химический каталог




Общая биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

дняя амплитуда спонтанных 0,4 мВ = потенциалов

Совпадение вычисленных и наблюдавшихся значений рх оказалось превосходным. В частности, согласно закону Пуассона

Ра = nJN — ехр (— т),

где По — число реакций, в которых освобождается 0 порций, равное в рассматриваемой серии 18, N — полное число импульсов. Имеем

т = In (tf//i„) = In (198/18) = 2,4

вместо опытного значения 2,33.

Мы не касаемся здесь множества важных физиологических, фармакологических и медицинских проблем, связанных с синап-тической передачей (см. [5, 85, 94]).

Очевидно, что нейросекреция и химическая рецепция в постсинаптической мембране ставят ряд вопросов перед биофизикой. «Квантование» выделяемого АХ заставляет думать, что нейросекреция представляет собой кооперативный молекулярный процесс, к рассмотрению которого можно подойти на основе элект-ронно-конформационных взаимодействий. Те же идеи могут оказаться полезными для понимания сущности возникновения нового импульса в ответ на воздействие медиатора. Построение соответствующих кинетических моделей — задача вполне реальная, но мы располагаем пока слишком скудной экспериментальной информацией о молекулярной структуре систем, участвующих в синапсах.

Проблемы синаптической передачи непосредственно связаны с исследованиями нейронных сетей, посредством которых моделируется высшая нервная деятельность. Рассмотрение этих вопросов выходит за рамки книги. Существующие модели имеют математический, но не физический характер, так как мы не располагаем еще достаточными знаниями о явлениях высшей нервной деятельности (см. монографию [95]).

Г Л А В А 5

МЕХАНОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

§ 5.1. ТЕРМОДИНАМИКА МЕХАНОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Как показано в гл. 3 и 4, химическая энергия, запасенная прежде всего в АТФ, трансформируется в осмотическую и электрическую работу в процессах мембранного транспорта. Это — биоэнергетические процессы. К биоэнергетическим относятся и механохимические процессы, в которых химическая энергия трансформируется в механическую работу.

Жизнь невозможна без механического движения. Будучи «химическими машинами», клетки и организмы выполняют механическую работу, перемещаясь как целое или совершая перемещение своих функциональных частей в поле силы тяжести, преодолевая сопротивление воздушной или водной среды и т. д. Механическая работа производится в изотермических и изобарических условиях. Ее источником поэтому не может быть тепловая энергия. Естественно думать, чго механическая работа живой системы совершается за счет химической или (и) электрической энергии.

Конформационные превращения белков — изменения высших уровней их структуры — означают пространственное перемещение атомов и групп атомов, входящих в состав макромолекул. Если такое перемещение происходит в поле внешних сил, то совершается механическая работа. Ее источником может быть свободная энергия, выделяемая в ходе ферментативной реакции. Можно, следовательно, трактовать конформационное превращение белка как механохимический процесс, т. е. процесс прямого превращения химической энергии в механическую работу. Частным случаем такого процесса, реализуемого на микроскопическом уровне, является создание напряженного состояния субстрата в фермент-субстратном комплексе {см. [1]). В свою очередь, механическая энергия, запасенная в деформированной молекуле субстрата, используется для его химического превращения.

Пока дело ограничивается ферментативной реакцией в растворе, такое толкование дает мало нового. В любой химической реакции происходит перемещение атомов, но это не дает оснований называть реакцию механохимическим процессом.

Фермент — очень большая молекула, но говорить о механохими-ческих ее свойствах не имеет смысла. Это всего лишь замена термина «конформационный» на термин «механический».

Говоря о механической работе, мы имеем в виду движение в поле внешних сил макроскопической, надмолекулярной системы. Очевидно, что если молекулы фермента входят в состав такой системы, то при надлежащей ее организации она может в целом осуществлять механическое движение и производить работу за счет свободной энергии химической ферментативной реакции. Следовательно, рабочие вещества механохимических систем в живых организмах или часть таких веществ могут быть белками — ферментами. Более того, они должны ими быть. Источник механической работы — химическая энергия. Но любые биохимические реакции протекают с непременным участием ферментов. Механохимия живых систем есть ферментативная механохимия. Как мы увидим, трудно представить себе какую-либо иную причину механохимического процесса в клетке и в организме, кроме конформационных превращений белков в надмолекулярных системах, в результате которых развиваются тянущие или толкающие усилия.

Прежде чем обратиться к непосредственному рассмотрению биологических механохимических процессов, необходимо ознакомиться с их термодинамическими основами.

Превращение химической энергии в механическую работу и обратно может выполняться циклически работающей «машиной»

страница 74
< 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

Скачать книгу "Общая биофизика" (4.77Mb)


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

 

 

Реклама
ручки linea cali jet 1425
купить не дорогой дом на новой риге
учится на флориста в москве
губернаторский, дворец культуры касса ульяновск билеты

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
(06.12.2016)