Máy xoay so với máy bước

Hầu hết động cơ máy móc của con người chế ra đều dựa trên chuyển động tròn xoay. Chỉ gần đây khi AI phát triển thì người ta mới chế ra được những robot đi bằng 2 chân.

Còn trong thế giới sinh hóa thì Mẹ Thiên Nhiên lại chế ra các động cơ hầu hết dựa trên chuyển động "bước chân": Từ những động vật đi bằng 2 chân, 4 chân, 2n chân, đến bên trong tế bào thì vận động co dãn cơ và sự vận chuyển hàng hóa bên trong tế bào đều dùng những phân tử protein động cơ đi bằng 2 chân. Ngay cả chuyển động "vẫy đuôi" của cái đuôi tinh trùng cũng dựa trên hàng loạt những cánh tay "nắm kéo" luân phiên hết bên này đến bên kia. Chỉ có duy nhứt chuyển động xoắn đuôi của tiên mao (lông roi) của vi khuẩn (tương tự đuôi tinh trùng) là xoay tròn.

3 loại protein động cơ ở động vật đa bào

• Myosin là những đôi tay lực sỹ nắm kéo sợi actin (vi sợi) trong các sợi cơ để tạo sự co cơ. Cơ bắp của chúng ta nói riêng và sự biến hình amip của tế bào nói chung hoạt động dựa trên hàng loạt những lực sỹ kéo co bằng 2 tay theo nghĩa đen, chứ không phải co dãn như sợi dây thun hay trái bong bóng đâu.
• Kinesin là những "shipper giao hàng" bên trong tế bào bằng cách "vác" hàng trên lưng và đi bộ bằng 2 chân trên những sợi microtubule (vi ống) hướng tới đầu dương của vi ống, thường là từ nhân tế bào hướng ra ngoài.
• Dynein là những "shipper trả hàng" đi ngược lại với các kinesin để hướng về đầu âm của vi ống, thường là hướng vào nhân tế bào. Thú vị là dynein có tới tận 4 chân.
  • Ngoài ra, những dynein của sợi trục tiên mao (đuôi của tinh trùng và lông của các tế bào khí quản) thì hoạt động giống myosin là những cánh tay nắm kéo các vi ống luân phiên hết bên này đến bên kia để để tạo chuyển động vẫy đuôi/lông.
    

2 cỗ máy protein xoay tròn

• Động cơ xoay tròn duy nhứt của Thiên Nhiên là phức hợp protein ở chân tiên mao (lông roi) của vi khuẩn. Nó có cấu tạo tương tự như các bánh răng trong các máy cơ khí, với những bánh răng nhỏ (màu xanh lục trong video) nhận luồng proton (ion H+) để xoay tít và truyền chuyển động sang cho bánh răng lớn (màu đỏ trong video).
• Cỗ máy xoay tròn thứ 2 không phải là động cơ (dùng điện để chạy) mà là một máy phát điện: enzyme tổng hợp ATP (synthase) xoay liên tục nhờ luồng proton (ion H+) để sạc pin cho những cục pin hữu cơ ATP. Những enzyme này chính là những bánh răng nhỏ trong phức hợp protein ở chân tiên mao (lông roi) của vi khuẩn, chỉ là nó hoạt động ngược lại thôi, cũng như mọi động cơ điện nhân tạo cũng là một máy phát điện hoạt động theo chiều nghịch vậy.

---

Source: fb post August 2024