биомолекула.ру. Взгляд изнутри.
 

Логин:
Пароль:


Вопрос к редакции

Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция

[18 декабря, 2008 г.]

В ноябре 2008 года в издательстве «Наука» (Санкт-Петербург) вышла в свет книга

Гильберт Линг
Физическая теория живой клетки
Незамеченная революция

Все мы со школьной скамьи знаем, какую важную роль в жизни клетки играет мембрана. Автор книги считает, что ее роль во многом преувеличена и даже искажена. Барьерную функцию между клеткой и средой играет, согласно автору, структурированная вода, а не билипидный слой, покрывающий, как принято думать, ее поверхность. Это свойство внутриклеточной воды не имеет ничего общего с некими «тайнами живой воды», ставшими предметом многочисленных спекуляций. В основе особого состояния воды в клетке лежит простое физическое явление: возрастание дипольного момента молекулы воды при взаимодействии с фиксированными зарядами на белках, в результате чего прочность водородных связей между молекулами возрастает, что и способствует появлению обширных и упорядоченных водных структур. Далее Линг утверждает, что молекулы белков являются электронными машинами. Благодаря изменению электронной плотности на функциональных группах белков изменяется характер их взаимодействия с водой, с ионами и другими веществами. В одном состоянии карбоксильные группы белков селективно связывают ионы K+, в другом — Na+. Главный вызов, который бросает Линг общепринятым представлениям — это утверждение, что теория натриевого насоса нарушает закон сохранения энергии. Его подсчеты показывают, что для поддержания наблюдаемого обмена ионами K+ и Na+ между клеткой и средой насосу требуется в несколько тысяч раз больше энергии, чем клетка способны произвести. В книге с новых позиций рассматриваются четыре фундаментальных свойства клетки: полупроницаемость, избирательность в поглощении веществ из среды, осмотическая стабильность и способность генерировать электрические потенциалы. Нет сомнения, что эта книга даст пищу для размышлений всем любознательным. Прав автор или нет, но одно бесспорно: его подход дает толчок активному переосмыслению самых разнообразных проблем биологии и физиологии клетки, включая азбучные истины. Книга рассчитана на студентов старших курсов, аспирантов и специалистов в области биофизики, биохимии и физиологии клетки.
Подробности см. здесь: http://www.bioparadigma.spb.ru/russianling/russianling.htm

Вопрос задал: Vladimir Matveev (http://www.bioparadigma.spb.ru/russianling/russianling.htm).

Число просмотров: 522.

Вернуться в раздел «Вопрос к редакции»

 

Комментарии

(Оставить комментарий) (показывать сначала старые комментарии)

Re: Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция

Матвеев Владимир — 22 мая, 2011 г. 12:01. (ссылка)

Российская научная конференция с международным участием «Актуальные проблемы токсикологии и радиобиологии» Санкт-Петербург, 19-20 мая 2011 г. Организатор: Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова, кафедра военной токсикологии и медицинской защиты.

Доклад: А.И. Грицук, В.В. Матвеев, Н.А. Грицук. «Физическое состояние ионов калия в живой клетке и радиобиологические эффекты инкорпорированного 137Cs».


А.И. Грицук - Гомельский медицинский университет, Гомель, Беларусь,
В.В. Матвеев - Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия.
Н.А. Грицук - ЗАО «Современные медицинские технологии», Санкт-Петербург, Россия.

Видеозапись В.В. Матвеева (http://vladimirmatveev.ru).

(ответить)

Re: Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция

Дмитриенко Денис — 23 марта, 2011 г. 22:32. (ссылка)

А в чем, собственно, вопрос к редакции?

(ответить)

Re: Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция

Матвеев Владимир — 23 марта, 2011 г. 12:22. (ссылка)

