химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

амопроизвольно деформироваться, обладая двумя дискретными устойчивыми формами — изотропной и поляризованной.

2. Клеточный материал эпителиальной ткани рассматривается как сплошная среда, обладающая пассивной упругостью.

3. Механохимическая активность данной клетки подвержена контактному влиянию соседних. Этим обеспечивается кооперативность поляризации клеток.

Для расчета вводим параметр поляризации клеток р. В изотропном состоянии р — О, в поляризованном р > 0. Состояние пласта в целом характеризуем непрерывным скалярным полем p(r, *), где г — радиус-вектор, лежащий в плоскости пласта, t — время. Уравнение динамики поля имеет вид

I? = 4* f М + D»v V - « Sp aift. (17.31)

Здесь т — характерное время активной деформации клетки порядка 10 мин» Dp — кинетический коэффициент контактного переноса поляризации. Второй член справа имеет диффузионный характер; о.» — тензор касательных упругих напряжений, Sp—след тензора, %—коэффициент. Функция /(р) нелинейна — возможность перехода из изотропного состояния в поляризованное (механохимия!) связана с И-образной формой f(p). Последний член справа учитывает то обстоятельство, что всестороннее растяжение должно» препятствовать поляризации клетки, а сжатие — ей способствовать.

В отсутствие внешних сил источником упругих напряжений в пласте-являются касательные сдвиги, возникающие вследствие поляризации клеток. В первом приближении активное деформирующее напряжение можно считать изотропным в плоскости пласта и пропорциональным р:

an = ebihp. (17.32)

Реакция на это напряжение — вектор касательных смещений и находится из условия равновесия, релаксация к которому мгновенна в масштабе времени клеточной популяции, как это показывает опыт. Условие равновесия выражается уравнением

Eh

— gu -f- 5 8га<* div u -f* E grad p = 0, (17.33>

1 — a

где E и о — модуль Юнга и коэффициент Пуассона клеточного пласта, q — модуль сдвига подложки, h — толщина пласта. Из (17.33) получаем

где Ко(р)—цилиндрическая функция мнимого аргумента^имеющая лога» рифмическую особенность при р-*0 а убывающая как «~Р/Ур при больших р;

* 4 =

hE

Ul-a2)?

1/2

После подстановки (17.34) в (17.31) имеем замкнутое описание эволюции поля р(г, t).

В отличие от модели Тьюринга, в основу этой модели положены постулаты, вытекающие из опыта. Конечно, дальнейшее развитие теории требует исследований на молекулярном и надмолекулярном уровнях. Эти задачи еще не решались.

Анализ механохимической поляризационной модели показывает, что» система характеризуется сложным параметром

1* = /'(0)+--2дЕ. (17.35>

где Яр = 1/DpX. При значениях р < 0 поляризация клеток в пласте не может возникнуть самопроизвольно. При ц. ^ 0 происходит спонтанное включение механохимической активности, вызываемое неустойчивостью макросостояния р = 0 к флуктуационным возмущениям 6p(r, t). Возникает пространственно-модулированное распределение морфологической поляризация. Степень его упорядоченности зависит от отношения двух характерных длин: диапазона когерентности процесса контактной поляризации Др и радиуса Ri распространения упругой реакции на локальную поляризацию клеток.

При Яр ^ R& пространственно-модулированное стационарное распределение Р(г) представляет собой регулярную ячеистую структуру. В случае Rd > Rv реализуется нерегулярная пятнистая структура с размером пятен ие меньше -некоторого минимального промежутка между ними I ^ Rd.

Результаты анализа модели подтверждаются, в частности, данными о морфогенезе различных структур кожного покрова. Разметка этих структур определяется расположением зон морфологической поляризапии клеток в эпидермисе зародыша. Наблюдаются гексагональные решетки (в случае перьев) или нерегулярные распределения с ограниченными снизу промежутками (волосы, щетинки и т. п.).

Если размеры пласта L < Rd и Rv Вычленение в изначально однородной группе иеполяризованных клеток домена с выраженной поляризацией может возникать либо спонтанно (вследствие описанной неустойчивости), либо, при и. < 0, при воздействии локализованного внешнего стимула.

Эффект подавления обеспечивается тангенциальными натяжениями пласта.

Таким образом, эмбриональная регуляция действительно может объясняться коллективной механохимической активностью клеток.

Физико-математическое моделирование онтогенеза находится в начальной стадии. Очевидно, что исследование онтогенеза относится к наиболее интересным и важным разделам биофизики.

§ 17.11. Иммунитет

Специфические процессы клеточной дифференцировки ответственны за иммунитет, в частности, за продукцию антител в организмах позвоночных.

Строение и функции антител (AT), их взаимодействие с антигенами (АГ) описаны в § 4.8. Рассмотрим возникновение иммунитета.

Иммунная система служит для борьбы с болезнетворными микроорганизмами. Этим, однако, дело не ограничивается — иммунитет обеспечивает контроль за генетическим постоянством клеток организма. Главной задачей иммунной системы является устранение мутантных (в частнос

страница 221
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
металлический стол деревянной столешницей
синие буквы volvo на руль
столбик парковочный анкерный спа-3
цдкж официальный сайт схема зала цена билетов

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.07.2017)