Студенческий форум Физфака МГУ > Калиевые пруды и натриевые <b style="color:black;background-color:#ffff66">океаны</b>. Физические свойства протоклеток и происхождение внутриклеточной среды

Vladimir Matveev

29.7.2015, 13:34

Цитата

Будем рассматривать - будут ссылки. Жду конкретных вопросов.

В физиологии клетки один вопрос: почему белки способны селективно связывать калий В ПРИСУТСТВИИ натрия:
http://www.bioparadigma.spb.ru/hidden_hist...mages/fig15.gif
http://www.bioparadigma.spb.ru/hidden_hist...mages/fig16.gif
http://www.bioparadigma.spb.ru/hidden_hist...mages/fig18.jpg

Но поскольку белки могут оказаться слишком сложной системой для физики, предлагаю ознакомиться с этой статьей:
https://www.researchgate.net/profile/Murray...51a6fea7563.pdf
В ней речь идет о глине, которая тоже обнаруживает способность к селективному связыванию.

Какоткин Р. В.

29.7.2015, 15:49

Цитата

В физиологии клетки один вопрос: почему белки способны селективно связывать калий В ПРИСУТСТВИИ натрия:

Я уже ответил на этот вопрос. Возможно потому, что ионы способны образовывать слабосвязанные состояния, и для связи с такими ионами необходимо эти состояния разрушить.

Цитата

Но поскольку белки могут оказаться слишком сложной системой для физики, предлагаю ознакомиться с этой статьей:

Сложность - не помеха. Мы рассматриваем не варианты смены белковых конформаций, а энергетическую выгодность одних связей относительно других.

Vladimir Matveev

30.7.2015, 8:00

Цитата

Сложность - не помеха. Мы рассматриваем не варианты смены белковых конформаций, а энергетическую выгодность одних связей относительно других.

В таком случае, имеющийся экспериментальный материал ставит перед физикой общую проблему: как изменение электронной плотности на карбоксильных группах белка определяет их сродство к K+ в одних условиях и к Na+ - в других. Разумеется, фиксированные положительные заряды, да и любые другие функциональные группы, тоже будут вовлечены в этот процесс.
Существенной проблемой теории Линга было отсутствие избирательного связывания ионов изолированными ("неживыми") молекулами белка. Но эта трудность была преодолена Эдельманом, показавшим способность лиофилизированного белкового матрикса мышц, пропитанного нейтральной смолой, избирательно связывать калий в присутствии натрия. Необходимые подробности Вы найдете в этой книге: http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Ling-...sis.of.Life.pdf
Статьи Эдельманна здесь: http://www.bioparadigma.spb.ru/edelmann.htm

Линг обращает внимание на особенность фиксированных зарядов: поскольку они находятся на макромолекуле, их подвижность ниже, чем у свободных Na+, K+ и других малых ионов. Отсутствие резких "шараханий" фиксированных анионов увеличивает время жизни пары анион-катион.

Какоткин Р. В.

21.8.2015, 14:29

Цитата(Vladimir Matveev @ 20.6.2015, 7:58)

Цитата

У Вас есть время, желание и средства на проведение некоторых экспериментов?

Желание есть. Всего остального нет. В биологическом институте физические эксперименты невозможны.

Не знаю, что Вы задумали, но, возможно, кое-что уже сделано (см. рис. 42). Величина c: один из количественных параметров, используемый в теории ассоциации-индукции. Этот показатель характеризует электронную плотность однозарядного атома кислорода в кислородсодержащей кислотной группе. Отражает вариабельность электронной плотности, определяющей константу диссоциаций кислот (pK). Слабые кислоты (с высоким pK) имеют более высокое значение c, сильные кислоты (с низким pK) - более низкую величину c.

Цитата(Vladimir Matveev @ 30.7.2015, 8:00)

Цитата

Сложность - не помеха. Мы рассматриваем не варианты смены белковых конформаций, а энергетическую выгодность одних связей относительно других.

В таком случае, имеющийся экспериментальный материал ставит перед физикой общую проблему: как изменение электронной плотности на карбоксильных группах белка определяет их сродство к K+ в одних условиях и к Na+ - в других. Разумеется, фиксированные положительные заряды, да и любые другие функциональные группы, тоже будут вовлечены в этот процесс.
Существенной проблемой теории Линга было отсутствие избирательного связывания ионов изолированными ("неживыми") молекулами белка. Но эта трудность была преодолена Эдельманом, показавшим способность лиофилизированного белкового матрикса мышц, пропитанного нейтральной смолой, избирательно связывать калий в присутствии натрия. Необходимые подробности Вы найдете в этой книге: http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Ling-...sis.of.Life.pdf
Статьи Эдельманна здесь: http://www.bioparadigma.spb.ru/edelmann.htm

Линг обращает внимание на особенность фиксированных зарядов: поскольку они находятся на макромолекуле, их подвижность ниже, чем у свободных Na+, K+ и других малых ионов. Отсутствие резких "шараханий" фиксированных анионов увеличивает время жизни пары анион-катион.

В Вашем биологическом институте не проводят исследования, связанные с магнитным ядерным резонансом?

Vladimir Matveev

22.8.2015, 7:02

Цитата

В Вашем биологическом институте не проводят исследования, связанные с магнитным ядерным резонансом?

Нет. Увы.

Физиков, интересующихся биологией Вы можете найти здесь: http://www.biophys.ru/congress-2015/coming...ss/sci-programm

Какоткин Р. В.

22.8.2015, 13:37

Зачем мне физики? Мне и так все понятно.