь, сезонные и внутридневные изменения) станет важным вопросом исследования, если текущая продукция в определенных лабораторных условиях может быть значительно увеличена.

Фундаментальное понимание и целенаправленная оптимизация микробов могут помочь в достижении более высоких выходных мощностей. Возможные решения в будущем могут включать подходы синтетической биологии для повышения эффективности переноса электронов, такие как введение альтернативных путей переноса электронов (Sekar et al., 2016; Schuergers et al., 2017). Однако целевая оптимизация потребует более стандартизованного представления данных и фундаментального понимания клеточной физиологии в системах BPV с использованием подходов системной биологии.

Авторские взносы

JT, BL и JK разработали исследование. JT и BL подготовили рукопись и выполнили вычисления для таблицы. БЛ подготовил цифры. JK отредактировал окончательный вариант. Все авторы одобрили окончательную версию.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

JT благодарит А. Шмида, Ф. Харниша и Л. Ф. М. Розу за полезные обсуждения.

Список литературы

Аллахвердиев С.И., Томо Т., Шимада Ю., Киндо Х., Нагао Р., Климов В.В. и др. (2010). Редокс-потенциал феофитина а в фотосистеме II двух цианобактерий, имеющих разные особые пары хлорофиллов. Proc. Natl. Акад. Sci. США 107, 3924–3929. DOI: 10.1073 / pnas.00107

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Аллахвердиев, С.I., Tsuchiya, T., Watabe, K., Kojima, A., Los, D.A., Tomo, T. и др. (2011). Редокс-потенциалы первичной электроноакцепторной молекулы хинона (QA) – и сохраненная энергия фотосистемы II у цианобактерий с хлорофиллом a и хлорофиллом d. Proc. Natl. Акад. Sci. США 108, 8054–8058. DOI: 10.1073 / pnas.1100173108

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ашпергер, С. (1952). Кинетика разложения ферроцианида калия в ультрафиолетовом свете. Пер. Faraday Soc. 48, 617–624. DOI: 10.1039 / TF9524800617

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Азередо, Дж., Азеведо, Н. Ф., Бриандет, Р., Черка, Н., Коэнье, Т., Коста, А. Р. и др. (2017). Критический обзор методов биопленки. Крит. Rev. Microbiol. 43, 313–351. DOI: 10.1080 / 1040841x.2016.1208146

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Берла, Б. М., Саха, Р., Имметун, К. М., Маранас, К. Д., Мун, Т.С., Пакраси, Х. Б. (2013). Синтетическая биология цианобактерий: уникальные проблемы и возможности. Фронт. Microbiol. 4: 246. DOI: 10.3389 / fmicb.2013.00246

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бланкеншип, Р. Э. (2010). Ранняя эволюция фотосинтеза. Plant Physiol. 154, 434–438.

Google Scholar

Бомбелли П., Брэдли Р. В., Скотт А. М., Филипс А. Дж., Маккормик А. Дж., Круз С. М. и др.(2011). Количественный анализ факторов, ограничивающих передачу солнечной энергии Synechocystis sp. PCC 6803 в биологических фотоэлектрических устройствах. Energy Environ. Sci. 4, 4690–4698. DOI: 10.1039 / C1EE02531G

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бомбелли, П., Мюллер, Т., Херлинг, Т. В., Хоу, К. Дж., И Ноулз, Т. П. Дж. (2015). Микрофлюидное биофотоэлектрическое устройство без посредников с высокой плотностью мощности для клеток цианобактерий. Adv. Energy Mater. 5: 1401299. DOI: 10.1002 / aenm.201401299

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бомбелли П., Зарроуати М., Торн Р. Дж., Шнайдер К., Роуден С. Дж., Али А. и др. (2012). Морфология поверхности и поверхностная энергия анодных материалов влияют на выходную мощность в многоканальной биофотоэлектрической (BPV) системе без посредников. Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 12221–12229. DOI: 10.1039 / c2cp42526b

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бонд, Д.Р. и Ловли Д. Р. (2003). Производство электроэнергии с помощью Geobacter Sulfurreducens прикреплено к электродам. Заявл. Environ. Microbiol. 69, 1548–1555. DOI: 10.1128 / AEM.69.3.1548-1555.2003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боттин, Х., Лагутт, Б. (1992). Ферродоксин и флаводоксин из цианобактерий Synechocystis sp PCC 6803. Biochim. Биофиз. Acta Bioenerg. 1101, 48–56. DOI: 10.1016 / 0167-4838 (92)-P

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брэдли Р.В., Бомбелли, П., Ли-Смит, Д. Дж., И Хоу, К. Дж. (2013). Терминальные оксидазные мутанты цианобактерии Synechocystis sp. PCC 6803 демонстрирует повышенную электрогенную активность в биологических фотоэлектрических системах. Phys. Chem. Chem. Phys. 15, 13611–13618. DOI: 10.1039 / c3cp52438h

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брэдли, Р. У., Бомбелли, П., Роуден, С. Дж., И Хоу, К. Дж. (2012). Биологическая фотовольтаика: внутри- и внеклеточный перенос электронов цианобактериями. Biochem. Soc. Пер. 40, 1302–1307. DOI: 10.1042 / bst20120118

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Каффарри, С., Тибилетти, Т., Дженнингс, Р. К., и Сантабарбара, С. (2014). Сравнение архитектуры и функционирования фотосистемы I растений и фотосистемы II. Curr. Protein Pept. Sci. 15, 296–331. DOI: 10.2174 / 1389203715666140327102218

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кэмпбелл, Д., Спешите, В., Кларк, А. К., Густафссон, П., и Оквист, Г. (1998). Флуоресцентный анализ хлорофилла фотосинтеза и акклиматизации цианобактерий. Microbiol. Мол. Биол. Ред. 62, 667–683.

Google Scholar

Кано, М., Холланд, С. К., Артье, Дж., Бурнап, Р. Л., Гирарди, М., Морган, Дж. А. и др. (2018). Синтез гликогена и избыток метаболитов способствуют энергетическому балансу у цианобактерий. Cell Rep. 23, 667–672. DOI: 10.1016 / j.celrep.2018.03.083

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кассан, Н., Лагут, Б., и Сетиф, П. (2005). Ферредоксин-НАДФ + редуктаза: кенетика переноса электрона, переходные промежуточные соединения и каталитическая активность изучаются методом флеш-абсорбционной спектроскопии с изолированной фотосистемой I и ферредоксином. J. Biol. Chem. 280, 25960–25972. DOI: 10.1074 / jbc.M503742200

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цереда, А., Хичкок А., Саймс М. Д., Кронин Л., Бибби Т. С. и Джонс А. К. (2014). Биоэлектрохимический подход для характеристики внеклеточного переноса электронов с помощью Synechocystis sp. PCC6803. PLoS One 9: e

. DOI: 10.1371 / journal.pone.00

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

evik, E., Titiz, M., and enel, M. (2018). Генерация светозависимого фототока: новая электрохимическая связь между биопленкой и электродом с помощью поли (амидоаминовых) дендримеров с ферроценовым сердечником. Электрохим. Acta 291, 41–48. DOI: 10.1016 / j.electacta.2018.08.108

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дэвид К., Шмид А., Адриан Л., Уайлд А. и Булер К. (2018). Производство 1,2-пропандиола в фотоавтотрофном Synechocystis связано с оборотом гликогена. Biotechnol. Bioeng. 115, 300–311. DOI: 10.1002 / бит. 26468

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Делани, Г. М., Беннетто, Х.П., Мейсон, Дж. Р., Роллер, С. Д., Стирлинг, Дж. Л., и Терстон, К. Ф. (1984). Электронно-переносная связь в микробных топливных элементах. 2. характеристики топливных элементов, содержащих выбранные комбинации микроорганизм-медиатор-субстрат. J. Chem. Technol. Biotechnol. 34, 13–27. DOI: 10.1002 / jctb.280340104

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эмахи И., Митчелл М. П. и Баум Д. А. (2017). Электрохимия пирролохинолинхинона (PQQ) на стеклоуглеродных электродах, модифицированных многослойными углеродными нанотрубками, в биологических буферах. J. Electrochem. Soc. 164, 3097–3102. DOI: 10.1149 / 2.0151703jes

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гилберт, М., Вильгельм, К., и Рихтер, М. (2000). Биооптическое моделирование выделения кислорода с использованием флуоресценции in vivo: сравнение измеренных и рассчитанных кривых фотосинтеза / освещенности (P-I) у четырех репрезентативных видов фитопланктона. J. Plant Physiol. 157, 307–314. DOI: 10.1016 / S0176-1617 (00) 80052-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гонсалес-Аравена, А.К., Юнус, К., Чжан, Л., Норлинг, Б., и Фишер, А. С. (2018). Использование переноса электронов цианобактерий для повышения экзоэлектрогенной активности путем ограничения роста железа. RSC Adv. 8, 20263–20274. DOI: 10.1039 / C8RA00951A

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гопалакришнан, С., Пакраси, Х. Б., и Маранас, К. Д. (2018). Выяснение топологии фотоавтотрофного потока углерода в Synechocystis PCC 6803 с использованием моделей картирования углерода в масштабе генома. Metab. Англ. 47, 190–199. DOI: 10.1016 / j.ymben.2018.03.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Харниш, Ф., Роза, Л. Ф. М., Краке, Ф., Вирдис, Б., и Кремер, Дж. О. (2015). Электрификация белой биотехнологии: инженерный и экономический потенциал биопроизводства на основе электроэнергии. ChemSusChem 8, 758–766. DOI: 10.1002 / cssc.201402736

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хасан, К., Бекир Йилдиз, Х., Сперлинг, Э., Конгейл, П., Пакер, М. А., Пиявка, Д. Н. и др. (2014). Фотоэлектрохимическая связь между цианобактериями ( Leptolyngbia sp.) И электродами, модифицированными окислительно-восстановительным полимером осмия. Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 24676–24680. DOI: 10.1039 / C4CP04307C

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хасунума Т., Кикуяма Ф., Мацуда М., Айкава С., Идзуми Ю. и Кондо А. (2013). Динамическое метаболическое профилирование биосинтеза гликогена цианобактерий в условиях истощения нитратов. J. Exp. Бот. 64, 2943–2954. DOI: 10.1093 / jxb / ert134

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hofstraat, J. W., Peeters, J. C. H., Snel, J. F. H., and Geel, C. (1994). Простое определение фотосинтетической эффективности и фотоингибирования Dunaliella tertiolecta путем измерения насыщающей импульсной флуоресценции. Mar. Ecol. Прог. Сер. 103, 187–196.

Google Scholar

Инглсби, А.Э., Юнус, К., и Фишер А.С. (2013). Флуоресценция in situ и электрохимический мониторинг фотосинтетических микробных топливных элементов. Phys. Chem. Chem. Phys. 15, 6903–6911. DOI: 10.1039 / c3cp51076j

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Международное энергетическое агентство (2015). World Energy Outlook 2015. Париж: Международное энергетическое агентство.

Якоб Т., Вагнер Х., Стефест К. и Вильгельм К. (2007). Полный энергетический баланс от фотонов до новой биомассы показывает, что метаболические затраты на ассимиляцию углерода зависят от света и питательных веществ. J. Exp. Бот. 58, 2101–2112. DOI: 10.1093 / jxb / erm084

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кошик, С., Госвами, П. (2018). Всплеск потенциала топливного элемента, связанный с деполяризацией бактериальной мембраны, как сигнал для селективного обнаружения алкоголя. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 10, 18630–18640. DOI: 10.1021 / acsami.8b01838

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кошик С., Сарма М. К. и Госвами П.(2017). Управляемая FRET пульсация фотосистем цианобактерий улучшает и стабилизирует ток в топливных элементах фотосинтетических микробов. J. Mater. Chem. А 5, 7885–7895. DOI: 10.1039 / C7TA01137G

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кошик С., Сарма М. К., Тунгон П. Д., Сантош М. и Госвами П. (2016). Тонкие пленки фиброина шелка и его смеси с хитозаном сильно способствуют росту биопленок Synechococcus sp. BDU 140432. J. Colloid Interface Sci. 479, 251–259. DOI: 10.1016 / j.jcis.2016.06.065

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Knoop, H., Gründel, M., Zilliges, Y., Lehmann, R., Hoffmann, S., Lockau, W., et al. (2013). Анализ баланса потоков метаболизма цианобактерий: метаболическая сеть Synechocystis sp. PCC 6803. PLoS Comput. Биол. 9: e1003081. DOI: 10.1371 / journal.pcbi.1003081

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Копечна, Дж., Коменда, Дж., Бучинска, Л., Соботка, Р. (2012). Длительная акклиматизация цианобактерии Synechocystis sp. PCC 6803 на сильном освещении сопровождается усиленным образованием хлорофилла, который предпочтительно направляется в тримерную фотосистему I. Plant Physiol. 160, 2239–2250. DOI: 10.1104 / стр.112.207274

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коте, Т., Плюмери, Н., Бадура, А., Новачик, М. М., Гущин, Д. А., Рёгнер, М., и другие. (2013). Комбинация фотокатода на основе фотосистемы 1 и фотоанода на основе фотосистемы 2 с имитатором Z-схемы для биофотоэлектрических приложений. Angew. Chem. Int. Эд. 52, 14233–14236. DOI: 10.1002 / anie.201303671

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kothe, T., Pöller, S., Zhao, F., Fortgang, P., Rögner, M., Schuhmann, W., et al. (2014). Сконструированная цепь переноса электронов в фотокатодах на основе фотосистемы 1 превосходит скорость переноса электронов при естественном фотосинтезе. Chem. Евро. J. 20, 11029–11034. DOI: 10.1002 / chem.201402585

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Краке, Ф., Лай, Б., Ю, С., и Кремер, Дж. О. (2018). Баланс клеточного окислительно-восстановительного метаболизма при микробном электросинтезе и электро-ферментации – шанс для метаболической инженерии. Metab. Англ. 45, 109–120. DOI: 10.1016 / j.ymben.2017.12.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Краке, Ф., Вирдис, Б., Бернхард, П. В., Рабай, К., и Кремер, Дж. О. (2016). Редокс-зависимый метаболический сдвиг в Clostridium autoethanogenum за счет внеклеточной доставки электронов. Biotechnol. Биотопливо 9: 249. DOI: 10.1186 / s13068-016-0663-2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лай, Б., Ю., С., Бернхард, П. В., Рабай, К., Вирдис, Б., и Кремер, Дж. О. (2016). Аноксический метаболизм и биохимическая продукция в Pseudomonas putida F1 управляется биоэлектрохимической системой. Biotechnol. Биотопливо 9:39. DOI: 10.1186 / s13068-016-0452-y

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли-Смит, Д. Дж., Бомбелли, П., Васудеван, Р., и Хоу, К. Дж. (2016). Фотосинтетические, респираторные и внеклеточные пути транспорта электронов у цианобактерий. Biochim. Биофиз. Acta Bioenerg. 1857, 247–255. DOI: 10.1016 / j.bbabio.2015.10.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Логан, Б.E., Hamelers, B., Rozendal, R., Schröder, U., Keller, J., Freguia, S., et al. (2006). Микробные топливные элементы: методология и технология. Environ. Sci. Technol. 40, 5181–5192. DOI: 10.1021 / es0605016

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лопо, М., Монтагуд, А., Наварро, Э., Кунья, И., Зилле, А., Де Кордоба, П. Ф. и др. (2012). Экспериментально-модельный анализ Synechocystis sp. PCC 6803 рост. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 22, 71–82.DOI: 10.1159 / 000336850

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Манган, Н. М., Фламхольц, А., Худ, Р. Д., Майло, Р., и Сэвидж, Д. Ф. (2016). pH определяет энергетическую эффективность механизма концентрирования CO2 цианобактериями. Proc. Natl. Акад. Sci. США 113, E5354 – E5362. DOI: 10.1073 / pnas.1525145113

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Марсили, Э., Барон, Д. Б., Шихаре, И. Д., Курсоль, Д., Гралник, Дж. А., и Бонд, Д. Р. (2008). Shewanella секретирует флавины, которые обеспечивают межклеточный перенос электронов. Proc. Natl. Акад. Sci. США 105, 3968–3973. DOI: 10.1073 / pnas.0710525105

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Максвелл, К., Джонсон, Г. Н. (2000). Флуоресценция хлорофилла – практическое руководство. J. Exp. Бот. 51, 659–668. DOI: 10.1093 / jexbot / 51.345.659

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маккормик, А.Дж., Бомбелли, П., Брэдли, Р. В., Торн, Р., Венцель, Т., и Хоу, К. Дж. (2015). Биофотовольтаика: кислородные фотосинтезирующие организмы в мире биоэлектрохимических систем. Energy Environ. Sci. 8, 1092–1109. DOI: 10.1039 / C4EE03875D

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маккормик А.Дж., Бомбелли П., Скотт А.М., Филипс А.Дж., Смит А.Г., Фишер А.С. и др. (2011). Фотосинтетические биопленки в чистой культуре используют солнечную энергию в безмедиаторной системе биофотоэлектрических элементов (BPV). Energy Environ. Sci. 4, 4699–4709. DOI: 10.1039 / C1EE01965A

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Монтэгуд, А., Наварро, Э., Фернандес де Кордоба, П., Урчуегия, Дж. Ф., и Патил, К. Р. (2010). Реконструкция и анализ метаболической модели фотосинтетической бактерии в масштабе генома. BMC Syst. Биол. 4: 156. DOI: 10.1186 / 1752-0509-4-156

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Mullineaux, C. W. (2014).Сосуществование фотосинтетической и дыхательной активности в тилакоидных мембранах цианобактерий. Biochim. Биофиз. Acta Bioenerg. 1837, 503–511. DOI: 10.1016 / j.bbabio.2013.11.017

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Майерс, Дж. А., Кертис, Б. С., Кертис, В. Р. (2013). Повышение точности измерения концентрации клеток и хромофора с помощью оптической плотности. BMC Biophys. 6: 4. DOI: 10.1186 / 2046-1682-6-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нагараджан, А., и Пакраси, Х. Б. (редакторы). (2016). «Мембранные белковые комплексы для фотосинтеза и дыхания у цианобактерий», в eLS , (Чичестер: John Wiley & Sons, Ltd.).

