Also Available in:

Dizajn v živých organizmov (motory: ATP syntáza)

autor:
preložil: Jarier Wannous (facebook.com/Stvorenie512)

9741flagellum
Bakteriálne flagellum s rotačným motorom v Ref. 1 (z Bakteriálne flagellum (The Bacterial Flagellum), arn.org/docs/mm/flagellum_all.htm)

Väčšinou v našich každodenných skúsenostiach dokážeme povedať, či bolo niečo navrhnuté. Hlavným dôkazom je vysoký obsah informácií. Obsah informácií nejakého usporiadania je veľkosť (v bitoch) najkratšieho algoritmu potrebného na generovanie daného usporiadania. To znamená, že opakované štruktúry ako napríklad kryštáli majú nízky obsah informácií, lebo stačí špecifikovať malé množstvo pozícií, a potom inštrukcie sú „na jedno kopyto“. Rozdiel medzi kryštálom a enzýmom alebo DNA je ako rozdiel medzi knihou, v ktorej nie nič iba opakované ABCD a knihou, ktorú napísal Shakespeare.

Na praktickej úrovni, informácie udávajú mnohé časti, ktoré sú potrebné na to aby stroj pracoval. Často odstránenie jednej časti môže narušiť celý stroj. Vo svojej knihe, Darwinova čierna skrinka, to biochemik Michael Behe nazýva neredukovateľná zložitosť.1 Ako príklad dáva jednoduchý stroj: pasť na myši. Tá by nedokázala fungovať bez platformy, držiacu tyč, pružinu, kladivo a príchytka, a všetky musia byť na správnom mieste. Jadrom Beheho knihy je to, že mnohé štruktúry v živých organizmoch prejavujú neredukovateľnú zložitosť oveľa väčšiu ako v pasci na myši alebo ktoréhokoľvek stroja, ktorý bol vyrobený človekom.

Motory: prípadová štúdia

Motory sú neredukovateľne zložité, pretože na to aby boli práceschopné potrebujú aby mnohé časti pracovali spoločne. Elektrický motor napríklad potrebuje zdroj, pevný stator, pohybujúci sa rotor a prepínač alebo zberacie krúžky.

9741atpase
Motor ATP syntázy, za Ref. 4 (z článku ATP Mechanisms Revealed; arn.org/docs/mm/atpmechanism.htm

Čím viac častí stroj potrebuje, tým je ťažšie daný stroj urobiť menším. Miniaturizácia je veľmi nutnou oblasťou počítačového priemyslu a najlepšie ľudské mysle na nej neustále pracujú. A napriek tomu, že miniatúrne motory by boli veľmi užitočné, napr. na odblokovanie upchatých tepien a čistenie krvi, kvôli počtu dielikov je ťažké ich vytvoriť pod určitú velikosť. Geniálni vedci ich však stále ďalej zmenšujú.2

Napriek tomu dizajn v živých organizmoch ďaleko predbehol naše najusilovnejšie snahy. Baktérie poháňajú seba pomocou bičíkov (lat. flagella, zo singuláru flagellum, čo znamená bičík), vlákna, ktoré sú poháňané pravým rotačným motorom. Veľkosť tohto motoru nepresahuje veľkosť vírusu, teda o veľa menšie ako čokoľvek vytvorené človekom. Napriek tomu sa dokáže otočiť viac ako 1000 krát za sekundu.3

Ale ani tento pôsobivý malý motor nie je najmenším medzi Božími stvoreniami. V článku publikovanom v Marci roku 1997, Hiroyuki Noji et al priamo pozorovali rotáciu enzýmu F1-ATPáza, pod-jednotka väčšieho enzýmu ATP syntázy.4,5 To bolo už navrhnuté ako mechanizmus operácie enzýmu Paulom Boyerom.6 Štrukturálna determinácia difrakciou X-žiarenia vytvorená týmom vedeným Johnom Walkerom podporila túto teóriu.7 Niekoľko mesiacov potom ako Noji et al publikovali svoju prácu bolo vyhlásené, že Boyer a Walker vyhrali za svoj objav polovičný podiel z nobelovej ceny v chémii v roku 1997.8

Motor F1-ATPázy má 9 súčiastok-päť rôznych proteínov so stechiometriou 3a:3b:1g:1d:1e. Vo volskej mitochondrii obsahujú 510, 482, 272, 146 a 50 aminokyselín v uvedenom poradí, čiže Mr=371,000. F1-ATPáza je sploštená sféra veľkosti okolo 10 nm a výšky 8 nm – čiže taká malá, že 1017 by naplnila objem špendlíkovej hlavičky. Ukázalo sa, že sa musí otáčať „ako motor“ na to aby sa vytvorila ATP, chemikália, ktorá predstavuje „energetickú menu“ života.9 Tento motor vytvára obrovský krútiaci moment (otáčacia sila) vzhľadom na jeho veľkosť – v pokuse to otočilo vlákno inej bielkoviny, actin, ktorý je 100 krát dlhší. Taktiež, keď má ťažký náklad tak mení na nižší prevodový stupeň, ako by mal každý kvalitne vyrobený motor by mal.

ATP syntáza taktiež obsahuje FO pod-jednotku uloženú v membráne, ktorá funguje ako protónový kanál. Protóny prechádzajúce cez FO poskytuje poháňaciu silu motoru F1-ATPázy. Otáčajú štruktúru podobnú kolesu podobne ako voda otáča vodné koleso, ale výskumníci sa stále pokúšajú zistiť ako. Táto rotácia mení stavbu troch aktívnych polôh na enzýme. Následne každý z nich môže pripojiť ADP k anorganickému fosfátu na to aby vytvoril ATP. Na rozdiel od iných enzýmov, kde energia je potrebná na spájanie stavebných blokov, ATP syntáza používa energiu na to aby ich spojila k samotnému enzýmu a na odhodenie novo vytvorených ATP molekúl. Separácia ATP z enzýmu si vyžaduje veľké množstvo energie.

