我们报告一个1亿atom-scale模型的整个细胞器,紫色细菌的光合色素细胞囊泡,揭示了级联的能量转换步骤生成ATP的阳光。分子动力学模拟的泡阐明膜复合物积分如何影响当地的曲率调颜料的光致激发。布朗动力学色素细胞内的小分子探针定向电荷传输机制在不同pH值和盐度条件。繁殖表型属性从原子论的细节,一个动力学模型显示,光线暗适应的细菌成为自发的结果之间的优化平衡色素体{\ textquoteright}结构完整性和强劲的能量转换。相似的更普遍\线粒体生物能量学机械,从那里个分子级洞察细胞老化的机理推断。在一起,我们的综合方法和光谱实验铺平了道路,采用基于建模的整个活细胞。