Molekylär form är ett viktigt inslag i levande saker. Neuroner är nervceller som kommunicerar med andra celler genom att skicka elektriska signaler. De gör det genom att låta saltjoner flöda in och ut ur dem, vilket ändrar den elektriska laddningen inuti och utanför cellen. Varje aspekt av en neurons funktion i kommunikation med andra celler kräver att vissa proteiner bara passar vissa molekyler, så att endast den rätta molekylen flyttas här och inte där. Den exakta passningen av en molekyl till ett protein är också hur vissa proteiner bara slås på eller av vid rätt tidpunkt.

Natriumkaliumpump

En neuron som är vilolös och redo att Skicka en elektrisk signal måste behålla en negativ elektrisk laddning på insidan och en positiv elektrisk laddning på utsidan. Hur gör det här? Insidan av cellen har många organiska syror, som har negativa elektriska laddningar. Dessutom pumpar neuronen aktivt natriumjoner (Na +), medan man pumpar kaliumjoner (K ​​+). Kombinationen av att ha organiska syror på insidan, mindre natrium inuti och ute, och mer kalium inuti än ute gör insidan av vilopausen neuron negativ medan dess utsida är positiv. Neuron har en proteinpump på sin yta som kallas natrium-kaliumpumpen. Denna pump flyttar natriumjoner ut och sedan kaliumjoner. Det passar bara tre natriumjoner samtidigt eller två kaliumjoner samtidigt. Inga andra joner i kroppen passar in i fickorna i denna pump.

Spänningsgated Ion Channels

En neuron genererar en elektrisk signal genom att öppna en proteinkanal på dess ytmembran. Denna kanal är en natriumkanal, vilket innebär att när locket öppnas kan bara natriumjoner, men inga andra joner, strömma genom det. Eftersom det finns många natriumjoner utanför cellen, kommer natrium naturligtvis att rusa in i cellen genom natriumkanalen - som vatten som suger in i en torr svamp. Hastigheten av natriumjoner i cellen växlar den elektriska laddningen på vardera sidan av cellmembranet. Cellen är nu positiv på insidan och negativ på utsidan. Denna omkopplare händer längs neuronens membran, vilket är hur den elektriska signalen rör sig över en neuron. Generering av en elektrisk signal genom natriumjonernas rörelser fungerar eftersom natriumkanalen bara passar natriumjoner.

Neurotransmittorer

När den elektriska signalen rör sig ner i en neurons arm och når fingertopparna, får fingertopparna att släppa ut kemikalier som kallas neurotransmittorer. Fingrarna är bredvid och nästan rörande en närliggande cell. De utsläppta kemikalierna flyter från fingertopparna och binder till jonkanaler på den närliggande cellens membran. Bindning gör att kanalerna öppnas, vilket startar en elektrisk signal som kommer att flytta från ytan till cellens kommandocenter. Acetylcholin är den viktigaste "go" -genotransmittorn som styr muskelkontraktion. Gammaaminosmörsyra (GABA) är den huvudsakliga "stop" -genotransmittorn. Varje neurotransmittor har en viss form som endast öppnar vissa jonkanaler. Detta säkerställer att en neurotransmittor skickar ett mycket specifikt budskap.

Kemiska vapen

Molekylär form är anledningen till att vissa kemiska vapen fungerar. Saringas är ett kemiskt vapen som dödar människor genom att blockera aktiviteten hos ett enzym som kallas acetylkolinesteras. Acetylcholin är en neurotransmittor som är involverad i att berätta för dina skelettmuskler att komma i kontakt. Efter frisättning från fingrarna hos en neuron måste den snabbt förstöras så att den inte kan fortsätta stimulera en närliggande neuron. Acetylcholinesteras är enzymet som stoppar acetylkolinens aktivitet. Sarin gas binds till munnen av acetylkolinesteras, den plats som normalt binder och bryter mot acetylkolin och förhindrar att enzymet håller fast vid sitt mål.