Google Scholar

Нивинскас, Х., Сташкявичене, С., Шарлаускас, Й., Кодер, Р. Л., Миллер, А.-Ф., и Ченас, Н. (2002). Двухэлектронное восстановление хинонов с помощью Enterobacter cloacae NAD (P) H: нитроредуктаза: количественные отношения структура-активность. Arch. Биохим. Биофиз. 403, 249–258. DOI: 10.1016 / S0003-9861 (02) 00228-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Петерс, Э., Нелис, Х. Дж., И Коэнье, Т. (2008). Сравнение нескольких методов количественной оценки микробных биопленок, выращенных в микротитровальных планшетах. J. Microbiol. Методы 72, 157–165. DOI: 10.1016 / j.mimet.2007.11.010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пинхасси, Р. И., Каллманн, Д., Сапер, Г., Дотан, Х., Линьков, А., Кей А. и др. (2016). Гибридные био-фото-электрохимические элементы для разделения воды на солнечной энергии. Nat. Commun. 7: 12552. DOI: 10.1038 / ncomms12552

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пирбадиан С., Барчингер С. Э., Леунг К. М., Бьюн Х. С., Джангир Ю., Бухенни Р. А. и др. (2014). Shewanella oneidensis MR-1 нанопроволоки представляют собой внешнюю мембрану и периплазматические расширения компонентов внеклеточного транспорта электронов. Proc.Natl. Акад. Sci. США 111, 12883–12888. DOI: 10.1073 / pnas.1410551111

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Писарева Т., Квон Дж., О, Дж., Ким, С., Ге, К., Вислендер, А., и др. (2011). Модель мембранной организации и сортировки белков у цианобактерий Synechocystis sp. PCC 6803, полученный на основе протеомики и многомерного анализа последовательностей. J. Proteome Res. 10, 3617–3631. DOI: 10.1021 / pr200268r

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пишотта, Дж.М., Цзоу Ю., Баскаков И. В. (2011). Роль фотосинтетической цепи переноса электрона в электрогенной активности цианобактерий. Заявл. Microbiol. Biotechnol. 91, 377–385. DOI: 10.1007 / s00253-011-3239-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Rabaey, K., Boon, N., Hofte, M., and Verstraete, W. (2005). Производство микробного феназина усиливает перенос электронов в биотопливных элементах. Environ. Sci. Technol. 39, 3401–3408. DOI: 10.1021 / Es048563o

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Rabaey, K., and Rozendal, R.A. (2010). Микробный электросинтез – новый путь развития микробного производства. Nat. Rev. Microbiol. 8, 706–716. DOI: 10.1038 / nrmicro2422

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Равенель, Дж., Пельтье, Г., и Хаво, М. (1994). Циклические пути движения электронов вокруг фотосистемы I в Chlamydomonas reinhardtii , как определено in vivo с помощью фотоакустических измерений накопления энергии. Planta 193, 251–259. DOI: 10.1007 / BF00192538

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Регера, Г., Маккарти, К. Д., Мета, Т., Николл, Дж. С., Туоминен, М. Т., и Ловли, Д. Р. (2005). Внеклеточный перенос электронов через микробные нанопроволоки. Природа 435, 1098–1101. DOI: 10.1038 / nature03661

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Розенбаум М., Хе З. и Ангенент Л. Т. (2010). Световая энергия для биоэлектричества: фотосинтетические микробные топливные элементы. Curr. Opin. Biotechnol. 21, 259–264. DOI: 10.1016 / j.copbio.2010.03.010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Роуден, С. Дж. Л., Бомбелли, П., и Хоу, К. Дж. (2018). Биофотовольтаика: проектирование и исследование биоэлектрохимических систем для биотехнологических приложений и метаболических исследований. Methods Mol. Биол. 1770, 335–346. DOI: 10.1007 / 978-1-4939-7786-4_20

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Саар, К.L., Bombelli, P., Lea-Smith, D. J., Call, T., Aro, E.-M., Müller, T., et al. (2018). Повышение плотности мощности биофотовольтаики за счет разделения накопителя и подачи энергии. Nat. Энергия 3, 75–81. DOI: 10.1038 / s41560-017-0073-0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сэджер, Дж. К., и Фарлейн, Дж. К. М. (1997). «Радиация», в справочнике по камере для выращивания растений , ред. Р. У. Лангханс и Т. У. Тиббитс (Эймс, Айова: Университет штата Айова).

Google Scholar

Сапер, Г., Каллманн, Д., Консуэло, Ф., Чжао, Ф., Тот, Т. Н., Ливяну, В. и др. (2018). Живые цианобактерии производят фототок и водород, используя как дыхательную, так и фотосинтетическую системы. Nat. Commun. 9: 2168. DOI: 10.1038 / s41467-018-04613-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шарма, М. К., Квадир, М. Г. А., Бхадури, Р., Каушик, С., и Госвами, П. (2018). Анод на основе магнитных наночастиц, покрытых композитным полимером, усиливает разложение красителя и выработку энергии в микробных топливных элементах. Biosens. Биоэлектрон. 119, 94–102. DOI: 10.1016 / j.bios.2018.07.065

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сава, М., Фантуцци, А., Бомбелли, П., Хоу, К. Дж., Хеллгард, К., и Никсон, П. Дж. (2017). Производство электроэнергии из цианобактерий с цифровой печатью. Nat. Commun. 8: 1327. DOI: 10.1038 / s41467-017-01084-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шлейсснер, К. Ф., Лисснер, Т. К., Фишер, Э. М., Уоланд, Дж., Перретт, М., Голли, А. и др. (2016). Различное влияние климата на политически значимые пределы глобального потепления: случай 1,5 ° C и 2 ° C. Earth Syst. Dynam. 7, 327–351. DOI: 10.5194 / esd-7-327-2016

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шредер У., Харниш Ф. и Ангенент Л. Т. (2015). Микробная электрохимия и технология: терминология и классификация. Energy Environ. Sci. 8, 513–519. DOI: 10.1039 / C4EE03359K

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Schuergers, N., Верланг, К., Аджо-Франклин, К. М., и Богосян, А. А. (2017). Подход синтетической биологии к созданию живой фотоэлектрической энергии. Energy Environ. Sci. 10, 1102–1115. DOI: 10.1039 / C7EE00282C

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шуурманс, Р. М., Шуурманс, Дж. М., Беккер, М., Кромкамп, Дж. К., Маттейс, Х. С. П. и Хеллингверф, К. Дж. (2014). Редокс-потенциал пластохинонового пула цианобактерии Synechocystis видовой штамм PCC 6803 находится под строгим гомеостатическим контролем. Plant Physiol. 165, 463–475. DOI: 10.1104 / стр.114.237313

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шуурманс, Р. М., Ван Альфен, П., Шуурманс, Дж. М., Маттейс, Х. К., и Хеллингверф, К. Дж. (2015). Сравнение урожайности фотосинтеза цианобактерий и зеленых водорослей: разные методы дают разные ответы. PLoS One 10: e0139061. DOI: 10.1371 / journal.pone.0139061

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Секар, Н., Джайн Р., Ян Ю. и Рамасами Р. П. (2016). Повышенное фото-биоэлектрохимическое преобразование энергии с помощью генно-инженерных цианобактерий. Biotechnol. Bioeng. 113, 675–679. DOI: 10.1002 / бит. 25829

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Секар, Н., Умасанкар, Ю., Рамасами, Р. П. (2014). Генерация фототока иммобилизованными цианобактериями посредством прямого транспорта электронов в фото-биоэлектрохимических клетках. Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 7862–7871.DOI: 10.1039 / c4cp00494a

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Семенов А.Ю., Васильев И.Р., Ван дер Эст А., Мамедов М.Д., Зыбаилов Б., Шен Г. и др. (2000). Рекрутирование чужеродного хинона в сайт A1 фотосистемы I. J. Biol. Chem. 275, 23429–23438. DOI: 10.1074 / jbc.M000508200

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шреста, П. М., Ротару, А.-Э., Саммерс, З. М., Шреста, М., Лю Ф. и Ловли Д. Р. (2013). Транскриптомный и генетический анализ прямого межвидового переноса электрона. Заявл. Environ. Microbiol. 79, 2397–2404. DOI: 10.1128 / aem.03837-12

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Скурат А.В., Сегвич Д.М., Депаоли-Роуч А.А. и Роуч П.Дж. (2017). Новый метод обнаружения гликогена в клетках. Гликобиология 27, 416–424. DOI: 10.1093 / glycob / cwx005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сокол, К.П., Робинсон, У. Э., Варнан, Дж., Корниенко, Н., Новачик, М. М., Руфф, А. и др. (2018). Фотоэлектрохимическое расщепление воды без смещения с фотосистемой II на сенсибилизированном красителем фотоаноде, подключенном к гидрогеназе. Nat. Energy 3, 944–951. DOI: 10.1038 / s41560-018-0232-y

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Танака К., Касиваги Н. и Огава Т. (1988). Влияние света на электрическую мощность биоэлектрохимических топливных элементов, содержащих Anabaena variabilis M-2: механизм послевсветовой вспышки. J. Chem. Technol. Biotechnol. 42, 235–240. DOI: 10.1002 / jctb.280420307

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Танака К., Тамамуши Р. и Огава Т. (1985). Биоэлектрохимические топливные элементы, управляемые цианобактерией, Anabaena variabilis . J. Chem. Technol. Biotechnol. Сер. B Biotechnol. 35, 191–197. DOI: 10.1002 / jctb.280350304

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Торимура, М., Мики, А., Вадано, А., Кано, К., Икеда, Т. (2001). Электрохимическое исследование цианобактерий Synechococcus sp. Катализируемое PCC7942 фотовосстановление экзогенных хинонов и фотоэлектрохимическое окисление воды. J. Electroanal. Chem. 496, 21–28. DOI: 10.1016 / S0022-0728 (00) 00253-9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цуджимура, С., Вадано, А., Кано, К., Икеда, Т. (2001). Фотосинтезирующая биоэлектрохимическая клетка, утилизирующая цианобактерии и генерирующую воду оксидазу. Enzyme Microb. Technol. 29, 225–231. DOI: 10.1016 / S0141-0229 (01) 00374-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Василев И., Гиссельманн Г., Швеххаймер С. К., Виттманн К., Вирдис Б. и Кромер Дж. О. (2018). Анодная электро-ферментация: анаэробное производство L-лизина рекомбинантной Corynebacterium glutamicum . Biotechnol. Bioeng. 115, 1499–1508. DOI: 10.1002 / бит 26562

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Vermaas, W.Ф. Дж. (Ред.). (2001). «Фотосинтез и дыхание у цианобактерий», в eLS , (Чичестер: John Wiley & Sons, Ltd.).

Google Scholar

Вагнер, Х., Якоб, Т., и Вильгельм, К. (2006). Уравновешивание потока энергии от захваченного света к биомассе в условиях изменяющегося освещения. New Phytol. 169, 95–108. DOI: 10.1111 / j.1469-8137.2005.01550.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Венцель, Т., Херттер, Д., Бомбелли, П., Хоу, К. Дж., И Штайнер, У. (2018). Пористые полупрозрачные электроды усиливают генерацию тока из фотосинтетических биопленок. Nat. Commun. 9: 1299. DOI: 10.1038 / s41467-018-03320-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ягишита Т., Хоригоме Т. и Танака К. (1993). Влияние света, CO2 и ингибиторов на выход тока биотопливными клетками, содержащими фотосинтетический организм Synechococcus sp. J. Chem.Technol. Biotechnol. 56, 393–399. DOI: 10.1002 / jctb.280560411

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю, Л., Берла, Б., Хе, Л., Пакраси, Х. Б., и Танг, Ю. Дж. (2014). 13C-MFA определяет фотомиксотрофный метаболизм Synechocystis sp. PCC 6803 в условиях достаточного количества света и углерода. Biotechnol. J. 9, 684–692. DOI: 10.1002 / biot.201300477

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ты, Л., Хе, Л., и Тан, Ю. Дж. (2015). Фотогетеротрофный флуксом у Synechocystis sp. Штамм PCC 6803 и его значение для биоэнергетики цианобактерий. J. Bacteriol. 197, 943–950. DOI: 10.1128 / jb.02149-14

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Завржел Т., Синетова М. А., Бузова Д., Литеракова П. и Червены Й. (2015a). Характеристика модельной цианобактерии Synechocystis sp. PCC 6803 автотрофный рост в плоском фотобиореакторе. Eng. Life Sci. 15, 122–132. DOI: 10.1002 / elsc.201300165

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zavřel, T., Sinetova, M.A., and Červený, J. (2015b). Измерение концентрации хлорофилла а и каротиноидов в цианобактериях. Bio Protoc. 5: e1467. DOI: 10.21769 / BioProtoc.1467

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhang, J. Z., Bombelli, P., Sokol, K. P., Fantuzzi, A., Rutherford, A. W., Howe, C. J., и другие. (2018). Фотоэлектрохимия фотосистемы II in vitro по сравнению с in vivo. J. Am. Chem. Soc. 140, 6–9. DOI: 10.1021 / jacs.7b08563

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Зиллигес Ю. (2014). «Гликоген: динамический клеточный сток и резервуар углерода», в Клеточная биология цианобактерий, , ред. Э. Флорес и А. Эрреро (Пул: Caister Academic Press), 189–210.

Google Scholar

Zou, Y., Pisciotta, J., и Баскаков И.В. (2010). Анод с наноструктурным покрытием из полипиррола для микробных топливных элементов, работающих на солнечной энергии. Биоэлектрохимия 79, 50–56. DOI: 10.1016 / j.bioelechem.2009.11.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zou, Y., Pisciotta, J., Billmyre, R. B., and Baskakov, I.V (2009). Фотосинтетические микробные топливные элементы с положительной световой реакцией. Biotechnol. Bioeng. 104, 939–946. DOI: 10.1002 / бит.22466

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Системы и компоненты системы рециркуляции ОГ

Ханну Яэскеляйнен, Магди К.Хаир

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Системы рециркуляции отработавших газов были коммерциализированы как метод снижения выбросов NOx для широкого диапазона дизельных двигателей, от дизельных двигателей для легких, средних и тяжелых условий эксплуатации до двухтактных тихоходных судовых двигателей. При проектировании систем рециркуляции выхлопных газов необходимо учитывать ряд факторов, включая накопление отложений, загрязняющие вещества, моторное масло, упаковку системы и многое другое.Основными компонентами систем рециркуляции ОГ являются клапаны рециркуляции ОГ и охладители рециркуляции ОГ.

Коммерческие системы рециркуляции отработавших газов

Обзор

Рециркуляция выхлопных газов (EGR) – это метод контроля выбросов NOx, применимый к широкому спектру дизельных двигателей, от дизельных двигателей легкой, средней и большой мощности до двухтактных тихоходных судовых двигателей. Системы рециркуляции отработавших газов также используются во многих категориях двигателей с циклом Отто, где преимущества могут варьироваться от повышения эффективности (снижение расхода топлива) до снижения проскока метана в низкооборотных двухтопливных двигателях.

Конфигурация системы рециркуляции отработавших газов зависит от требуемой скорости рециркуляции отработавших газов и других требований конкретного приложения. Большинство систем рециркуляции отработавших газов включают в себя следующие основные аппаратные компоненты:

Один или несколько регулирующих клапанов системы рециркуляции ОГ
Один или несколько охладителей системы рециркуляции ОГ
Трубопроводы, фланцы и прокладки

В различных типах систем возможен ряд других специализированных компонентов. Общие примеры включают смесители, использующие сопло Вентури (смеситель Вентури или насос Вентури ) и насосы EGR, также называемые нагнетателями EGR, которые приводятся в действие электродвигателем или механическим соединением с двигателем.

Двигатели для тяжелых условий эксплуатации

Система рециркуляции отработавших газов для DDC серии 60, рис. 1, является примером систем, применяемых во многих двигателях большой мощности в Северной Америке в 2002 модельном году и позже. Система рециркуляции отработавших газов представляет собой систему контура высокого давления (HPL), в которой часть выхлопных газов отбирается перед турбонагнетателем. Турбокомпрессор с изменяемой геометрией, среди прочего, обеспечивает положительную разницу давлений между выпускным и впускным коллекторами, чтобы обеспечить адекватный поток системы рециркуляции отработавших газов, когда это необходимо.Затем рециркуляция отработавших газов проходит через охладитель системы рециркуляции отработавших газов, в который поступает вода из водяной рубашки двигателя. Из охладителя рециркуляция отработавших газов проходит через трубу рециркуляции отработавших газов на другую сторону двигателя к расходомеру типа Вентури, который обеспечивает сигнал обратной связи для контроля скорости рециркуляции отработавших газов. Регулирующий клапан системы рециркуляции отработавших газов, расположенный непосредственно перед корпусом смесителя, отвечает за управление скоростью рециркуляции отработавших газов. Затем EGR поступает во впускной коллектор, где он смешивается с охлажденным наддувочным воздухом перед тем, как попасть в двигатель. Деталь клапана рециркуляции ОГ на Рисунке 1 также показывает пластину нагревателя рециркуляции ОГ, предназначенную для использования при низких температурах окружающей среды.Пластина нагревателя нагревает рециркуляцию отработавших газов, проходящую через клапан, чтобы предотвратить образование льда в корпусе смесителя.

Рисунок 1 . Detroit Diesel Corporation US EPA 2007 Series 60, оснащенная охлаждаемой системой рециркуляции выхлопных газов HPL

С момента появления в 2002 году в этой системе рециркуляции ОГ произошел ряд изменений. Более старые версии этого двигателя (US EPA 2002/2004) имели клапан рециркуляции ОГ, расположенный на впускной стороне охладителя рециркуляции ОГ. В ранних версиях использовался клапан с пневматическим приводом, который был заменен клапаном с гидравлическим приводом, и, наконец, клапан с электрическим приводом, показанный на Рисунке 1.В некоторых версиях вместо расходомера типа Вентури использовались отводы давления до и после регулирующего клапана рециркуляции ОГ для контроля перепада давления на клапане для обратной связи по скорости рециркуляции ОГ. К 2008 году расходомер Вентури был полностью удален.

