Alle cellen handelen in energiepakketjes die ATP genoemd worden (Engels: adenosine triphosphate). ATP wordt gemaakt door moleculaire machines met draaiende motoren.

Deze minuscule motortjes hebben al de benodigde delen, waaronder een rotor, een stator en energietoevoer. Ze genereren een 'koppel', ook wel 'moment' genoemd; dat is een samenstel van twee even grote maar tegengesteld gerichte krachten op een voorwerp, waarbij een rotatie ontstaat. Ze bevinden zich in de membranen van mitochondriën, die onze cellen hiermee dus van energie voorzien.

De ATP-machines werken zelf op een stroom van protonen (uit de kern van waterstofatomen). Voor zover we nu weten zijn dit de kleinste motortjes in ons universum; slechts 10 bij 20 miljoenste van een millimeter groot. Nu hebben wetenschappers in Canada ze nog beter in beeld gebracht, door 19.825 van deze machientjes met een resolutie van 0,16 miljoenste millimeter te bekijken. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in PNAS.1
De motors bestaan uit twee delen, één deel zit in het membraan en het andere steekt uit in het cytoplasma. Het genereren van de ATP energiepakketjes gebeurt in de helft die uitsteekt. Het deel in het membraan bestaat weer uit twee delen, die de tegengestelde krachten op elkaar uitvoeren. Uit hun onderzoek leidden de wetenschappers af dat een proton door een kanaaltje naar een negatief geladen glutaminezuur (een aminozuur molecuul dat als schakel voorkomt in de eiwitketens waaruit de machine bestaat) in de twaalfkantige rotor. Hierdoor wordt het glutaminezuur geneutraliseerd, waardoor het gaat draaien en het proton via een kanaaltje naar boven wordt afgevoerd naar het cytoplasma. Het glutaminezuur wordt dan aangetrokken door een nabijgelegen arginine molecuul in de rotor en een arginine molecuul in de stator, waardoor er een rotatiestap ontstaat. Het volgende proton veroorzaakt een volgende stap in de L-ring van de twaalfkantige rotor, enzovoort. Net als bij de door ons gemaakte motoren veroorzaken de ten opzichte van elkaar verschoven krachten de ronddraaiende beweging. De stator en de rotor raken elkaar niet, maar zijn heel precies gepositioneerd zodat de efficiëntie tot wel 100% oploopt. Geen verlies dus. De auteurs waagden zich er niet aan om een verklaring te geven hoe dit zou moeten zijn geëvolueerd.
 

Probeer je de verbazing en verwondering voor te stellen die gepaard gaat met dit soort onderzoek. In 1993 werd voor het eerst gesuggereerd dat er werkelijk draaiende motors in onze cellen zaten. Sinds dien is er zoveel ontdekt. Het is werkelijk schokkend hoe enorm onze kennis over de cel is toegenomen in de afgelopen jaren. Deze minimotoren zitten in alles wat leeft, en zorgen voor de energie die ons in leven houdt. Zelfs de meest eenvoudige microbe van het vorige artikel heeft deze onherleidbaar complexe motor nodig. Onherleidbaar complex betekent dat het alleen maar kan werken wanneer alle losse onderdelen van het begin af samenwerken. Een geleidelijke stapsgewijze ontstaansgeschiedenis is uitgesloten. De onderdelen van deze echte motors zijn met een bepaald doel samengesteld. Stator, de rotor, de stroom van protonen, veroorzaken een beweging in de 'kop', waar de energiepakketjes worden geproduceerd. En dat allemaal zonder aantoonbaar verlies.

Hoe moet een primitieve voorloper van het leven op aarde zich hebben kunnen ontwikkelen zonder deze energiebron? Chemicaliën hebben gerichte energie nodig om iets zinnigs te kunnen doen, anders reageren ze alleen maar met elkaar, totdat er een evenwicht bereikt wordt. Bedenk ook dat de uitlijning afstelling van elk onderdeel zeer precies is, tot aan de lading van afzonderlijke aminozuren toe(net als bij onze zelfgemaakte elektromotoren). Deze machine bestaat uit tientallen eiwitten, die elk weer uit honderden aminozuren bestaan. Dat dit allemaal door toeval zou zijn ontstaan is een absurde gedachte. We hebben het hier over de basiseenheden van het leven, die optimaal ontworpen zijn. Wie had dit voor mogelijk gehouden? Zeker niet de materialistisch georiënteerde theoretici uit het Victoriaanse Engeland van 150 jaar geleden... Maar een goed geïnformeerde onderzoeker, die niet kan ontkennen dat hij zijn bestaan te danken heeft aan zijn uitermate creatieve en liefdevolle Vader en Schepper zal dit alles aanschouwen met een stijgende bewondering voor de grootste Meester-ontwerper aller tijden.

© 2008 Revolutietheorie

Stop een keten van aminozuren in deze "zwarte doos" en hup, in een handomdraai produceert hij een eiwit. Hoe doet hij dat? Een moleculaire machine, beschreven in artikel op Science Dayily laat wetenschappers versteld staan met haar trucje. Misschien is deze 'chaperonine' daarom wel 'TRiC' genoemd.