Клетка, как ее видит Линг, оказалась удобной для физического анализа. Появилась первая работа в этом направлении:
Prokhorenko DV and Matveev VV. The significance of non-ergodic property of statistical mechanics systems for understanding resting state of a living cell. British Journal of Mathematics & Computer Science. 2011;1(2):46-86.
Аннотация на русском:
Развитие наших представлений о физической основе жизни необходимо для понимания всех жизненных процессов, протекающих в живой клетке. Американский физиолог Гильберт Линг, в рамках своей физической теории клетки, внес принципиально важное понятие - "состояния покоя клетки". Это состояние выделяется им как самостоятельное устойчивое термодинамическое состояние живого вещества, в котором запасена энергия, необходимая для совершения всех видов биологической работы. Оно характеризуется сниженной энтропией системы по сравнению с ее активированным состоянием. Основной энтропийный вклад делает внутриклеточная вода (самый многочисленный компонент с концентрацией около 14 М), находящаяся в покоящейся клетке в связанном, квазикристаллическом, состоянии. При активации клетки вода десорбируется и энтропия системы резко возрастает, свободная энергия системы снижается, затрачиваясь на биологическую работу.
Однако линговский подход в термодинамическом плане качественный и нуждается в более конкретной характеристике. С этой целью мы предлагаем новый термодинамический подход к изучению линговской клетки, в котором центральное место занимает свойство неэргодичности, недавно доказанное для широкого класса систем статистической механики [5]. Во многом, эта новая термодинамика совпадает с обычной квазистационарной термодинамикой и оказывается совместимой с принципами линговской клетки, однако справедлив и ряд новых частных результатов, учитывающих факт существования нескольких нетривиальных коммутирующих между собой интегралов движения, существование которых вытекает из неэргодичности системы (линговской клетки).
Полученные результаты позволили нам наметить общие термодинамические подходы к объяснению некоторых известных физиологических явлений, которые могут быть использованы для дальнейшего физического анализа этих явлений с привлечением конкретных физических моделей.
Полный текст: http://vladimirmatveev.ru

(ответить)

Re: Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция

Матвеев Владимир — 3 декабря, 2010 г. 14:12. (ссылка)

Вопросы, связанные с теорией Линга обсуждаются также и здесь:
http://biomolecula.ru/content/767
http://biomolecula.ru/?page=content&id=743

(ответить)

Re: Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция

Старокадомский Петр — 23 апреля, 2009 г. 15:46. (ссылка) (свернуть ветвь)

Боюсь, что эта теория ошибочна. Много диагностических методов основано на анализе фосфолиидного состава мембран. Так можно определить апоптоз клетки и ряд раковых заболеваний. Структурированная вода не даст такх результатов, а на сегодня это - уже общепринятые лабораторные методы.
Кроме того, микроскописты еще прошлого века окрашивали "стенку" клетки различными красителями. Только жиро-растворимые красители окрашивали мембрану.
Кроме того, все современные методы разрушения клеток основаны на обработке клеток жиро-растворимыми агентами - и это всегда работает. Если по рассеяности ты не добавишь его - лизиса не произойдет...

Понимаете, в чем сложность новой теории - она не согласуется с "бытовыми", базовыми, лабораторными навыками. И назови белки хоть электронными ультроквазиантротронами, все функции их остаются прежними. И вода - какой бы она структурированной не была - не станет жиром, а значит не получит свойства жира, а значит все наши привычные ощущения за всю жизнь - не верны. Или не верна в принципе сама теория. Я думаю, автор был не прав.

(ответить)

Re: Re: Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция

Vladimir Matveev — 23 апреля, 2009 г. 18:13. (ссылка) (свернуть ветвь)

Прочтете книгу --- все Ваши вопросы разрешаться сами собой.

(ответить)

Re: Re: Re: Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция

Старокадомский Петр — 23 апреля, 2009 г. 23:04. (ссылка) (свернуть ветвь)

Не поделитесь ссылкой на скан русского издания? (можете дать ее прямо здесь - я ее сразу удалю)

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция

Матвеев Владимир — 19 ноября, 2010 г. 08:26. (ссылка)

Ознакомительная (урезанная) версия книги стала доступной:
http://www.bioparadigma.spb.ru/russianling/russianling.htm
(поскольку электронная версия книги урезана, ссылку можно не удалять).
Тем не менее, первые 11 глав приведены полностью (11-ая глава посвящена многослойной адсорбции воды развернутой молекулой белка).
На этой же странице есть ссылка и на рецензии.

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция

Vladimir Matveev — 24 апреля, 2009 г. 08:10. (ссылка)

Умельцы еще не успели изготовить скан... :)

(ответить)

Яндекс.Метрика

© 2007–2015 «биомолекула.ру»
Электропочта: info@biomolecula.ru
О проекте · RSS · Сослаться на нас

Дизайн и программирование —
Batch2k15.

Сопровождение сайта — НТК «Биотекст».

Условия использования сайта
Об ошибках сообщайте вебмастеру.