Исследователи обнаружили крошечные, но мощные электрические поля внутри клеток

Биологические конденсаты, похожие на капли олии в воде, содержат электрические поля, которые могли обеспечить энергию, необходимую для зарождения ранней жизни.

Человеческое тело пульсирует электричеством. Наши нервы посылают электрические сигналы по всему телу в виде потенциалов действия, которые необходимы, например, для движения и мышления. Эти электрические сигналы генерируются в результате неравномерного распределения заряженных ионов по мембранам, и считалось, что мембраны необходимы для создания ионного дисбаланса.

Однако недавно ученые показали, что мембраны не являются необходимым условием для возникновения дисбаланса электрических зарядов. Данное исследование показало, что взаимодействие между микрокапельками воды и воздуха может привести к образованию электрических зарядов.

Эти крошечные электрические поля были обнаружены внутри клеток, вокруг структур, известных как биологические конденсаты — капельки, которые образуются в клетках подобно кусочкам масла, отделяющимся от воды. Биологические конденсаты также являются относительно недавним открытием, и считается, что они используются в клетках для объединения определенных компонентов или молекул, чтобы способствовать протеканию реакций или процессов. Эти конденсаты имеют рыхлую структуру и не ограничены мембраной, как многие клеточные органеллы или сама клетка.

Как сообщается в журнале Chem, ученые установили, что в этой системе, как и в других электрически несбалансированных системах, запускаются реактивные кислородные или окислительно-восстановительные реакции. Это исследование может помочь нам понять, как самые ранние формы жизни на Земле собирали достаточно энергии для своего выживания.

Соавтор исследования и постдокторский исследователь Университета Дьюка Ифан Дай задавался вопросом, как генерировалась бы энергия в пребиотической среде, не содержащей ферментов для запуска химических реакций.

«Это открытие дает правдоподобное объяснение того, откуда могла взяться энергия реакции, подобно потенциальной энергии, которая передается точечному заряду, помещенному в электрическое поле», — сказал Дай.

Электрические заряды, перемещающиеся от одного материала к другому, могут генерировать молекулярные части, которые соединяются вместе, образуя гидроксильные радикалы, или OH, которые затем могут объединяться в пары и создавать H2O2, или перекись водорода.

Исследователи создали синтетические версии биологических конденсатов с добавлением красителя, который мог показать, когда присутствуют активные формы кислорода (АФК), такие как перекись водорода. Это показало, что при определенных условиях АФК появлялись в небольших, но различимых количествах.

Хотя считается, что биологические конденсаты объединяют определенные части клетки для продвижения реакций, эта работа позволила предположить, что они также выполняют другие важные химические или электрические функции.

Дай отметил, что до появления митохондрий в клетках, они все еще нуждались в энергии для жизни. Хотя существуют и другие теории, данное исследование может объяснить, откуда берется эта энергия.

Реквизиты для финансовой поддержки сайта:

• PayPal/BinancePay: maximleo2@gmail.com
• USDT (TRC 20): TLwprbnDEfh89GW75NbM7diPLDXXWLQsRh
• ETH: 0x0f3caa9e1e69aae0e23fb039e74b5093c3427d75
• BTC: 1LSvFymP9hANhiQ1VfeCFn1udLwETczfgq