Poznámka: Mená obidvoch komponentov sú historické. Jednotka F1 pochádza z termínu „Frakcia 1“. Meno FO (Napísané s indexom veľké O, nie nula) pochádza z toho, že je to frakcia, ktorá viaže oligomycín. Oligomycín je antibiotikum, ktorý zabíja baktérie tak, že zablokuje protónový kanál v jednotke FO .

ATP syntáza je centrálnym enzýmom na premenu energie v mitochondrií (kde sú uložené v kristách, v záhyboch vo vnútornej membráne mitochondrií), chloroplastoch a baktériách. Preto je pravdepodobne ATP syntáza bielkovina s najväčšou všadeprítomnosťou na Zemi. Vzhľadom na to, že energia je potrebná k životu a všetko živé používa ATP ako energetickú menu (každý z nás syntetizuje a konzumuje polovicu našej váhy ATP za deň!), život by sa nevyvinul predtým ako by bol tento motor plne funkčný. Prirodzený výber už podľa definícii je diferenčnou reprodukciou, teda si vyžaduje už na začiatku seba-rozmnožujúce entity. Čiže aj keby sa dali predstaviť kroky, ktoré by dokázali zdolať tento „vrch nepravdepodobnosti“, neexistoval by žiaden prirodzený výber, ktorý by dovolil stúpanie.

Jeden z článkov v magazínu Nature bol vhodne nazvaný „Skutočné stroje stvorenia“. Nanešťastie, napriek dôkazu vynikajúceho dizajnu, mnohí vedci (vrátane redaktora magazínu Nature) stále majú slepú vieru v to, že mutácie a prirodzený výber mohli vytvoriť takéto stroje.

Animácia ATP syntázy.

Dokáže nejaký dôkaz presvedčiť evolucionistov?

Známy Britský evolucionista (a komunista) J.B.S. Haldane tvrdil v roku 1949, že evolúcia by nikdy nedokázala vytvoriť „rôzne mechanizmy ako sú kolesá a magnety, ktoré by boli zbytočné pokým by neboli úplne perfektné.“10 Preto by podľa jeho názoru takéto stroje v organizmoch ukázali, že evolúcia nie je pravdivá. Tieto molekulárne motory rozhodne splnili jedno z Haldanových kritérií. Taktiež korytnačky11 a Motýľ Monarcha Sťahovavý12, ktoré používajú magnetické senzory na navigáciu spĺňajú Haldanove ďalšie kritérium. Zaujímalo by ma, či by Haldane zmenil svoj názor keby sa dožil týchto objavov. Mnohí evolucionisti vylučujú inteligentný dizajn „a priori“ (predtým ako zvážia dôkazy), a preto dôkaz, bez ohľadu na to aký je ohromujúci, by nemal žiaden efekt.

Animácie (mimo stránky)

Referencie

  1. Behe, M.J., 1996. Darwin’s Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution, The Free Press, New York. Reviewed by Ury, T.H., 1997. Journal of Creation 11(3):283–291. Návrat k textu.
  2. Hogan, H., 1996. Invasion of the micromachines. New Scientist 150(2036):28–33. Návrat k textu.
  3. Pre dobrý popis, pozri Behe, Ref. 1. Návrat k textu.
  4. Hiroyuki Noji et al., 1997. Direct observation of the rotation of F1-ATPase. Nature 386(6622):299–302. Comment by Block, S. Real engines of creation. Same issue, pp. 217–219. Návrat k textu.
  5. Wu, C., 1997. Molecular motor spins out energy for cells. Science News 151(12):173. Návrat k textu.
  6. Boyer, P., 1993. Biochim. Biophys. Acta 1140:215–250. Návrat k textu.
  7. Abrahams, J.P. et al., 1994. Structure at 2.8 Å resolution of F1-ATPase from bovine heart mitochondria. Nature 370(6491):621–628. Comment by Cross, R.L. Our primary source of ATP. Same issue, pp. 594–595. Návrat k textu.
  8. Service, R.F., 1997. Awards for High-Energy Molecules and Cool Atoms. Science 278(5338):578–579. Tretím výhercom bol Jens Skou z University of Aarhus in Denmark. Pred 40 rokmi bol prvý, ktorý identifikoval enzým, ktorý pohyboval látky v bunkovej membráne (v tomto prípade ióny sodíka a draslíka). To je klúčová funkcia všetkých buniek. Návrat k textu.
  9. ATP je skratka adenosine triphosphate. Je to vysoko energetická zlúčenina, a uvoľňuje energiu tým, že stráca jednu fosfátovú skupinu a vytvára ADP, adenosine diphosphate. Návrat k textu.
  10. Dewar, D., Davies, L.M. and Haldane, J.B.S., 1949. Is Evolution a Myth? A Debate between D. Dewar and L.M. Davies vs. J.B.S. Haldane, Watts & Co. Ltd / Paternoster Press, London, p. 90. Návrat k textu.
  11. Sarfati, J.D., 1997. Turtles can read magnetic maps. Návrat k textu.
  12. Poirier, J.H., 1997. The Magnificent Migrating Monarch. Creation 20(1):28–31. Ale monarchovia používajú magnetické pole Zeme iba na to, aby získali všeobecný smer. Spoliehajú sa však na pozíciu Slnka čo sa týka väčeine ich navigácií.
    Návrat k textu.

Helpful Resources

The Creation Answers Book
by Various
From
US $15.00