Vi måste betona att även om det stora utbudet av proteinvägar i cellen ger livets funktioner, bara att ha dessa vägar gör det inte skapa liv. Livet är beroende av den exakta samordningen och regleringen av cellens proteinvägar. Hjärnan och det stödjande nervsystemet representerar regleringsmekanismen som samordnar alla dessa många vägar som ger liv.
Så. . . var är cellens hjärna? Tvärtemot vad du förmodligen vet är det inte i generna. Om du tänker tillbaka på gymnasiet eller högskolebiologin kommer du förmodligen ihåg att cellens största organell, kärnan, beskrivs som cellens kontrollcenter eller hjärna. Eftersom det antogs att gener kontrollerar livet och att generna är inrymda i kärnan, var det ingen idé att anta att denna organell representerade cellens hjärna. Men mot bakgrund av antagandenas ökända natur måste vi ifrågasätta riktigheten i denna tro.
Observationer från experiment som publicerades för 80 år sedan utmanar antagandet att generna är hjärnan i operationen. När man tar bort hjärnan från en levande individ-kyckling med huvudet avskuren trots det, dör den personen. Men om en kärna tas bort från en cell, kallas en process enukleation, överlever cellen, och många kan leva i två eller flera månader utan sina gener! Faktum är att enucleated celler fortsätter att fungera normalt tills de behöver ersätta proteindelar som är viktiga för deras överlevnad.
Gener är helt enkelt ritningar som används för att göra proteindelar. Enucleated celler dör så småningom inte på grund av omedelbar frånvaro av gener, utan för att de inte kan ersätta sina utslitna proteindelar och, som ett resultat, börjar de oundvikligen att sönderfalla. Medan traditionellt tänkande har lärt oss att tro att kärnan är cellens hjärna, är kärnan i själva verket den funktionella motsvarigheten till cellens könsorgan, dess reproduktionssystem.
Denna felaktiga framställning är förståelig. Genom historien har vetenskapen övervägande varit en "old boy's club." Eftersom män enligt uppfattningen tänker med sina könsorgan, är det, i ljuset av denna fördom, ett förståeligt fel att förväxla cellkärnan med hjärnan.
Så om generna inte är hjärnan, vad är det? Hjärnan är faktiskt den cellmembranet, motsvarande cellens hud. Inbyggt i membranet är proteinomkopplare som svarar på miljösignalerna genom att vidarebefordra deras information till interna proteinvägar. Det finns en annan membranomkopplare för nästan varje miljösignal som känns igen av en cell. Vissa brytare reagerar på östrogen, andra på adrenalin, andra på kalcium, andra på ljusvågor och så vidare.
Även om det kan finnas hundratusen växlar i cellens membran, behöver vi inte studera var och en av dem individuellt, eftersom de alla delar samma grundstruktur och funktion. Följande är en konceptuell illustration av en genetisk membranomkopplare.
Figur A: Varje cell har receptorproteiner och effektorproteiner som sträcker sig genom cellens membran och förbinder dess cytoplasma med den omgivande miljön.
Metaforiskt fungerar dessa proteiner som omkopplare
som sätter cellens motor och växlar i rörelse.
Figur B: När receptorproteinet får en
från miljön, ändrar den dess
form och ansluter till effektorproteinet.
Varje membranomkopplare är en uppfattningsenhet som består av två grundläggande delar, a receptorprotein och eneffektorprotein. Receptorproteinet, som namnet antyder, tar emot eller känner av signaler från miljön. Efter mottagande av sin primära komplementära signal (Primär signal i figur B) rör sig den nu aktiverade receptorn till och är således i stånd att binda till switchens effektorprotein.
I illustrationen till höger verkar det som om receptorproteinet och effektorproteinet skakar hand (pilen i figur B). Det är denna anslutning som gör att information från utsidan av cellen kan överföras till cellen där den används för att engagera beteende.
När det aktiveras av en receptor skickar effektorproteinet en sekundär signal (sekundär signal i figur B) genom cytoplasman inuti cellen som styr specifika proteinfunktioner och vägar. Den samordnade aktiviteten hos membranomkopplare gör det möjligt för cellen att upprätthålla sitt liv genom att organisera ämnesomsättning och fysiologi som svar på en ständigt föränderlig miljö.
Receptorproteiner ger cellen medvetenhet om miljöelementen, medan switchens effektorproteiner genererar signaler, som är fysiska känslor som reglerar specifika cellfunktioner. Tillsammans ger dessa omkopplare, som finns i cellmembranet, ”en medvetenhet om miljöelementen genom en fysisk känsla.
Just den frasen är nyckeln till att låsa upp livets hemlighet. Är du redo?
Dessa ord är ordlistans definition av varseblivning, ett ord som är latinska rötter betyder "förståelse" eller bokstavligen "ett intag." Följaktligen representerar proteinomkopplarna i cellmembranet grundläggande molekylära perceptionsenheter. Eftersom dessa omkopplare styr cellens molekylära vägar och specifika biologiska funktioner kan vi med säkerhet dra slutsatsen att uppfattningar styr beteende!
Kära läsare - det faktum att uppfattningar styr beteende både på mobil och mänsklig nivå - är det verklighemlighet till livet!
New-Edge Biology Conclusion # 3
Proteinuppfattningsomkopplare i cellmembranet reagerar på miljösignaler genom att reglera cellfunktioner och beteende.