真核细胞内的分子电机,有定子有转子,转速可达6万转/分钟,它的起源和形成是迷

地球在30亿年前就已经诞生过最原初的生命。最原初的生命都是单细胞,而这些单细胞生命又分为真核细胞和原核细胞。其中很多的真核细胞会长出一个细小的鞭毛,这个鞭毛会驱动真核细胞,游来游去。

在五亿年前经历过寒武纪生命大爆发以后,生命的形态突然有了极大的丰富和多样性。如果要问世界上最重要的动物是什么,那答案就是脊椎动物,因为万物之灵人就是在脊椎动物里的。

正是因为寒武纪的大爆炸产生了,世界上我们现在所看到的所有动物的最初形态。经过长期的演化,变成了我们今天看到的动物。

虽然今天的动物包括人类生理结构都极其复杂,但是都是由真核细胞组成的多细胞生物。而且真核细胞上面一个小小的运动部件~鞭毛,也保留在我们人身体里面一种特殊的细胞上,精子的尾巴就是!

在几亿年的时间里,甚至上溯到30亿年前,鞭毛的全套运动结构已经具备了。在几十亿年的时间里面,这个结构没有任何改变。

高等动物可以通过四肢来运动,而鞭毛则是小小的真核细胞,唯一的运动机构。

》在显微镜刚刚发明出来不久,已经观察到了真核细胞的鞭毛运动情况,但不知道它是怎么动的。

我们知道,人肉眼的可见光波段在380~780纳米之间,光学显微镜的分辨率为1/2个波长。也就是说,人肉眼能够在显微镜下观测到的物体最小只有190纳米。而组成生物体的蛋白质分子最大的也只有几十纳米,已经不在光学显微镜的观察范围之内。所以没有办法观察到鞭毛的更加精细的结构,很长一段时间鞭毛的具体运动细节没办法解释。

进入20世纪以后,由于量子力学的发展,使得用全新的技术观察,更细小的微观结构有了可能。能够观察更加精细物质的有电子显微镜和扫描隧道显微镜。

在这些最先进的观测仪器下面,驱动真核细胞的鞭毛的精细结构终于被发现。

鞭毛的分子齿轮和发动机,完全如同现代人类的工业产品,在微观下表现出精湛的结构,让人怀疑这个世界是被设计出来的。

》鞭毛的运动机构是一个完美的机器。

整个系统包括发动机和推进器,都由微小的蛋白质分子组成,也许用组成已经不能说明这个系统的精确和完美,所以我们下面将要用“装配”来阐述这个系统,而且也只能用“装配”这样的词来描述令人惊叹的结构。

细胞外膜壁构成轴承,由蛋白质分子“装配”的转子,穿透细胞壁“装配”在一个钩状体上,钩状体的前端“装配”着鞭毛。当转子转动的时候,就会带动钩状体和鞭毛一起动。而钩状体实际上起到一个万向节的作用。

转子的最下端是一个圆盘,围绕着圆盘的周围,“装配”了一系列的定子,而定子的上端是柱状体,柱状体深入细胞内外膜间质液中。

驱动转子的能量来自于电能!细胞通过调节细胞膜和外膜间质的质子浓度,制造一个电势差,而这个电势差通过定子上部的柱状体向下传递到定子,当不同的定子带不同的电荷时候,转子就可以转动起来。

精子鞭毛的转速,经过科学家的测定,每分钟高达6万转,可以驱动精子以每秒钟12.5米的速度前进,相当于每小时45公里。与海狼级核潜艇在水下安静航行时的航速相当。

》鞭毛是真核细胞特有的结构,这个结构在真核细胞一诞生的时候就出现了。

在几亿年前的最原初细胞就是靠鞭毛驱动,在液体中游动觅食。这是细胞内的众多分子机器中,最令人惊叹的一种,因为它的结构如同人类社会的电动机,像这样的结构是没有办法通过进化渐进完成的,因为须一次性装配完成所有的部件才能够工作。

这是进化论无法解释的部分,它的形成是个谜团!

我们已经知道,就在我们的身边隐藏着数量庞大的暗物质,其数量相当于可见物质的5倍。也许就是这些暗物质支配着我们生命的结构,蕴含着生命结构的全部蓝图。

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