O sursă ascunsă de energie, descoperită în celulele oamenilor

Cercetătorii de la Universitatea din Houston și Universitatea Rutgers din Statele Unite au propus o nouă teorie conform căreia vibrațiile minuscule ale membranelor celulare pot genera o tensiune suficientă pentru procese biologice importante.

Pereții celulari, sau membranele, nu sunt niciodată complet nemișcate. Aceștia vibrează constant datorită mișcării termice, activității proteinelor încorporate și descompunerii energiei (ATP). Oamenii de știință au emis ipoteza că aceste vibrații active, prin fenomenul de flexoelectricitate, sunt capabile să genereze un câmp electric între suprafețele interioare și exterioare ale celulei. Flexoelectricitatea este proprietatea unui material de a genera tensiune atunci când este îndoit neuniform.

Conform calculelor, tensiunea autogenerată poate ajunge la 90 de milivolți - un nivel comparabil cu potențialul de acțiune din neuroni. Într-o stare departe de echilibru, vibrațiile membranei pot deveni direcționale, creând o diferență de potențial, potrivit Science Alert. Aceasta poate:

• Facilita și direcționa transportul ionilor (particule încărcate) prin membrană.
• Afecta viteza și coordonarea semnalelor dintre celule, ceea ce este important pentru funcționarea mușchilor și a sistemului nervos.
• Oferi celulei un mecanism suplimentar pentru controlul proceselor interne, folosind energia propriei activități, fără surse externe.

Descoperirea are implicații semnificative pentru biologie. Modelul oferă un nou mecanism fizic pentru explicarea reglării fine în celule și țesuturi, dar este necesară confirmarea experimentală în sistemele vii. Înțelegerea acestui principiu ar putea duce la crearea de materiale bioinspirate și de noi arhitecturi pentru inteligența artificială care imită eficiența energetică a sistemelor biologice.

Acum ne puteți urmări și pe Telegram, Facebook și Instagram pentru a fi la curent cu ultimele știri.