http://lechebnaya-glina.ru » Материя организма

Состояние воды в живой клетке

Автор: lenka   Май 7, 2015 Нет комментариев

Краеугольным камнем представлений о процессах, протекающих в клетке, явился вопрос о «связанном» состоянии воды ротоплазме, а главной проблемой, на изучение и объяснение которой были направлены основные силы «клеточных» физиологов, стала проблема ассиметричного распределения ионов Na+ и K+ межклеточной среде и в протоплазме клетки. «Протоплазменщики» и «мембранисты» давали этому экспериментальному факту совершенно разные объяснения.

Основным положением протоплазменной версии является утверждение, что вода в цитоплазме находится не в свободном, а в связанном состоянии и что именно это состояние воды отвечает за основные процессы регулирования химического состава цитоплазмы. В самом начале ХХ в. «протоплазменщик» М. Фишер

[4, 5] развивал идеи о различии концентраций ионов Na+ и K+ в клетке и вне ее как проявление свойств ее протоплазмы. На базе представлений о свойствах протоплазмы и «связанной» воды и в контакте с идеями и взглядами развивавшейся в то время физики В. В. Лепешкиным в 1930 г. [6, 7] была предложена вполне «физичная» теория функционирования живой клетки, согласно которой «живое вещество» клетки представляло собой соединен

ные с водой комплексы белков и липидов, чувствительные к внешним воздействиям.
Представления о «связанной» воде в живой клетке не были пустой выдумкой «клеточных» физиологов того времени. Они базировались на важнейшем экспериментальном факте, свидетельствующем об отличии протоплазмы от обычного водного раствора. Таким экспериментально показанным многими исследователями свойством протоплазмы живой клетки была ее сниженная по сравнению с обычной водой растворяющая способность. Это свойство протоплазмы было Россом Гортнером еще в 1930 г. обозначено как «нерастворяющая» вода [8], и оно свидетельствовало в пользу протоплазменной модели клетки.

Однако множество приверженцев было и у мембранной модели клетки, и в качестве аргументов они тоже использовали растворяющие свойства протоплазмы. В 1930 г. против протоплазменной модели живой клетки выступил известнейший в то время биохимик Арчибальд Хилл. Его работы [9, 10] и яркий доклад в том же году на заседании Фарадеевского общества сыграли главную историческую роль в том, что представления о главенствующей роли мембраны в функционировании клетки одержали верх над более ранними и весьма в то время продвинутыми представлениями о «связанной» воде в протоплазме живой клетки и об её роли в управлении обменом калием и натрием с межклеточной
жидкостью. В докладе и в упомянутых работах А. Хилл продемонстрировал, что мочевина одинаково растворяется как в воде, омывающей мышечные клетки, так и в самих этих клетках. Из этого факта он сделал вывод, что клеточная вода находится в свободном состоянии и ни в коей мере не является «связанной», или «нерастворяющей». А если клеточная вода ничем не отличается от воды обычной, то избирательное распределение растворенных веществ между клеткой и внеклеточной средой никак с водой не связано

может определяться только свойствами клеточной мембраны. На основе своих результатов А. Хилл утверждал, что содержимое клетки представляет собой просто водный раствор электролитов,

прежде всего K+, и это утверждение легло в основу мембранной модели клетки, к тому же представлявшейся более понятной, лучше аргументированной по сравнению с более старой и плохо аргументированной «протоплазменной» версией.

А. Хилл настолько сумел убедить тогдашнее сообщество биофизиков в своей правоте, что, по сути дела, раз и навсегда похоронил протоплазменную модель клетки. Результаты его экспериментов представлялись бесспорными. Более того, они далее многократно повторялись и подтверждались в работах других биохимиков, неизменно поддерживая уверенность в справедливости мембранной версии физиологии клетки. Так в чём же дело? Была ли ошибка в результатах А. Хилла, сыгравших столь важную роль в развитии клеточной физиологии, и в чем она состояла?

Рассмотрение экспериментов А. Хилла с чисто биохимических позиций не обнаруживает в них какихлибо ошибок. Однако далее будет показано, что ошибка состоит не в качестве экспериментов, а в том, что для них бралась протоплазма мёртвых клеток. Но вода этой протоплазмы, потеряв свою структурированность, действительно приближается по своим свойствам к чистой воде. Более того, можно утверждать, что все результаты, относящиеся к исследованиям свойств воды в протоплазме, будут напрямую зависеть от состояния живой клетки, на базе которой проводится исследование: чем она менее «живая», тем слабее будут выражены все эффекты, относящиеся к «связанности» воды. И уж совсем неудачным объектом является протоплазма, «вытекшая» из клетки, а такие объекты постоянно использовались в работах 30х годов, представленных в биофизической литературе, в период становления будущей мембранной теории клетки.

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Еще не оценили)
Загрузка...

Выразить свое мнение:

Копирование и использование материалов сайта разрешено только при наличии прямой ссылки на источник.
Голубая глина и белая для масок для лица и волос. Фитотерапия и спирулина