Proč jsme na živu - Život, energie a molekula ATP | Kurzgesagt

🎁Amazon Prime 📖Kindle Unlimited 🎧Audible Plus 🎵Amazon Music Unlimited 🌿iHerb 💰Binance

Video

Transkripce

I v této vteřině jste na tenké hranici mezi životem a smrtí.

Pravděpodobně to necítíte, ale uvnitř vás se děje neuvěřitelné množství činností,

a tato činnost nejde zastavit.

Představte si sami sebe jako pružinku, která padá z eskalátoru pohybujícího se nahoru.

Ta padající část představuje sebe-replikující procesy vašich buněk.

Eskalátor představuje zákony fyziky, které vás řídí vpřed.

Být naživu znamená být v pohybu, ale nikdy nikam nedorazit.

Pokud se dostanete na vrchol eskalátoru, už nebude možné dál padat, a budete mrtví navždy.

Poněkud znepokojivě, vesmír chce abyste se dostali na vrchol.

Jak se tomu vyhnete? A proč jste naživu?

Veškerý život je založen na buňce.

Buňka je kousek mrtvého vesmíru, který oddělil sám sebe od zbytku, tak si mohl na chvíli dělat svou práci.

Když se toto oddělení rozpadne, tak buňka zemře a znovu se připojí ke zbytku mrtvého vesmíru.

Naneštěstí vesmír chce, aby život dělal vlastní práci.

Z jakéhosi důvodu, ovšem není nadšen ze zajímavých věcí, naopak se snaží být tak nudný, jak je to jen možné.

Tento princip nazýváme “entropií” a je to základní pravidlo našeho vesmíru.

Je to dost komplikované a kontraintuitivní, takže to podrobně vysvětlíme v jiném videu.

Prozatím vše, co potřebujete vědět, je že živé věci jsou ve své podstatě vzrušující.

Buňka je naplněna miliony proteiny a miliony jednodušších molekul, jako voda.

Tisíce komplexních sebe-replikujících procesů se dějí až sta tisíckrát každou sekundu.

Aby zůstali naživu a byli vzrušení, musí vše neustále pracovat, aby se zabránilo dosažení entropie a život se stal nudný a mrtvý.

Buňka musí udržovat odstup od zbytku vesmíru.

Dělá to například tím, že udržuje rozdílnou koncentraci určitých molekul uvnitř i vně

aktivním odčerpáváním přebytečných molekul.

Aby takové věci fungovaly, potřebuje buňka energii.

Energie je schopnost věcí ve vesmíru dělat práci; pohybovat nebo manipulovat s věcmi; aby vytvořili změnu.

Tato schopnost nemůže být vytvořena ani zničena.

Nastavené množství energie ve vesmíru se nikdy nezmění.

Nevíme proč, prostě to tak je.

Takže, miliarda let zpátky, jedna z nejdůležitějších výzev pro první živé bytosti bylo získat použitelnou energii.

Moc toho o prvních buňkách nevíme, kromě toho, že získávali energii z jednoduchých chemických reakcí.

A že našli konečný systém přenosu energie: Energetický stavební blok života.

Molekula adenosintrifosfátu, nebo ATP.

Jejich struktura je dělá jedinečně dobré v přijímání a uvolňování energie.

Když buňka potřebuje energii, například k odčerpání molekul nebo k opravě rozbitého mikrostroje,

může rozbít ATP a použít chemickou energii k práci a vytvoření změny.

Proto jsou živé bytosti schopné dělat věci.

Nevíme, kdy a jak přesně byla první molekula ATP na Zemi vytvořena.

Ale každá živá věc, kterou známe, používá ATP nebo něco velmi podobného, ​​aby se udržovala v chodu.

Je to rozhodující pro téměř každý proces.

Rostliny, houby, bakterie a zvířata potřebují přežít.

Bez ATP, by nebyl život na Zemi.

Možná kdekoli.