Другим примером охлаждаемой системы рециркуляции отработавших газов для двигателей большой мощности является система Scania Euro IV, показанная на рис. 2. Выхлоп перед турбиной (HPL) направляется через регулирующий клапан рециркуляции отработавших газов и охладитель рециркуляции отработавших газов во впускную систему двигателя. Вода в рубашке двигателя также используется в качестве охлаждающей среды в охладителе системы рециркуляции ОГ.Как правило, систему рециркуляции ОГ можно охлаждать охлаждающей жидкостью двигателя, окружающим воздухом или низкотемпературной жидкостью.

Рисунок 2 . Система EGR с одноступенчатым охлаждением для двигателей Scania Euro IV

(Источник: Scania)

Двигатели малой мощности

Применение системы рециркуляции выхлопных газов не ограничивается двигателями для тяжелых условий эксплуатации, но также распространяется и на двигатели малотоннажных транспортных средств. На рис. 3 схематически представлена система рециркуляции выхлопных газов легкового автомобиля от двигателя Audi 3,3 л V8 TDI Euro 3, представленного в 1999 г. [1132] .

Рисунок 3 . Схематическое изображение системы рециркуляции отработавших газов / впускной дроссельной заслонки высокоскоростного легкового автомобиля для применения в стандарте Euro 3

Двигатель Audi 3,3 л V8 TDI

Система рециркуляции отработавших газов представляет собой контур высокого давления с охлаждаемой системой рециркуляции отработавших газов. Часть выхлопных газов направляется через регулирующий клапан системы рециркуляции отработавших газов и поступает в охладитель системы рециркуляции отработавших газов. Из охладителя EGR поступает в узел дроссельной заслонки, где он смешивается с отфильтрованным свежим воздухом для горения под высоким давлением, который был охлажден промежуточным охладителем, чтобы восстановить часть его плотности.Затем смесь воздуха и EGR попадает в двигатель через впускной коллектор. Хотя двигатель оснащен турбонагнетателем с изменяемой геометрией (VTG), который может создавать более высокое давление в выпускном коллекторе, чем давление на впуске, для управления рециркуляцией отработавших газов, впускной дроссель используется в некоторых условиях, когда невозможно создать достаточный дифференциал с помощью VTG. Эта система очень похожа на системы рециркуляции отработавших газов, используемые в других приложениях стандарта Euro 3, а также EPA Tier 1 и Tier 2 Bin 10.

В начале 2000-х существовало некоторое мнение, что будущие двигатели с более высокими показателями EGR потребуют какой-либо формы насоса EGR для достижения требуемых выбросов NOx при выходе из двигателя, требуемых будущими стандартами выбросов.Система рециркуляции выхлопных газов высокого давления, обеспечивающая такие высокие показатели рециркуляции выхлопных газов, приведет к неприемлемой экономии топлива. Однако вместо насоса во многих из этих систем использовалась гибридная конфигурация, показанная на рис. 4, для двигателя 2,0 л Volkswagen TDI, представленного в Северной Америке для приложений Tier 2 Bin 5 Агентства по охране окружающей среды (EPA) 2009 модельного года. Система рециркуляции выхлопных газов высокого давления регулируется клапаном рециркуляции ОГ высокого давления и положением лопастей турбонагнетателя. HPL EGR используется при более низких оборотах двигателя и более низких нагрузках. При более высоких нагрузках и оборотах двигателя подача EGR переключается на систему LPL EGR.Хотя это и не показано, LPL системы рециркуляции отработавших газов на рисунке 4 включает в себя фильтр рециркуляции отработавших газов (рисунок 28).

Рисунок 4 . Гибридная система рециркуляции отработавших газов для дизельного топлива Tier 2 Bin 5 Агентства по охране окружающей среды США

Двигатель VW 2,0 л TDI. Положение клапанов 1, 2 и 3 типично для работы системы рециркуляции ОГ на НД при высоких оборотах двигателя и высоких нагрузках. При низких оборотах двигателя и нагрузках клапан 3 полностью закрыт, а клапаны 1 и 2 открыты для обеспечения работы системы рециркуляции отработавших газов высокого давления.

Асимметричная система турбонаддува Daimler показана на рисунке 5.Система рециркуляции ОГ высокого давления подается на все 6 цилиндров только из 3 цилиндров. Турбина турбонагнетателя с фиксированной геометрией представляет собой конструкцию с двумя спиралями, но спираль для цилиндра, снабжающего систему рециркуляции отработавших газов, имеет меньшую площадь поперечного сечения, что позволяет этим цилиндрам создавать более высокое противодавление и обеспечивать адекватный поток системы рециркуляции отработавших газов в более широком диапазоне рабочих условий, чем было бы возможно с турбиной с фиксированной геометрией и одинаковыми размерами спиралей. Такой подход позволяет избежать использования турбины с изменяемой геометрией.Другая, более крупная спираль может быть оптимизирована для продувки других трех цилиндров [3934] .

Рисунок 5 . Асимметричная система турбонаддува Daimler

Двухтактные низкооборотные дизельные двигатели

Для низкооборотных двухтактных судовых двигателей, предназначенных для сжигания мазута (HFO), система рециркуляции отработавших газов может стать довольно сложной из-за необходимости очищать рециркулируемый выхлопной газ от вредных металлов и серы и необходимости поддерживать выхлопной коллектор. давление ниже, чем во впускном коллекторе, чтобы обеспечить продувку цилиндра.На рисунке 6 показана одна такая система, разработанная для модифицированного приложения [2466] .

Рисунок 6 . Система рециркуляции отработавших газов для низкоскоростного двухтактного морского двигателя, работающего на высокосернистом HFO

(Источник: MAN Diesel & Turbo)

Основными компонентами являются: скруббер, охладитель, уловитель водяного тумана, нагнетатель, запорный клапан, переключающий клапан, водоочистная установка (WTP), состоящая в основном из буферного резервуара, системы дозирования NaOH и блока очистки воды. Система управления регулирует количество рециркуляции отработавших газов, давление продувочного воздуха, дозирование NaOH, циркуляцию воды в скруббере и сброс воды из скруббера.

Очистку можно проводить морской или пресной водой. При очистке морской водой, которая является основным режимом работы, морская вода проходит через скруббер один раз и сбрасывается в море. Для главного силового двигателя мощностью 20 МВт необходимо прокачивать не более 900 м ³ / ч морской воды, что составляет около 1% максимального расхода топлива.

При очистке пресной водой, используемой в местах, где не допускается сброс, около 99% промывной воды рециркулирует. Когда пресная вода проходит через скруббер, она становится кислой из-за серы в выхлопных газах.Система дозирования NaOH используется для нейтрализации этой кислоты. Буферный бак обеспечивает постоянный поток воды в скруббер. Устройство очистки воды (WCU) используется для удаления твердых частиц, которые становятся взвешенными в воде скруббера. Твердые частицы сбрасываются в виде концентрированного ила в отстойник на судне. WCU разработан для очистки скрубберной воды до такой степени, что ее можно сбрасывать в открытое море в соответствии с критериями сброса скрубберной воды IMO.

Максимальный поток пресной воды через скруббер составляет 200 м ³ / ч при MCR (максимальная непрерывная производительность). Поскольку это составляет лишь около одной пятой потока, необходимого для очистки морской водой, это приведет к снижению расхода топлива. Однако для нейтрализации кислой промывной воды требуется NaOH. При работе на HFO с содержанием серы 3% потребуется максимальное потребление NaOH примерно 10-12 кг / МВтч. Поскольку очистка пресной водой используется только во время гавани или прибрежного плавания, мощность главного двигателя будет низкой, а время плавания будет коротким, что еще больше снизит потребление NaOH.Типичное прибытие в порт составляет максимум два часа и мощность двигателя 2-3 МВт, что дает общее потребление около 50 кг NaOH.

Для систем, предназначенных для судового топлива, содержащего менее 0,5% серы, для нейтрализации серной кислоты по-прежнему требуется буферизация, но очистка воды и удаление шлама – это не [4066] .

