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

Факторы среды, действующие при кристаллизации воды в сплошные (лёд) и фрактальные кристаллы

Автор: lenka   Май 8, 2015 Нет комментариев

Классическая кристаллизация воды с образованием льда — это фазовый переход из жидкой однородной (континуальной) фазы воды в твёрдую фазу. При нормальном атмосферном давлении (1 атм.) фазовый переход происходит, когда температура среды понижается ниже 0 ºС. Совокупность параметров среды — давления и температуры, — отвечающих фазовому переходу, а также континуальность (чистота) самой воды совместно определяют рост кристалла, поскольку в жидкой фазе молекулы воды непрерывно подходят к вакантным местам в растущей решетке кристалла льда. Результат такого перехода (образование льда) общеизвестен и постоянно наблюдаем в природе. Известно, что кристаллизация воды с образованием льдов происходит с выделением избытка свободной энергии в жидкую фазу. Далее длительное существование образующегося кристалла (льда) обеспечивается температурой среды ниже температуры фазового перехода. Разрушение же такого кристалла (таяние льда) происходит только при поступлении к нему внешней (тепловой) энергии.
Очевидно, что в живой клетке, температура которой всегда выше температуры фазового перехода, вода по классическому механизму кристаллизоваться не может. В живой клетке из всех механизмов самоорганизации воды остается только её самоорганизация в кристаллическое состояние «по Бульенкову».
Не только температура, но и все остальные условия, в которых происходит кристаллизация воды в живой клетке, полностью отличны от тех, которые необходимы для реализации кристаллизации классической. Средой, в которой происходит самоорганизация воды в живой клетке, является цитоплазма, и, конечно же, очевидно, что комплекс параметров среды в цитоплазме полностью отличается от комплекса параметров в массиве чистой (однородной, континуальной) воды. В цитоплазме нарушены два главных условия классической кристаллизации воды. Вопервых, температура цитоплазмы живой системы при нормальном давлении (1 атм) может достигать 40 ºС, т. е. весьма далека от температуры фазового перехода (0 ºС). А вовторых, жидкая фаза цитоплазмы (вода) является резко дисконтинуальной (сильно неоднородной) средой, поскольку заполнена химически активными биомолекулами и ионами. С позиций классической кристаллографии совершенно очевидно, что в таких условиях кристаллизация воды в любой из известных льдов невозможна, и именно это знание поддерживает абсолютное убеждение всех биологов в том, что единственным состоянием воды в живых системах может быть только её жидкое состояние.
Однако принципы обобщённой кристаллографии уже показали нам, что набор факторов среды, т. е. условий, при которых возможно образование кристаллических состояний, в том числе — и для воды, является значительно более широким, чем это считалось раньше,31 как более широким является и сам набор этих состояний. Этим условиям не противоречит ни отсутствие массива жидкой фазы кристаллизующегося вещества, ни дисконтинуальность среды, вследствие которой молекулы к растущей кристаллической структуре поступают неравномерно во времени. Более того, дисконтинуальность среды облегчает именно образование энергонапряжённых фрактальных нитевидных кристаллов с периодически повторяющимися элементами — спиралями 30/11. Т. к. в этом случае подход молекул (димеров) воды к растущим кристаллическим нитям затруднён по сравнению с массивом чистой воды, нити растут в последовательности неравномерных во времени элементарных актов присоединения новых элементов к кристаллической структуре. Валентные связи воды предполагают возможность роста боковых нитей того же типа 30/11. Образующиеся при этом объёмные параметрические фрактальные структуры воды необычайно разнообразны, поскольку собраны по разным алгоритмам сплетения групп. С точки зрения фазового состояния вещества (упорядоченное, долгоживущее) эти модульные структуры следует относить к «твёрдому телу», в связи с чем их с полным основанием называют фрактальными кристаллами. Слабые водородные связи, объединяющие структурные единицы такого фрактального кристалла, позволяют ему реагировать на внешние воздействия, в том числе на электромагнитные поля низкочастотного диапазона, не изменяя существенно строения частей системы [87]. Кроме того, при росте протяжённого фрактального кристалла, непрерывно идущего при последовательном доступе молекул к растущей структуре, изза тех же слабых связей происходит иерархическое изменение строения уже сложившихся уровней под влиянием вновь возникающих.
Основным элементом самоорганизации воды в фрактальные кристаллы является структура, получившая в кристаллографии воды наименование «спираль 30/11». Компьютерная модель такой спирали (рис. 10) показывает, что она представляет собой трубку с внутренним диаметром порядка 3.2 нм по кислородному каркасу, внутри и снаружи выложенному протонами [131]. Поскольку протоны обладают магнитными моментами, эта структура является