Zatímco rozkládat chemikálie na energii je hezké a všechno,

raný život minul největší dostupný zdroj energie:

Slunce.

Slunce slučuje atomy a vyzařuje fotony, které přenášejí energii do sluneční soustavy.

Ale tato energie je syrová a nestrávitelná.

Musí to být rafinováno.

Po stovkách milionů let evoluce konečně buňka přišla na to, jak jíst slunce.

Absorbovalo to záření a většinu z něj přeměnilo na úhledné malé chemické balíčky, které mohlo použít, aby to zůstalo naživu.

Tento proces nazýváme fotosyntéza.

Berete fotony, které jsou kolísavé s elektromagnetickou energií,

a používáte část této energie k sloučení a kombinování různých molekul dohromady.

Elektromagnetická energie je přeměněna na chemickou energii uloženou v molekule ATP.

Tento proces se ještě zlepšil, jak se některé buňky časem naučily vytvářet lepší chemické balíčky:

Glukózu nebo cukr.

Snadno se rozkládá, má vysokou energii a je velmi chutný.

Je to tak pohodlné, že se některé buňky rozhodly, že místo toho, aby dělaly vše jako pitomá fotosyntéza,

tak jen spolknou další buňky, které to udělaly, a vezmou si jejich glukózu a ATP.

Toto je široce považováno za jedno z největších anime zrad v evoluční historii.

A tak to pokračovalo.

Fotosyntetizující buňky mohly většinou využívat energii na svém povrchu,

což omezilo jejich maximální výrobu energie,

což omezilo jejich evoluční cesty.

Takže, čas plynul.

Některé buňky vyráběly cukr, jiné je snědly.

Evoluce udělala svou věc, ale celkově se věci ani po sta milionech let téměř nezměnily.

Až jednoho dne buňka snědla další a nezabila ji.

Místo toho se stali jednou buňkou.

Toho dne se nic nezměnilo, ale Země bude navždy jiná.

Tato buňka se stala předkem všech zvířat na této planetě.

Modré velryby, améba.

Dinosauři, medúzy.

Růžová víla armadillos a Sunda colugos.

A samozřejmě, vy.

Všichni můžou sledovat zpátky jejich existenci až do této chvíle.

Spojení dvou živých bytostí je tak důležité,

protože když se tamty dvě buňky staly jednou, staly se mnohem silnějšími.

Dříve nezávislá buňka se uvnitř mohla přestat snažit přežít.

Mohla se soustředit na jednu věc: vyrobit ATP.

Stala se z ní podpora buňky: první mitochondrie.

Úkolem hostitelské buňky bylo zajistit přežití v nebezpečném světě,

a poskytnout mitochondrii jídlo.

Mitochondrie v zásadě zvrátí fotosyntézu, podobně složitým procesem.

Berou molekuly cukru, které jsme získali ze snězení jiných živých věcí,

spalí je pomocí kyslíku a předchozích molekul, aby se vytvořili nové, energeticky bohaté ATP molekuly.

Tento proces funguje jako malá pec a vypouští odpadní produkty, jako je oxid uhličitý,

vodu a trochu kinetické energie, kterou zažíváte jako tělesné teplo.

Toto první dělení práce znamenalo, že nová buňka měla k dispozici mnohem více energie než jakákoli předchozí buňka,

což znamenalo více možností pro vývoj, aby se umožnily složitější buňky.

V určitém okamžiku tyto buňky začaly tvořit malé skupiny nebo komunity,

které vedou k mnohobuněčnému životu a konečně k tobě.

Dnes jste hromada bilionů buněk, každá plná desítkami,

pokud ne stovek malých strojů, které vám poskytnou použitelnou energii, abyste zůstali naživu.

Pokud je tento proces přerušen, i jen na několik minut zemřete.

(Teaser of Kurzgesagt: Science War, se uskuteční v roce 2021.)

