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科学家称活细胞的持续运动可能是隐藏的电力来源
活细胞内持续的、能量驱动的运动可能会以一种以前没有人完全认识到的方式产生电力。
来源:ZME科学细胞总是充满活力。它们自己制造能量，将其包装成 ATP 等分子，并不断地消耗它来维持生命。随着生命的继续，蛋白质会扭曲，离子会涌动，膜会弯曲。现在，一个新的理论框架提出了更奇怪的事情：细胞只需移动就可以发电。
这不是通过激发神经元或打开离子通道，而是通过涟漪。
在 PNAS Nexus 上发表的一项研究中，研究人员认为，细胞膜中恒定的微小弯曲和波浪可以产生足够强的电压，对生物学产生重要影响。在某些情况下，预测的电压与神经元发送信号所使用的电压相媲美。这项工作为活细胞如何收集能量、移动离子、甚至激发神经活动提供了全新的物理解释——所有这些都不需要调用通常的分子机制。
这个想法的核心是一个看似简单的结构：细胞膜。
永不静止的膜
每个活细胞都将自己包裹在一层薄薄的脂肪膜中。直到最近，生物学家仍将这种膜视为一种被动屏障。这种观点已经逐渐被削弱。
在体温下，细胞膜不断弯曲和颤动。嵌入的蛋白质在改变形状、燃烧燃料和完成其工作时会产生推力和拉力。这些运动发生在纳米尺度上，太小而无法直接看到，但它们永远不会停止。
新研究认真对待这些动议。
“细胞不是被动系统——它们是由蛋白质活性和 ATP 消耗等内部主动过程驱动的，”作者在论文中写道。
在物理学中，仅由热驱动的随机运动不能用来做功。热力学第二定律禁止这样做：处于平衡状态的系统可以无休止地抖动，但它们不能被欺骗做有用的功。热冲击膜短暂产生的任何电压在形成后都会很快消失，就像永远不会变成信号的静电一样。因此，纯热摆动产生的电效应将被抵消。