chast2_html_39983ec3chast2_html_7c577e59

Рис. 10. Компьютерная модель элемента фрактального кристалла воды — спирали 30/11.

а — продольный вид, б — поперечный вид

(этот рисунок в цвете — Приложение, рис. 10*)

парамагнитной и способна взаимодействовать с внешними магнитными полями.

Фрактальные энергонапряжённые кристаллы воды, образующиеся в цитоплазме живых клеток, соединяются с биополимерами водородными связями. Для белков наиболее энергетически выгодной является присоединение воды к группе N–H пептидной связи белка [132]. Поддерживаемые энергией, поступающей от биополимеров, фрактальные кристаллы образуют обширные, постоянно нарастающие иерархические структуры, которые объединяют сотни молекул воды. Однако, поскольку эти кристаллы существуют в цитоплазме клетки, насыщенной химически активными веществами и при достаточно высокой температуре, одновременно с ростом водных структур происходит их разрушение. При одновременной реализации обоих механизмов — роста разветвлённых структур водных фрактальных кристаллов и их разрушения — создаётся некий «динамический баланс», благодаря которому в цитоплазме клетки наряду с водой структурированной присутствует и вода неструктурированная. И поскольку фрактальная водная структура — это кристалл, т. е. структура твердотельная, на его существование не влияет температура среды: до тех пор, пока к нему поступает энергия, он не может «замерзнуть» или «расплавиться». Естественно, что такая «вода» не похожа на обычную жидкую воду и не имеет проводимости в её обычном физикохимическом понимании. 32 В клетке соотношение между структурированной и неструктурированной долями воды зависит только от интенсивности потоков энергии, текущих в ней. Если живая система (клетка) умирает и соответственно в ней прекращается движение энергии, то баланс между структурированной и неструктурированной водой быстро смещается в сторону последней, поскольку энергонапряжённые структуры водных кристаллов распадаются в том же темпе, в котором прекращаются биохимические процессы в тканях. Для различных тканей этот процесс составляет от минут до нескольких часов и даже суток [133]. В результате водная среда (цитоплазма) умёрших клеток становится обычным водным раствором с высокой концентрацией примесей. В этой «мёртвой» цитоплазме вода, контактирующая с растворёнными в ней биополимерами, биомолекулами, ионами и т. д., взаимодействует с их поверхностью в соответствии с законами сорбции, гидратации, химических взаимодействий и т. д., образуя множество различных химически обусловленных продуктов, в том числе — кластерные и клатратные структуры, протяжённостью в несколько монослоёв воды. При этом в значительной степени восстанавливается как проводимость, так и растворяющая способность цитоплазмы, т. е. её «аномальное» поведение практически исчезает.

Таким образом, принципы обобщённой нелинейной кристаллизации, расширив общие представления о возможностях самоорганизации воды, позволяют объяснить различия в проявлении «связанности» воды в живых биологических системах (in vivo) и в системах мертвых (in vitro). Эти различия проистекают из того, что в живых системах присутствие связанной воды в виде фрактальных энергонапряженных кристаллов поддерживается избытком энергии, постоянно подводимой к биополимерам в экзоэргических химических реакциях, например, реакциях с универсальным носителем энергии — молекулами АТФ.
В неживых клеточных системах, как и в модельных системах in vitro, изза отсутствия поступления энергии от внешних источников к молекулярным системам, фрактальные структуры воды не поддерживаются, и в условиях цитоплазмы они полностью разрушены. А потому у поверхности биополимеров в «мёртвой» цитоплазме имеет место обычная сорбция воды, а массив остальной несвязанной воды ведёт себя в полном соответствии с представлениями химии, т. е. почти, как обычный растворитель.

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