ब्रिज से पुनर्मुद्रित, २००१ खंड १२(2001):५ ISSEEM
यद्यपि एक मानव पचास ट्रिलियन से अधिक कोशिकाओं से बना है, हमारे शरीर में ऐसे कोई शारीरिक कार्य नहीं हैं जो एकल, न्यूक्लियेटेड (यूकेरियोटिक) कोशिका के जीव विज्ञान में पहले से मौजूद नहीं थे। अमीबा या पैरामीशियम जैसे एकल-कोशिका वाले जीवों में पाचन तंत्र, उत्सर्जन प्रणाली, श्वसन प्रणाली, मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रजनन प्रणाली और हृदय प्रणाली के साइटोलॉजिकल समकक्ष होते हैं। मनुष्यों में, ये शारीरिक कार्य विशिष्ट अंगों की गतिविधि से जुड़े होते हैं। ये वही शारीरिक प्रक्रियाएं कोशिकाओं में ऑर्गेनेल नामक कम अंग प्रणालियों द्वारा की जाती हैं।
कोशिकीय जीवन कोशिका के शरीर क्रिया विज्ञान प्रणालियों के कार्यों को कसकर विनियमित करके बनाए रखा जाता है। पूर्वानुमेय व्यवहार प्रदर्शनों की अभिव्यक्ति का तात्पर्य एक सेलुलर "तंत्रिका तंत्र" के अस्तित्व से है। यह प्रणाली उपयुक्त व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं को प्राप्त करके पर्यावरणीय उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया करती है। वह अंग जो किसी कोशिका के आंतरिक और बाहरी वातावरण के समायोजन और प्रतिक्रियाओं का समन्वय करता है, वह "मस्तिष्क" के साइटोप्लाज्मिक समकक्ष का प्रतिनिधित्व करेगा।
1950 के दशक की शुरुआत में आनुवंशिक कोड के टूटने के बाद से, कोशिका जीवविज्ञानियों ने आनुवंशिक नियतत्ववाद की अवधारणा का समर्थन किया है, यह धारणा कि जीन जीव विज्ञान को "नियंत्रण" करते हैं। कोशिका के लगभग सभी जीन कोशिका के सबसे बड़े ऑर्गेनेल, न्यूक्लियस के भीतर समाहित होते हैं। पारंपरिक राय नाभिक को कोशिका का "कमांड सेंटर" मानती है। जैसे, नाभिक "मस्तिष्क" के सेलुलर समकक्ष का प्रतिनिधित्व करेगा।
आनुवंशिक नियतिवाद का अनुमान है कि किसी जीव की अभिव्यक्ति और भाग्य उसके आनुवंशिक कोड में मुख्य रूप से "पूर्व निर्धारित" होते हैं। जीवों की अभिव्यक्ति का आनुवंशिक आधार जैविक विज्ञान में एक सहमति सत्य के रूप में निहित है, एक ऐसा विश्वास जिसके द्वारा हम स्वास्थ्य और बीमारी के लिए अपना संदर्भ तैयार करते हैं। इसलिए यह धारणा कि कुछ बीमारियों के प्रति संवेदनशीलता या असामान्य व्यवहार की अभिव्यक्ति आम तौर पर आनुवंशिक वंश से जुड़ी होती है और, अवसरों पर, स्वतःस्फूर्त उत्परिवर्तन। विस्तार से, अधिकांश वैज्ञानिकों द्वारा यह भी माना जाता है कि मानव मन और चेतना तंत्रिका तंत्र के अणुओं में "एन्कोडेड" हैं। यह बदले में इस अवधारणा को बढ़ावा देता है कि चेतना का उदय "मशीन में भूत" को दर्शाता है।
