химический каталог




Общая биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

баний ЛМН, исходящий из модели А. Хаксли, проведен Абботом [214].

Мы не располагаем пока количественной теорией автоколебаний ЛМН, тем более, молекулярной теорией. Необходимо обоснованное получение кинетических уравнений и нахождение их нестационарных решений. По-видимому, в этих уравнениях будут фигурировать в явном виде упругие элементы, имеющие молекулярное истолкование. Ясно, что автоколебания ЛМН представляют собой четкую и весьма интересную физическую проблему.

§ 5.10. ЗАДАЧИ ФИЗИКИ МЫШЦЫ

Все изложенное показывает, что перед физикой мышцы стоит множество нерешенных проблем. Несмотря на громадное число работ, посвященных всем трем аспектам мышечного сокращения— структурному, биохимическому и физико-механическому,— мы еще далеки от полного понимания и моделирования процессов, происходящих в мышце.

Молекулярная структура толстых и тонких нитей продолжает оставаться предметом интенсивных исследований. Толстые мио-зиновые нити имеют, по-видимому, высоко упорядоченное строение [149]. Еще не ясно, какова его функциональность и как оно связано со строением макромолекул миозина.

Не меньшего-внимания требует актин, который является более универсальным компонентом тонких нитей в мышцах различного происхождения, чем миозин в толстых нитях. Актин фигурирует и в других сократительных системах (см. § 5.11).

Еще не исследована детальная структура мышечных белков— как сократительных, так и регуляторных. Ее изучение является необходимым условием построения подлинной молекулярной теории мышечного сокращения. Очевидно, что необходимо знание как равновесной структуры, так и динамики ее конформационных превращений, ответственных в конечном счете за механохимические процессы в мышце. Как уже указывалось, не§ 5.10. ЗАДАЧИ ФИЗИКИ МЫШЦЫ

269

возможно пока уверенно локализовать важнейшие конформационные превращения, создающие толкающее или тянущее усилия. Мы не знаем, где именно они происходят — в тяжелом или легком меромиозине, в актине или во всех участниках процесса одновременно.

Обычные структурные методы — рентгенография и электронная микроскопия — здесь недостаточны. Нужны скоростные методы исследования, позволяющие следить за динамикой. Франк и его сотрудники развили оригинальный метод, основанный на оптической дифракции, который позволяет регистрировать изменение структуры мышцы при ее одиночном сокращении каждую миллисекунду. С помощью этого метода удалось обнаружить периодичность, «зубчатость» процесса [150]. Пока не ясно, как следует интепретировать эти интересные результаты.

Для изучения молекулярной динамики мышцы было бы очень важно создать метод скоростной рентгенографии. Это оказывается возможным с помощью синхротронного излучения. Первые результаты исследования мышцы таким методом, полученные Вазиной и сострудниками, являются многообещающими (см. [218]). Удалось провести рентгенографическую «киносъемку» мышцы с разрешением до 0,003 с.

Со структурными, конформационными событиями в мышце тесно связаны биохимические процессы. Мы имеем здесь дело с электронно-конформационными взаимодействиями в АТФ-азе, активируемой ионами Са++ и Mg"*"1" [93]. Активация происходит, по-видимому, при непосредственном участии регуляторных белков. Полная биохимическая картина процесса пока не получена.

Мы располагаем сведениями о физико-механических свойствах мышцы, относящимися, главным образом, к ее стационарному сокращению. Твердо установлено уравнение Хилла и дан его теоретический вывод. Однако и в этих условиях нет ясной картины теплопродукции мышцы и здесь необходимы дальнейшие исследования. Еще меньше известно о релаксации мышцы и об ее удлинении под нагрузкой, превосходящей Р0. Релаксация несомненно определяется уходом ионов Са++ из саркоплазмы в ретикулум, сопровождаемым изменением химической энергии

jj^Attj. Количественная модель и теория этого процесса, как

и процесса вынужденного удлинения, отсутствуют.

Чрезвычайный интерес представляет экспериментальное и теоретическое изучение кинетики нестационарных процессов в мышце—появления колебаний при быстром отпуске и, в особенности, автоколебаний мышц насекомых. Как уже указывалось, мы встречаемся здесь с нелинейными процессами, имеющими весьма общий характер в биологических системах (см. гл. 8).

И, тем не менее, ряд важнейших положений физики мышцы можно уже считать установленным. Наиболее общее положение состоит в неразрывной связи механохимии с ферментативной активностью рабочих веществ механохимической системы — сократительных и регуляторных белков. Отсюда следует, что принудительное конформационное изменение белка, вызванное механическим воздействием, должно изменять его ферментативную активность. Это положение, высказанное в работе [151] (см. также [152]), было подтверждено прямыми опытами. Воробьев и Кухарева помещали раствор миозина в динамооптиметр. Молекулы миозина подвергались деформации в гидродинамическом поле, и при этом действительно изменялась АТФ-азная активность миозина [153]. В работах [154—156] показано сильное влияние ультразв

страница 95
< 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
аренда помещения для вещей
цена глаз шаринган
концерт кристины орбакайте в москве 2016 в декабре цены
недорогие курсы кадровиков дистанционно

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
(02.12.2016)