حميده. ا. راد

محققان در دانشگاه مينه سوتا تصويري از يك سيستم مولكولي تهيه كرده اند كه حركت الكترون ها بين پروتئين ها را در سلول ها نشان مي دهد. اين دستاورد موفقيتي براي علم زيست شناسي محسوب مي شود و مي تواند در زمينه به حداقل رساندن هدر رفت انرژي در سيستم هاي ديگر از دستگاه هاي با مقياس نانو گرفته تا انتقال برق در سراسر كشور پيشرفتي ايجاد كند.

تصویری که تولید و جریان یافتن الکتریسیته بیولوژیکی را نشان می دهد

اين تحقيق با هدايت كري ويلموت دانشيار كالج علوم زيست شناسي انجام شده. ويلموت مي گويد:«ما مي توانيم چيزهاي زيادي از خود طبيعت ياد بگيريم و بفهميم كه چگونه به طور مؤثرتري از آن استفاده كنيم. اين نگاه جديد به چگونگي استفاده از برق بدن مي تواند به فناوري نانو و كوچك كردن مدارات الكترونيكي و حتي فراتر از آن ايجاد شبكه كارآمدتري براي عرضه برق به خانه ها و محل هاي كار منجر شود.»

انرژي توليد شده در اثر جنبش داخل سلولي الكترون ها، به انسان ها امكان «وجود داشتن» مي دهد. همان طور كه الكترون ها در داخل سلول ها حركت مي كنند، انرژي ناشي از آنها كانالي مي سازد كه به تشكيل مولكول هاي پيچيده مثل پروتئين و دي ان اي مي انجامد. پروتئين و دي ان اي مواد ساختماني اي هستند كه موجودات زنده را قادر مي سازند رشد كنند يا از خودشان حفاظت كنند و انرژي ذخيره كنند. تصاويري كه ويلموت با‌ استفاده از كريستالوگرافي اشعه ايكس تهيه كرده فهم اين فرايند را بهتر كرده است.

البته علاوه بر آن چه گفته شد، درواقع هركاري كه ما انجام مي دهيم با سيگنال هاي الكتريكي كه از ميان بدنمان عبور مي كند، كنترل و فعال مي شود. بدون الكتريسيته شما نمي توانيد الان اين مقاله را بخوانيد. نه به خاطر اين كه رايانه تان كار نمي كند. بلكه به اين خاطر كه مغزتان كار نمي كند!

اگر مقدمات فيزيك را آموخته باشيم، مي دانيم كه همه چيز از اتم تشكيل شده و اتم ها هم از پروتون ها، نوترون ها و الكترون ها تشكيل شده اند. پروتون ها داراي بار مثبت هستند، نوترون ها بار خنثي و الكترون ها بار منفي دارند. موقعي كه اين بارها از حالت تعادل با يكديگر خارج مي شوند، يا اتم بار منفي پيدا مي كند يا بار مثبت. وقتي يك اتم بار منفي و ديگري بار مثبت پيدا مي كند موجب مي شود كه الكترون ها از يك اتم به اتم ديگر جريان يابند. اين جريان الكترون ها، يا بار منفي چيزي است كه ما آن را الكتريسيته مي ناميم. از آن جايي كه بدن ما حجم عظيمي از اتم دارد، ما مي توانيم الكتريسيته توليد كنيم.

برق تولید شده به وسیله بدن ما همان چیزی است که موجب می شود سیناپس ها و سیگنال ها رخ دهند

موقعي هم كه ما از سيستم عصبي حرف مي زنيم، درواقع از فرستادن سيگنال هايي به مغز صحبت مي كنيم و به دنبال آن مغز به دست هايمان مي گويد كه دستگيره يك در را بگيرد و ... . در اينجا هم آن چه كه ما درباره اش صحبت مي كنيم الكتريسيته است كه پيام ها را از نقطه (آ )به نقطه (ب) منتقل مي كند. البته در بدن ما الكترون ها در امتداد يك سيم حركت نمي كنند. به جايش بار الكتريكي از يك سلول به سلول بعدي مي پرد تا به مقصدش برسد.

به اين ترتيب الكتريسيته يك عنصر كليدي براي ادامه حيات است. سيگنال هاي الكتريكي سريع هستند. آنها اجازه پاسخ سريع و آني را براي كنترل پيام ها مي دهند.

سيگنال هاي حياتي از توده هاي سلولي موجود در قلب ما كه گره سينوآتريال يا گره اس آ می آید. اين گره در آتريوم راست واقع شده و ريتم ضربان قلب ما و حركت خون از قلب به بخش های ديگر بدن ما را كنترل مي كند. قلب ضربان ساز طبيعي بدن ما است و سيگنال هاي الكتريكي را براي تنظيم سرعتش مورد استفاده قرار مي دهد. این سیگنال ها به قلب ما مي گويند كه موقعي كه در خطر هستيم سريع تر بزند. تپش قلب تنها چيزي نيست كه به محرك هاي الكتريكي توليد شده به وسيله سلول ها وابسته باشد. بلكه تقريباً همه سلول هاي ما قابليت توليد برق را دارند.

منابع: http://www.physorg.com/news187554798.html

http://science.howstuffworks.com/atom.htm