जैविक व्यवहार और विकास को प्रभावित करने और विनियमित करने में डीएनए की प्रधानता एक निराधार धारणा पर आधारित है। HF Nijhout (BioEssays 1990, 12 (9):441-446) का एक मौलिक लेख बताता है कि कैसे आनुवंशिक "नियंत्रण" और "कार्यक्रमों" से संबंधित अवधारणाओं को मूल रूप से अनुसंधान के रास्ते को परिभाषित करने और निर्देशित करने में मदद करने के लिए रूपकों के रूप में माना गया था। पचास वर्षों में इस सम्मोहक परिकल्पना की व्यापक पुनरावृत्ति के परिणामस्वरूप "मॉडल का रूपक" "तंत्र का सत्य" बन गया है, जो कि पर्याप्त सहायक साक्ष्य की अनुपस्थिति के बावजूद है। चूंकि यह धारणा आनुवंशिक कार्यक्रम को जैविक नियंत्रण सीढ़ी पर "शीर्ष पायदान" के रूप में जोर देती है, इसलिए जीन ने जैविक अभिव्यक्ति और व्यवहार (उदाहरण के लिए, कैंसर, शराब, यहां तक कि आपराधिकता पैदा करने वाले जीन) को प्राप्त करने में कारक एजेंटों की स्थिति हासिल कर ली है।
यह धारणा कि नाभिक और उसके जीन कोशिका के "मस्तिष्क" हैं, एक अस्थिर और अतार्किक परिकल्पना है। यदि मस्तिष्क को किसी जानवर से हटा दिया जाता है, तो शारीरिक एकीकरण में व्यवधान तुरंत जीव की मृत्यु का कारण बनेगा। यदि नाभिक वास्तव में कोशिका के मस्तिष्क का प्रतिनिधित्व करता है, तो नाभिक को हटाने से कोशिका के कार्यों की समाप्ति और तत्काल कोशिका मृत्यु हो जाएगी। हालांकि, प्रयोगात्मक रूप से संलग्न कोशिकाएं बिना जीन के दो या अधिक महीनों तक जीवित रह सकती हैं, और फिर भी पर्यावरण और साइटोप्लाज्मिक उत्तेजनाओं (लिप्टन, एट अल।, भेदभाव 1991, 46: 117-133) के लिए जटिल प्रतिक्रियाओं को प्रभावित करने में सक्षम हैं। तर्क से पता चलता है कि केंद्रक कोशिका का मस्तिष्क नहीं हो सकता!
क्लोन मानव कोशिकाओं पर अध्ययन ने मुझे इस जागरूकता के लिए प्रेरित किया कि कोशिका के प्लास्मालेम्मा, जिसे आमतौर पर कोशिका झिल्ली के रूप में जाना जाता है, कोशिका के "मस्तिष्क" का प्रतिनिधित्व करता है। कोशिका झिल्ली, विकास में प्रकट होने वाला पहला जैविक अंग, प्रत्येक जीवित जीव के लिए सामान्य अंग हैं। कोशिका झिल्ली साइटोप्लाज्म को विभाजित करती है, इसे बाहरी वातावरण की अनियमितताओं से अलग करती है। अपनी बाधा क्षमता में, झिल्ली कोशिका को साइटोप्लाज्मिक वातावरण पर कड़ा "नियंत्रण" बनाए रखने में सक्षम बनाती है, जो जैविक प्रतिक्रियाओं को करने में एक आवश्यकता है। कोशिका झिल्ली इतनी पतली होती है कि उन्हें केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके देखा जा सकता है। नतीजतन, झिल्ली संरचना का अस्तित्व और सार्वभौमिक अभिव्यक्ति केवल 1950 के आसपास स्पष्ट रूप से स्थापित हुई थी।
इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ में, कोशिका झिल्ली एक लुप्त होती पतली (<10nm), त्रि-स्तरित (काले-सफेद-काले) "त्वचा" के रूप में प्रकट होती है जो कोशिका को ढकती है। कोशिका झिल्ली की मौलिक संरचनात्मक सादगी, जो सभी जैविक जीवों के लिए समान है, भ्रामक कोशिका जीवविज्ञानी हैं। पिछले पचास वर्षों में से अधिकांश के लिए, झिल्ली को एक "निष्क्रिय," अर्ध-पारगम्य अवरोध के रूप में माना जाता था, जो एक सांस "प्लास्टिक रैप" जैसा दिखता था, जिसका कार्य केवल साइटोप्लाज्म को समाहित करना था।
झिल्ली की स्तरित उपस्थिति इसके फॉस्फोलिपिड बिल्डिंग ब्लॉक्स के संगठन को दर्शाती है। ये लॉलीपॉप के आकार के अणु एम्फीपैथिक होते हैं, इनमें एक गोलाकार ध्रुवीय फॉस्फेट सिर (चित्र A) और दो छड़ी जैसे गैर-ध्रुवीय पैर (चित्र B) दोनों होते हैं। जब घोल में हिलाया जाता है, तो फॉस्फोलिपिड्स एक स्थिर क्रिस्टलीय बाईलेयर (चित्र C) में स्वयं-इकट्ठे हो जाते हैं।
झिल्ली के मूल वाले लिपिड पैर एक हाइड्रोफोबिक बाधा (चित्रा डी) प्रदान करते हैं जो साइटोप्लाज्म को हमेशा बदलते बाहरी वातावरण से विभाजित करते हैं। जबकि साइटोप्लाज्मिक अखंडता लिपिड के निष्क्रिय बाधा कार्य द्वारा बनाए रखी जाती है, जीवन प्रक्रियाओं के लिए मेटाबोलाइट्स के सक्रिय आदान-प्रदान और साइटोप्लाज्म और आसपास के वातावरण के बीच सूचनाओं की आवश्यकता होती है। प्लाज्मालेम्मा की शारीरिक गतिविधियों की मध्यस्थता झिल्ली के प्रोटीन द्वारा की जाती है।
मानव शरीर को प्रदान करने वाले लगभग 100,000 विभिन्न प्रोटीनों में से प्रत्येक में जुड़े हुए अमीनो एसिड की एक रैखिक श्रृंखला शामिल है। "चेन" बीस अलग-अलग अमीनो एसिड की आबादी से इकट्ठे होते हैं। प्रत्येक प्रोटीन की अनूठी संरचना और कार्य इसकी श्रृंखला वाले अमीनो एसिड के विशिष्ट अनुक्रम द्वारा परिभाषित किया जाता है। एक रैखिक स्ट्रिंग के रूप में संश्लेषित, अमीनो एसिड श्रृंखलाएं बाद में अद्वितीय तीन आयामी ग्लोब्यूल्स में बदल जाती हैं। प्रोटीन की अंतिम रचना (आकार) इसके घटक अमीनो एसिड के बीच विद्युत आवेशों के संतुलन को दर्शाती है।
मुड़े हुए प्रोटीन की त्रिविमीय आकारिकी उनकी सतहों को विशेष रूप से आकार के फांकों और जेबों से संपन्न करती है। पूरक भौतिक आकार और विद्युत आवेश रखने वाले अणु और आयन एक लॉक-एंड-की की विशिष्टता के साथ एक प्रोटीन की सतह के फांक और जेब से बंधे होंगे। दूसरे अणु के बंधन से प्रोटीन का विद्युत आवेश वितरण बदल जाता है। जवाब में, प्रोटीन की एमिनो एसिड श्रृंखला चार्ज वितरण को पुन: संतुलित करने के लिए स्वचालित रूप से वापस आ जाएगी। रीफोल्डिंग से प्रोटीन की संरचना बदल जाती है। एक रचना से दूसरी रचना में जाने पर, प्रोटीन गति को व्यक्त करता है। शारीरिक क्रियाओं को करने के लिए कोशिका द्वारा प्रोटीन के गठनात्मक आंदोलनों का उपयोग किया जाता है। प्रोटीन आंदोलन द्वारा उत्पन्न कार्य "जीवन" के लिए जिम्मेदार है।
