La forma molecular es una característica esencial de los seres vivos. Las neuronas son células nerviosas que se comunican con otras células mediante el envío de señales eléctricas. Lo hacen permitiendo que los iones de sal entren y salgan de ellos, lo que cambia la carga eléctrica dentro y fuera de la célula. Cada aspecto de la función de una neurona al comunicarse con otras células requiere que ciertas proteínas solo se adapten a ciertas moléculas, de modo que solo la molécula correcta se mueva aquí y no allí. Además, el ajuste exacto de una molécula a una proteína es cómo ciertas proteínas solo se activan o desactivan en el momento adecuado.

Bomba de potasio sódico

Una neurona que está en reposo y lista para enviar una señal eléctrica necesita mantener una carga eléctrica negativa en su interior y una carga eléctrica positiva en su exterior. ¿Como hace esto? El interior de la celda tiene muchos ácidos orgánicos, que tienen cargas eléctricas negativas. Además, la neurona bombea activamente iones de sodio (Na +) mientras bombea iones de potasio (K +). La combinación de tener ácidos orgánicos en el interior, menos sodio adentro que afuera y más potasio adentro que afuera hace que el interior de un descanso neurona negativa mientras que su exterior es positivo. La neurona tiene una bomba de proteína en su superficie llamada bomba de sodio-potasio. Esta bomba mueve los iones de sodio hacia fuera y luego los iones de potasio. Solo ajusta tres iones de sodio a la vez o dos iones de potasio a la vez. No hay otros iones en el cuerpo que quepan en los bolsillos de esta bomba.

Canales de iones con voltaje controlado

Una neurona genera una señal eléctrica al abrir un canal de proteína en su membrana de superficie. Este canal es un canal de sodio, lo que significa que cuando se abre la tapa, solo los iones de sodio, pero no otros iones, pueden fluir a través de él. Dado que hay muchos iones de sodio fuera de la célula, el sodio naturalmente querrá precipitarse hacia la célula a través del canal de sodio, de forma similar al agua que se empapa en una esponja seca. La avalancha de iones de sodio en la célula cambia la carga eléctrica en ambos lados de la membrana celular. La celda ahora es positiva por dentro y negativa por fuera. Este cambio ocurre a lo largo de la membrana de la neurona, que es como la señal eléctrica se mueve a través de una neurona. Generar una señal eléctrica a través del movimiento de iones de sodio funciona porque el canal de sodio solo se adapta a los iones de sodio.

Neurotransmisores

Una vez que la señal eléctrica desciende por el brazo de una neurona y alcanza la punta de los dedos, hace que las yemas de los dedos liberen sustancias químicas llamadas neurotransmisores. Las yemas de los dedos están justo al lado y casi tocando una celda vecina. Los productos químicos liberados fluyen desde la punta de los dedos y se unen a los canales iónicos en la membrana de la célula vecina. El enlace hace que los canales se abran, lo que inicia una señal eléctrica que se moverá desde la superficie al centro de comando de la celda. La acetilcolina es el principal neurotransmisor "go" que controla la contracción muscular. El ácido gamma aminobutírico (GABA) es el principal neurotransmisor "stop". Cada neurotransmisor tiene una forma determinada que abre solo ciertos canales iónicos. Esto asegura que un neurotransmisor envíe un mensaje muy específico.

Armas químicas

La forma molecular es la razón por la cual ciertas armas químicas funcionan. El gas sarín es un arma química que mata a las personas al bloquear la actividad de una enzima llamada acetilcolinesterasa. La acetilcolina es un neurotransmisor que está involucrado en decirle a sus músculos esqueléticos que se contraigan. Después de la liberación de las yemas de los dedos de una neurona, debe destruirse rápidamente para que no pueda seguir estimulando a una neurona vecina. La acetilcolinesterasa es la enzima que detiene la actividad de la acetilcolina. El gas sarín se une a la acetilcolinesterasa, el lugar que normalmente se une y rompe la acetilcolina, y evita que la enzima se adhiera a su objetivo.