La forme moléculaire est une caractéristique essentielle des êtres vivants. Les neurones sont des cellules nerveuses qui communiquent avec d'autres cellules en envoyant des signaux électriques. Ils le font en permettant aux ions de sel d'entrer et de sortir d'eux, ce qui change la charge électrique à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule. Chaque aspect de la fonction d'un neurone en communiquant avec d'autres cellules nécessite que certaines protéines ne s'adaptent qu'à certaines molécules, de sorte que seule la bonne molécule est déplacée ici et pas là. En outre, l'ajustement exact d'une molécule à une protéine est la façon dont certaines protéines ne sont activées ou désactivées au bon moment.

Pompe à sodium de potassium

Un neurone qui est au repos et prêt à envoyer un signal électrique doit maintenir une charge électrique négative à l'intérieur et une charge électrique positive à l'extérieur. Comment fait-il cela? L'intérieur de la cellule contient de nombreux acides organiques qui ont des charges électriques négatives. De plus, le neurone pompe activement les ions sodium (Na +), tout en pompant les ions potassium (K +). La combinaison d'acides organiques à l'intérieur, moins de sodium à l'intérieur qu'à l'extérieur et plus de potassium à l'intérieur qu'à l'extérieur neurone négatif alors que son extérieur est positif. Le neurone a une pompe de protéine sur sa surface appelée la pompe de sodium-potassium. Cette pompe élimine les ions sodium et ensuite les ions potassium. Elle ne contient que trois ions de sodium à la fois ou deux ions de potassium à la fois. Aucun autre ion dans le corps n'entrent dans les poches de cette pompe.

Canaux d'ions voltage-dépendants

Un neurone génère un signal électrique en ouvrant un canal protéique sur sa membrane superficielle. Ce canal est un canal de sodium, ce qui signifie que lorsque le couvercle s'ouvre, seuls les ions de sodium, mais pas d'autres ions, peuvent circuler à travers. Comme il y a beaucoup d'ions de sodium à l'extérieur de la cellule, le sodium voudra naturellement se précipiter dans la cellule à travers le canal de sodium - un peu comme de l'eau trempant dans une éponge sèche. L'afflux d'ions de sodium dans la cellule fait basculer la charge électrique de chaque côté de la membrane cellulaire. La cellule est maintenant positive à l'intérieur et négative à l'extérieur. Ce changement se produit tout au long de la membrane du neurone, qui est la façon dont le signal électrique se déplace à travers un neurone. Générer un signal électrique à travers le mouvement des ions sodium fonctionne parce que le canal sodique ne correspond qu'aux ions sodium.

Neurotransmetteurs

Une fois que le signal électrique descend le long du bras d'un neurone et atteint le bout de ses doigts, provoque le bout des doigts à libérer des produits chimiques appelés neurotransmetteurs. Les doigts sont juste à côté et touchent presque une cellule voisine. Les produits chimiques libérés s'écoulent du bout des doigts et se lient aux canaux ioniques sur la membrane de la cellule voisine. La liaison provoque l'ouverture des canaux, ce qui déclenche un signal électrique qui va passer de la surface au centre de commande de la cellule. L'acétylcholine est le principal neurotransmetteur qui contrôle la contraction musculaire. L'acide gamma aminobutyrique (GABA) est le principal neurotransmetteur «stop». Chaque neurotransmetteur a une certaine forme qui n'ouvre que certains canaux ioniques. Cela garantit qu'un neurotransmetteur envoie un message très spécifique.

Armes chimiques

La forme moléculaire est la raison pour laquelle certaines armes chimiques fonctionnent. Le gaz sarin est une arme chimique qui tue les gens en bloquant l'activité d'une enzyme appelée acétylcholinestérase. L'acétylcholine est un neurotransmetteur impliqué dans la contraction de vos muscles squelettiques. Après avoir été libéré du bout des doigts d'un neurone, il doit être rapidement détruit pour ne pas pouvoir continuer à stimuler un neurone voisin. L'acétylcholinestérase est l'enzyme qui arrête l'activité de l'acétylcholine. Le gaz sarin se lie à la bouche de l'acétylcholinestérase, l'endroit qui se lie et rompt normalement l'acétylcholine, et empêche l'enzyme de s'attacher à sa cible.