प्रोटीन की श्रृंखला वाले बीस अमीनो एसिड में से कई गैर-ध्रुवीय (हाइड्रोफोबिक, तेल-प्रेमी) हैं। प्रोटीन के हाइड्रोफोबिक हिस्से झिल्ली के लिपिड कोर में खुद को सम्मिलित करके स्थिरता चाहते हैं। इन प्रोटीनों के ध्रुवीय (पानी से प्यार करने वाले) हिस्से झिल्ली की पानी से ढकी सतहों में से किसी एक या दोनों से फैले होते हैं। झिल्ली के भीतर शामिल प्रोटीन को इंटीग्रल मेम्ब्रेन प्रोटीन (IMPs) कहा जाता है।
झिल्ली आईएमपी को कार्यात्मक रूप से दो वर्गों में विभाजित किया जा सकता है: रिसेप्टर्स और प्रभावकारक। रिसेप्टर्स इनपुट डिवाइस हैं जो पर्यावरण संकेतों का जवाब देते हैं। प्रभाव आउटपुट डिवाइस हैं जो सेलुलर प्रक्रियाओं को सक्रिय करते हैं। झिल्ली के नीचे साइटोप्लाज्म में स्थित प्रोसेसर प्रोटीन का एक परिवार, सिग्नल प्राप्त करने वाले रिसेप्टर्स को क्रिया-उत्पादक प्रभावकों के साथ जोड़ने का काम करता है।
रिसेप्टर्स आणविक "एंटीना" हैं जो पर्यावरणीय संकेतों को पहचानते हैं। कुछ रिसेप्टर एंटेना झिल्ली के साइटोप्लाज्मिक चेहरे से अंदर की ओर बढ़ते हैं। ये रिसेप्टर्स आंतरिक परिवेश को "पढ़ते हैं" और साइटोप्लाज्मिक स्थितियों के बारे में जागरूकता प्रदान करते हैं। कोशिका की बाहरी सतह से फैले अन्य रिसेप्टर्स बाहरी पर्यावरणीय संकेतों के बारे में जागरूकता प्रदान करते हैं।
पारंपरिक बायोमेडिकल विज्ञान यह मानते हैं कि पर्यावरणीय "सूचना" केवल अणुओं के पदार्थ द्वारा ले जाया जा सकता है (विज्ञान 1999, 284:79-109)। इस धारणा के अनुसार, रिसेप्टर्स केवल "सिग्नल" को पहचानते हैं जो भौतिक रूप से उनकी सतह की विशेषताओं के पूरक हैं। यह भौतिकवादी विश्वास बनाए रखा जाता है, हालांकि यह पर्याप्त रूप से प्रदर्शित किया गया है कि प्रोटीन रिसेप्टर्स कंपन आवृत्तियों पर प्रतिक्रिया करते हैं। इलेक्ट्रोकोनफॉर्मल कपलिंग (सोंग, ट्रेंड्स इन बायोकेम। विज्ञान। 1989, 14: 89-92) के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया के माध्यम से, गुंजयमान कंपन ऊर्जा क्षेत्र एक प्रोटीन में आवेशों के संतुलन को बदल सकते हैं। एक हार्मोनिक ऊर्जा क्षेत्र में, रिसेप्टर्स अपनी रचना बदल देंगे। नतीजतन, झिल्ली रिसेप्टर्स भौतिक और ऊर्जावान पर्यावरणीय जानकारी दोनों का जवाब देते हैं।
