Znajdź zawartość

Na początkowych etapach snu znacznie wzrastają zapasy energetyczne w postaci ATP (adenozynotrójfosforanu) w 4 rejonach mózgu aktywnych podczas czuwania. Może to oznaczać, że organizm uzupełnia wtedy nakłady zużyte w ciągu dnia (Journal of Neuroscience). Wszyscy wiedzą, że sen działa regenerująco, ale zgromadzono niewiele dowodów związanych z zachodzącymi podczas nocnego odpoczynku procesami. Doktorzy Radhika Basheer i Robert McCarley z Boston VA Healthcare System i Harvardzkiej Szkoły Medycznej uważają, że kluczem do "mocy" regeneracyjnych snu jest właśnie odnowienie zapasów energetycznych mózgu. Ku naszemu zaskoczeniu nie było współczesnych studiów dotyczących energii mózgu, w których wykorzystywano by czułe metody pomiaru – podkreśla Basheer. Amerykanie badali poziom ATP, głównego nośnika energii chemicznej używanej w metabolizmie komórki, u szczurów. Zauważyli, że w fazie NREM (wolnych ruchów gałek ocznych) podwyższał się on w 4 obszarach aktywnych podczas czuwania. Towarzyszyło temu ogólne zmniejszenie aktywności mózgu. Gdy gryzonie nie spały, poziom adenozynotrifosforanu pozostawał stały. Jeśli naukowcy poszturchiwali szczury, nie pozwalając im zasnąć przez 3 lub 6 godz. od zwykłej pory udania się na spoczynek, wzrost stężenia ATP się nie pojawiał. Powiększenie zapasów energetycznych prawdopodobnie zasila procesy regeneracyjne, które nie działają w ciągu dnia, jako że neurony pochłaniają dużo paliwa nawet do samego podtrzymania stanu czuwania. Naukowcy komentujący wyniki badań zespołu doktor Basheer wskazują na konieczność opisania mechanizmu/źródła napływu ATP: czy jest to wynik obniżenia aktywności neuronów na czas snu, czy też w grę wchodzą raczej komórkowe szlaki sygnałowe.

Zagadka powstania życia to zagadka niczym jajko czy kura? Co było najpierw replikacja czy metabolizm? Jedno potrzebuje i wynika z drugiego. Naukowcy z brytyjskiego Uniwersytetu Leeds sądzą, że odpowiedzią jest trzeci element - energia - a wczesne życie mogło czerpać ją z prostych cząstek przypominających działaniem baterie. Istnieje wiele, często wzajemnie sprzecznych, teorii na temat powstania życia na Ziemi. Żadna jednak nie potrafi przekonująco wyjaśnić jak materia nieożywiona stała się Życiem. Każda żywa komórka wymaga dostarczania energii, tę zapewnia metabolizm. Energię w żywym organizmie przenoszą szczególne cząsteczki, z których najbardziej znaną jest ATP (adenozynotrifosforan). Ciało człowieka zawiera około 250 gramów tej substancji, to ilość energii porównywalna z baterią paluszkiem. Jest ona jednak w ciągłym użyciu w komórkach ciała, uczestnicząc w regeneracji i oddychaniu komórkowym. Te są sterowane przez enzymy. Tu jednak pojawia się problem, co było pierwsze. Nie można stworzyć ATP bez enzymów, nie można stworzyć enzymów bez ATP. Może jednak pierwotnie energia była dostarczana w inny, znacznie prostszy sposób? Zdaniem dra Terry'ego Kee właśnie tak mogło być, a kluczem są proste związki zwane pirofosforynami, które chemicznie funkcjonują bardzo podobnie do ATP - również przenoszą energię. Jednak nie potrzebują do tego enzymów. Byłyby to więc swojego rodzaju akumulatory energii. Zarówno ATP, jak i pirofosforyny swoje energetyczne właściwości zawdzięczają jednemu pierwiastkowi - fosforowi. On także tworzy szkielet DNA i jest niezastąpiony w strukturze ścian komórkowych, jego rola dla życia jest więc nieoceniona. Jego powszechność i niezastąpioność sprawia, że pomysł dra Kee wydaje się prawdopodobny. Kluczowa rola fosforu w powstaniu życia czyni intrygującą inną zagadkę - skąd odpowiednia ilość wzięła się w atmosferze wczesnej Ziemi. Jedna z teorii mówi, że został przyniesiony w licznych meteorytach bombardujących jej powierzchnię - jest bowiem często znajdowany w minerałach pochodzenia kosmicznego. Kwaśne środowisko wulkaniczne młodej Ziemi mogło sprzyjać powstawaniu właśnie pirofosforynów. Ale to już zagadka geologiczna. Badania będą kontynuowane we współpracy z NASA, która zainteresowała się pomysłem.