###

Схема вакуумной линии Mazdaspeed 3

Схема вакуумной линии

mazdaspeed 3 на 01 декабря 2018 г. · Mazda 3 P0456 Определение. Найдите руководства по ремонту вашего автомобиля.Тормоз. На рисунке показаны зажимы с Т-образным болтом. Re: Диаграмма вакцины mazdaspeed protege 2003. 0 Деталь № 1S7G-9D745-AJ (Подходит: Mazda 3) 2009 Mazda 3 EGR Line Подлинная 93122NB с турбонаддувом E. В этом случае контроллер наддува должен точно изменить удлинитель (и) гнезда длиной не менее 3 дюймов. . Итак, я вижу, что в Интернете есть места, где можно купить любой 10 февраля 2016 г. · Вытяните линию источника наддува (ту, что на ниппеле корпуса компрессора, и вставьте ее в средний (№ 2) штуцер на вашем EBCS, и обычно для MAC соленоидов, вакуумная линия WGA подключается к правой стороне или порту (# 3).Подходит для CX-7, Mazda 3, MazdaSpeed6 2. Подходит для Mazda 3 Mazda3; с АБС. Салон mazda 3 collision кузовных деталей и оборудования по моделям. Иногда это печатают на табличке в моторном отсеке. Возвратные топливопроводы Right Stuff Detailing доступны из обычной или нержавеющей стали. Быстрый просмотр. Система EVAP улавливает все пары топлива из топливного бака и отправляет их на MazdaSpeed 6 AWD ftw 18 апреля 2009 · 2006! если вы выполните поиск по моему имени пользователя, вы найдете диаграмму вакуума, которая показывает, куда идет эта линия, или если вы просто выполните поиск диаграмм вакуума 23 февраля 2003 г. · Тест на утечку и работу.Мы хотели бы поделиться своими знаниями с новичками на этой платформе. Если топливо вытекает из вакуумной линии, замените FPR. Выучить больше. Перекрестная магистраль системы охлаждения – Ремонт или замена Неисправная перекрестная магистраль системы охлаждения приведет к утечке охлаждающей жидкости или перегреву. У нас также есть руководства по ремонту вашего автомобиля. Просто перейдите по ссылке ниже и введите год выпуска, марку, модель и двигатель вашего автомобиля, чтобы найти информацию, необходимую для правильного выполнения работы. Обычно вы получаете старый добрый P0446, который представляет собой код системы испарителя, указывающий на выпуск воздуха. 13 января 2010 г. · Самое простое решение – установить ограничитель в линию сапуна крышки клапана.3 кронштейн опоры двигателя, потому что они могут расшататься. 3 ноября 2020 г. · Это вакуумная линия. # 4 · 22 декабря 2007 г. КУПИТЬ электрические схемы, 3-портовый соленоид управления наддувом cobb evo x dsg performance, 3-портовый соленоид управления наддувом cobb mazdaspeed, 3-портовый соленоид управления наддувом cobb 2008 2015 mitsubishi, 3-портовый соленоид управления наддува cobb subaru wrx 2015 2019, cobb 3-портовый соленоид контроля наддува subaru wrx 2015 2017, cobb tuning subaru 3 port boost control RX-3 FSM; 1975 RX-3 FSM; 1977 RX-3-SP FSM; 1972 г. руководство по двигателю RX-3; Руководство по обслуживанию RX-2 и RX-3 Клаймера 1971-77 гг .; Схемы подключения: Схема подключения RX-3 1973 года; Схема подключения RX-3 1974 года; Схема подключения RX-3 1975 года; Руководства по запчастям: RX-3 Fiche; RX-3 Fiche Volume 1A; RX-3 Fiche Volume 1B; RX-3 Fiche Volume 2; RX-3 Fiche Volume 3; RX-3 Fiche Volume 4; RX ALLDATAdiy предоставляет вам ту же оригинальную информацию о заводском ремонте, которую используют профессионалы, включая графики технического обслуживания, схемы и процедуры ремонта – для вашего конкретного автомобиля.2260cc), 07-09 Mazda CX-7 (настройка Spor Turbo, схемы двигателя mazda mx6 zomt com au, вакуумная магистраль v6 mx6 fixya, электрические схемы на странице 12, схемы электрических соединений Mazda. Есть веб-сайт, на котором есть вся эта информация обо всем этом и руководства все совершенно бесплатно, на самом деле их много, но мне лично нравится немного. Уровень жидкости расположен прямо на задней части задних колес, он связан с задними колесами, чтобы просто отпускать по часовой стрелке, не используя работу. Теперь быстрее и проще. КЛАПАН PCV МЕСТО ЗАМЕНЫ MAZDA CX-7 MAZDASPEED 3 6 2.Проверка перегоревшего предохранителя 2010 г. Mazda 3 2010 г. Mazda 3 i 2 0L 4. Известно, что на Mazda 3 испарительная система является чем-то вроде проблемы. Эта работа сделана из проблем, но она необходима. Это лучший способ ввести Seafoam в цилиндры, которые я нашел. 11 февраля 2008 г. · 2012 Mazdaspeed 3. 5 Mazdaspeed Protege исполнилось 16 лет. Новый ALLDATAdiy предлагает: Больше автомобилей на выбор (30,000+ 1982-2021) Обновленный удобный интерфейс для упрощения навигации. Рассматриваемая деталь – вот эта штука (красная стрелка): По-видимому, эта деталь носит несколько названий – регулятор впускного коллектора (IMRC) и регулирующий клапан впускного коллектора (IMTV).Думаю, 29 мая 2019 г. · Затем снимите 4 (или 3?) Болта с насоса гидроусилителя руля и снимите насос. Шаг 2: Присоедините тестер утечки Boost. Как заменить ремни переменного тока и серпантин на mazda 3 i 2012 года без специальных инструментов. Схема частей кузова Mazda, опубликованная 06 фев 2019 автором janell a. Я лично вырезал много способов сделать это. Присоединился 31 марта 2005 г. Схема двигателя для A. Я ищу номер детали и схему клапана, расположенного рядом с баллоном для паров. Right Stuff использует современные гибочные станки с ЧПУ и автоматизированные станки для формовки концов, которые удваивают линии развальцовки с поразительной стабильностью.Это совершенно простой способ получить конкретное руководство в режиме онлайн. Схемы подключения вакуума MS3 Форумы Mazdaspeed. Этот силиконовый набор заменяет все вакуумные линии на вашем двигателе NB. 22 доллара. 5 V. Схема змеевикового ремня более 8000 диаграмм для большинства автомобилей на дороге. Включены рекомендуемые рабочие циклы перепускного клапана, но для правильной настройки обратитесь к профессиональному тюнеру. Дом Zoom-Zoom От двигателей Doritos до роскошных кроссоверов – у нас есть все. В комплекте вакуумный жгут, клапан в сборе.·. К нижней части вытяжки приклеена схема вакуумного подключения. Средний отзыв покупателей: 5 из 5 Всего отзывов: 1 23 окт.2020 г. · Да, один шланг от ebcs идет к 4-дюймовому заборнику. Важная справочная информация для любого аккуратного автомобилиста о проведении регулярных процедур самообслуживания, каталожные номера, описания и процедуры тестирования элементов электрооборудования Mazda 3 в различных вариантах конфигурации (включая модели 2006 года), цветные электрические схемы 28 августа 2018 г. · Найти и вырезать заводская линия проходит между BPV и впускным коллектором примерно на полпути между ними.Mazdaspeed3 доступен только в версии хэтчбека с 6-ступенчатой механической коробкой передач. дай мне знать, нужна ли тебе помощь. 2 декабря 2018 г. · Mazda 3 P0401: EGR – Диагностика недостаточного расхода. 01.11.2021 · Описание. Шланг охлаждающей жидкости двигателя. Придайте своей Mazda 3 вид, будто она только что вышла из автосалона, заменив изношенные или поврежденные детали на новые от CarParts. 3 Turbo Engine that Vacuum – схема двигателя 2004 mazda 3 – Fixya www. 2260cc), 07-13 Mazda 3 (Mazdaspeed L4. Перепускной клапан – простой компонент, который можно найти в большинстве двигателей с турбонаддувом.фотографии схемы подключения, схема подключения mazda 3 paraglide com, схема подключения mazda 3 скачать бесплатно playapk co, 2008 схема двигателя mazda 3 моя электрическая схема схема подключения Mazda рабочий лист 1 1 описывает значение пунктирной линии на схеме компонент p 2 описывает и идентифицирует Компонент схемы Эта диагностика обнаруживает утечки в линии продувки системы улавливания паров топлива (EVAP) с помощью вакуума во впускном коллекторе двигателя. Схемы двигателя Mazda Miata. Его компоненты показаны на картинке, чтобы их было легко идентифицировать.Схема ремня Mazda 3 2004 года Онлайн-схема Электросхема Mazda 3 Схема змеевидного ремня Manufacturingengineering Org 2004 Mazda 3 Схема змеевидного ремня Замечательный Mitsubishi Pajero 3 0 Мощность. Например, предположим, что вы хотите увеличить давление наддува выше обычного давления привода перепускной заслонки (обычно 7 фунтов на квадратный дюйм). Новые двигатели; Детали ротора. MAZDASPEED 3 (07-09) Аксессуары; Клапаны продувки, байпасные клапаны и компоненты Схемы вакуумной магистрали MAZDASPEED. Mazda Oem 10 13 3 Egr Электромагнитный клапан продувки системы L51818741.Добавить в корзину. Страница 7/11 Mazdaspeed Prostock Трубчатый турбо-манифольд одинаковой длины 2. Мы сообщим вам, если какая-либо из ваших деталей находится в предварительном заказе с опциями. 7–13 Н · м {72–132 кгс · см, 62–115 дюйм · фунт-сила} 2. F. Три основных элемента системы рециркуляции отработавших газов в 3-х системах рециркуляции отработавших газов (EGR): Новая замена шланга рекомендуется как часть полного ремонта тормозов. Качественная конструкция обеспечивает прочность , химическая и термическая стойкость для увеличения срока службы Тормозные шланги с концевыми фитингами типа «банджо» включают новые медные шайбы для обеспечения надлежащего уплотнения. P2004 – система VTCS не работает.Подходит для: Mazda 6 06-07 (Mazdaspeed L4. Схема змеевидного ремня Mazda 3. 3 Примечание по установке подвески двигателя. W / MAZDASPEED. Этот набор состоит из 12 шлангов и является наиболее полным набором, который вы найдете на рынке. Mazda 3 Mar 2007 г. 07, 2019 · Недавно разработанный перепускной клапан COBB LF. Без MAZDASPEED, с ABS. P0401 – это распространенный код неисправности OBDII, который появляется в Mazda 3. До недавнего времени она начинала брызгать через 30 миль. POW. Чтобы заменить змеевик, вы должны снять ремень переменного тока. Он имеет отношение к системе выбросов и означает: Система рециркуляции отработавших газов на транспортном средстве отвечает за рециркуляцию выхлопных газов с целью снижения выбросов транспортных средств.48. На сегодняшний день у нас есть широкий выбор запчастей Mazda 3 для различных годов выпуска от лучших брендов. . Момент затяжки. Подходит для RSX 2002-2006 годов, EP3 2002-2005 годов, Civic Si 8-го поколения 2006-2011 годов, Civic Si 2012-2015 годов и Acura TSX 2004-2008 годов. Используя входящую в комплект вакуумную линию, подсоедините свободный конец пластикового Т к порту 3 на COBB EBCS и закрепите его на месте застежкой-молнией. Замена приводного ремня с 2004 по 2016 год Mazda 3 Forum и Mazdaspeed 3 Mazda 3 – это автомобиль начального уровня в линейке Mazdas. Вот фотография того, с чего я начал: Вот что у меня есть 07-09 Mazda Mazdaspeed 3 OEM 2 клапана рециркуляции ОГ.Первоначально двигатель еще не работает, а уровень сигнала составляет около 4. 10 февраля 2016 г. · Вытяните линию источника наддува (ту, что на ниппеле корпуса компрессора, и вставьте ее в средний (№ 2) ниппель на EBCS, и обычно для соленоидов типа MAC вакуумная линия WGA подключается к правой стороне или к порту (№ 3). 2. «Ответ № 3 от: 12 января 2011 г., 12:52:57 PM». 1 тыс. участников сообщества mazda • Блок усилителя тормозного усилия – отремонтируйте или замените Если педаль тормоза внезапно становится жесткой или вы слышите свистящий звук, когда нажимаете на тормоз, особенно когда вы остановились, виновником может быть неисправный усилитель тормозов.56. Усилитель тормозов. 01.01.2021 · Сообщений: 25931. 3 ЛИТРА. Это сделано для уменьшения износа деталей турбины и двигателя. Величина всасывания, необходимая для создания эффективного вакуума, намного больше с последним, и это в значительной степени соответствует заводской конфигурации крышки клапана. 21 января 2016 г. · Многие современные системы PCV используют всасывающий вакуум для вытягивания прорыва из картера, в случае BMW N55 прорыв двигателя проходит раньше турбонаддува. Под фотографией я имел в виду не подойти ближе, а подальше, чтобы вы могли видеть все.Модель 2008 года, Mazda3, руководство, 2. 16 сентября 2017 г. – 3-е поколение (1993-2002 гг.) – Диаграммы вакуума (стандартные, упрощенные последовательные, непоследовательные, одинарный турбонаддув – Что ж, я устал от необходимости искать так много разных места и темы, чтобы найти изображения и схемы, поэтому я решил сделать свои собственные и опубликовать их все вместе. Опубликовано 26 февраля 2019 г. Спасибо! 3 ноября 2020 г. · Это вакуумная линия. дроссельная заслонка для подачи вакуума в оба устройства .. net Форумы Mazda 3 Mazda3 или Mazda 3 (известная как Mazda Axela в Японии) – компактный автомобиль, производимый в Японии компанией Mazda Motor Corporation.8 января 2014 г. · Вопрос с клапаном отсечки вакуума / перепускным клапаном. Для правильного и безопасного использования CorkSport Mazdaspeed EBCS требуется дополнительная настройка. К нему идет один шланг, который крепится двумя болтами. Спасибо Mazdaspeed 3. Схема двигателя. Это гораздо более полезно в качестве справочного руководства, если кто-то хочет узнать об электрической системе дома. – наименее эффективная схема среди электрических схем. пить через рулон бумажных полотенец. com. Мазда 3 капот и решетка радиатора. Это означает, что независимо от того, какой марки или модели автомобиля, код будет означать одно и то же (3 или нет).Если вы проследите за ним до другого конца, он, вероятно, попадет в усилитель тормозов. W / MAZDASPEED, перед. Crossover Auto был пионером в модификации и настройке этой платформы. Добро пожаловать в… Впускной коллектор JMF V1 Mazdaspeed 3 2007-2013 | Mazdaspeed 6 2006-2007 гг. Щелкните ниже, чтобы перейти к нашему полному каталогу оригинальных запчастей Mazda. Новый OEM Mazdaspeed 3, Mazdaspeed 6 и CX-7 2007-2013 привод запорной задвижки. 27 мая 2019 г. · Затем открутите 4 (или 3?) Болта с насоса гидроусилителя руля и снимите насос. Я буду использовать первое, так как оно кажется более описательным для его функции.Вам необходимо проверить под генератором и вокруг него на предмет отсоединения вакуумной линии или отсоединенного электрического разъема. Важная справочная информация для любого аккуратного автомобилиста по проведению регулярных процедур самостоятельного технического обслуживания, каталожные номера, описания и процедуры тестирования элементов электрооборудования Mazda 3 различных вариантов конфигурации (включая модели 2006 года), цветные схемы электрооборудования 15.10.2010 · 2. Любые помощь будет оценена! «Схемы подключения вакуума MS3 Форумы Mazdaspeed 25 декабря 2019 г. – Любой здесь имеет доступ к основным схемам вакуума и подключения двигателя Mazdaspeed 3. Я достал свой двигатель, и все готово к работе, просто нужна диаграмма, чтобы предотвратить любые задержки» ‘mazda skyactiv g skyactiv technology 23 декабря, 2019 -? улучшенная повседневная вождение Miata Vacuum Line Diagram Схема прокладки шлангов системы впускного воздуха lf, комплекты силиконовых шлангов mazda, электрические схемы системы 2004 mazda mx 5 miata, mazda rx8 схема вакуумной линии qiber net, вакуум модификация линии miata net, как я могу получить схему прокладки шланга для miata 99, инструкции по ремонту, диаграммы вакуума, диаграммы вакуума, линии вакуума, неправильно проложенные на сайте Найдите много отличных новых и подержанных опций и получите лучшие предложения на оригинальный вакуумный шланг Mazda L3K9-13- 241B по лучшим онлайн-ценам на eBay! Бесплатная доставка для многих товаров! 13 января 2010 г. · Самым простым решением этой проблемы является установка ограничителя в линию сапуна крышки клапана.Я не думал обойтись без нового MV-R, поскольку он решил мою предыдущую проблему, заключающуюся в невозможности намотки выше 15 фунтов на квадратный дюйм. RX-3 FSM; 1975 RX-3 FSM; 1977 RX-3-SP FSM; 1972 г. руководство по двигателю RX-3; Руководство по обслуживанию RX-2 и RX-3 Клаймера 1971-77 гг .; Схемы подключения: Схема подключения RX-3 1973 года; Схема подключения RX-3 1974 года; Схема подключения RX-3 1975 года; Руководства по запчастям: RX-3 Fiche; RX-3 Fiche Volume 1A; RX-3 Fiche Volume 1B; RX-3 Fiche Volume 2; RX-3 Fiche Volume 3; RX-3 Fiche Volume 4; RX P1143 HO2S, ряд 1, датчик 3, сигнал ниже 0.Хотя это довольно простая задача, утечки или несоответствия на схеме вакуумного шланга от 30 апреля 2010 г.. Это сигнальное напряжение соответствует давлению во впускном коллекторе. 3) Удалите стандартный BOV. Когда добавляется круиз-контроль, этот шланг перерезается и вставляется буква «Т» для подключения круиз-контроля. В то время как турбокомпрессоры приводятся в действие выхлопными газами, нагнетатели – или «нагнетатели» для тех, кто работает в мире дрэг-рейсинга – предназначены для мгновенной работы. 23 февраля 2003 г. · Проверка на герметичность и работоспособность.4 из 5 звезд. 3 кПа {235 мм рт. Компонент p 2 схемы Опишите и обозначьте компонент схемы TAMKKEN 4M5G-9A500 K5T81777 K5T46597 Электромагнитный клапан продувки адсорбера паров электромагнитный клапан вакуумного бегунка впускного коллектора Совместим с Mazda 3 5 6 CX-7 2004-2013.Не можете найти ваш товар на этом сайте? У нас есть еще один сайт с большим выбором оригинальных запчастей Mazda. . RX-3 FSM; 1975 RX-3 FSM; 1977 RX-3-SP FSM; 1972 г. руководство по двигателю RX-3; Руководство по обслуживанию RX-2 и RX-3 Клаймера 1971-77 гг .; Схемы подключения: Схема подключения RX-3 1973 года; Схема подключения RX-3 1974 года; Схема подключения RX-3 1975 года; Руководства по запчастям: RX-3 Fiche; RX-3 Fiche Volume 1A; RX-3 Fiche Volume 1B; RX-3 Fiche Volume 2; RX-3 Fiche Volume 3; RX-3 Fiche Volume 4; RX 12 октября 2021 г. · Мы продаем все необходимое для модернизации вашего mazdaspeed 3 или 6 с помощью множества собственных продуктов, разработанных специально для платформы MZR DISI.Турбонагнетатель. Я лично возвращаюсь, чтобы ответить на ваши оставшиеся без ответа вопросы. Дорман 911 702 Автозапчасти Аксессуары Автозапчасти И. 69-73 10А и 12А; 74-78 13Б; 79-85 12A 07-09 Mazda Mazdaspeed 3 OEM-клапан системы рециркуляции ОГ 2. Тормозной шланг Centric®. Бампер двери топливного бака soffseal ss k144 универсальный бампер двери бензобака by soffseal. Привет, ребята, я просмотрел множество схем запчастей, но безрезультатно. Сохранить, поделиться. В остальном ebcs подсоединяется точно так, как показано на схеме. 1. Матч звезд: эксперт, получивший 10 достижений.8л. Руководство по замене электрических предохранителей Mazda Mazda3 2010 To. Бесплатная доставка! Torque Solution HKS Адаптер продувочного клапана: Mazdaspeed 3/6, CX7. Бустер. Mazda Master. 25 декабря 2020 г. · Mazda 3 – автомобиль начального уровня в линейке Mazdas. Технические характеристики: Прямая замена стандартных шлангов. 27 декабря 2006 г. · Re: 2. com Телефон: +1 858 457 1700 Факс: +1 858 457 1253 Mazda MX-3 и Mazda MX-6 (3 просмотра) Эти две спортивные модели стали популярными среди импортных тюнеров благодаря доступность запчастей, невысокая цена и плавные линии.Это один из самых популярных двигателей Mazda, который можно найти на нескольких моделях, включая Mazda 3 5 6 и даже Tribute. R. 2260cc), 07-12 Mazda CX-7 (Grand Touring / Touring L4. 16. КОНСУЛЬТИРУЙТЕСЬ С ИНСТРУКЦИЯМИ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ EBCS, ЧТОБЫ ПРОВЕРИТЬ. Убедитесь, что оба вакуума (a и b ниже) могут поддерживаться между точками (K и D). Если натяжной ремень по какой-либо причине снимается, его необходимо заменить. 3 опору двигателя и временно затянуть болты 1 проходной обратный клапан низкого давления с прямыми штуцерами с зазубринами 5/8 “; 1 штуцер с защелкой 90 для пластины PCV 1 Заглушка с резьбой 3/8 дюйма NPT, для заглушки определенных воздухозаборников 1 пластиковый колено с зазубринами 5/8 дюйма с зазубриной крышкой 5/8 дюйма для закрытия определенных воздухозаборников 7 хомутов для шлангов ; 6 стяжек. Путь 3: Власть.9-6. Его цель – сбросить давление наддува во впускном тракте при закрытии дроссельной заслонки. net Форумы 27 октября 2018 г. · Независимо от того, какую Mazda 3 вы покупаете, она оснащена змеевидным приводным ремнем. Был: 6 октября 2012 г. · Я прикрепил изображения ниже: 11228 11229 Похоже, что диаграмма Перрина находится в режиме прерывания на 2 порта, а диаграмма grimspeed – в режиме 3 портов, я не знаю, чему верить: Совет по EBCS и помощь линии вакуума / наддува EWG! Возвратные топливопроводы переносят излишки топлива из топливного насоса или топливного фильтра обратно в бак.Mazda 3 2007 года Эта диагностика обнаруживает утечки в линии продувки системы улавливания паров топлива (EVAP) с помощью вакуума во впускном коллекторе двигателя. Добро пожаловать в… Dec 01, 2018 · Mazda 3 P0456 Definition. Разъем. 77 – 76 долларов. Схема 2: Автомобиль с заводским электромагнитным клапаном управления наддувом Однопортовый привод Отсоедините разъем и вакуумные линии от электромагнитного клапана и заглушите все вакуумные порты. P1144 HO2S, ряд 1, датчик 3, сигнал выше 0. R. Ford Focus Focus MK3 RS Рис. 3: Лабораторные измерения датчика MAP.Поскольку двигатель еще не работает, это давление равно давлению наружного воздуха. 45 В (соотношение A / F слишком богатое) – прочтите нашу статью о кодах датчика кислорода, чтобы получить помощь с этим световым кодом двигателя проверки Mazda. С наборами Stage 3 OCC есть множество вариантов маршрутизации PCV, которые вы можете выбрать, чтобы выбрать, какой вариант будет наилучшим образом соответствует потребностям PCV вашего двигателя. Трубопровод охлаждающей жидкости турбокомпрессора. Корпус выпуска воды 2003 и 2003 годов (№ 7 на схеме ниже) – он находится на конце головки блока цилиндров со стороны маховика. а.Прочитать PDF Схема двигателя Mazda 3 23l Схема двигателя Mazda 3 23l Получение книг Схема двигателя Mazda 3 23l теперь не является сложной задачей. Схема ремня mazda 3 2008 года. В сочетании с комплектом шлангов отопителя ваш двигатель не протечет годами. 31. См. Рис. 3. Представьте, что пьете из обычной соломинки для питья. У него такое же шасси, что и Mazda Protege 1999-2003 годов, Mazda Protege Mp3 2001 года и универсал Protege 5 2001-03 года. Mazda Mazda 3 Запчасти amp Аксессуары Склад автозапчастей. Чтобы проверить FPR, включите двигатель на холостом ходу и снимите с него вакуумную магистраль.Вакуум, который образуется внутри коллектора, также можно использовать в качестве альтернативного источника энергии для привода тормозов с усилителем, круиз-контроля, электрических стеклоподъемников и даже дворников. Если нет, поищите один в руководстве по обслуживанию или 10 февраля 2004 г. · 3-миллиметровая вакуумная линия, которая подключается за воздушной камерой? Я бы посоветовал, чтобы эта линия была № 26 на рисунке 1/7/3, соединяя элемент № 15, а не № 49. Mazda 3 Mazda3 или Mazda 3 (известная как Mazda Axela в Японии) – компактный автомобиль, производимый в Японии компанией Mazda Motor Corporation.Если по истечении этого времени значения регулировки подачи топлива возвращаются к более нормальному уровню, это означает небольшую утечку вакуума, последствия которой уменьшаются или устраняются при высоком уровне. Типичная маркировка контроллера Типовая элементарная диаграмма Маркировка типового контроллера IEC Типовая элементарная диаграмма Таблица 4 Соединения элементов управления и питания для всех -постартеры, 600 В или меньше (Из стандарта NEMA ICS 2-321A. 3 DISI MZR. ASSIST. До двигателя Turbo Воздухоочиститель Электромагнитный клапан промежуточного охладителя Двигатель Турбо-клапанный блок Воздухоочиститель Электромагнитный клапан промежуточного охладителя После Не забудьте заглушить вакуумную магистраль Схема 2004 mazda 3 – Fixya www.25 декабря 2018 г. · Пункт 1 Клапан продувки Mazda3. 67. Если FPR исправен, двигатель наберет обороты в течение нескольких секунд, а затем вернется к очень неровным холостым ходам. Вам нужно поддерживать высокие обороты, потому что есть огромная утечка вакуума. Не в сети. 1329 долларов. Отвечать. Просмотрите отрывки ниже, чтобы узнать, как получить доступ к руководствам по ремонту автомобилей через AutoZone Rewards. P0456 – универсальный код неисправности OBDII. Если давление не повышается, модуль управления двигателем (ЕСМ) проверит герметичность линии между топливным баком и электромагнитным клапаном управления объемом продувки адсорбера системы EVAP в следующих условиях проверки вакуума.Рекомендуемая производителем розничная цена: 1038 долларов. это похоже на наклейку с сертификатом, но присмотритесь 2 ноября 2010 г. · Привет всем! Я работаю над заменой датчика O2 и свечей зажигания на моем автомобиле Town & Country LXI 3 1996 года выпуска. 4) Вырежьте выпуклый круг на крышке двигателя. с использованием подходящего режущего инструмента MAZDASPEED 3 (07-09) Принадлежности; Клапаны продувки, байпасные клапаны и компоненты Схемы вакуумной магистрали MAZDASPEED. Обратите внимание на фары, накладки на бампер, задние фонари и многое другое, разработанное для разных моделей Mazda 3. Оригинальные заводские запасные части и аксессуары для Mazdaspeed, Mazda 2, 3, 5, 6, CX-3, CX-5, CX-7, CX- 9, CX-30 и MX-5 Miata.2, дизель в хорошем состоянии Я собираюсь сохранить нижнюю часть привода масляного насоса вакуумной p… радиатора Mazdaspeed 3 Шланг радиатора [Ограниченный запас] 19 февраля 2017 г. · Гнезда освещения Mazda 3. ПРИМЕЧАНИЕ. Если номер Подробности о пластиковом клапане продувки адсорбера для паров Dorman 0 для Mazda 3 2004 2009. Каждая книга имеет полное описание и прямую ссылку на Amazon для загрузки. Теоретически нагнетатели проще понять, потому что система менее сложна по сравнению с турбонаддувом. Прикрепите тестер герметичности наддува к турбонагнетателю.2 дюйма ртутного столба} вакуума на порт управления, клапан будет полностью открыт. Я попробую еще раз и посмотрю, что я получу с этой новой Tial EWG. Электромагнитный клапан продувочного клапана контролирует количество паров топлива, которые могут попасть в двигатель из угольного баллона. Технически код означает: «Система малых утечек – система улавливания паров топлива». 3 CX7 В этом видео мы покажем вам, где находится клапан PCV на Mazda 2. Топливо и охлаждение двигателя Mazda 3. Канал 1 (красный) на рисунке 3 показывает сигнал датчика MAP.Установите MSRP №: 1,301 $. 36. КУПИТЬ СЕЙЧАС. 3 шпильки опоры двигателя. Утечка вакуума – сигнал «высокое содержание кислорода» от датчика O2 заставляет ЭБУ установить более длинный цикл впрыска. 3) Установка на Liberty GT – установочная выемка 2 1) Снимите крышку двигателя, открутив 4 крепежных винта. Я только что закончил ремонт неисправного испарителя на Mazda 3. Подайте вакуум 10 кПа {3 дюйма рт. Ст.} И убедитесь, что он находится в пределах 10 кПа – 5 кПа {3 дюймов ртутного столба – 2 дюйма рт. Контроллер наддува контролирует величину давления в коллекторе, изменяя давление, поступающее на перепускную заслонку.При 14–22 кПа {100–170 мм рт. Ст., 3. Обратите внимание, что рабочие точки клапана перепуска воздуха отличаются от клапана сброса наддува. 60) 1-фазная 2-фазная, 4-проводная 3-фазная маркировка линии L1, L2 L1, L3: Фаза 1 L2, L4: Фаза 2 L1, L2, L3 Заземление, при использовании Ford Ranger 2 2010 1984 года 3 литра 4 цилиндра Схема вакуумной линии и Ford Ranger 2 3 вакуумных линий 1994, маршрутизация поиск в Google 15 июл 2018 и он будет работать с двигателем Ford Ranger 2 3 3 ноября 1994 года 30 ноября 2017 1994 Ford Ranger supercab 0 ответов, 1994 Основная функция контроллера наддува.5 из 5 звезд. это похоже на наклейку с сертификатом, но присмотритесь к деталям роторного двигателя. Наша все еще была полна старой, мерзкой жидкости для гидроусилителя руля, поэтому будьте готовы слить ее в воронку / контейнер, когда будете ее извлекать. У меня есть K&N – Mazda 2004 3 вопроса Схема вакуумного шланга V-6 – Форумы – Mazda626. Величина всасывания, необходимая для создания эффективного вакуума, намного больше с последним, и это примерно соответствует заводской конфигурации крышки клапана JMF Впускной коллектор V2 Впрыск Mazdaspeed 3 2007-2013 | Mazdaspeed 6 2006-2007 гг.19 фев 2017 · Розетки освещения Mazda 3. фикся. ВАКУУМ. Вы не могли в одиночку идти, как только куча книг или библиотеки, или брать взаймы у своих товарищей, чтобы редактировать их. 15 октября 2019 г. · Mazda 3 – автомобиль начального уровня в линейке Mazdas. Система EVAP улавливает все пары топлива из топливного бака и отправляет их на MazdaSpeed 6 AWD ftw 18 апреля 2009 · 2006! если вы выполните поиск по моему имени пользователя, вы найдете диаграмму вакуума, которая показывает, куда идет эта линия, или если вы просто выполните поиск диаграмм вакуума 9187 Clairemont Mesa Blvd # 6594 San Diego, CA 92123.12 долларов. Все, что вы можете сделать с Mazda 3, можно сделать с Mazdaspeed 3 и более. Хочу поделиться опытом. Подайте вакуум 60 кПа {18 дюймов рт. Ст.} И убедитесь, что он находится в пределах 60 кПа – 30 кПа {18 дюймов рт. Ст. – 9 дюймов рт. Ст.} При проверке через десять (10) секунд. Схема блока предохранителей GT Mazda 3 BM BN 2014 2018. 10. Проверьте лампу двигателя, прочтите коды P0442 (малая утечка испарения) и P0455 (большая утечка испарения). Прочтите онлайн. 8 июля 2004 г. · Есть ли у кого-нибудь схема прокладки вакуумного шланга для GTX? У меня есть один для GTR, но должны быть некоторые отличия, и я хочу точно знать, что они из себя представляют.1) -Один (1) электромагнитный клапан управления наддува CorkSport 2) -Три (3) штуцера заусеницы 1/8 дюйма NPT 3) -Один (1 Схема двигателя Mazdaspeed 3 Это гораздо полезнее в качестве справочного руководства, если кто-то хочет знать об электрической системе дома. com ›â € ¦› Легковые и грузовые автомобили ›Mazda› MAZDA3 ›Схема вакуумной магистрали Mazda 3 2004 года для Mazda 3 2004 года Я получаю код P2004, но коллектор был недавно заменен. Труба (подходит: Mazda 3 Oct 02, 2020 · Любой поиск утечек вакуума должен начинаться с одного важного инструмента: схемы вакуумного шланга.3 доллара. Это еще один сайт Mazda Med Center, но с большим количеством запчастей Mazda. У меня есть один шланг от 1-го коллектора до вакуумного блока. б. 85. 3. 11 405 ответов. Думаю, 31 августа 2019 г. · Mazda 3 – это автомобиль начального уровня в линейке Mazdas. 15 марта 2019 г. · Небольшие утечки вакуума; если значения краткосрочной и долгосрочной корректировки топлива выше примерно 10% при работе двигателя на холостом ходу, увеличьте скорость двигателя примерно до 2000 об / мин примерно на 30 секунд. 2 или 3 открытых вакуумных линии, но это не повлияло на производительность.3 гайка опоры двигателя ослаблена, затяните резьбовые шпильки для № Rywire Brake Tuck, также популярны стропы сцепления и нестандартные радиаторы. Установка внешнего перепускного клапана (EWG) Подсоедините вакуумные линии. Оригинальные заводские запасные части и аксессуары для Mazdaspeed, Mazda 2, 3, 5, 6, CX-3, CX-5, CX-7, CX-9, CX-30 и MX-5 Miata. Turbo setup, схемы двигателя mazda mx6 zomt com au, вакуумная магистраль v6 mx6 fixya, электрические схемы страница 12 электрические схемы, mazda. 45v (A / F Ratio Too Rich) – прочтите нашу статью о кодах кислородных датчиков, чтобы получить помощь с этим световым кодом Mazda Check Engine 31 июля 2020 г. · Снятие двигателя Mazda Speed 3 В этом видео я покажу вам процесс, необходимый для снятия двигателя с mazda speed 3.6 октября 2012 г. · Я прикрепил изображения ниже: 11228 11229 Похоже, что диаграмма Перрина находится в режиме прерывания на 2 порта, а диаграмма grimspeed – в режиме 3 портов, я не знаю, чему верить: Совет по EBCS и EWG помощь по линии вакуума / наддува! 7 марта 2019 г. · Обходной клапан COBB LF новой конструкции. 275 долларов. Обычно вы получаете старый добрый P0446, который представляет собой код для системы испарителя, который указывает на удаленный запуск и стерео проводку. Это топовая Mazda 3 с гораздо более мощным двигателем с прямым впрыском и турбонаддувом.Еще одна проблема, связанная с простым сбросом воздухозаборника в атмосферу, заключается в том, что в большинстве современных систем вентиляции картера вакуум находится во впускном коллекторе. Используя входящий в комплект Т-образный адаптер, соедините только что отрезанную линию с Т-образной линией и закрепите ее на месте застежкой-молнией. Тяжело поверить, но это правда. Переходная труба двигателя. Вакуум 7 дюймов рт. Ст.} К порту управления воздух будет проходить через два больших порта. Хотя это довольно простая задача, утечки или несоответствия в том, что я только что закончил ремонт неисправного испарителя на Mazda 3.Хорошо моторный электромагнитный клапан продувки адсорбера для Mazda 3 5. Руководства по ремонту. Зажим с Т-образным болтом не является обязательным при выезде, в противном случае вы получите червяк из нержавеющей стали. Новый блок для вакуумного насоса 6. Из-за большего потенциала воздушного потока вокруг всех сторон цилиндра охлаждение воздуха часто более эффективно для одноцилиндровых двигателей. чем multi Линии сцепления Сцепления Cobb Cobb Stage 2 Mazdaspeed 3 Merchandise MK7 GTI Схема № 25 Эти детали подходят для следующих моделей. Средний отзыв клиентов: 5 из 5 Всего отзывов: 1 25 июн, 2019 · Год.Номером MAZDA SKYACTIV G SKYACTIV TECHNOLOGY. Спасибо каталог запчастей Mazda. 18.12.2018 · В начале данной инструкции по ремонту ее составители поместили инструкцию по эксплуатации Mazda 3. FWIW, самый большой вакуумный шланг для тормозов. Re: Код двигателя P2004. 4. 5 схема вакуумного шланга, если она вам нужна, опубликуйте ее здесь. Электронная почта: info @ synapseengineering. Кто-нибудь знает, как найти здесь диаграмму вакуумной линии, мне сложно искать потоки. Полезно 0. 13 октября 2019 г. · Руководство по модификации Mazdaspeed Protege.Он был представлен в 2003 году как модель 2004 года, заменив Familia / 323 / Protegé. 31 июля 2020 г. · Снятие двигателя Mazda Speed 3 В этом видео я покажу вам процесс снятия двигателя с Mazda Speed 3. Mazdaspeed 3 и Mazdaspeed 6 будут похожи. Схема вакуумных линий G. 7T ???? но если вам нужна диаграмма, есть небольшая диаграмма всей вакуумной системы на внутренней стороне капота на стороне прохода, ближайшей к приборной панели. Левый порт (№1) будет от TIP. (3) ‘Схемы подключения вакуума MS3 Форумы Mazdaspeed 25 декабря 2019 – Любой здесь имеет доступ к основным схемам вакуума и подключения двигателя Mazdaspeed 3 Я вынул свой двигатель, и все готово к работе, просто хочу, чтобы схема была под рукой, чтобы предотвратить любые задержки”mazda skyactiv g skyactiv technology 23 декабря 2019 г. – улучшенная повседневная вождение Mazda 3 – Замена соленоида клапана продувки.Труба (Подходит: Mazda 3 10 мая 2017 г. · Нагнетатель. Закажите ремень mazda 3 онлайн сегодня. Настоятельно рекомендуется использовать эти зажимы, так как они имеют более высокое усилие зажима и обеспечивают фиксацию тестера на герметичность наддува под давлением. 2) Найдите стандартный BOV и снимите отвесной шланг и линию источника вакуума / давления. Nederlands. Схема вакуумного шланга для Monte Carlo SS 3. 2004 г. Я заметил, что после того, как я купил его, я увидел некоторые датчики, которые просто висели там, они, похоже, никуда не подходили. Снимите разъем на верхней части насоса PS.77. Комплект вакуумной линии Full-Race. Затяните № 45v (соотношение A / F слишком бедное) – прочтите нашу статью о кодах датчика кислорода, чтобы получить помощь с этим Mazda Check Engine Light Code. 4-слойный силикон, армированный полиэстером. Максимальная скорость 1050 об / мин. Высота продукта 17–18 дюймов. Комплект для модернизации главного цилиндра сцепления с настройкой K был разработан для полной замены оригинального заводского цилиндра и предлагает сцепление в реальном времени. Rywire Motorsport Electronics специализируется на подворачивании (заправке) проволоки, высокой производительности, Mil -Специальные жгуты двигателя. Для владельцев BP26 (или кого-то еще, кто это знает), если у вас нет фотографии, будет достаточно хорошего объяснения того, что и где идет.На этих схемах прокладка комплекта OCC Stage 1 показана черным, а комплект OCC Stage 2 – зеленым. 74-85 Детали ротора; 86-95 Детали ротора; Детали ротора Rx8; Детали ротора 20B; Комплекты прокладок. 45. Порт 3 подключается к источнику наддува высокого давления (на выходе турбокомпрессора есть вакуумный ниппель). Скорее всего, источником является крышка топливного бака, за которой следует продувочный клапан, установленный в моторном отсеке. Я снова поставил впускную камеру, и я почти закончил, но я застрял на клапане рециркуляции отработавших газов и вакуумных линиях, ведущих к впускной камере.Мазда 3 ручки рычаги и ручки. он очень маленький, но имеет все вакуумные соединения. Думаю, 8 ноября 2019 г. · Информация о проводке усилителя Bose Здесь с 2004 по 2016 Mazda 3 Forum и Mazda 3 2011 года Схема подключения Схема подключения Mazda Car Radio Stereo Audio Схема подключения Авторадио 56. 2260cc), 07-09 Mazda CX-7 (Spor Замените всю гидравлическую систему вашей K-Series на его полный комплект от K-tuned. Порт 2 соединяется с нижним портом на внешнем перепускном клапане. Водопроводная труба. Но главное, что делает коллектор, – это равномерно распределяет топливовоздушную смесь. это дает вашему автомобилю мощность.Розница: 423 доллара. M У меня есть 2. Дистанционный запуск и стерео проводка. Mazda 3 – Замена соленоида продувочного клапана. Наслаждайтесь БЫСТРОЙ НАДЕЖНОЙ ДОСТАВКОЙ. 1,960 сообщений. Бесплатная доставка из магазина в тот же день. Впускные коллекторы делают это и многое другое. Маршруты 2, 3 и 4 требуют пластины PCV, пластина Damond Motorsports PCV доступна здесь. благодаря. 8. Следуйте инструкциям MazdaSpeed 3, начиная с шага 8. Двигатель объемом 3 л. 25 июня 2019 г. · Год. 21 декабря 2007 г. · Зарегистрирован. 99. P1143 HO2S, ряд 1, датчик 3, сигнал ниже 0.mazdaspeed 3 схема вакуумной линии

