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

Химические представления современной биофизики свойствах воды в живых системах

Автор: lenka   Май 7, 2015 Нет комментариев

Одним из основных принципов «мембранной теории клетки», уже упоминавшихся в предыдущем параграфе, является представление о воде как о средерастворителе для биополимеров, биомолекул и других молекул и ионов, находящихся в цитоплазме клетки. Это представление отражено во всех разделах учебников по биохимии и биофизике, посвящённых роли воды в биологических системах. В них подробно рассматриваются параметры молекулы воды в газовой фазе, заимствованные из учебников химии, аномальные свойства жидкой воды. Однако цель такого рассмотрения — чисто химическая: показать, каким хорошим растворителем является вода для полярных веществ, особенно белков пептидов, и как она взаимодействует с веществами неполярными, особенно с жирными кислотами. В качестве модельной системы для жидкой воды в биофизике также однозначно принимается континуальная модель структуры воды — «сетка водородных связей», причём какоелибо внутреннее структурирование воды не рассматривается, как невозможное по причине разрушения любых структур тепловыми процессами (эффект kT). Утверждается также, что вода, являясь диамагнетиком, никоим образом не способна взаимодействовать с магнитными полями. Тем самым всесторонне обосновывается мнение, фундаментальное для классической молекулярной биологии, что единственная функция воды — это быть растворителем для биомолекул, солей и ионов, взаимодействие которых в водных растворах обеспечивает все жизненные процессы клетки. Считать же, что вода может образовывать какиелибо долгоживущие структуры или взаимодействовать какимлибо об

разом с внешними электромагнитными полями, — это не просто неверно, это — лженаука [83].

Безусловно, в молекулярной биологии важной ролью воды признается её роль в гидратации биомолекул и в химических реакциях полимеризации. Гидратация изза её важности во взаимодействии биополимеров уже с 70х гг. интенсивно изучается как экспериментально, так и путём компьютерного моделирования [84, 85]. Однако, к сожалению, в математических экспериментах с биополимерами до настоящего времени полностью игнорируется склонность воды к самоорганизации, и целью такого моделирования остаётся только обсуждение роли гидратации в межмолекулярных биохимических взаимодействиях. Какаялибо иная роль воды
биологических системах не рассматривается даже в новейших монографиях, претендующих на «революцию в биофизике» [3].
Роль воды в межмолекулярных процессах не рассматривается даже там, где все биохимические взаимодействия происходят высокоразбавленных растворах, т. е. в работах, посвящённых происхождению жизни на Земле. Ни в одной из основополагающих работ, посвящённых проблемам возникновения жизни и подробно рассматривающих «условия на ранней Земле», никогда даже
не предполагалась какаялибо особая роль воды в первичной самоорганизации биополимеров. В работах, посвящённых предбиологической эволюции, вода всегда именовалась «водной средой», «средой первичных водоёмов» и т. д., т. е. была просто некоей средой самоорганизации будущих биомолекул, возможно, — укрытием от жёсткого ультрафиолета ранней Земли, материалом для синтеза, но не более. Не были оценены биофизикой поистине революционные утверждения Н. А. Бульенкова [86–88] о том, что именно вода в силу своего строения должна была играть управляющую роль в синтезе биополимеров на «ранней» Земле. Между тем в модели Н. А. Бульенкова в терминах нелинейной кристаллографии описана самоорганизация биополимеров в водной матрице, причём предложена версия того, что именно вода является средойматрицей, определяющей детерминистскую направленность первичного синтеза всех участников будущей живой системы. Его модель объясняет то взаимное соответствие структуры и свойств различных биомолекул, которое наблюдается в существующих живых системах и которое продолжает обсуждаться в молекулярной биологии. Она вносит в рассмотрение не учитываемый ранее фактор детерминированного влияния водной среды, в которой происходила самоорганизация биологических молекул. По Бульенкову, синтез биомономеров на «ранней» Земле, происходивший водной среде, сразу же определял их соответствие структуре воды, благодаря чему все современные биополимеры так хорошо взаимодействуют как с водой, так и друг с другом. Однако по сложившейся в биофизике традиции, в том числе — и в традиционном отношении к «химической» роли воды в живых системах, «водная» концепция Н. А. Бульенкова была так же проигнорирована биофизикой, как и любые другие работы, несущие информацию, отличную от традиционной.

«Классическое» биохимическое представление, трактующее воду в живой системе исключительно как химический растворитель, является коренным заблуждением современной биофизики. Без изменения взгляда на способность воды к самоорганизации при любых температурах, проистекающую из принципов обобщённой кристаллографии, биофизика не сможет трактовать множество экспериментально наблюдаемых фактов, протекающих как модельных, так и в живых системах.

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