Marzenie nanotechnologów Silnik Molekularny E coli Silnik Bakteryjny, noveyy777 - Darwin i jego bzdury

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
‘Marzenie nanotechnologów: silnik protonowy
bakterii Escherichia coli’
Pozwoliłem sobie wzbogacić artykuł p. Michała Ostrowskiego kilkoma dodatkowymi
ilustracjami poglądowymi, komentarzami do nich ,linkami oraz filmami. W tym poniższym
cytatem B.Webera.
Przeciwnik koncepcji Inteligentnego Projektu oraz nieredukowalnej złożoności, biochemik
Bruce Weber napisał :
www.nauka-a-religia.uz.zgora.pl/index.php?action=tekst&id=89
„(……)Udzielono licznych odpowiedzi Behe’emu – mieli w tym udział
również biochemicy, łącznie ze mną – które odnosiły się do tego, jak
naprawdę powinien on przedstawić obecny stan literatury przy
uwzględnieniu podanych przez niego konkretnych przykładów. 2 W
rzeczywistości opublikowano próby wyjaśnienia zagadnień, takich jak
powstanie wici, układu krzepnięcia krwi czy biochemicznej podstawy
procesu widzenia.
Należy przyznać, że przedstawienie tego, w jaki sposób aktualne dane biologii molekularnej
sugerują procesy duplikacji genu, tasowania domen i eksonów oraz ewolucji dywergentnej nie
wyjaśnia, jak NIEKOMPLETNE SYSTEMY (przyp. moja: nie w pełni ukształtowane pewne
systemy biochemiczne-jak szlaki metaboliczne , czy organy , jak np. : „ćwierć-witka czy pół-witka
bakteryjna”) zyskują przewagę selekcyjną.
Obecnie jesteśmy jednak na etapie gromadzenia wystarczającej ilości danych na podstawie
sekwencji DNA i trójwymiarowych struktur białek, by w niedalekiej przyszłości
przeprowadzać liczne testy przypuszczalnych wyjaśnień ewolucyjnych, co do których można
by się spodziewać, że nie będą „takimi sobie bajeczkami”.”
Nie trudno jest zauważyć , że tym samym Bruce Weber przyznaje iż ewolucjoniści nie mają
pojęcia , w jaki możliwy do zaakceptowania sposób mogły wyewoluować układy
nieredukowalnie złożone. Przy okazji sugerując zachowanie optymizmu i nadziei na
przyszłość Bruce Weber dopuszcza się w swojej argumentacji błędów logicznych :
1) „Argument to the future”- ‘Błąd ten popełnia się, gdy się twierdzi, że coś w przyszłości uda
się wykazać, choć teraz jest to niemożliwe’.
2) „Hypothesis contrary to fact”-Błąd tego typu powstaje wtedy, gdy ktoś argumentuje na
podstawie tego, że coś mogło się zdarzyć, choć jednocześnie nic nie wskazuje na to, że tak się
zdarzyło, lub nawet coś temu przeczy.’
Czy koncepcja oparta na braku jakiegokolwiek modelu teoretycznego, poza kilkoma
„TAKIMI SOBIE BAJECZKAMI”, jak np. przestarzały i przereklamowany model Matzkego
(będzie w przyszłości na temat tego „modelu” osobny artykuł), i na błędach logicznych
zasługuje na miano ” teorii naukowej ” ?
(‘The Evolution of the Flagellum’
And the Climbing of „Mt. Improbable „
Sean D. Pitman, M.D.
‘Marzenie nanotechnologów: silnik protonowy bakterii Escherichia coli’
Michał Ostrowski
Silnik bakteryjny (Wić bakteryjna).