2dt o2p mnu 3jl uf7 4h8 djf bjn 9du wvu vr4 ca7 diu 8ni svd gkn x9a gtw w6j w0s

Страница не найдена – Linde Hydraulics

Страница не найдена – Linde Hydraulics Закрыть меню

Мы используем файлы cookie на нашем веб-сайте. Некоторые из них очень важны, а другие помогают нам улучшить этот веб-сайт и улучшить ваш опыт.

Принять все

Сохранять

Индивидуальные настройки конфиденциальности

Cookie-Подробности Политика конфиденциальности Отпечаток

Настройки конфиденциальности

Здесь вы найдете обзор всех используемых файлов cookie.Вы можете дать свое согласие на использование целых категорий или отобразить дополнительную информацию и, таким образом, выбрать только определенные файлы cookie.

Имя	Borlabs Cookie
Анбитер	Владелец сайта
Цвек	Сохраняет настройки посетителей, выбранных в поле Cookie Borlabs Cookie.
Имя файла cookie	Borlabs-печенье
Cookie Laufzeit	1 год

Имя	WPML
Анбитер	Владелец сайта
Цвек	Сохраняет текущий язык.
Имя файла cookie	_icl_ , wpml_ , wp-wpml_ *
Cookie Laufzeit	1 день

Akzeptieren
Имя	Sketchfab
Анбитер	Sketchfab, Inc.ВНИМАНИЕ: Alban Denoyel 1123 Broadway, Ste 501 New York, NY 10010
Цвек	Функциональные возможности CAD-моделей изделий.
Datenschutzerklärung	https: // sketchfab.com / privacy
Хост (ы)	sketchfab.com
Имя файла cookie	__hssrc, hubspotutk, sb_csrftoken, __hssc, _fbp, __hstc, _gid, _ga, sb_t_us
Cookie Laufzeit	2 года

Биоэлектрохимический подход к характеристике внеклеточного переноса электронов Synechocystis sp.PCC6803

Abstract

Биофотоэлектрические устройства используют фотосинтезирующие организмы на аноде микробного топливного элемента для выработки электроэнергии. Хотя было показано, что ряд цианобактерий и водорослей генерируют фототок в устройствах с множеством архитектур, понимание механизмов внеклеточного переноса электронов фототрофами остается минимальным. Здесь мы описываем безмедиаторное биоэлектрохимическое устройство для измерения электрогенного выхода планктонно выращенной цианобактерии Synechocystis sp.PCC6803. Измеряется светозависимое производство тока, и показано, что его величина масштабируется в зависимости от концентрации микробных клеток и интенсивности света. Биоэлектрохимическая характеристика мутанта Synechocystis , лишенного Photosystem II, убедительно демонстрирует, что производство большей части фототока требует функционального устройства для расщепления воды, а электроны, вероятно, в конечном итоге происходят из воды. Это показывает потенциал устройства для быстрой и количественной характеристики продукции фототока генетически модифицированными штаммами, подход, который может быть использован в будущих исследованиях для определения механизмов внеклеточного транспорта электронов цианобактерий.

Цитирование: Cereda A, Hitchcock A, Symes MD, Cronin L, Bibby TS, Jones AK (2014) Биоэлектрохимический подход для характеристики внеклеточного переноса электронов с помощью Synechocystis sp. PCC6803. PLoS ONE 9 (3): e

. https://doi.org/10.1371/journal.pone.00

Редактор: Арум Хан, Техасский университет A&M, Соединенные Штаты Америки

Поступила: 19 ноября 2013 г .; Одобрена: 11 февраля 2014 г .; Опубликован: 17 марта 2014 г.

