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

Биополимер—вода

Автор: lenka   Май 8, 2015 Нет комментариев

Отношение современной биохимии к тому факту, что вода
протоплазме находится в «связанном» состоянии, можно было бы характеризовать как некое «промежуточное». С одной стороны, биохимия как бы смирилась со «связанностью» воды, и такого рода утверждения уже стали появляться в биохимических статьях и монографиях [29]. В то же время признание связанного состояния воды в цитоплазме должно было бы изменить представления о «свободно плавающих в воде биополимерах», излагаемые учебниках, но этого не происходит. «Связанное» состояние воды при рассмотрении внутриклеточных механизмов в физиологии попрежнему не учитывается. Это отношение к состоянию системы биополимер—вода становится очевидным, когда на живые системы даже в новейших физиологических работах попрежнему переносятся результаты экспериментов, проводимых in vitro с достаточно разбавленными водными растворами биополимеров, а конформации биополимеров изучают компьютерным моделированием на основании данных об их первичных структурах, полученных, основном, массспектрометрическими методами.

Но сохранение скептического отношения большинства биохимиков к утверждению о «связанности» воды в живой клетке, вообще говоря, понятно, ибо какова она, эта «связанная» вода, до настоящего времени неясно, и механизмов «связывания» воды в литературе практически столько же, сколько авторов работ на эту тему. Представления о несвободной внутриклеточной воде, составляющие основу «протоплазменной» модели живой клетки, разделялись многими биологами, даже несмотря на победу её мембранной версии. Э. Бауэр в «Теоретической биологии» [16] писал о жидкой среде клетки как о коллоидальных водных растворах и называл «живым веществом» биомолекулы с упорядоченным распределением молекул воды в пограничном слое. Д. Н. Насонов [12], А. С. Трошин [13], А. СентДьерди [80], Г. Линг [3], Дж. Поллак [82], Э. Дел Гжудичи и В. Воейков [129, 130] в своих работах предлагали различные модели «упорядочения» воды вблизи поверхностей биомолекул. Для А. СентДьерди это — «ледяные» кристаллы; у Д. Насонова и А. Трошина — многослойная абсорбция на биомолекулах; Дж. Поллак развивает идею цитоплазмы в виде связанной воды, представляя её как гель, где связанность определяется физической адсорбцией на поверхности биополимеров, а все конформации белков происходят изза изменения физикохимических свойств этого геля; Г. Линг предлагает механизм связывания воды через электрические свойства её диполей; а Э. Дел Гжудичи строит теорию связанной воды как набора неких «когерентных доменов» и т. д. Но даже Г. Линг, считающий факт связывания воды биополимерами важнейшим параметром в молекулярной биохимии и утверждающий, что неучёт роли водной среды и вытекающая из этого ошибочная трактовка функций клеточных органелл и цитоплазмы клетки ведут биологию к неминуемому краху, не приводит физической модели, способной поддержать это утверждение. Да и для всех приводимых в биохимической литературе механизмов легко обнаруживается их физическая уязвимость, но и их авторы, как правило, не претендуют на то, что они — физики. Однако главное, что все эти механизмы связывания воды в цитоплазме живой клетки предлагаются их авторами вовсе не как неотъемлемое свойство живого. Понятие «связанности» воды вводится ими только для того, чтобы далее использовать его для объяснения какоголибо свойства живой клетки, чаще всего — преимущества в растворении (удержании) ионов одного типа по сравнению с другими (калия перед натрием или кальция перед магнием и т. д.). А как влияет связанность воды на другие процессы в клетке — на движение биополимеров, на молекулярную динамику и т. д. — рассматривается весьма формально. В результате вопрос о том, что же такое «связанная» вода в живой клетке, несмотря на обилие публикаций на эту тему, до сих пор является открытым.
В разделе 5.4 (предыдущая глава) рассматривались теоретические основы обобщённой кристаллографии, из которых следует, что у воды есть еще одна, ранее не известная и потому не рассматриваемая в биохимических исследованиях форма кристаллизации, а именно кристаллизация в линейные фрактальные энергонапряжённые кристаллы. Такие кристаллы детерминированно и постоянно образуются в жидкой фазе воды при температурах, существенно превышающих температуру фазового перехода при классической кристаллизации.
Время жизни этих жидкокристаллических структур, как уже говорилось в 5.4, достаточно мало. При комнатной температуре время жизни водных кристаллов в континуальном массиве чистой воды составляет несколько наносекунд и определяется соотношением между величиной свободной энергии, выделяющейся при кристаллизации и идущей в данном случае на поддержание энергонапряжённых связей кристалла, и температурой среды, способствующей их разрушению. На время их жизни существенно влияет состав и концентрация химических примесей в воде, а также доступ к источникам энергии, в связи с чем далее рассмотрим кристаллизацию воды в цитоплазме более подробно.

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