Wprowadzenie :
Silnik protonowy bakterii Escherichia coli robi ostatnio oszałamiającą karierę często
pojawiając się w literaturze kreacjonistycznej jako przykład systemu nieredukowalnie
złożonego. Przykład ten spopularyzował amerykański biolog molekularny, Michael Behe w
swojej bestsellerowej książce Darwin’s Black Box. [1] Dzieje się tak ze względu na intuicyjne
narzucającą się analogię tego systemu z wytworami ludzkiej technologii oraz na niezwykłe
wyrafinowanie jego funkcjonowania i budowy, dzięki czemu niektórzy naukowcy nazywają
bakteryjny silnik protonowy „najbardziej wydajną maszyną świata”. Nic dziwnego, że ta
molekularna maszyna stała się wręcz maskotką ruchu teorii inteligentnego projektu. [2]
Nanotechnologia w praktyce
Escherichia coli (pałeczka okrężnicy) jest jednokomórkowym cylindrycznym organizmem
żyjącym powszechnie w naszych jelitach. Swoją nazwę zawdzięcza austriackiemu lekarzowi
— Theodorowi Escherichowi — który po raz pierwszy zaobserwował ją i opisał. W
normalnych warunkach jest to organizm symbiotyczny, ponieważ wnosi pewien wkład w
nasze odżywianie się: rozkłada w jelitach niektóre białka (m.in. kolagenowe) do stanu, w
którym mogą być one wchłonięte przez ścianki jelit (oczywiście samemu się przy tym
posilając).
Twór ten waży tylko około 1 pikograma, czyli jedną bilionową cześć grama (1 pikogram (pg) =
10-15 kilograma) z czego około 70 procent stanowi woda i przypomina krótki walec średnicy
jednego mikrometra (jedna tysięczna milimetra, 1 mikrometr (μm) = 10-6 m) i długości około
dwóch mikrometrów.
Niektóre szczepy posiadają narządy lokomocyjne i potrafią się poruszać, niektóre zaś nie.
Kiedy bakterie wyposażone w systemy lokomocyjne rozmnażają się w bogatym w pokarm
środowisku (takim jak roztwór soli z dodatkiem mieszanki aminokwasów i cukrów) potrafią
one w czasie jednej sekundy przepłynąć odległość równą około 30-40 długościom swojego
ciała (nie licząc długości wici). [3] Ruch ten odbywa się zasadniczo w osi długiej ciała bakterii,
ale odcinki ruchu prostolinijnego są przerywane nagłymi zwrotami, zwykle o ponad 60-90
stopni. Przerwy w ruchy prostolinijnym zdarzają się u E. coli średnio co 10 sekund.
Ruch umożliwia bakterii skorelowana praca zestawu silników, każdy o średnicy tylko 45
nanometrów (cztery milionowe części milimetra) i wysokości 60 nanometrów (1 nanometr
(nm) = 10-9 m). Każdy silnik porusza długą, spiralną wić, kilkakrotnie dłuższą od ciała
bakterii. Bakteria posiada zespół czujników biochemicznych (chemoreceptorów),
rejestrujących różnice stężenia pokarmu w otoczeniu. Kierując się wskazaniami tych
sensorów, bakteria może modulować pracę silników kierując się dzięki temu w obszar
bogatszy w odżywcze składniki. Oprócz chemoreceptorów, silników i wici, standardowe
wyposażenie E. coli stanowią „prędkościomierz” i „skrzynia biegów”, pozwalająca na różne
tryby pracy silnika.
Układ napędowy (flagellum) bakterii składa się z 3 elementów:
rotacyjnego silnika protonowego o odwracalnym ciągu osadzonego w ścianie komórkowej
(jego wewnętrzna część umieszczona jest w cytoplazmie, zewnętrzna w zewnętrznej błonie
komórkowej);
krótkiego haczyka (kątnika), który pełni funkcję elastycznego łącza;
długiej spiralnej wici.
Obserwacje nad pałeczką jelitową Salmonella typhimurium, należącą do tej samej rodziny co
bakteria Escherichia coli, wykazały, że kątnik jest strukturą elastyczną, zbudowaną z
jednakowych elementów białkowych o masie cząsteczkowej 42 000, natomiast wić jest
praktycznie sztywnym tworem przypominającym, pod względem kształtu, spiralę korkociągu.