Авторские права: © 2014 Cereda et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Это исследование финансировалось NSF (www.nsf.gov) для AKJ (1105033) и BBSRC (www.bbsrc.ac.uk) для TSB (BB / I02447X / 1) и LC (BB / I024437 / 1). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Способность ряда микроорганизмов обмениваться электронами с твердыми внешними субстратами, процесс, называемый внеклеточным переносом электронов (EET), породил новую область, известную как электромикробиология, и лежит в основе понимания геомикробиологии. Эта область привлекла значительное внимание для возможных применений в производстве возобновляемой энергии [1], [2], [3].Наиболее часто описываемым устройством является микробный топливный элемент (MFC), система, в которой микроорганизмы используются в качестве анодных катализаторов для окисления поступающего извне топлива, часто компонента сточных вод, с сопутствующим производством электроэнергии и восстановлением кислорода до воды на катод [4]. В простом варианте этой идеи электроны, обеспечиваемые анодом, могут использоваться микроорганизмами для производства желаемых химикатов в восстановительных реакциях на катоде. Этот процесс называется микробным электросинтезом [5], [6], [7].Используя фотосинтезирующие организмы на аноде, воду можно использовать в качестве источника электронов в устройстве, которое называется биофотоэлектрическим элементом (BPV) [8], [9], [10], [11], [12] ], [13], [14], [15]. В принципе, BPV можно использовать для солнечного, нейтрального по CO ₂ производства химикатов или электроэнергии. Однако эффективность этих устройств очень низкая, и механистическое понимание EET фототрофами практически отсутствует. И это несмотря на то, что понимание процесса EET может позволить подходам генной инженерии и синтетической биологии существенно улучшить выходную мощность BPV.

Существующее ограниченное понимание механизма EET было разработано на основе исследований хемогетеротрофных, дышащих анодом бактерий Shewanella и Geobacter spp. Механизмы, описанные для EET, делятся на две категории: прямые и косвенные [16]. Косвенные механизмы – это те, которые полагаются на растворимый окислительно-восстановительный медиатор для переноса электронов между клеткой и нерастворимым субстратом. Этот медиатор может быть произведен либо микробиологически, например флавины в природных системах [17], либо добавлен экзогенно, например феррицианид, в случае технологических устройств [11].Прямые механизмы – это те, в которых EET происходит через физический контакт между твердой поверхностью и микроорганизмом или микробной биопленкой. Было выдвинуто предположение, что ряд проводящих микробных компонентов способствует этому прямому механизму, включая проводящие белковые нити, известные как проводящие пили или бактериальные нанопровода, цитохромы клеточной поверхности c -типа или неизвестные окислительно-восстановительные активные компоненты, встроенные во внеклеточную полисахаридную матрицу [18]. , [19], [20], [21].Интересно отметить, что конкурирующие сообщения в литературе предполагают, что один и тот же организм может использовать разные механизмы в зависимости от точных условий роста и измерения, что еще больше усложняет картину [22].

Было продемонстрировано, что управляемая светом выходная мощность в BPV от фотосинтезирующих организмов, включая цианобактерии [8], [9], [11], водоросли [10] и высшие растения [23], [24], [25]). Большинство этих исследований было сосредоточено на улучшении текущих выходов либо с помощью разработки устройств, либо с помощью отбора штаммов, а не на попытке понять или оптимизировать лежащие в основе биохимические процессы, которые приводят к генерации внеклеточного тока [15], [26].Поскольку эти исследования были сосредоточены на максимальной выходной мощности, в большинстве из них использовался экзогенный растворимый окислительно-восстановительный медиатор для косвенного перемещения электронов между микроорганизмом и поверхностью электрода [8], [11], [27], [28]. Хотя этот подход обычно приводит к увеличению наблюдаемой мощности, существует несколько недостатков, связанных с использованием окислительно-восстановительных медиаторов. Во-первых, опасения относительно устойчивости, стоимости и токсичности делают использование медиаторов в промышленных масштабах нецелесообразным [14]. Во-вторых, эти медиаторы проникают внутрь клетки и могут переносить электроны к и от ряда различных, плохо определенных внутриклеточных компонентов и путей [28].Таким образом, понимание и оптимизация биохимии этих опосредованных систем чрезвычайно трудны. Примечательно, что Маккормик и его коллеги сообщили о первом исследовании чистых культур фототрофов с использованием безмедиаторного BPV [10]. Однако их работа была ограничена требованием, чтобы исследуемые клетки образовывали стабильную зрелую биопленку на поверхности электрода. Это серьезное ограничение, поскольку многие хорошо изученные, генетически поддающиеся лечению фототрофы не соответствуют этому критерию, а для устойчивого образования биопленок требуется значительно больше времени, чем для роста планктонных клеток.

Здесь мы сообщаем о первом безмедиаторном BPV, разработанном для оценки продукции фототока хорошо изученной модельной цианобактерией Synechocystis sp. PCC6803 (далее Synechocystis ). Электрохимическая ячейка состоит из однокамерной биоэлектрохимической системы с потенциостатическим управлением, в которой планктонно выращенные клетки Synechocystis иммобилизованы на электроде из углеродной ткани. Система генерирует воспроизводимые фототоки без добавления экзогенного окислительно-восстановительного химического медиатора, и мы показываем, что устройство можно использовать для измерения различий в производстве фототока между клетками дикого типа и мутантными клетками в присутствии / отсутствии химических ингибиторов.Таким образом, это устройство подходит для количественного скрининга генетически модифицированных штаммов, дефицитных по клеточным компонентам, для картирования биохимических путей, которые, как считается, производят и ингибируют внеклеточный перенос электронов цианобактериями и другими фотоавтотрофами.

Результаты

Биоэлектрохимическая система без посредников для измерения внеклеточного фототока от

Synechocystis

Биоэлектрохимическая система, разработанная в этой работе, описана в экспериментальных процедурах и схематически изображена на рисунке 1A.Вкратце, устройство представляет собой открытую стеклянную однокамерную трехэлектродную электрохимическую ячейку с потенциостатическим контролем с рабочим электродом, состоящим из тканой углеродной ткани. Одна из целей этого исследования состояла в том, чтобы разработать быструю методологию измерения EET, которая не полагается на обширное, то есть многочасовое или дневное образование биопленок.

Рис. 1. Биоэлектрохимическая установка, используемая для измерения фототока в этом исследовании.

(A) Схематическое изображение биоэлектрохимического устройства.Однокамерная стеклянная электрохимическая ячейка содержала 10 мл BG11 в качестве электролита, насыщенный электрод сравнения Ag / AgCl (2) и платиновую проволоку в качестве противоэлектрода (3). Synechocystis Клетки (4) были высушены на рабочем электроде из углеродной ткани (1), и электрохимические измерения были выполнены с использованием потенциостата CHI 1200A (CH instruments, Inc., Остин, Техас) (5) с освещением, обеспечиваемым красным светодиодным источником света. (6). ( B ) Сканирующая электронная микрофотография клеток Synechocystis дикого типа, иммобилизованных на электроде из углеродной ткани.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.00

.g001

Клетки Synechocystis , исследованные в этом исследовании, выращивали планктонно в фотоавтотрофных (если не указано иное) условиях и собирали с помощью центрифугирования . Для включения в электрохимическое устройство собранные клетки ресуспендировали в свежем BG11, разбавляли до желаемой оптической плотности свежей средой и давали высохнуть на поверхности электрода в течение двух часов (рис. S1).

На рис. 1В показано СЭМ-изображение клеток Synechocystis , иммобилизованных на электроде из углеродной ткани. Микрофотография показывает, что клетки равномерно распределены по всему материалу в относительно плотном единственном слое на поверхности углерода. Хотя некоторые из них могут быть достаточно близко для контакта между ячейками, большинство из них изолированы от соседних ячеек на расстоянии не менее 1 мкм. Стоит отметить, что подготовка образца SEM, вероятно, отрицательно повлияет на количество ячеек, прикрепленных к электроду, и поэтому изображение ячеек на углеродной ткани, показанное на рисунке 1B, недооценивает покрытие, ожидаемое в электрохимических экспериментах.Предполагается, что клетки находятся в прямом физическом контакте с нижележащим углеродным субстратом, и любая электрическая связь может быть прямой или зависеть от секретируемой микробами, окислительно-восстановительной небольшой молекулы. Хотя была выдвинута гипотеза, что проводящие бактериальные «нанопроволоки» опосредуют межклеточные взаимодействия переноса электронов между микробными и твердыми поверхностями в определенных случаях [18], [19], такие клеточные придатки не видны при разрешении, используемом в этом исследовании.

Внеклеточный перенос электронов от Synechocystsis к угольному электроду и его зависимость от света исследовали путем измерения тока, возникающего при приложенном электрохимическом потенциале +237 мВ vs. SHE, потенциал, выбранный на основе термодинамики фотосинтетического транспорта электронов, чтобы быть достаточно окисляющим, чтобы клетки могли спонтанно переносить электроны к поверхности электрода. Как показано на рисунке 2, после предварительной инкубации в течение 15 минут при желаемом электрохимическом потенциале иммобилизованные клетки сначала отслеживались в темноте до достижения стабильного тока, что обычно требует приблизительно 4 минут. Освещение электрохимического устройства красным светом (пик λ = 660 нм, максимальная интенсивность = 20 Вт · м ^-2 [110 мкмоль фотонов · м ^-2 с ^-1]) затем приводило к образованию положительного фототока, величина которого стабилизировалась на шкале времени от до 90 секунд.Резкое снижение тока до уровня, сравнимого с ранее измеренным в темноте, наблюдалось, когда прибор возвращали в темное состояние. Отклик может быть воспроизведен с той же величиной и течением времени в течение нескольких циклов (по крайней мере, 3, см. Рисунок 2), что указывает на то, что клетки не диссоциируют заметно от электрода в масштабе времени эксперимента и их функциональная целостность не нарушается. по меркам. Хотя абсолютные величины тока варьировались между экспериментами, величина фототока, определяемая как разница между током, измеренным в светлых и темных условиях, воспроизводилась в независимых измерениях с использованием различных партий ячеек и рабочих электродов.Имея это в виду, поскольку мы заинтересованы в оценке потока электронов, возникающего в результате процессов, управляемых светом, в оставшейся части этой работы будет сообщаться только фототок. Нормировав площадь электрода, были получены значения фототока 0,4 мкА · см ^-2.

Рис. 2. Хроноамперограмма, показывающая фототок, производимый клетками Synechocystis , иммобилизованными на электроде из углеродной ткани.

(A) Сплошная линия показывает характерный график зависимости тока от времени для иммобилизованных клеток Synechocystis в эксперименте хроноамперометрии.Токовый выход в темноте стабилизировался перед освещением, при этом в установившемся режиме выход по току в свете измерялся как фототок. Контроли с инактивированными нагреванием клетками Synechocystis (пунктирная линия) не производили тока в темноте или при освещении. (B) Типичный хроноамперометрический график, показывающий фототок, производимый Synechocystis , подвергнутым трем последовательным циклам темнота / свет. Звездочками отмечены электрические всплески, вызванные перезапуском электрохимического оборудования.Для обеих панелей черные и белые полосы под осью абсцисс указывают периоды темноты и освещения соответственно.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.00

.g002

Чтобы подтвердить, что наблюдаемый фототок был связан с процессом переноса электронов, требующим живых цианобактерий, был проведен эксперимент отрицательного контроля, в котором были убиты термоубитые клетки Synechocystis иммобилизация на рабочем электроде. Электроды, обработанные мертвыми клетками, создавали фоновые токи, которые не менялись при освещении (рис. 2, пунктирная линия).Фактически, текущий профиль, созданный из убитых нагреванием клеток, аналогичен профилю, полученному в отсутствие какого-либо биологического материала (рис. S2), подтверждая, что генерация фототока является результатом одного или нескольких биологических процессов, связанных с живыми цианобактериальными клетками.

Параметры, определяющие величину фототока

Для определения параметров, определяющих величину наблюдаемого фототока, были проведены электрохимические эксперименты с различным количеством клеток, иммобилизованных на поверхности электрода, при разной интенсивности света и в присутствии экзогенно предоставленного окислительно-восстановительного медиатора.Для всех следующих экспериментов использовали клетки дикого типа, выращенные в фотоавтотрофных условиях до стационарной фазы (OD ₇₅₀ = 2,0).

Рисунок 3A показывает, что для растворов со значениями OD ₇₅₀ в диапазоне 0–100 увеличение плотности клеток привело к увеличению фототока. Взаимосвязь линейная с отличным коэффициентом корреляции (R ²), равным 0,99. Для оптических плотностей более 100 линейная тенденция больше не сохраняется, и электрохимические измерения больше не воспроизводятся.Мы предполагаем, что при более высокой плотности клеток поверхность электрода может стать насыщенной, так что дополнительные прямые взаимодействия между поверхностью электрода и цианобактериальными клетками могут быть геометрически невозможными или стабильными, или свет становится ограничивающим из-за самозатенения. Приблизительный геометрический расчет предполагает, что эта гипотеза не является неправдоподобной. Используя соотношение, что OD ₇₅₀ из 1 соответствует 1,6 × 10 ⁸ клеток, мл ^-1 и 0,6 мл раствора клеток с OD ₇₅₀, равным 100, привело к максимальному наблюдаемому фототоку, 9.В электродных экспериментах с максимальными токами было использовано 6 × 10 ⁹ ячеек. Если предположить, что клеток Synechocystis равномерного диаметра 1 мкм упакованы в квадратную матрицу на поверхности электрода, то на электрод поместится максимум 3 × 10 ⁸ клеток. Учитывая, что электрод также имеет размер по глубине, , то есть , он является трехмерным, и глубиной в этой оценке пренебрегают, и 100% применяемых ячеек вряд ли будут в электрическом контакте с электродом, эти два числа относительно хорошее согласие.В поддержку этой гипотезы мы отмечаем, что при плотности ячеек выше 100 раствор электролита был заметно зеленым, что свидетельствует о том, что ячейки отделяются от электрода из углеродной ткани в ходе эксперимента.

Рисунок 3. Количественный анализ основных параметров, влияющих на генерацию фототока.

Зависимость фототока от плотности клеток (A) и интенсивности света (B). Часть (C) показывает влияние интенсивности света на начальную скорость увеличения фототока при освещении.На вставных панелях в частях (B) и (C) показаны только линейные части кривых. Для (B – C) использовалась плотность клеток ∼35–50. В A и C освещение было с фиксированной интенсивностью 20 Вт · м ^-2. Коэффициент корреляции (R ²) приводится для обозначения линейности взаимосвязей, а планки ошибок представляют собой одно стандартное отклонение от среднего значения по крайней мере 2 независимых экспериментов. Линии показывают наилучшее линейное соответствие данным.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.00

.g003

На рисунке 3B показано влияние интенсивности света в диапазоне 0–20 Вт м ^–2 (0–110 мкмоль фотонов м ^–2 с ^–1) на фототок с использованием ячейки. раствор OD ₇₅₀ = 50 для нанесения на электрод. Это значение было выбрано потому, что, как описано выше, оно находится в середине линейного диапазона для создания фототока. Между интенсивностью света и фототоком наблюдалась положительная корреляция. Зависимость была линейной (² рэнд = 0.96) до интенсивности 10 Вт · м ⁻² (эквивалент 55 мкмоль фотонов · м ⁻² с ⁻¹). При интенсивностях более 10 Вт · м ^–2 значительного увеличения фототока не наблюдалось. Мы отмечаем, что, хотя, возможно, случайно, эта интенсивность почти идентична той, в которой была выращена культура цианобактерий, значение выбрано, потому что оно соответствует светонасыщенному, но не фотоингибированному росту для Synechocystis [29]. Величина фототока была не единственным параметром, напрямую зависящим от силы света.Как показано на рисунке 3C, скорость увеличения тока при фотоиллюминации (рассчитанная, как показано на рисунке S3) также была выше при большей интенсивности света. Приблизительно линейная зависимость (R ² = 0,96) наблюдается для интенсивностей света до 15 Вт · м ⁻²; выше этой интенсивности скорость оставалась постоянной.

Было проведено два эксперимента, чтобы оценить, могут ли синтезированные микробами или экзогенно добавленные окислительно-восстановительные медиаторы способствовать усиленному производству фототока.Сначала был проведен электрохимический эксперимент, в котором среда, используемая для выращивания клеток цианобактерий, использовалась в качестве экспериментального раствора вместо свежей среды BG11. Не наблюдалось значительного увеличения фототока с отработанной средой по сравнению с экспериментом на свежей среде (дикий тип 8,49 ± 0,25 нА / OD ₇₅₀; дикий тип в отработанной среде 7,45 ± 0,91 нА / OD ₇₅₀). Это указывает на то, что ни один компонент, присутствующий исключительно в используемой среде, то есть не присутствующий в свежей среде, не служил в качестве окислительно-восстановительного медиатора.Таким образом, в условиях роста, использованных в этих экспериментах, Synechocystis не выделяет в среду роста стабильные внеклеточные окислительно-восстановительные медиаторы, которые могут отдавать электроны электроду. Во втором эксперименте 5 мМ феррицианида калия добавляли в качестве экзогенного окислительно-восстановительного медиатора, чтобы обеспечить, возможно, более эффективный механизм перемещения электронов между ячейками и электродом. Чтобы гарантировать, что восстановленный ферроцианид, продуцируемый иммобилизованными клетками, может быть эффективно повторно окислен рабочим электродом, более высокое смещение электрохимического потенциала +497 мВ vs.В этом эксперименте использовалась SHE. Тем не менее, снова значительно увеличенный фототок не наблюдался по сравнению с неопосредованными экспериментами (дикий тип: 8,49 ± 0,25 нА / OD ₇₅₀; дикий тип + феррицианид: 8,2 ± 1,1 нА / OD ₇₅₀).

Штаммы, лишенные фотосистемы II, значительно уменьшили способность производить фототок.

