نزدیکترین تصور ما از یک ماشین، خودروها هستند. همه ماشینها از جمله خودروها در چند ویژگی مشترکند: آنها دارای یک منبع انرژی هستند(مثلا از سوخت استفاده می کنند)، مثلا خودروها در موتورشان سوخت را تبدیل به انرژی مکانیکی می کنند. همچنین ماشینها دارای اجزایی هستند که انرژی مکانیکی را برای هدفی که مدنظر است به کار گیرد. مثلا در خودرو هدف حرکت است. پس اجزایی در خودرو حرکت رفت و برگشتی پیستونها در موتور را تبدیل به حرکت دورانی چرخها می کنند. یا برعکس در یک چرخ خیاطی حرکت دورانی موتور الکتریکی تبدیل به حرکت رفت و برگشتی سوزن می شود.
جالب است بدانید انواع متعددی از ماشینهای ملکولی با کارکردهای مختلف در درون یک سلول که فقط حدود 10 میکرومتر قطر دارد وجود دارند. ماشینهای ملکولی دقیقا همانند ماشینهای معمولی دارای موتور هستند و از سوخت استفاده می کنند. این ماشینها نیز برای کارکردهای مخصوص خودشان دارای اجزای متعدد ویژه ای هستند. اجازه بدهید به برخی از این کارکردها اشاره نماییم. مثلا برای اینکه یک سلول به دو سلول جدید تقسیم گردد، نیاز به این است که همه اجزای سلول "کپی" شوند. در اینجا ماشینهای ملکولی به سرعت این اجزاء، به ویژه کروموزومها را کپی می کنند. کارکرد این ماشینها آنقدر عالی است که برای تقسیم یک سلول با آن همه پیچیدگی فقط نیاز به یک ساعت زمان است. گروهی دیگر از این ماشینها پمپهای یونی هستند که در غشای سلولی فعال هستند.
برای همه فعالیتهایی که در مورد یک سلول قابل تصور است، ماشینهای ملکولی ویژه ای درون سلول وجود دارد. شاید تعجب کنید، ماشینهایی درون سلول مسئول تعمیر کروموزومها هستند. به علاوه ماشینهایی وجود دارند که برای انجام واکنشهای خاص شیمیایی و ایجاد مواد مختلف به ویژه پروتئینها مواد اولیه را حمل می کنند تا در محل خاصی واکنش صورت گیرد. این ماشینها پس از تحویل مواد مذکور دوباره مسیر را بر می گردند و به دفعات این کار را تکرار می کنند. همچنین ماشین های خاصی در سلول وظیفه دفاع از سلول در مقابل عوامل خارجی مانند ویروسها را دارند.
در واقع همه آنچه که ما به عنوان فعالیتهای معمولی در بدنمان تصور می کنیم درون سلولها اتفاق می افتد و آنچه که سلولها را قادر به انجام این فعالیتها می کند، ماشینهای ملکولی هستند. مثلا هنگامی که راه می رویم، یا ورزش می کنیم. میلیاردها میلیارد سلول در عضلات مختلف به صورت منظم منقبض و منبسط می شوند. این تغییر سریع ابعاد سلولهای ماهیچه ای تماما از طریق ماشینهای ملکولی است.
مثال در این زمینه فراوان است. در اینجا به دو مورد خاص دیگر اشاره می کنم. مثلا می دانیم انواع متعددی از سلولهای ایمنی بدن، باکتریهای مهاجم را می بلعند! کل فرایند تشخیص مهاجم، تغییر ابعاد سلول برای بلعیدن، احاطه کردن مهاجم، و هضم آن دقیقا توسط انواع متعددی از ماشینهای ملکولی صورت می گیرد.
مثال دوم مربوط به دم یک نوع باکتری به نام فلاجلوم است. این باکتری که تک سلولی است، دارای یک ماشین ملکولی دم مانند است که با سرعت چرخش 100 هزار دور در دقیقه به این باکتری سرعتی فوق العاده می دهد و می تواند با سرعتی غیرقابل تصور جهت چرخش را تغییر بدهد و حتی زاویه چرخش نیز قابل تغییر است. در تصویر زیر اجزای مختلف دم باکتری فلاجلوم را مشاهده می کنید.
سلولها هرگز آنگونه که داروین تصور می کرد فقط آجرهای سازنده موجودات زنده نیستند، سلولها هر کاری را که یک موجود زنده انجام می دهد، را در درون خودشان اجرا می کنند. ابزار سلولها برای انجام وظایفشان هزاران ماشین ملکولی بسیار پیچیده و تخصصی است.
نمی دانم اگر امروز هم داروین زنده بود، باز هم بی پروا همه این پیچیدگی و نظم بهت آور را به تصادفی کور نسبت می داد یا خیر؟
لینک همه قسمتهای این مطلب
1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 -10-11-12-13- 14 - 15 - 16 - 17 - 18 - 19 - 20 - 21 -22
