Varför är du vid liv - liv, energi och ATP | Kurzgesagt

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

Video

Transkription

Vid detta ögonblick är du på en trång avsats mellan liv och död.

Du känner troligtvis inte det. Men det är enorm aktivitet

som pågår inuti dig

och denna aktivitet kan aldrig stanna.

Föreställ dig att du är en Slinky fallandes ner för en rulltrappa som rör sig uppåt.

Fallandet representerar den självreplikerande processen i dina celler.

Rulltrappan representerar fysikens lagar som drar dig framåt.

Att leva är som att vara i rörelse men aldrig komma fram någonstans.

Om du når toppen av rulltrappan, går det inte att falla något mer och du är död för alltid.

Något oroande så vill universum att du ska nå toppen.

Hur undviker man det? Och varför är du vid liv?

[Intromusik]

Allt liv är baserat på cellen.

En cell är en bit från det döda universum som separerade sig från resten så att det kunde göra sin egna grej för en stund.

När separationen bryts ner, dör cellen och återser resten av det döda universumet.

Tyvärr, vill universum att livet ska bli klart med att göra sin egna grej.

Av någon anledning, är universum inte så förtjust av spännande saker, utan försöker vara så tråkigt som möjligt.

Vi kallar denna princip “entropi”, och det är en fundamental regel för vårt universum.

Det är ganska komplicerat och motsägelsefullt, så vi kommer förklara det mer detaljerat i en annan video.

För stunden, är allt du behöver veta att levande ting är i sin natur väldigt spännande.

En cell är fylld med miljontals proteiner och miljontals fler simplare molekyler som vatten.

Tusentals komplicerade, självreplikerande processer sker uppemot hundratusentals gånger varje sekund.

För att fortsätta vara vid liv måste det ständigt arbeta för att motverka att uppnå entropi och bli tråkig och död.

Cellen måste bevara separationen från resten av universum.

Cellen gör detta, bland annat genom att hålla koncentrationen av särskilda molekyler olika på insidan och på utsidan

genom att pumpa ut överskottsmolekyler.

För att genomföra sådant som detta, behövs energi.

Energi är förmågan av saker i universum att genomföra arbete; att flytta eller manipulera något; att skapa förändring.

Denna förmåga kan inte skapas eller förstöras.

Den fastställda mängden energi i universum kommer aldrig att ändras.

Vi vet inte varför, det är bara så det är.

Så, för miljarder år sedan var en av det mest vitala utmaningarna för den första levande organismen, att tillgå brukbar energi.

Vi vet inte mycket om de första cellerna, förutom att de fick sin energi från enkla kemiska reaktioner.

Och de hittade det ultimata energiövergångssystemet: Den energiska byggstenen för liv.

Molekylen Adenin Trifosfat, eller ATP.

Dens struktur gör det unikt bra på att acceptera och frigöra energi.

När en cell behöver energi, till exempel, för att pumpa ut molekyler eller att reparera trasiga mikromaskiner,

kan det bryta ner ATP, och använda den kemiska energin för att utföra arbete och skapa förändring.

Detta är anledningen till varför levande organismer är kapabla att göra saker.

Vi vet inte precis när eller hur den första ATP-molekylen på Jorden skapades.

Men alla levande ting som känner till, använder ATP, eller något väldigt likt, för att behålla sitt interna maskineri intakt.

Det är avgörande för nästan varje process,

växter, svampar, bakterier och djur behöver för att överleva.

Utan ATP, inget liv på jorden.

Möjligtvis någonstans.

Medan nedbrytning av kemikalier för energi är härligt och allt,

så missade tidigt liv den bästa tillgängliga energikällan.

Solen.

Solen slår samman atomer och strålar ut fotoner som bär med sig energi ut i solsystemet.

men denna energi är rå och osmältbar.

Det behöver raffineras.

Efter hundratals miljoner år av evolution, klurade en cell äntligen ut hur man äter Solen.

Den absorberade strålning och konverterade mycket av det till nätta små kemiska paket som den kunde använda för att fortsätta leva.

Vi kallar denna process: Fotosyntes.

Man tar fotoner som är ostabila med elektromagnetisk energi,

och använder en del av denna energi för att slå sig samman och kombinera olika molekyler tillsammans.

Den elektromagnetiska energin konverteras till kemisk energi lagrad i ATP-molekylen.

Denna process blev ännu bättre, då vissa celler lärde sig att skapa ännu bättre kemiska paket.

Glukos, eller socker.

Lätta att bryta ner, rik på energi, och rätt så gott.

Detta är så bekvämt, att några celler valde att istället för att genomföra allt det irriterande fotosyntes-arbetet för sig själva,

svalde de bara andra som gjorde det, och ta deras glukos och ATP.

Detta är allmänt betraktat som en av de största anime-sveken i evolutionshistorien.

Och så gick saker vidare.

Fotosyntetiserande celler kunde för det mesta utnyttja energi vid deras ytor,

Vilket limiterade deras maximala energiproduktion,

vilket begränsade deras evolutionära avenyer någorlunda.

Så passerade tiden.

Några celler skapade socker, andra åt dem.

Evolution gjorde sin sak, men överlag så stannade saker ganska så lika i hundratals miljoner år.

Tills en dag, en cell åt en annan, och tog inte livet av den.

Istället blev de en och samma cell.

Ingenting hade ändrats den dagen, men Jorden skulle förändras för alltid.

Denna cell blev anfader till alla djur på denna planet.