एक रिसेप्टर की "सक्रिय" संरचना एक संकेत के अस्तित्व के सेल को सूचित करती है। रिसेप्टर संरचना में परिवर्तन सेलुलर "जागरूकता" प्रदान करते हैं। इसकी "सक्रिय" संरचना में, एक संकेत प्राप्त करने वाला रिसेप्टर या तो एक विशिष्ट कार्य-उत्पादक प्रभावकारी प्रोटीन या मध्यस्थ प्रोसेसर प्रोटीन से बंध सकता है। रिसेप्टर प्रोटीन अपने मूल "निष्क्रिय" संरचना में लौट आते हैं और सिग्नल बंद होने पर अन्य प्रोटीन से अलग हो जाते हैं।
प्रभावकारी प्रोटीन का परिवार "आउटपुट" उपकरणों का प्रतिनिधित्व करता है। तीन अलग-अलग प्रकार के प्रभावकारक हैं, परिवहन प्रोटीन, एंजाइम और साइटोस्केलेटल प्रोटीन। ट्रांसपोर्टर, जिसमें चैनलों का व्यापक परिवार शामिल है, अणुओं और सूचनाओं को झिल्ली अवरोध के एक तरफ से दूसरी तरफ ले जाने का काम करता है। एंजाइम चयापचय संश्लेषण और गिरावट के लिए जिम्मेदार हैं। साइटोस्केलेटल प्रोटीन कोशिकाओं के आकार और गतिशीलता को नियंत्रित करते हैं।
प्रभावकारी प्रोटीन में आम तौर पर दो संरचनाएँ होती हैं: एक सक्रिय विन्यास जिसमें प्रोटीन अपने कार्य को व्यक्त करता है; और एक "आराम" संरचना जिसमें प्रोटीन निष्क्रिय है। उदाहरण के लिए, अपनी सक्रिय संरचना में एक चैनल प्रोटीन में एक खुला छिद्र होता है जिसके माध्यम से विशिष्ट आयन या अणु झिल्ली बाधा को पार करते हैं। एक निष्क्रिय रचना में लौटने पर, प्रोटीन रीफोल्डिंग कंडक्टिंग चैनल को संकुचित कर देता है और आयनों या अणुओं का प्रवाह बंद हो जाता है।
सभी टुकड़ों को एक साथ रखकर हम अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं कि कैसे सेल का "मस्तिष्क" सूचनाओं को संसाधित करता है और व्यवहार को ग्रहण करता है। एक सेल के वातावरण में असंख्य आणविक और दीप्तिमान ऊर्जा संकेत सूचना का एक आभासी शोर पैदा करते हैं। एक जैविक फूरियर रूपांतरण के समान, व्यक्तिगत सतह रिसेप्टर्स (छवि। एच) स्पष्ट रूप से अराजक वातावरण को समझते हैं और व्यवहारिक संकेतों के रूप में विशिष्ट आवृत्तियों को फ़िल्टर करते हैं। एक गुंजयमान संकेत की प्राप्ति (चित्र I, तीर) रिसेप्टर के साइटोप्लाज्मिक भाग में एक परिवर्तनकारी परिवर्तन को प्रेरित करती है (चित्र I, एरोहेड)। यह गठनात्मक परिवर्तन रिसेप्टर को एक विशिष्ट प्रभावक आईएमपी (छवि। जे, इस मामले में एक चैनल आईएमपी) के साथ जटिल करने में सक्षम बनाता है। रिसेप्टर प्रोटीन (चित्र। K) के बंधन से प्रभावकारी प्रोटीन में एक परिवर्तन होता है (चित्र। एल, चैनल खुलता है)। सक्रिय रिसेप्टर्स एंजाइम पथ को चालू कर सकते हैं, संरचनात्मक पुनर्गठन और गतिशीलता को प्रेरित कर सकते हैं या झिल्ली में विशिष्ट स्पंदित विद्युत संकेतों और आयनों के परिवहन को सक्रिय कर सकते हैं।
