Το πιο αποδοτικό εργοστάσιο ανακύκλωσης στον κόσμο - ο ανθρώπινος νεφρός - παράγει περίπου 170 λίτρα πρωτογενών ούρων σε είκοσι τέσσερις ώρες.
Ευτυχώς, τα περισσότερα από αυτά ανακτώνται χάρη σε μια σειρά εξειδικευμένων μηχανισμών, έτσι ώστε τελικά μόνο ένα λίτρο ούρων να αποβάλλεται από το σώμα κατά τη διάρκεια της μέρας. |
| Οι πόροι των νεφρικών κυττάρων. Στα αριστερά ένα κανάλι ύδατος και στα δεξιά ένα κανάλι ιόντων
Από το Nobel Prize
|
Αυτός ο μηχανισμός ανακύκλωσης αποτελείται κυρίως από κανάλια νερού στις κυτταρικές μεμβράνες - δεκάδες χιλιάδες εκατομμύρια σε έναν μόνο νεφρό.
Ένας άνθρωπος αποτελείται από περίπου εκατό χιλιάδες εκατομμύρια κύτταρα. Τα διάφορα κύτταρα - π.χ. μυϊκά κύτταρα, νεφρικά κύτταρα και νευρικά κύτταρα - δρουν μαζί σε ένα περίπλοκο σύστημα σε κάθε έναν από μας. Για να διατηρηθεί η κανονική πίεση στα κύτταρα, είναι σημαντικό το νερό να μπορεί να διέρχεται μέσω του κυτταρικού τοιχώματος. Και αυτό γίνεται δια μέσου πόρων στην εξωτερική μεμβράνη του κυττάρου. Η εμφάνιση και η λειτουργία αυτών των πόρων, παρέμενε για μεγάλο χρονικό διάστημα ως ένα από τα κλασικά άλυτα προβλήματα της βιοχημείας. Μόλις γύρω στο 1990 ο Peter Agre ανακάλυψε το πρώτο κανάλι νερού. Όπως και πολλά άλλα στο ζωντανό κύτταρο, και αυτό είχε να κάνει με μια πρωτεΐνη όπου η συγκεκριμένη έχει μοριακό βάρος 28kDa και μετονομάστηκε σε aquaporin, "πόρο νερού". Ο Agre έλαβε το Βραβείο Νόμπελ Χημείας του 2003 για την ανακάλυψη των διαύλων νερού.
Η διαχωριστική μεμβράνη μεταξύ του κυττάρου και του εξωτερικού κόσμου - συμπεριλαμβανομένων και των άλλων κυττάρων - απέχει πολύ από το να είναι ένας αδιαπέραστος τοίχος. Αντίθετα, τη διαπερνάνε διάφορα κανάλια. Πολλά από αυτά είναι ειδικά προσαρμοσμένα σε ένα συγκεκριμένο ιόν ή μόριο και δεν επιτρέπουν να περάσει κανένας άλλος τύπος χημικής δομής. Στην εικόνα βλέπουμε στα αριστερά ένα κανάλι ύδατος και στα δεξιά ένα κανάλι ιόντων.
