Sintazei ATP Ratchets Up cauza pentru Design-ul inteligent

Imi place citit piesele lui Shakespeare si vazandu-le efectuate. Unul din lucrurile care ma fascineaza cu privire la activitatea Bard este utilizarea lui de dispozitive dramatice cum ar fi un El a angajat in mod eficient aceasta tehnica, in ambele unei nopti de vara Visul si Hamlet ca o modalitate de a avansa complotul "joaca intr-un joc.", Cu fiecare performanta bate joc serveste ca o oglinda pentru evenimente si teme ale piesei principale.

Cercetatorii au descoperit recent echivalentul biochimic al unui joc in cadrul unui joc-sau mai corect un motor in cadrul unui motor de motiv-pentru enzima F _{0-F 1} ATP sintetazei. ¹ Acest descoperire prevede in mod eficient perspectiva de important in modul in care aceasta enzima functii. Aceasta ajuta, de asemenea pentru a avansa in cazul de design inteligent.

F _{0-F 1} ATP Sintazei

Recunoasterea faptului ca multe complexe de proteine??functioneaza ca molecular la nivel de masini este una dintre cele mai remarcabile in biochimie in ultima parte a secolului XX.

Un astfel de sistem este proteina complexa F _{0-F 1} ATP sintetazei. Dupa cum am subliniat in design Cell lui, acest motor rotativ, gasit in intreaga natura, joaca un rol central in recoltarea de energie pentru uz celulare. F _{0-F 1} ATP sintetazei asociate cu membranele celulare. F ₁ Partea din complex este in forma de ciuperca si se extinde deasupra suprafetei membranei. "Butonul" de ciuperci corespunde literalmente la un motor cu turbina. F _{0-F 1} turbina ATP sintetazei interactioneaza cu rotor complexului ("tulpina" a unei ciuperci). Fluxul de ioni de hidrogen incarcati pozitiv (sau, in unele cazuri, ioni de sodiu), prin componenta F _0, incorporate in membrana celulelor, drive-urile de rotatie a rotorului. O structura in forma de tija de proteine, extinderea deasupra suprafetei membranei, serveste ca un stator. Aceasta tija de proteine??interactioneaza cu turbina, tinandu-l stationare ca rotorul se roteste.

Curent electric, care curge prin canalele de F ₀ complexa, este transformata in energie mecanica, care conduce miscarea rotorului. A cam, extinderea la un unghi drept de la suprafata rotorului, cauzele deplasari ale turbinei. Aceste back-si-mai departe propuneri sunt utilizate pentru producerea ATP (adenozin trifosfat). Celula foloseste acest compus ca o sursa de energie chimica a conduce functionarea proceselor celulare.

In termen de motor

Desi, in general, biochimisti inteles functionarea acestei enzime, le-a lipsit o intelegere detaliata a mecanismului de chimice care conduce generarea de ATP din ADP (adenozin difosfat) si _i P (o molecula de fosfat anorganic)-pana in prezent. Noi de lucru de oamenii de stiinta din Suedia dezvaluie detalii care lipsesc mecaniciste.

Se pare ca reactia chimica care genereaza ATP de la ADP si Pi are loc la trei site-uri distincte situate pe portiunea turbina de F ₁ complexe. Concret, aceste site-uri locuiesc in cele trei scobituri intre subunitati ale turbinei. De fiecare data cand se transforma rotor 120 ° o molecula de ATP se face, cu trei molecule de acest compus de energie inalta pentru o rotatie completa a rotorului.

Cercetatorii au descoperit ca 120 ° pas consta in doi pasi compus din 90 ° si 30 rotatii °, respectiv. Acesti pasi sub-corespund la doua distincte state de tranzitie ca ATP-ul este facut din ADP si P _i. Odata ce aceste stari de tranzitie sunt formate, doua bariere chimice distincte in vigoare canelura turbina reactie la clichet transmite, impiedicand astfel de reactie inversa. Cu alte cuvinte, reactia este determinata de finalizare de catre un motor de browniene, un tip special de scara moleculara-masina.

Linia de fund: exista un motor intr-o arhitectura cu motor pentru F _{0-F 1} ATP sintetazei. Motorul rotativ traduce energia electrica in energie mecanica, prin urmare, ridicarea barierei de energie pentru motor browniene de a conduce vehicule ATP de productie.

ATP Sintazei si Hotararea pentru Design-ul inteligent

Este remarcabil de observat asemanarea dintre structura si functionarea generala a sintetazei ATP si un om cu motor rotativ. Aceasta asemanare se extinde chiar la motor browniene situate in interiorul motorului rotativ ATP sintetaza, o masina la scara moleculara care conduce productia de ATP.

Browniene motoare sunt bazate pe clichet browniene, o masina conceptuala conceput in 1912 de catre fizicianul polonez Marian Smoluchowski. Cercetatorii sunt acum explorarea utilizarea de ratchets browniene in nanodevices ca o modalitate de propunere de putere controlate la scara moleculara. Este provocator sa ne gandim ca aceasta tehnologie este o parte integranta a F _{0-F 1} ATP sintetazei. In plus, asa cum am nota in design Cell lui, o serie de alte sisteme biochimice functiona ca motoarele browniana, de asemenea.

Puternic asemanarea dintre om masini si motoare moleculare argumentul invioreaza Paley orologerie si ajuta la cazul in care viata decurge din opera unui Creator. In cazul sintetazei F1-F0 ATP, argumentul Producatorul de ceasuri pe baza functionarii generale a acestui biomotor este reflectat de motorul browniene care opereaza in cadrul.

Note de final:

1. Tamas Beke-Somfai, Per Lincoln, si Bengt Norden, "Double-Lock Mecanism Ratchet Dezvaluind Rolul?SER-344 in F ₀ F ₁ ATP Sintazei," Proceedings al Academiei Nationale de Stiinte, Statele Unite ale Americii 108 (2011): 4828 - 33.