प्रोसेसर प्रोटीन "मल्टीप्लेक्स" उपकरणों के रूप में काम करते हैं जिसमें वे सिग्नल सिस्टम की बहुमुखी प्रतिभा को बढ़ा सकते हैं। इस तरह के प्रोटीन प्रभावकारक प्रोटीन के साथ इंटरफेस रिसेप्टर्स (चित्र एम में पी)। "प्रोग्रामिंग" प्रोसेसर प्रोटीन युग्मन द्वारा, विभिन्न प्रकार के इनपुट को विभिन्न प्रकार के आउटपुट के साथ जोड़ा जा सकता है। प्रोसेसर प्रोटीन सीमित संख्या में आईएमपी का उपयोग करके एक बड़े व्यवहारिक प्रदर्शनों की सूची प्रदान करते हैं।
प्रभावकारी आईएमपी रिसेप्टर-मध्यस्थता वाले पर्यावरणीय संकेतों को जैविक व्यवहार में परिवर्तित करते हैं। कुछ प्रभावकारक प्रोटीनों का निर्गम फलन एक विशिष्ट व्यवहार की पूर्ण सीमा का प्रतिनिधित्व कर सकता है। हालांकि, ज्यादातर मामलों में, प्रभावकारी आईएमपी का उत्पादन वास्तव में एक माध्यमिक "संकेत" के रूप में कार्य करता है जो कोशिका में प्रवेश करता है और अन्य साइटोप्लाज्मिक प्रोटीन मार्गों के व्यवहार को सक्रिय करता है। सक्रिय प्रभावकारी प्रोटीन प्रतिलेखन कारकों के रूप में भी काम करते हैं, संकेत है कि जीन अभिव्यक्ति प्राप्त करते हैं।
सेल के व्यवहार को युग्मित रिसेप्टर्स और प्रभावकारी आईएमपी की संयुक्त क्रियाओं द्वारा नियंत्रित किया जाता है। रिसेप्टर्स "पर्यावरण के बारे में जागरूकता" प्रदान करते हैं और प्रभावकारी प्रोटीन उस जागरूकता को "शारीरिक संवेदना" में परिवर्तित करते हैं। सख्त परिभाषा के अनुसार, एक रिसेप्टर-प्रभावक परिसर धारणा की एक मौलिक इकाई का प्रतिनिधित्व करता है। प्रोटीन धारणा इकाइयाँ जैविक चेतना की नींव प्रदान करती हैं। धारणाएं "नियंत्रण" सेल व्यवहार, हालांकि वास्तव में, एक सेल वास्तव में विश्वासों द्वारा "नियंत्रित" होता है, क्योंकि धारणाएं सटीक नहीं हो सकती हैं।
कोशिका झिल्ली एक कार्बनिक सूचना संसाधक है। यह पर्यावरण को महसूस करता है और उस जागरूकता को "सूचना" में परिवर्तित करता है जो प्रोटीन मार्गों की गतिविधि को प्रभावित कर सकता है और जीन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित कर सकता है। झिल्ली की संरचना और कार्य का विवरण इस प्रकार है: (ए) इसके फॉस्फोलिपिड अणुओं के संगठन के आधार पर, झिल्ली एक लिक्विड क्रिस्टल है; बी) आईएमपी प्रभावकार प्रोटीन द्वारा हाइड्रोफोबिक बाधा में सूचना का विनियमित परिवहन झिल्ली को अर्धचालक प्रदान करता है; और © झिल्ली आईएमपी के साथ संपन्न है जो गेट्स (रिसेप्टर्स) और चैनलों के रूप में कार्य करता है। फाटकों और चैनलों के साथ एक लिक्विड क्रिस्टल सेमीकंडक्टर के रूप में, झिल्ली एक सूचना प्रसंस्करण ट्रांजिस्टर, एक कार्बनिक कंप्यूटर चिप है।