Чтобы определить роль фотосинтетического транспорта электронов в производстве фототока Synechocystis , были проведены электрохимические эксперименты со штаммами Δ psbB .Хлорофилл-связывающий белок CP47, кодируемый psbB ( slr0906 ), необходим для первичной фотохимии в реакционном центре Фотосистемы II (PSII) [30]. Открытая рамка считывания psbB была заменена кассетой устойчивости к зеоцину (Δ psbB ; данное исследование, фиг. S4) или стрептомицину (Δ psbB _WV) [31]. Полное описание продукции штамма Δ psbB можно найти в экспериментальных методах (рис. S4).Успешная делеция psbB была подтверждена генотипически с помощью ПЦР (рис. S4) и фенотипически отсутствием светозависимого выделения кислорода (рис. 4С), фотоавтотрофного роста и флюоресценции хлорофилла, связанной с ФСII (данные не показаны). Поскольку мутанты Δ psbB не могут расти фотоавтотрофно, их и контрольные культуры дикого типа для сравнения выращивали фотомиксотрофно, как описано в экспериментальном разделе. Клетки собирали в стационарной фазе (OD ₇₅₀ = 2.0) и использовали в электрохимических экспериментах, как описано выше.

Рисунок 4. Сравнение продуцируемого фототока (A, B) и кислорода, выделяемого (C) диким типом или фотосинтетически ингибированных клеток Synechocystis .

(A) Фототок дикого типа, Δ psbB , Δ psbB _WV, дикий тип со 100 мкМ DCMU в растворе (+ DCMUa) или дикий тип, смешанный с 10 мкМ DCMU во время нанесения на электрод ( + DCMUb). Фототок нормализуется к плотности клеток образца, приложенного к рабочему электроду, и фототок дикого типа для каждого эксперимента устанавливается на 100%.Штаммы выращивали в фотомиксотрофных (дикий тип по сравнению с Δ psbB ) или фотоавтотрофных (± DCMU) условиях (как описано в экспериментальных процедурах) и собирали на аналогичной фазе роста (определяемой по OD ₇₅₀). (B) Ингибирование фототока в ответ на концентрацию DCMU. Фототок, продуцируемый клетками дикого типа, измеряли после 5 мин инкубации в темноте в присутствии указанной концентрации DCMU. Соответствующие объемы DCMU были добавлены из 10 млн запасов.Показан процент фототока по сравнению с незащищенным значением в отсутствие DCMU (100%). Для панелей A и B планки ошибок представляют собой стандартное отклонение от среднего значения по крайней мере 2 независимых экспериментов. (C) Выделение кислорода диким типом, ΔpsbB , и диким типом с 10 мкМ DCMU Synechocystis клеток. Данные представляют собой среднее значение по крайней мере трех биологических повторов, а полосы ошибок показывают стандартное отклонение от среднего. Ставки нормированы на OD ₇₅₀.Для DCMUa ингибитор добавляли непосредственно в камеру кислородного электрода, а для DCMUb клетки предварительно инкубировали с ингибитором в течение пяти минут перед добавлением в измерительную камеру.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.00

.g004

Как показано на рисунке 4A, оба мутанта Δ psbB показали снижение фототока на 81–84% по сравнению с изогенным штаммом дикого типа. В качестве альтернативного подхода к манипулированию потоком фотосинтетических электронов также измеряли фототок в клетках дикого типа, в которых поток электронов из ФСII блокировался ингибитором DCMU.Добавление 100 мкМ DCMU в электрохимическую ячейку за пять минут до измерения также привело к снижению фототока на 84% (рис. 4A, + DCMUa). Более низкие концентрации DCMU привели к дозозависимому снижению фототока (рис. 4B). В качестве альтернативы нанесение на электрод клеточной пасты, предварительно смешанной только с 10 мкМ DCMU, привело к аналогичному ингибированию фототока (рис. 4A, + DCMUb). Вероятно, что, поскольку раствор электролита в электрохимической ячейке не перемешивается, для достижения ингибирования необходима более высокая концентрация DCMU, чем если бы ячейки и ингибитор были заключены в меньший объем.Контроли, в которых такие же объемы диметилсульфоксида (ДМСО, растворитель для DCMU) были добавлены к электролиту, не снижали фототок (дикий тип 8,49 ± 0,25 нА / OD ₇₅₀; дикий тип + ДМСО 8,16 ± 1,2 нА / OD ₇₅₀).

Обсуждение

В этой работе сообщается об использовании простой биоэлектрохимической системы без посредников для быстрого измерения фототока, производимого Synechocystis sp. PCC6803 без необходимости формально выращивать зрелую биопленку на поверхности электрода.Это первый случай, когда система, которая не полагается на посредник или биопленку, выращенную в течение нескольких часов или дней, была использована для получения механистического понимания EET. Использование выращенных на планктоне клеток ускоряет процесс получения биомассы, так что производительность экспериментов значительно увеличивается по сравнению с системами, использующими рост в качестве биопленки. Кроме того, отсутствие химических окислительно-восстановительных медиаторов является преимуществом, поскольку позволяет использовать этот подход для исследования естественных механизмов внеклеточного переноса электронов цианобактериями.Напротив, химические окислительно-восстановительные медиаторы могут принимать электроны одновременно от ряда внутриклеточных компонентов, эффективно замыкая естественные внеклеточные связи клеток [28]. Имея это в виду, система без посредников, описанная здесь, представляет собой важный новый биоэлектрохимический инструмент для выяснения биохимических схем, присущих EET у фототрофных микроорганизмов, и может генерировать информацию, полезную для расширения этого явления для промышленных приложений.

В нашей безмедиаторной системе выращенные планктоном клетки Synechocystis продуцировали светозависимый фототок.Мы показали, что фототок строго зависит от количества живых цианобактериальных клеток в электрохимическом эксперименте и интенсивности света, что указывает на то, что это биологический и фотосинтетический процесс. Более того, как показали другие авторы [11], скорость увеличения фототока также зависела от интенсивности света (рис. 3C). Таким образом, электрохимические данные зависят от клеточной физиологии и могут использоваться для исследования механизма EET. Было показано, что дышащие анодом бактерии используют два различных типа механизмов для обмена электронами с внеклеточными субстратами: прямой и непрямой. Shewanella sp. могут синтезировать и секретировать флавины, эффективно производя собственные окислительно-восстановительные медиаторы для непрямого переноса электронов между поверхностью клетки и электродом [32]. В этой ситуации использование супернатантов клеточных культур, а не свежего раствора, в электрохимических экспериментах приводит к существенному увеличению выработки тока [17], и флавины могут накапливаться до микромолярных концентраций [33]. Никаких доказательств секреции флавинов Synechocystis ранее не сообщалось.Использование среды, в которой клетки Synechocystis выращивали в качестве раствора для электрохимических экспериментов, не увеличивало производство фототока. Кроме того, добавление экзогенного медиатора феррицианида не повлияло на наши результаты. Таким образом, мы заключаем, что в этих экспериментах Synechocystis находится в прямом электронном контакте с углеродным электродом и не использует ни эндогенно продуцируемые медиаторы, ни искусственный окислительно-восстановительный феррицианид для переноса электронов.Это похоже на отчеты от Geobacter sp. [34], «дышащие анодом» бактерии, которые, как считается, используют бактериальные нанопроволоки для облегчения прямого обмена электронами между микроорганизмами и поверхностью электрода. Возможно, такие нанопроволоки невозможно будет обнаружить при разрешении наших экспериментов SEM. Тем не менее, мы отмечаем, что изображения наших микробных электродов на СЭМ (рис. 1В) показывают клетки, очевидно, находящиеся в прямом контакте с углеродной поверхностью. Таким образом, хотя это предполагает, что в наших руках обмен электронами между Synechocystsis и электродом является прямым, клеточные компоненты, ответственные за этот перенос, еще предстоит определить.

Сравнивая эту работу с предыдущими сообщениями о биоэлектрохимических устройствах, использующих анодные дышащие бактерии, такие как Shewanella или Geobacter sp., Интересно рассмотреть ток, производимый на каждую клетку. Хотя для анодных дышащих бактерий сообщалось о токах порядка 100 фА ячейки ^–1 [35], фототоки в этой системе намного ниже. Предполагая, что все цианобактериальные клетки, введенные в эксперимент, поддаются обнаружению, мы можем установить нижний предел для продукции фототока Synechocystis , равный 0.08 fA ячейка ⁻¹. Как описано в результатах, геометрические аргументы и изображения SEM предполагают, что это предположение является неточным и, вероятно, переоценивает микробные клетки, по крайней мере, на порядок. Тем не менее, значительно более низкий ток, производимый Synechocystis , несомненно, связан с тем фактом, что цианобактерии обладают рядом метаболических путей, которые конкурируют с электродом за электроны. Таким образом, внеклеточный фототок, вероятно, связан только с очень небольшой частью общего потока электронов через организм и может соответствовать клапанному механизму для высвобождения избыточных восстанавливающих эквивалентов в экстремальных условиях.

Предыдущая работа дала намек на физиологический источник продукции фототока цианобактериями [11], [36]. Однако исследование мутантов Δ psbB , описанное здесь, является первым использованием генетически модифицированного организма, затронутого фотосинтетическим переносом электронов в BPV, чтобы окончательно продемонстрировать, что большая часть фототока, генерируемого Synechocystis , напрямую связана с электронами, происходящими от расщепление воды ФСII. Это подтверждает предыдущие эксперименты с ингибиторами, о которых сообщали другие, а также наблюдение, что зеленый свет не может управлять производством фототока [9], [11], [36].Бомбелли с соавторами показали, что хотя DCMU вызывает 96% -ное ингибирование выделения кислорода PSII, только 63% фототока подавляется. Авторы предположили, что остаточный ток в присутствии DCMU может быть связан с переносом респираторных электронов [11]. Наши результаты подтверждают эту гипотезу. Мы отмечаем, что остаточный фототок, продуцируемый мутантами Δ psbB (16-19% полного фототока), почти идентичен измеренному для клеток дикого типа в присутствии 100 мкМ DCMU (16%) или после предварительного смешивания клеток с 10 мкМ DCMU перед нанесением на электрод (21%).Эта концентрация DCMU полностью предотвращала выделение кислорода в образцах клеток с плотностью, эквивалентной плотности нанесенных на электрод (рис. 4C), и приводила к почти полному отсутствию переменной флуоресценции, связанной с PSII (данные не показаны). Эксперименты с DCMU с мутантом, дефицитным по сукцинат- и NADPH-дегидрогеназам, экспериментально подтвержденным основным донорам респираторных электронов в Synechocystis , будут необходимы, чтобы окончательно продемонстрировать, что эти процессы ответственны за независимый от PSII фототок.

В настоящее время ведутся работы по использованию описанной здесь системы для скрининга фототока, генерируемого мутантными штаммами, в которых были удалены дополнительные гипотетические компоненты электрогенного пути. Как показали наши предварительные исследования штаммов Δ psbB , нормализация фототока с учетом плотности клеток, концентрации хлорофилла и скорости выделения кислорода позволит проводить прямое, надежное, количественное сравнение между штаммами. Это позволит подтвердить, что наблюдаемые различия являются результатом прерывания естественного пути переноса электронов, а не изменения скорости расщепления воды ФСII.Такие механистические эксперименты возможны только при использовании нашей системы без посредников, поскольку наличие мембранопроницаемых электронных челноков может затруднить интерпретацию результатов. В принципе, теперь должно быть возможно идентифицировать полный путь переноса электронов от тилакоидной мембраны к поверхности клетки и к электроду за ее пределами. Такие знания, вероятно, окажутся неоценимыми для синтетических биологов, поскольку они стремятся создать фототрофов, способных производить более высокие фототоки.

Материалы и методы

Биологический материал и условия выращивания

Все штаммы бактерий, использованные в этом исследовании, подробно описаны в таблице 1.Глюкозотолерантный (GT) штамм Synechocystis sp. PCC 6803 (предоставленный профессором Питером Никсоном, Имперский колледж Лондона) [37] был использован в качестве дикого типа (WT), и мутант с делецией Δ psbB был получен на фоне этого штамма. Дополнительные независимые штаммы GT дикого типа (WT _WV) и Δ psbB (Δ psbB _WV) были предоставлены лабораторией профессора Вима Вермааса (Университет штата Аризона). Synechocystis культивировали в среде BG11 [38] в фотоавтотрофных или фотомиксотрофных условиях [39].Для фотоавтотрофного роста 200 мл культур, содержащихся в колбах объемом 250 мл, продували стерильным воздухом при 30 ° C при постоянном освещении приблизительно 50 мкмоль фотонов m ^-2 с ^-1. Для фотомиксотрофного роста в среду добавляли 5 мМ глюкозы. Рост контролировали путем измерения оптической плотности при 750 нм (OD ₇₅₀). Для роста на чашках BG11 был дополнен 10 мМ TES (N- [трис (гидроксиметил) метил] -2-аминоэтансульфоновая кислота) -KOH pH 8,2,1.5% (мас. / Об.) Агар, 0,3% (мас. / Об.) Тиосульфата натрия, 5 мМ глюкозы и антибиотики, как указано.

Электрохимические измерения

Электрохимические измерения выполняли с использованием потенциостата CHI 1200A (CH instruments, Inc., Остин, Техас). Однокамерная стеклянная электрохимическая ячейка, содержащая 10 мл среды BG11 в качестве электролита, использовалась с насыщенным электродом сравнения Ag / AgCl (CH instruments, Inc., Остин, Техас) и платиновой проволокой в качестве противоэлектрода (рис. 1A).Рабочий электрод состоял из куска углеродной ткани размером 3 × 1 см (сверхлегкая углеродная волокнистая ткань полотняного переплетения 1К, толщиной 0,009 дюйма, Fiber Glast Developments Corporation, Бруквилл, Огайо). Освещение обеспечивалось красным светодиодным источником света LH7 (пик λ = 660 нм; Hansatech, Kings Lynn, UK). Для электрохимического анализа клетки собирали на желаемой фазе роста (определено по OD ₇₅₀) центрифугированием (3500 × g, 22 ° C, 30 мин), и осадки промывали и ресуспендировали в свежем BG11 до OD. ₇₅₀ из примерно 100.Для иммобилизации клеток на рабочем электроде ресуспендированные клетки (0,1–0,6 мл) смешивали с BG11 (0–0,5 мл) до общего объема 0,6 мл и равномерно наносили на поверхность электрода и давали высохнуть в течение примерно 120 мин или пока клетки не прилипнут, но при этом сохранит зеленый блеск. Фотография электрода с покрытием ячейки представлена на рисунке S1. Плотность клеток, нанесенных на электрод, выражается как OD ₇₅₀. Для преобразования плотности клеток в количество клеток мы использовали соотношение OD ₇₅₀ = 1 (a.u) соответствует 1,6 × 10 ⁸ клеток мл ^-1 [29]. Все электрохимические эксперименты проводились при комнатной температуре ( около 22 ° C) с приложенным потенциалом +237 мВ против SHE, если не указано иное.

SEM анализ

Образцы фиксировали в 50 мМ натрий-фосфатном буфере (pH 7,2) с 2% глутаральдегидом в течение 30 минут при комнатной температуре, а затем трижды промывали в том же буфере в течение 30 минут. После второго этапа фиксации в течение 30 мин при комнатной температуре в том же буфере плюс 0.5% тетроксид осмия, образцы трижды промывали деионизированным H ₂ O. Образцы сушили до критической точки диоксидом углерода (установка Balzers CPD020), устанавливали на корешки образцов AI и покрывали примерно 15 нм золотого палладия (Technics Hummer -II распылитель). Анализ образцов проводился с помощью SEM JEOL JSM-6300, работающего при 15 кВ, а изображения были получены с помощью цифрового сканирующего устройства IXRF Systems.

Удаление

psbB ПЦР

выполняли с использованием ДНК-полимеразы Accuzyme (Bioline, Лондон, Великобритания), а олигонуклеотидные праймеры получали из биомеров.сеть. Мутант с делецией Synechocystis Δ psbB ( slr0906 ) был получен заменой нуклеотидов 31–1417 (открытой рамки считывания 1524 п.н.) кассетой устойчивости к зеоцину, выделенной из плазмиды pZeo (Invitrogen, Paisley, UK) с использованием p7 и p8 (последовательности праймеров см. в таблице 2). ПЦР использовали для амплификации восходящих и нижних фланкирующих областей psbB из геномной ДНК Synechocystis дикого типа с использованием пар праймеров p1 – p2 и p3 – p4.Праймеры p2 и p3 добавляли удлинения с гомологией последовательности к кассете зеоцина к боковым продуктам ПЦР, так что, когда они были смешаны с кассетой в эквимолярном соотношении в следующей ПЦР, пара праймеров p1 – p4 амплифицировала продукт, в который была вставлена кассета. между верхним и нижним флангами. Трансформацию Synechocystis с полученными линейными конструкциями проводили, как описано Уильямсом [37]. Отбор и сегрегация копий генома достигалась повторным нанесением штрихов на планшеты BG11 с увеличением концентрации зеоцина (2.5–20 мкг / мл). Трансформанты, гомозиготные по делеции, были проверены с помощью ПЦР-амплификации с использованием матричной ДНК, полученной из клеток дикого типа или мутантных клеток (фиг. S4). Независимо созданный мутант Δ psbB с геном, замененным кассетой, устойчивой к стрептомицину [31], обозначается как Δ psbB _WV, чтобы избежать путаницы со штаммом, созданным в данной работе.

Оценка эффективности фотосинтеза

Скорость потребления / выделения кислорода из целых клеток измеряли в среде BG-11 при комнатной температуре с использованием измерителя Oxylab, оснащенного жидкофазной камерой DW1 (Hansatech, Kings Lynn, UK).После определения потребления кислорода в темноте скорость фотосинтеза измеряли путем освещения в присутствии 10 мМ NaHCO ₃. Кажущаяся фотохимическая квантовая эффективность ФСII (Fv / Fm), определенная Kolber et al. [40] измеряли с использованием флуорометра с быстрой частотой повторения FASTtacka ™ Mk II, интегрированного с лабораторной системой FASTact ™ (Chelsea Technologies Group Ltd, Суррей, Великобритания). Там, где указано, DCMU добавляли до конечной концентрации 10–100 мкМ, чтобы заблокировать поток электронов из PSII.Все измерения были стандартизированы с использованием OD ₇₅₀.

