Moramo naglasiti da iako velika raznolikost proteinskih putova u stanici osigurava funkcije života, samo posjedovanje tih putova nema generirati život. Život ovisi o preciznoj koordinaciji i regulaciji staničnih proteinskih putova. Mozak i potporni živčani sustav predstavljaju regulatorni mehanizam koji koordinira sve ove brojne putove koji pružaju život.
Dakle. . . gdje je mozak stanice? Pa, suprotno onome što vjerojatno znate, to nije u genima. Ako se sjetite srednjoškolske ili fakultetske biologije, vjerojatno se sjećate da je najveća organela stanice, jezgra, opisana kao kontrolni centar ili mozak stanice. Budući da se pretpostavljalo da geni kontroliraju život i da su geni smješteni unutar jezgre, nije bilo nimalo pametno pretpostaviti da ta organela predstavlja mozak stanice. Međutim, u svjetlu neslavne prirode pretpostavki, moramo dovesti u pitanje točnost ovog uvjerenja.
Promatranja iz pokusa objavljenih prije 80 godina osporavaju pretpostavku da su geni mozak operacije. Kad netko ukloni mozak od žive jedinke - usprkos odsječenoj glavi - ta jedinka umire. Ali ako se jezgra ukloni iz stanice, proces tzv enukleacija, stanica preživi, a mnogi mogu živjeti dva ili više mjeseci bez svojih gena! U stvari, enukleirane stanice nastavit će normalno funkcionirati sve dok ne trebaju nadomjestiti dijelove bjelančevina vitalne za njihovo preživljavanje.
Geni su jednostavno nacrti koji se koriste za izradu dijelova proteina. Enukleirane stanice na kraju umiru, ne zbog trenutnog odsustva gena, već zato što ne mogu nadomjestiti svoje istrošene dijelove proteina i, kao rezultat toga, neizbježno počinju propadati. Iako nas je tradicionalno razmišljanje naučilo vjerovati da je jezgra stanični mozak, u stvari, jezgra je funkcionalni ekvivalent staničnih spolnih žlijezda, njenog reproduktivnog sustava.
Ova lažna prezentacija je razumljiva. Kroz povijest je znanost uglavnom bila „klub dječaka“. Budući da muškarci na glasu razmišljaju svojim spolnim žlijezdama, miješanje jezgre stanice s mozgom je, u svjetlu te pristranosti, razumljiva pogreška.
Pa, ako geni nisu mozak, što je? Mozak je zapravo stanična membrana, ekvivalent kože kože. U membranu su ugrađeni proteinski prekidači koji reagiraju na okolišne signale prenoseći svoje podatke na unutarnje proteinske putove. Postoji različit membranski prekidač za gotovo svaki okolišni signal koji stanica prepoznaje. Neki prekidači reagiraju na estrogen, neki na adrenalin, neki na kalcij, neki na svjetlosne valove itd.
Iako u membrani stanice može postojati sto tisuća prekidača, ne moramo proučavati svakog od njih pojedinačno, jer svi dijele istu osnovnu strukturu i funkciju. Slijedi konceptualna ilustracija prekidača genetske membrane.
Slika A: Svaka stanica ima proteine receptora i efektor proteine koji se protežu kroz staničnu membranu, povezujući njezinu citoplazmu s okolnim okolišem.
Metaforički, ti proteini služe kao sklopke
koji pokreću stanični motor i zupčanike.
Slika B: Kada receptorski protein primi a
signal iz okoline, on mijenja svoj
oblik i povezuje se s efektorskim proteinom.
Svaka membranska sklopka jedinica je percepcije koja se sastoji od dva temeljna dijela, a receptorski protein iefektor protein. Receptorski protein, kao što mu i samo ime govori, prima ili osjeća signale iz okoline. Po primanju svog primarnog komplementarnog signala (primarni signal na slici B), sada aktivirani receptor pomiče se i, tako, može se vezati za efektorski protein prekidača.
Na ilustraciji s desne strane izgleda kao da se receptorski protein i efektorski protein rukuju (strelica na slici B). Upravo ta veza omogućuje prijenos informacija izvan stanice u ćeliju u kojoj se koristi za aktiviranje ponašanja.
Kad ga receptor aktivira, efektorski protein šalje sekundarni signal (sekundarni signal na slici B) kroz citoplazmu unutar stanice koji kontrolira određene proteinske funkcije i puteve. Koordinirana aktivnost membranskih prekidača omogućuje stanici da održi svoj život uspostavljanjem metabolizma i fiziologije kao odgovor na stalno mijenjanje okruženja.
Receptorski proteini pružaju stanici svijest o elementima okoliša, dok efektorski proteini sklopke generiraju signale, koji su fizički osjećaji koji reguliraju određene funkcije stanica. Zajedno, ti prekidači, smješteni u staničnoj membrani, pružaju „svijest o elementima okoline kroz fizički osjećaj.
Upravo ta fraza nudi ključ za otkrivanje tajne života. Jesi li spreman?
Te su riječi rječnička definicija percepcija, riječ latinskih korijena znači "razumijevanje" ili, doslovno, "prihvaćanje". Posljedično, proteinski preklopnici u staničnoj membrani predstavljaju temeljne molekularne jedinice percepcije. Budući da ti prekidači kontroliraju stanične molekularne putove i specifične biološke funkcije, to možemo sa sigurnošću zaključiti percepcije kontroliraju ponašanje!
Također, dragi čitatelji - činjenica da percepcije kontroliraju ponašanje i na staničnoj i na ljudskoj razini je pravitajna života!
Zaključak o biologiji novog ruba br. 3
Prekidači percepcije proteina u staničnoj membrani reagiraju na signale okoline regulirajući funkcije i ponašanje stanica.