प्रत्येक रिसेप्टर-प्रभावकार परिसर एक जैविक बीआईटी, धारणा की एक इकाई का प्रतिनिधित्व करता है। हालांकि इस परिकल्पना को पहली बार औपचारिक रूप से 1986 में प्रस्तुत किया गया था (लिप्टन 1986, प्लैनेटरी एसोसिएशन फॉर क्लीन एनर्जी न्यूज़लेटर 5:4), तब से इस अवधारणा को तकनीकी रूप से सत्यापित किया गया है। कॉर्नेल और अन्य (प्रकृति 1997, 387:580-584) ने एक झिल्ली को सोने की पन्नी सब्सट्रेट से जोड़ा। झिल्ली और पन्नी के बीच इलेक्ट्रोलाइट्स को नियंत्रित करके, वे रिसेप्टर-सक्रिय चैनलों के उद्घाटन और समापन को डिजिटाइज़ करने में सक्षम थे। कोशिका और एक चिप समजातीय संरचनाएँ हैं।
सेल एक कार्बन आधारित "कंप्यूटर चिप" है जो पर्यावरण को पढ़ता है। इसका "कीबोर्ड" रिसेप्टर्स से युक्त है। इसके प्रोटीन "कुंजी" के माध्यम से पर्यावरण संबंधी जानकारी दर्ज की जाती है। डेटा को प्रभावकारी प्रोटीन द्वारा जैविक व्यवहार में स्थानांतरित किया जाता है। IMP BITs स्विच के रूप में काम करते हैं जो सेल कार्यों और जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते हैं। नाभिक डीएनए-कोडित सॉफ़्टवेयर के साथ "हार्ड डिस्क" का प्रतिनिधित्व करता है। आणविक जीव विज्ञान में हालिया प्रगति इस हार्ड ड्राइव की पढ़ने/लिखने की प्रकृति पर जोर देती है।
दिलचस्प बात यह है कि झिल्ली की मोटाई (लगभग ७.५ एनएम) फॉस्फोलिपिड बाईलेयर के आयामों से तय होती है। चूंकि झिल्ली आईएमपी लगभग 7.5-6 एनएम व्यास में होते हैं, वे केवल झिल्ली में एक मोनोलेयर बना सकते हैं। आईएमपी इकाइयां एक दूसरे पर ढेर नहीं हो सकती हैं, अधिक धारणा इकाइयों के अतिरिक्त सीधे झिल्ली सतह क्षेत्र में वृद्धि से जुड़ा हुआ है। इस समझ से, विकास, जागरूकता का विस्तार (यानी, अधिक आईएमपी के अलावा) को फ्रैक्टल ज्यामिति का उपयोग करके सबसे प्रभावी ढंग से मॉडलिंग किया जाएगा। जीव विज्ञान की भग्न प्रकृति को कोशिका के पदानुक्रम, बहुकोशिकीय जीवों (मनुष्य) और बहुकोशिकीय जीवों (मानव समाज) के समुदायों के बीच देखे गए संरचनात्मक और कार्यात्मक पुनरावृत्तियों में देखा जा सकता है।
कोशिका नियंत्रण तंत्र पर यह नई धारणा हमें आनुवंशिक नियतत्ववाद की सीमाओं से मुक्त करती है। क्रमादेशित आनुवंशिक ऑटोमेटन के रूप में व्यवहार करने के बजाय, जैविक व्यवहार गतिशील रूप से पर्यावरण से जुड़ा हुआ है। हालांकि इस न्यूनीकरणवादी दृष्टिकोण ने व्यक्तिगत धारणा प्रोटीन के तंत्र पर प्रकाश डाला है, प्रसंस्करण तंत्र की समझ जैविक जीवों की समग्र प्रकृति पर जोर देती है। कोशिका की अभिव्यक्ति भौतिक और ऊर्जावान दोनों, सभी कथित पर्यावरणीय उत्तेजनाओं की मान्यता को दर्शाती है। नतीजतन, "हार्ट ऑफ एनर्जी मेडिसिन" वास्तव में झिल्ली के जादू में पाया जा सकता है।