Macchine Molecolari Naturali, Parte 1: Congegni, interruttori, attuatori e motori – Intro

Rubrica: Bioingegneria e Biotecnologie

Titolo o argomento: Macchine meccaniche delle dimensioni di molecole

Qualche tempo fa scrissi un articolo che si intitola “Non puoi inventare ciò che non esiste” (vedi in basso i Link correlati). Al suo interno citavo alcuni esempi di cose che l’uomo crede di aver inventato e che in realtà ha solo scoperto. L’obiettivo era quello di comunicare che l’Uomo si ispira a ciò che trova e osserva in Natura per le sue “invenzioni” (o scoperte).

Tra gli esempi esposti ne mancava uno che è a dir poco sbalorditivo: le Macchine Meccaniche di scala “nanometrica” presenti in Natura. Nanometrico significa di dimensioni dell’ordine del Nanometro, il Nanometro altro non è che la milionesima parte del millimetro o, se preferite, la miliardesima parte del metro. Questo significa che potete prendere tra le mani un righello, osservare un singolo millimetro e immaginare di dividerlo 1 milione di volte per arrivare alle dimensioni di queste strabilianti Macchine Meccaniche Naturali dette Macchine Molecolari.

Se ora vi sentite un po’ interdetti sappiate che la risposta è Sì, stiamo parlando di veri e propri macchinari, delle dimensioni di gruppi di molecole, che svolgono funzioni del tutto simili a quelle che l’Uomo ripropone (inconsapevolmente) nelle sue fabbriche a partire dalla Rivoluzione industriale e che sono contenute in piante e animali, quindi anche dentro di voi.

Esse svolgono funzioni quali ad esempio trasportare molecole ingerite con il cibo o con il respiro, estrarre da tali molecole l’energia necessaria per permettere i movimenti, convertire le molecole che poi generano la struttura ed i tessuti di un organismo, riparare danni… passando per attività strabilianti come la sintesi dell’ATP (che vedremo nel dettaglio più avanti) mediante veri e propri motori elettrici nanometrici (dotati quindi di statore e rotore) alimentati da ioni a idrogeno (spesso erroneamente definiti motori a protoni), fino alla gestione dei sensi, delle sinapsi, del pensiero, possibili grazie a veri e propri interruttori molecolari che si attivano e si disattivano, ad esempio nella retina, per poter riconoscere le lettere che compongono anche le parole di questo articolo.

L’intero funzionamento del corpo umano, così come quello delle piante (che, come vedremo in uno dei prossimi articoli, gli scienziati hanno dimostrato dispongono di capacità decisamente superiori rispetto a quanto siamo soliti immaginare…), è orchestrato da congegni molecolari capaci di lavorare con elevata efficienza, rapidità e precisione i quali moltissimo hanno in comune con i nostri motori elettrici, con gli attuatori presenti nelle fabbriche automatizzate, con i microinterruttori presenti nei processori e, addirittura, con gli strumenti presenti nei nostri laboratori. Ora l’Uomo comincia persino ad imparare a riprodurre artificialmente queste Macchine Molecolari per impieghi nei campi della Bioingegneria e della Biotecnologia, si parla in questo caso di Macchine Molecolari Artificiali di cui vedremo esempi sorprendenti.

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Immagine

Nell’immagine è rappresentato un Motore Molecolare Naturale, il suo funzionamento è molto simile a quello dei nostri motori elettrici; ne sono presenti una moltitudine “installati” nei nostri Mitocondri, ovvero all’interno di ciò che potremmo definire la “centrale energetica” delle nostre cellule. Grazie a questi Motori Molecolari Naturali viene prodotta energia sotto forma di ATP (Adenosina Trifosfato) di primaria importanza per il nostro organismo perché necessaria per svolgere qualsiasi tipo di lavoro biologico. Ne vedremo il funzionamento in dettaglio nei prossimi articoli.

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Non puoi inventare ciò che non esiste
Macchine Molecolari Naturali, Parte 1: Congegni, interruttori, attuatori e motori – Intro
Macchine Molecolari Naturali, Parte 2: Biologia e Nanotecnologia
Macchine Molecolari Naturali, Parte 3: Una fabbrica dentro le cellule
Macchine Molecolari Naturali, Parte 4: Conseguenze della fisica alla scala nanometrica
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