Ale pokud je život tak křehký, nebylo by dobré uchovávat ATP, jako ukládáme cukr v našich tukových buňkách,

takže nezemřeme, pokud na chvíli přestaneme dýchat?

Pokud život vyřešil tolik problémů, aby jste dnes žili, co se děje s rychle umírající věcí?

Dokonce i jednoduchá bakterie, jako je E. Coli, vytváří v ATP přibližně 50násobek své tělesné hmotnosti při každém buněčném dělení.

Biliony vašich buněk potřebují hodně ATP, aby vás udržely.

Vaše tělo každý den produkuje a přeměňuje okolo 90 milionů, miliard, miliard molekul ATP: o vaší vlastní tělesné hmotnosti.

Potřebujete celou ATP osobu, abyste to zvládli během jediného dne.

Dokonce ukládání dost ATP, které vám vydrží jen několik minut, je v podstatě nemožné.

Molekula ATP je opravdu dobrá pro rychlé přemísťování energie kolem,

ale je hrozná pro skladování, protože má pouze jedno procento energie molekuly glukózy při trojnásobku své hmotnosti.

ATP se tedy neustále vyrábí a spotřebovává poměrně rychle.

Toto byl krátký a zjednodušený příběh molekuly, který vám umožňuje se odlišit od mrtvého vesmíru,

a být pružinkou na eskalátoru.

Je to divný příběh.

Je tu tato molekula, kterou vždy potřebujete k přežítí.

Musíte ji udržet v pohybu, protože i po krátké přestávce se vaše pružinka zastaví.

A musíte to udělat sami.

Je to jako řídit auto plnou rychlostí a současně vyrábět palivo v kufru

pomocí haraburdí, kterou vyzvednete ze strany silnice.

Pokud víme, všechno to začalo před miliardami let,

když se sešly malé části mrtvého vesmíru a staly se

na chvíli něčím jiným.

Mohlo by to jít dál.

Mohlo by to růst.

Tento okamžik rozpohyboval pružinku, a od té doby se to nezastavilo.

Od prvních buněk, až k tobě když to nyní sledujete.

V určitém okamžiku se znovu spojíte se zbytkem mrtvého vesmíru.

Možná mu řeknete příběhy o vašich dobrodružstvích.

Možná ne.

Ale než to zjistíte,

budete dělat to, co život dělá nejlépe.

Dělat mrtvý vesmír, mnohem zajímavější.

Pokud se z jakéhokoli důvodu v současné době nudíte a chcete, aby byl váš život zajímavější,

něco pro vás máme.

Spolupracovali jsme se společností Skillshare: online vzdělávací komunitou

který nabízí tisíce tříd pro všechny úrovně dovedností na spoustu kreativních dovedností jako

ilustrace, animace, vaření, kreativní psaní nebo filmy a videa.

Naučit se něco při tvorbě věcí pro vás samotné je docela zábavné a naplňující.

Pokud se chcete naučit animaci, udělali jsme několik Skillshare lekcí

kde jsme vysvětlili, jak jsme animovali scény z našich videí, pomocí videí a praktických projektů.

Můžete získat neomezený přístup ke všem třídám za méně než 10 $ měsíčně s ročním prémiovým členstvím,

a prvních 1 000 diváků Kurzgesagt, kteří kliknou na odkaz v popisu, získájí dvouměsíční bezplatnou zkušební verzi.

A pokud právě začínáte, pro začátečníky, kteří se chtějí ponořit do ilustrací podobných našim,

doporučujeme „vektorové ilustrace: použitm kreativních omezení k nalezení vašeho stylu“ od Ricka Berkelmanse.

Jen zkuste něco na zlepšení svých dovedností a zároveň,

bojovat s nudou, když musíte být uvnitř.

Pokud chcete být kreativní s novými dovednostmi a podporovat Kurzgesagt, zkuste to!

Duck: Proč v tomto vesmíru pluji bez účelu?