اكتشاف مصدر خفي للطاقة في خلايانا

اقترح باحثون من جامعة هيوستن وجامعة روتجرز في الولايات المتحدة نظرية جديدة تشير إلى أن الاهتزازات الصغيرة في غشاء الخلية يمكن أن تخلق ما يكفي من التوتر لعمليات بيولوجية مهمة.

لا تكون جدران الخلايا والأغشية في حالة راحة تامة أبدًا. وهي تتقلب باستمرار بسبب الحركة الحرارية وعمل البروتينات المدمجة وانهيار الطاقة (ATP). وقد اقترح العلماء أن هذه الاهتزازات النشطة، من خلال هذه الظاهرة الكهرباء المرنة، قادرة على توليد مجال كهربائي بين داخل الخلية وخارجها. إن الطاقة الكهربائية المرنة هي خاصية المادة التي تسبب الضغط عندما تنحني بشكل غير متساو.

وفقا للحسابات ، يمكن أن يصل الجهد المولد ذاتيًا إلى 90 مللي فولت – مستوى مماثل لجهد الفعل في الخلايا العصبية. في حالة بعيدة عن التوازن، يمكن أن تصبح اهتزازات الغشاء اتجاهية، مما يؤدي إلى خلق فرق محتمل، كما كتب تنبيه العلوم. هذا قد:

• تسهيل النقل الأيوني المباشر (الجزيئات المشحونة) من خلال الغشاء.

• تؤثر على سرعة وتنسيق الإشارات بين الخلايا وهو مهم لعمل العضلات والجهاز العصبي.

• إعطاء الخلية آلية إضافية للتحكم في العمليات الداخلية، باستخدام طاقة نشاطها الخاص، دون مصادر خارجية.

الاكتشاف له آثار كبيرة على علم الأحياء. يقدم النموذج آلية فيزيائية جديدة لشرح التنظيم الدقيق في الخلايا والأنسجة، لكنه يتطلب التأكيد التجريبي على الأنظمة الحية. فهم هذا المبدأ يمكن أن يؤدي إلى الخلق مواد مستوحاة من الحيوية وهياكل جديدة للذكاء الاصطناعي تحاكي كفاءة استخدام الطاقة في الأنظمة البيولوجية.