700亿分之一米 , 这是1个驱动蛋白分子的长度 , 它每走一步都是精准的8纳米 , 1秒能走100步 , 相当于人类每秒跑600米 , 高达1.7马赫 , 和F35的速度差不多了 。 驱动蛋白是细胞内的“美团外卖” , 非常勤劳耿直 , 没日没夜的运输着细胞必须的物质 , 并且往往比它大上百倍 , 但它也有犯浑的时候 , 会背着病毒吭哧吭哧的运到细胞核那里 。
动图中背着货物阔步向前的小家伙 , 就是我们细胞内部的驱动蛋白 , 2个马达轮流值班沿微管移动 , 头部就像手臂一样举着货物 , 以每秒高达800纳米的速度 , 不知疲倦的搬运货物 。
【刘慈欣|700亿分之一米,驱动蛋白分子,1秒能走100步,相当于人类每秒跑600米】
想当年这个小小的驱动蛋白感动了很多人 , 就连村里放羊的刘大爷看到后 , 也是老泪纵横地感叹道:想起了自己年轻时奋斗的样子 。 驱动蛋白本来可以靠卖萌为生 , 圈粉无数 , 但是它却靠着自己的实力闯出一番天地 。 驱动蛋白的一端有两只“手”拿住货物 , 另一端有2条“腿”沿微管行走送货 。
驱动蛋白长得就像一个小人 , 是一个瘦长的杆状结构 , 脚部是2个马达 , 马达所需要的燃料是ATP水解所释放的能量 , 这种能量是生物体内最直接的能量来源 , 我们每一次的呼吸和思考的原动力都来源于此 。 驱动蛋白就是依靠这种能量行走 , 每获得1个ATP燃料分子 , 就会精准的走8纳米 , 也就是一步 , 驱动自身及所携带的货物往前走 。
ATP就像化学电池一样提供能量 , 为这块电池充电的是线粒体 , 线粒体是每个细胞的“发电站” , 它能够自由漂移 , 内部有一个涡轮在高速旋转 , 每分钟能达到1000多次 。 这些电能才能让驱动蛋白有力气干活 。
驱动蛋白的功率十分高 , 别看它小但有50%的效率 , 是汽车发动机的两倍 。 如果按照重量比 , 驱动蛋白产生的功率比人造发动机要高15倍 。 按照人类目前的发展水平 , 造出如此高效率的发动机最少得需要上百年的时间 , 但是细胞内的这个发动机早在20亿年前就存在了 。
驱动蛋白的速度极快 , 因为它的使命就是送货 , 在细胞内部当搬运工必须要快 , 不然细胞就死了 。 一秒就能走100步 , 与其说是在走不如说是在飞 , 图中视频都是减速后的 。 如果把驱动蛋白放大到人类的尺度 , 按照单位重量产生的速度和马力 , 它会突破音障 , 达到1.7马赫的速度 , 和美军的F35隐形战机速度是一样的 。
你别看它跑得快 , 但是人家很节能 , 一点也不费电 , 当细胞内部需要搬运货物时 , 驱动蛋白就会充电 , 就会得到ATP “燃料”分子 , 迈出一步8纳米的精准步伐 , 飞速地冲出去开始运货 。 在没有活干的时候 , 它立刻进入休眠状态 , 这样ATP燃料就不会被浪费 , 有点像我们用的电脑不用的时候会休眠一样 。
驱动蛋白非常聪明它们懂得团队协作 , 当其中一个蛋白因为某种原因不能送货的时候 , 就会把货物交给另外一个驱动蛋白 , 当它们遇到障碍物的时候 , 会绕过去 , 能自动改换路线精准的把货物送到目的地 。
驱动蛋白运送的东西很多 , 比如营养物质 , 激素 , 甚至病毒 , 有的病毒很精明 , 会依附在驱动蛋白上靠着线粒体的能量在逐渐向细胞核靠近 , 相当于免费做飞机 , 主要是驱动蛋白的运输速度贼快 , 它背着病毒跑 , 其他的免疫细胞甚至跟不上 。 最后细胞核骂到:你都给我送的啥玩意?不过骂完后自己的地盘就被病毒占领了 , 成也驱动蛋白 , 败也驱动蛋白 。
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