|
|
Страница 87 - Разум природы и разум человека - А.М. Хазен - Философия как наукаОдна из составляющих возникновения жизни есть самопроизвольный синтез липидных мембран – биомембран. Их ведущая роль сохраняется для всех видов клеток, в частности, и для клеток, образующих нервные системы и мозг. Свойства биомембран уникальны – механическая прочность, сложная роль поверхностного натяжения при взаимодействиях с водой, высокие их качества как диэлектриков. Однако биомембраны некому спроектировать “с целью”. Их “сборка” происходит в случайных условиях. В результате липидные мембраны (как “неживые” физико-химические объекты) не могут сформироваться в виде однородной плёнки – “упаковочных мешков” для клеток и их составляющих. В процессе образования липидных мембран белковые молекулы, содержащиеся в окружающей жидкости, самопроизвольно случайно встраиваются в однородную поверхность мембраны в качестве “дефектов”. Это есть достоверный экспериментальный факт – аналог самопроизвольного “налипания мусора” на упаковочную плёнку. Случайно объединяется с липидной плёнкой то, что есть вокруг неё и может это сделать по физико-химическим причинам. Белковые молекулы этим требованиям удовлетворяют. Производство белков есть процесс, управляемый ДНК. Реально встраиваться в мембрану могут только те белки, которые существуют в окрестности в момент её построения. На каждом шаге синтеза информации в ДНК (и соответственно работы этой информации) она управляет гетерокатализом конкретных белков. В силу этого ДНК определяет состав белковых включений в липидные мембраны как функцию от чтения генетической информации в данном интервале онтогенеза. Сложная пространственная конфигурация белков и динамические взаимодейтвия составляющих их групп атомов позволяют молекуле белка, включенной в мембрану, выполнять роль канала для прохода через неё ионов. Молекулы белков в липидных биомембранах называют – ионные каналы. Результат: свойства мембраны (объединения липидов) – универсальны; селективная проницаемость мембран (зависящая от вида включенных в них белковых молекул) разнообразно конкретна и задана информацией в ДНК как запомненным случайным выбором. Эти причины создают широкий диапазон селективности для проницаемости мембран – от распознавания крупных молекул типа глюкозы, до сортировки отдельных ионов. Для нервных систем ключевыми являются ионные каналы и их свойства, связанные с проницаемостью, в первую очередь, для ионов натрия и калия. Эти ионы активно или пассивно перемещаются в каналах вдоль или против градиентов концентрации и электрических потенциалов. Клетки с такими мембранами есть нейроны вместе с их дендртами и аксонами. Ионный канал является сложной молекулярной “механической” структурой, в организации и работе которой существенны электрические силы и процессы. В частности, в белках широко распространены спиральные цепи. Они задают, несмотря на малость расстояний, относительно большие времена распространения механических возмущений при проходе ионов по каналу. Следствием этого является ограничение минимальных времён деполяризации мембраны при распространении нервных импульсов и возможность излучения и поглощения в нервной системе электромагнитных волн [58] – [61] дискретных частот. В своём метаболизме нейроны более зависимы от специфики условий в организме, чем соматические клетки. Возникновение и эволюция нервных клеток с этой точки зрения есть результат дегенеративного отбора (ослабляющего самостоятельность метаболизма клеток). Эти клетки выживают и становятся запомненным случайным выбором потому, что особенности ионной проницаемости оказываются важными для возникновения специфических процессов – электромеханических нервных импульсов. Нервные клетки мозга являются симбионтами в организме. У них генетическая основа отлична от других клеток и их выживание возможно в силу защиты гематоэнцефалическим барьером. Ввели постулат о ионных каналах в мембранах нервных клеток, а также основанную на нём модель генерации и передачи нервного импульса, А. Ходжкин и А. Хаксли. Они же поставили эксперименты, которые конкретизировали эту модель. Сегодня исследования ионных каналов есть направление нейробиологии с сотнями публикаций в год. Категория: Библиотека » Философия Другие новости по теме: --- Код для вставки на сайт или в блог: Код для вставки в форум (BBCode): Прямая ссылка на эту публикацию:
|
|