Дополнительная информация

Рисунок S3.

Расчет начальной скорости увеличения фототока. ( A ) Величина фототока измерялась при освещении красным светом в диапазоне интенсивностей. Для наглядности показаны только два примера, 5 и 15 Вт · м ^-2. Чтобы определить, была ли какая-либо разница в начальной скорости увеличения тока при освещении с увеличением интенсивности света, были проанализированы первые 20 секунд (показаны пунктирной рамкой) увеличения, как показано в части ( B ).К каждому набору данных была подобрана линейная регрессия, и наклон каждой линии был рассчитан как мера скорости увеличения тока в секунду, как показано на рисунке 3C документа.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.00

.s003

(TIF)

Рисунок S4.

Схема удаления psbB . (A) Стратегия замены psbB ( slr0906 ) кассетой устойчивости к зеоцину (Zeo ^R) путем сплайсинга с перекрывающимся удлинением ПЦР.Пары праймеров p1 – p2 или p3 – p4 использовали для амплификации фрагмента ДНК размером ~ 400 п.н. выше или ниже локуса psbB ; праймеры p2 и p3 содержали гомологию последовательностей с 5′- или 3′-концом Zeo ^R соответственно. Когда три фрагмента были смешаны в последующей ПЦР, отдельные комплементарные цепи отжигались, и пара праймеров p1 – p4 амплифицировала конструкцию с делецией полной длины. Эта конструкция была введена в Synechocytsis sp. PCC 6803 путем естественной трансформации, и трансформанты разделяли на зеоцин-содержащих чашках.(B) Ген psbB дикого типа и фланкирующая ДНК. (C) Та же самая область в трансформантах Δ psbB , в которых Zeo ^R заменил ген psbB . На (B) и (C) показаны положения отжига праймеров и приблизительные размеры продуктов ПЦР, полученных во время скрининга трансформантов. (D) Анализ ампликонов ПЦР в агарозном геле, подтверждающий, что Δ psbB является гомозиготным по аллелю делеции в локусе psbB . Дорожки 1, 3 и 5 показывают продукты ПЦР, амплифицированные с использованием ДНК-матрицы дикого типа, и дорожки 2, 4, 6 и 7 из Δ psbB .Пара праймеров, используемая в каждой реакции, указана над гелем. Дорожка M = маркер молекулярной массы HyperLadder ™ I (Bioline, Лондон, Великобритания).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.00

.s004

(TIF)

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить профессора Вима Вермааса и профессора Питера Никсона за предоставление штаммов, г-жу Нэнси Мейпс за пожертвование источника света, профессора Кевина Реддинга за обсуждение и материалы, а также других участников Plug and Play Photosynthesis. группу для полезных обсуждений.Электронная микроскопия была проведена в лаборатории ЭМ Школы естественных наук в Университете штата Аризона.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: AC AH MDS LC TSB AKJ. Проведены эксперименты: AC AH MDS. Проанализированы данные: AC AH TSB AKJ. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты анализа: AC AH MDS. Написал документ: AC AH TSB AKJ.

Ссылки

1. Ловли Д.Р. (2012) Электромикробиология. В: Gottesman S, Harwood CS, Schneewind O, редакторы.Annu Rev Microbiol, Vol 66. pp. 391–409.
2. Nealson KH, Finkel SE (2011) Электронный поток и биопленки. Бюллетень MRS 36: 380–384.
3. Gralnick JA, Newman DK (2007) Внеклеточное дыхание. Mol Microbiol 65: 1–11.
4. Логан Б.Е., Рабай К. (2012) Преобразование отходов в биоэлектричество и химические вещества с использованием микробных электрохимических технологий. Наука 337: 686–690.
5. Невин К.П., Хенсли С.А., Фрэнкс А.Э., Саммерс З.М., Оу Дж. Х. и др.(2011) Электросинтез органических соединений из диоксида углерода катализируется разнообразием ацетогенных микроорганизмов. Appl Environ Microbiol 77: 2882–2886.
6. Rabaey K, Girguis P, Nielsen LK (2011) Метаболические и практические аспекты микробного электросинтеза. Curr Opin Biotechnol 22: 371–377.
7. Desloover J, Arends JBA, Hennebel T, Rabaey K (2012) Операционные и технические аспекты микробного электросинтеза. Biochem Soc T 40: 1233–1238.
8. Zou YJ, Pisciotta J, Billmyre RB, Baskakov IV (2009) Фотосинтетические микробные топливные элементы с положительной световой реакцией. Biotechnol Bioeng 104: 939–946.
9. Pisciotta JM, Zou Y, Baskakov IV (2010) Светозависимая электрогенная активность цианобактерий. Plos One 5.
10. Маккормик А.Дж., Бомбелли П., Скотт А.М., Филипс А.Дж., Смит А.Г. и др. (2011) Фотосинтетические биопленки в чистой культуре используют солнечную энергию в безмедиаторной системе биофотоэлектрических элементов (BPV).Energ Environ Sci 4: 4699–4709.
11. Бомбелли П., Брэдли Р.В., Скотт А.М., Филипс А.Дж., Маккормик А.Дж. и др. (2011) Количественный анализ факторов, ограничивающих трансдукцию солнечной энергии Synechocystis sp. PCC 6803 в биологических фотоэлектрических устройствах. Energ Environ Sci 4: 4690–4698.
12. Бомбелли П., Зарроуати М., Торн Р.Дж., Шнайдер К., Роуден С.Дж. (2012) Морфология поверхности и поверхностная энергия анодных материалов влияют на выходную мощность в многоканальной безмедиаторной биофотоэлектрической системе (BPV).Phys Chem Chem Phys 14: 12221–12229.
13. Мадираджу К.С., Лью Д., Кок Р., Рагхаван В. (2012) Производство электроэнергии с нейтральным углеродным балансом с помощью Synechocystis sp PCC6803 в микробном топливном элементе. Bioresour Technol 110: 214–218.
14. Брэдли Р.В., Бомбелли П., Роуден С.Дж., Хоу С.Дж. (2012) Биологическая фотовольтаика: внутри- и внеклеточный перенос электронов цианобактериями. Biochem Soc T 40: 1302–1307.
15. Стрик Д., Тиммерс Р.А., Хелдер М., Штейнбуш К.Дж., Хамелерс ХВМ и др.(2011) Микробные солнечные элементы: применение фотосинтетических и электрохимически активных организмов. Trends Biotechnol 29: 41–49.
16. Пирбадиан С., Эль-Наггар М.Ю. (2012) Многоступенчатые прыжки и внеклеточный перенос заряда в окислительно-восстановительных цепях микробов. Phys Chem Chem Phys 14: 13802–13808.
17. Марсили Э., Барон Д. Б., Шихаре И. Д., Курсоль Д., Гралник Дж. А. и др. (2008) Shewanella Секретирует флавины, которые опосредуют внеклеточный перенос электронов. Proc Natl Acad Sci USA 105: 3968–3973.
18. Эль-Наггар М.Ю., Вангер Дж., Люнг К.М., Юзвинский Т.Д., Саутхэм Дж. И др. (2010) Электрический транспорт по бактериальным нанопроволокам от Shewanella oneidensis MR-1. Proc Natl Acad Sci USA 107: 18127–18131.
19. Горби Ю.А., Янина С., Маклин Дж. С., Россо К. М., Мойлс Д. и др. (2006) Электропроводящие бактериальные нанопроволоки, продуцируемые штаммом Shewanella oneidensis MR-1 и другими микроорганизмами. Proc Natl Acad Sci USA 103: 11358–11363.
20. Малванкар Н.С., Ловли Д.Р. (2012) Микробные нанопроволоки: новая парадигма для биологического переноса электронов и биоэлектроники. ChemSusChem 5: 1039–1046.
21. Мальванкар Н.С., Варгас М., Невин К.П., Фрэнкс А.Э., Лианг С.и др. (2011) Настраиваемая металлическая проводимость в микробных нанопроволочных сетях. Nature Nanotechnol 6: 573–579.
22. Лю Х.А., Ньютон Г.Дж., Накамура Р., Хашимото К., Наканиши С. (2010) Электрохимическая характеристика одной производящей электричество бактериальной клетки Shewanella с помощью оптического пинцета.Angew Chem Int Edit 49: 6596–6599.
23. де Шамфелер Л., ван ден Босше Л., Данг Х.С., Хофте М., Бун Н. и др. (2008) Микробные топливные элементы, вырабатывающие электроэнергию из корневищ риса. Environ Sci Technol 42: 3053–3058.
24. Бомбелли П., Айер DMR, Ковшофф С., Маккормик А.Дж., Юнус К. и др. (2013) Сравнение выходной мощности риса ( Oryza sativa ) и связанного с ним сорняка ( Echinochloa glabrescens ) в биофотоэлектрических системах сосудистых растений (VP-BPV).Appl Microbiol Biotechnol 97: 429–438.
25. Helder M, Strik D, Hamelers HVM, Kuhn AJ, Blok C и др. (2010) Параллельное производство биоэлектроэнергии и биомассы в трех топливных элементах для растений и микробов с использованием Spartina anglica , Arundinella anomala и Arundo donax . Bioresour Technol 101: 3541–3547.
26. Розенбаум М., Шредер У. (2010) Фотомикробные солнечные и топливные элементы. Электроанал 22: 844–855.
27. McCormick AJ, Bombelli P, Lea-Smith DJ, Bradley RW, Scott AM и др.(2013) Производство водорода посредством оксигенного фотосинтеза с использованием цианобактерии Synechocystis sp PCC 6803 в системе биофотоэлектролизных ячеек (BPE). Energ Environ Sci 6: 2682–2690.
28. Bradley RW, Bombelli P, Lea-Smith D, Howe CJ (2013) Терминальные мутанты оксидазы cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 демонстрирует повышенную электрогенную активность в биологических фотоэлектрических системах. Phys Chem Chem Phys DOI: https: //doi.org/ 10.1039 / C1033CP52438H.
29. Поджидаева Е., Зиченко В., Шестаков С. В., Соколенко А. (2004) Участие пептидазы SppA1 в акклиматизации к насыщающему свету у Synechocystis sp. штамм PCC 6803. J Bacteriol 186: 3991–3999.
30. Vermaas WFJ, Williams JGK, Rutherford AW, Mathis P, Arntzen CJ (1986) Генетически сконструированный мутант Cyanobacterium Synechocystis 6803 лишен хлорофилл-связывающего протеина Фотосистемы II CP-47. Proc Natl Acad Sci USA 83: 9474–9477.
31. Howitt CA, Cooley JW, Wiskich JT, Vermaas WFJ (2001) Штамм Synechocystis sp PCC 6803 без фотосинтетического выделения кислорода и респираторного потребления кислорода: значение для изучения циклического фотосинтетического транспорта электронов. Планта 214: 46–56.
32. Brutinel ED, Gralnick JA (2012) Челночный ход происходит: растворимые флавиновые медиаторы внеклеточного переноса электронов в Shewanella . Appl Microbiol Biotechnol 93: 41–48.
33. von Canstein H, Ogawa J, Shimizu S, Lloyd JR (2008) Секреция флавинов видами Shewanella и их роль во внеклеточном переносе электронов. Appl Environ Microbiol 74: 615–623.
34. Бонд Д.Р., Ловли Д.Р. (2003) Производство электроэнергии с помощью Geobacter surreducens , прикрепленного к электродам. Appl Environ Microbiol 69: 1548–1555.
35. Маклин Дж. С., Вангер Дж., Горби Ю. А., Вайнштейн М., Маккуэйд Дж. И др.(2010) Количественная оценка скорости переноса электронов к твердофазному акцептору электронов на стадиях образования биопленок от единичных клеток до многоклеточных сообществ. Наука об окружающей среде и технологии 44: 2721–2727.
36. Pisciotta JM, Zou Y, Baskakov IV (2011) Роль фотосинтетической цепи переноса электронов в электрогенной активности цианобактерий. Appl Microbiol Biotechnol 91: 377–385.
37. Уильямс Дж.Г.К. (1988) Конструирование специфических мутаций в центре фотосинтетической реакции Фотосистемы II методами генной инженерии в Synechocystis 6803.Метод Enzymol 167: 766–778.
38. Риппка Р., Деруэльес Дж., Уотербери Дж. Б., Хердман М., Станье Р. Ю. (1979) Родовые назначения, истории штаммов и свойства чистой культуры цианобактерий. J Gen Microbiol 111: 1–61.
39. Vermaas W (1996) Молекулярная генетика цианобактерии Synechocystis sp. PCC 6803: Принципы и возможные применения в биотехнологии. J Appl Phycol 8: 263–273.
40. Кольбер З.С., Прасил О., Фальковски П.Г. (1998) Измерения переменной флуоресценции хлорофилла с использованием методов с высокой частотой повторения: определение методологии и экспериментальных протоколов.Biochim Biophys Acta 1367: 88–106.

Страница не найдена | Parts Town

Привет, добро пожаловать в Parts Town!

Parts Town и 3Wire объединились и объединились с IPC, объединив команду, которую вы знаете, с крупнейшим в отрасли товарным запасом и передовыми технологиями, чтобы предоставить вам абсолютно лучший опыт. Все выглядит немного иначе, это правда, но вы действительно находитесь в нужном месте.

Привет, добро пожаловать в Parts Town!

Parts Town и 3Wire объединили свои силы и объединились с NDCP, объединив команду, которую вы знаете, с крупнейшим в отрасли товарным запасом и передовыми технологиями, чтобы предоставить вам абсолютно лучший опыт.Все выглядит немного иначе, это правда, но вы действительно находитесь в нужном месте.

Привет, добро пожаловать в Parts Town!

Parts Town и 3Wire объединили свои усилия и объединились с SMS, объединив команду, которую вы знаете, с крупнейшим в отрасли товарным запасом и передовыми технологиями, чтобы предоставить вам абсолютно лучший опыт. Все выглядит немного иначе, это правда, но вы действительно находитесь в нужном месте.

Привет!

RSCS и Parts Town объединили свои усилия, объединив известную команду с крупнейшим в отрасли товарным запасом и передовыми технологиями, чтобы предоставить вам лучший опыт.Все выглядит немного иначе, это правда, но вы действительно находитесь в нужном месте.

Привет, добро пожаловать в Parts Town!

Parts Town и 3Wire Foodservice объединили свои усилия. Теперь вы будете работать с замечательной командой, которую знаете, имея при этом доступ к крупнейшему в отрасли инвентарю и передовым технологиям. Все выглядит немного иначе, это правда, но вы действительно находитесь в нужном месте.

Что вы можете ожидать:

Больше всего запчастей на планете – все OEM, все время
Отличная технология, которая упрощает поиск и покупку запчастей, включая поиск серийного номера, PartSPIN® и интеллектуальные руководства, найдено в партстауне.com и наше лучшее в отрасли мобильное приложение
Исключительный опыт работы с клиентами от команды, которой вы доверяете, с каждым электронным письмом, живым чатом, текстовым сообщением и телефонным звонком, обеспечивается дружелюбной и знающей командой
В более поздние часы, чем кто-либо другой – предлагает поддержку и отправка всех заказов на складе до 9 вечера по восточному времени

Чего можно ожидать:

Готовы начать? Пойдем!

Продолжайте движение в Parts Town

Ищете запчасти для оборудования для напитков?

Marmon Link – это новый источник оригинальных запчастей для производителей оборудования Marmon.Найдите детали и аксессуары для розлива напитков, а также детали для Корнелиуса, Замка принца, Серебряного короля, Анджело По и Короля сабли.

COBB Tuning LF BPV By-Pass Valve для 2002-07 Subaru WRX, 2004-20 STI и 2006-08 Forester XT

Гарантия на продукцию IAG Performance (исключая – короткие блоки / длинные блоки)

Эта ограниченная гарантия дает вам определенные юридические права, и вы также можете иметь другие права, которые варьируются от штата к штату. Мы ограничиваем продолжительность и средства правовой защиты всех подразумеваемых гарантий, включая, помимо прочего, гарантии товарной пригодности и пригодности для конкретной цели, сроком действия данной прямой ограниченной гарантии.В некоторых штатах не допускается ограничение срока действия подразумеваемой гарантии. Описанные ниже средства правовой защиты являются вашими единственными и исключительными средствами правовой защиты и нашей полной ответственностью за любое нарушение данной ограниченной гарантии. Наша ответственность ни при каких обстоятельствах не может превышать фактическую сумму, уплаченную вами за продукт, и мы ни при каких обстоятельствах не несем ответственности за любые косвенные, случайные, особые или штрафные убытки или убытки, прямые или косвенные.

Эта гарантия распространяется на дефекты материалов и изготовления вашего продукта IAG Performance в течение 12 месяцев или 12 000 миль с даты получения.

IAG отремонтирует любой Продукт, произведенный IAG, в котором будут обнаружены дефекты материалов или изготовления в течение гарантийного срока. Если ремонт невозможен, мы либо заменим ваш Продукт новым с аналогичным составом и ценой, либо возместим полную покупную стоимость вашего Продукта по нашему собственному усмотрению. Плата за осмотр не взимается, но расходы по доставке несет покупатель.

Гарантия на двигатель IAG Performance

Для получения дополнительной информации о гарантии на двигатель посетите страницу гарантии на двигатель IAG Performance.

Другие товары производителя:

На продукцию, произведенную не IAG, распространяются индивидуальные гарантии производителя.Если у вас есть вопросы относительно установки, внешнего вида или характеристик вашего изделия, обратитесь за помощью к члену нашей службы поддержки клиентов.

Наша служба поддержки клиентов рада помочь вам с продуктами, приобретенными у IAG Performance. Наши сотрудники службы поддержки могут помочь вам с установкой, советами по устранению неполадок и выявить возможные дефекты производителя.

Для продуктов, в которых обнаружены дефекты, наш отдел поддержки может предоставить производителю контактную информацию для организации гарантийного осмотра и, если применимо, любого необходимого ремонта или поставки для замены.