Jeden zwój sprali ma długość dwóch mikrometrów, czyli długość ciała bakterii, a długość całej
wici jest 8-10 razy większa od długości ciała bakterii. [4] Średnica zwoju wynosi około 0,2
mikrometra, zaś grubość wici 0,02 mikrometra (20 nm). Wić zbudowana jest z białka zwanego
flagelliną. Na jeden zwój spirali wici przypada około pięciu tysięcy cząsteczek flagelliny.
Napęd do wici dostarczają każdej bakterii molekularne silniki w liczbie od 4 do 6, bo tyle ich
zazwyczaj posiada E. coli, napędzane strumieniem protonów. Obroty generowane są
pomiędzy statorem sztywno osadzonym w ścianie komórkowej (peptydoglikanowej) a rotorem
połączonym z wicią. Silnik jest napędzany przez strumień protonów (jonów wodoru)
płynących z zewnątrz do wnętrza bakterii (z wyjątkiem bakterii morskich i bakterii żyjących
w wysokim pH, które zamiast protonów używają jonów sodu). Źródłem energii jest
międzymembranowy potencjał elektryczny — gradient elektro-dodatni, tzw. gradient
chemiosmotyczny ΔμH+. [5]
Jak każdy techniczny silnik elektryczny, tak i silnik bakteryjny posiada rotor, stator i łożyska
(zob. rys. 2). Ośka (wał napędowy), ustawiona pionowo do powierzchni błony komórkowej,
zabudowana jest pomiędzy dwie sąsiadujące membrany w błonie komórkowej. Środkowa
membrana spełnia rolę dialektyka (izolatora) kondensatora, który naładowany jest na
zewnątrz dodatnio, a wewnątrz — ujemnie. Powstające przy tym napięcie elektryczne wynosi
0,2 wolta. W odróżnieniu od innych molekularnych maszyn napędzanych hydrolizą ATP
(adenozynotrójfosforanu), bakteryjny silnik napędzany jest bezpośrednio przez gradient
elektrochemiczny. Specjalny system molekularnych pomp, wykorzystując złożone
metaboliczne procesy, wypompowuje protony z wnętrza komórki „pod prąd” ciśnienia
osmotycznego, wytwarzając w ten sposób wspomniany gradient elektro-dodatni. Powstająca
w ten sposób różnica potencjałów z powrotem przyciąga protony do wnętrza komórki, co
wykorzystuje bakteria do napędzania nimi silników. [6]
Rys. 2. Schemat bakteryjnego silnika protonowego.
Mechanizm generowania obrotów rotora jest słabo poznany. Wiadomo jednak, że
odpowiadają za to złożone interakcje pomiędzy nim a statorem. [7] Istnieją trzy modele
tłumaczące ten machanizm: model turbiny wodnej, model „kołowrotka” i model
elektrostatycznej turbiny protonowej.
Według modelu turbiny wodnej, protony lub jony sodu płynące na powierzchni białek statora
MotA i MotB wywołują kierunkowy ruch cząsteczek wody, który zmienia sferyczny kształt
tych białek, dzięki czemu wywierają one nacisk na rotor w ten sposób go napędzając. [8]
Model „kołowrotka” zakłada, że protony/jony sodu wpływają do specjalnego tunelu w
białkach kompleksu statora MotA i MotB i kierowane są do specyficznych komponentów
rotora. Wymusza to ruch rotora, który dalej przekazuje te protony/jony sodu do następnego
tunelu w statorze, skąd płyną one już do cytoplazmy (zob. rys. 3).
Rys. 3. Model „kołowrotka”. Zakłada on, że strumień protonów lub jonów sodu płynie przez
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • mement.xlx.pl

    • Tematy