גם מדע קונבנציונאלי וגם מדע חדשני מסכימים כי, ברמתם הבסיסית, החיים נובעים מתנועות מולקולריות בתוך מנגנון ביוכימי. כדי לחשוף את סוד החיים האמיתי שאינו מכניקה גרידא, אנו מחויבים לבחון תחילה את האופי המכני של תאינו. מידע זה רלוונטי להישרדותנו, וזו שאלה יותר מאי פעם.
כדי להקל על הבנת החיים על פי מדע חדשני, יצרנו איור של תא עם חלקים מטפוריים: מערכת הילוכים, מונעת על ידי מנוע, נשלטת על ידי מתג ומפוקחת על ידי מד. (לקוראים שאינם נוטים מכנית, אנו מבקשים את סבלנותכם. יש תמורה.)
מתג שולט בפונקציה על ידי הפעלה וכיבוי של המנגנון. המד הוא מכשיר משוב המדווח על תפקוד המנגנון. הפעל את המתג, הילוכים נעים, וניתן לראות את הפונקציה על ידי ניטור המד.
איתות מסביבת התא מעביר את ההילוכים, המנוע, המתג ומד.
ההילוכים: ההילוכים הם החלקים הנעים.
בתא, החלקים הנעים הללו הם מולקולות הנקראות חלבונים. חלבונים הם אבני בניין פיזיות המרכיבות את עצמן ומתקשרות כדי ליצור התנהגויות ותפקודים של התא. לכל חלבון מבנה וגודל ייחודיים; למעשה, ישנם מעל 150,000 חלקי חלבון שונים. בעוד שמכונות מעשה ידי אדם יכולות להיות מורכבות למדי, טכנולוגיות מכניות אנושיות מחווירות בהשוואה לטכנולוגיה המתוחכמת שבתאינו.
מכלולים של גלגלי שיניים חלבונים המספקים פונקציות ביולוגיות ספציפיות נקראים באופן קולקטיבי נתיבים. מסלול נשימה מייצג מכלול של גלגלי שומן חלבונים האחראים על הנשימה. באופן דומה, מסלול עיכול הוא קבוצה של מולקולות חלבון אשר מתקשרות כדי לעכל מזון. מסלול כיווץ שרירים מורכב מחלבונים אשר יחסי גומלין שלהם מייצרים את תנועות הגוף.
מסקנת ביולוגיה חדשנית מס '1
חלבונים מספקים את המבנה והתפקוד של אורגניזמים ביולוגיים.
המנוע: המנוע מייצג את הכוח שמניע את גלגלי השיניים החלבוניים.
המנוע הכרחי מכיוון שהמאפיין העיקרי של החיים הוא תנועה. למעשה, אם החלבונים בגופך מפסיקים לנוע, אתה בדרך להיות גופה. לכן, החיים נובעים מהכוחות שמפעילים מולקולות חלבון, וכך מייצרים התנהגות.
המתג: המתג הוא המנגנון שאומר למנוע להניע את גלגלי החלבון.
המעבר הוא הכרחי מכיוון שהחיים דורשים שילוב ותיאום מדויק של התנהגויות הסלולר. חשבו על פונקציות התא - נשימה, עיכול, הפרשה, וכן הלאה - כמו כלים בתזמורת. ללא מנצח, תזמורות היו מפיקות קקופוניה. באורגניזמים חיים המתגים השוכנים בקרום התא מייצגים מוליך השולט ומווסת את מערכות התפקוד השונות של התא באופן הרמוני.
המד: המד מייצג את שיטת הגוף לניטור מדויק של התפקודים הפיזיולוגיים של המערכת.
מדים ביולוגיים חיוניים לשמירה על החיים. חשבו על המדדים בגופכם כמו על המדדים ברכב שלכם. למרות שהמדידים נמצאים על לוח המחוונים, שהוא מרכז הפיקוד הנהיגה שלך, המודדים עוקבים אחר הפונקציות במנוע כמו גם בכל הרכב. כמו שמדי הרכב שלכם מדווחים על רמות נפט ודלק, עוצמת הסוללה ומהירות, כך גם הגוף נותן לכם משוב לוויסות התנהגות ולקיום חייכם. אך בניגוד למדידים מכניים עם מחטים מכוונות או קריאות לד, מדים ביולוגיים מעבירים מידע באמצעות תחושה.
תחושות אלו מקורן ב כימיקלים של תוצרי לוואי שהתאים יוצרים בתהליך ביצוע פונקציות רגילות. כימיקלים אלה משתחררים לסביבה בגופנו. תאים מתמחים במערכת העצבים משתמשים במתגי קרום, המצוידים לזהות סמנים כימיים אלה, כדי לפקח על ריכוזם של תוצרי לוואי ספציפיים. כאשר תאי עצב אלה מופעלים, הם מתרגמים את האות של תוצר הלוואי לתחושות שהתודעה שלנו חווה כתחושות, רגשות או תסמינים. כדי להילחם בזיהום, למשל, תאי חיסון מופעלים משחררים לדם שליחים כימיים, כגון אינטרלוקין 1. כאשר מולקולות אינטרלוקין 1 מזוהות על ידי קולטני קרום ספציפיים על תאי כלי הדם במוח, תאים אלה מעבירים את מולקולת האות פרוסטגלנדין E2 למוח. פרוסטגלנדין E2 מפעיל את מסלול החום ומייצר בו זמנית תסמינים שאנו חשים כטמפרטורה מוגברת ורועדת.
אחת הבעיות הבסיסיות במערכת הבריאות שלנו כיום היא שהתעשייה הרפואית מודדת את ההצלחה לפי מידת הקלה בתסמינים. רופאים רושמים גלולות למניעת כאב, להפחתת נפיחות או להורדת חום. עם זאת, סימום הסימפטומים שלנו יכול להיות הרסני כמו הנחת דבק נייר דבק מעל מדדי המכונית שלנו. זה לא פותר את הבעיה; זה עוזר לנו להתעלם מזה - עד שהרכב מתקלקל.
כמו כן, סימום התאים והסרת תסמינים מתעלם מאותות שמפציצים את גופנו מהסביבה החיצונית.