Blåvalar, amöba.

Dinosaurier, maneter.

Rosa fe-bältdjur och pälsfladdrare.

Och förstås, dig.

Alla kan spåra tillbaka sin existens till detta ögonblick.

Sammanslagningen av två levande saker är så viktigt

eftersom när de två cellerna blev en, blev de mycket mer kraftfulla.

Den tidigare självständiga cellen på insidan kunde sluta försöka överleva.

Den kunde koncentrera sig på en sak: Skapa ATP.

Det blev cellens kraftverk: Den första mitokondrien.

Värdcellens arbete blev att säkra överlevnad i den farliga världen,

och att förse mitokondrien med mat.

Mitokondrien är i princip omvänd fotosyntes, i en liknande komplex process.

De tar sockermolekyler som vi fick från att äta andra levande organismer,

förbränner dem med syre och föregående molekyler, för att skapa nya, energirika ATP-molekyler.

Denna process fungerar som en mycket liten ugn och spottar ut restprodukter som koldioxid,

vatten och en liten mängd rörelseenergi som du känner av som kroppstemperatur.

Denna första division av arbete, innebar att den nya cellen hade mycket mer energi tillgänglig är någon annan cell,

Vilket innebar fler möjligheter för evolution att göra det möjligt mer komplexa celler.

Vid någon tidpunkt började dessa celler att skapa små grupper eller gemenskaper,

vilket leder till flercelligt liv och till sist, till dig.

Idag är du en hög av biljontals celler, var fylld med dussintals,

om inte hundratals små maskiner som förser dig med användbar energi till att överleva.

Om denna process avbryts, till och med i några sekunder så dör du.

(Förhandtitt på Kurzgesagt: Science War, kommer 2021.)

Men om liv är så ömtåligt, vore det inte bra om vi lagrade ATP, som vi lagrar socker i våra celler?

så att vi inte dör om vi slutar andas i några sekunder?

Om liv har löst så många problem för att se till att du lever idag, vad är grejen med att dö så fort?

Även enkla bakterier som E. Coli skapar ungefär 50 gånger sin kroppsvikt i ATP för varje celldivision.

Dina biljontals celler behöver väldigt mycket ATP för att hålla dig kvar.

Varje dag producerar, och konverterar din kropp ungefär 90 miljoner, miljarder, miljarder molekyler av ATP: Ungefär din egna kroppsvikt.

Du behöver en hel person fylld av ATP bara så att du ska ta dig igenom din dag.

Att lagra tillräckligt mycket ATP för att hålla dig vid liv i några minuter är i så gott som omöjligt.

En ATP molekyl är väldigt bra på att skifta energi runt fort,

men fruktansvärd för lagring, då det endast håller en procent av en glukosmolekyls energi med tre gånger så stor massa.

Så ATP produceras konstant och konsumeras rätt så snabbt.

Detta var den korta och förenklade berättelsen om molekylen som tillåter dig att vara skild från resten av det döda universum,

och att vara slinkyn på rulltrappan.

Det är en konstig historia.

Det finns denna molekyl som du behöver för att överleva under alla stunder.

Du behöver det för att fortsätta röra på dig, eftersom även en kort paus får din slinky att stanna.

Och du behöver klara dig själv.

Det är som att köra bil vid full hastighet medan man producerar bränsle i bagaget

med skräp som du plockar upp från sidan av vägen.

Så gott vi vet, började allt detta miljarder år sedan.

När små delar av universums tystnad, gick samman och blev

något annat för ett ögonblick.

Den kunde hålla sig igång.

Den kunde växa.

Det ögonblicket satte slinkyn i rörelse, och det har rullat på sedan dess.

Från de allra första cellerna, till att du tittar på detta just nu.

Vid ett tillfälle kommer du att slås samman med resten av det döda universumet igen.

Kanske kommer du att berätta historier och dina äventyr.

Kanske inte.

Men innan du får reda på det,

är det bäst att du gör vad liv gör bäst.

Att göra ett dött universum mycket mer intressant.

(Med en supreme Slinky affisch i ditt rum.)

Om du är uttråkad just nu av någon anledning, och vill göra ditt liv mer intressant,

så har vi något åt dig.

Vi gick samman med Skillshare: en online inlärningsgemenskap

som erbjuder tusentals kurser för alla kunskapsnivåer om massvis med kreativa kompetenser som

illustration, animering, matlagning, kreativt skrivande eller film och video.

Att lära sig något samtidigt som man skapar saker åt sig själv är roligt och uppfyllande.

Om du vill lära dig animation, har vi några stycken Skillshare kurser

där vi förklarar hur vi animerar scener från våra videor, med videolektioner och praktiska projekt.

Du kan få obegränsad tillgång till alla kurser för mindre än $10 i månaden, med ett årligt abbonemang,

och de första 1000 Kurzgesagt tittarna som clickar på länken i beskrivningen får en två månaders gratis testperiod.

Och om du bara kommer igång, för nybörjare som vill ta en titt på illustrationer som liknar vår,

rekommenderar vi “Vector Illustration: Using Creative Constraints to Find Your Style” av Rick Berkelmans.

testa bara något för att förbättra dina färdigheter, och samtidigt

slåss mot tråkigheten av att vara fast inomhus.

Om du vill bli kreativ med nya färdigheter och stötta Kurzgesagt, ge de en chans.

Quack

Anka: Varför flyter jag utan mening i detta universum?