Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция

[Vladimir Matveev]

Попробуйте сравнить:

[Marxist]

Не вопрос, сравниваем. Вопрос толщины не слишком принципиален, поскольку в первом случае у нас изображена некая специальная, да ещё к тому же двухслойная мембрана. Вопрос соотношения белков и липидов тоже не принципиален, поскольку в учебных целях проще отталкиваться от липидного бислоя и в него "вставялть" белки. Понятно, что подвижный липидный бислой не может держать в себе белки, что означает, что именно белки играют структурную роль.
Проще говоря, на картинках изображено одно и то же, хотя и в разных соотношениях.

[Vladimir Matveev]

Список литературы, цитированной в книге Линга "Физическая теория...":
http://www.bioparadigma.spb.ru/hidden_h ... rences.htm

Все иллюстрации из этой же книги Линга:
http://www.bioparadigma.spb.ru/hidden_history/list.htm

[Vladimir Matveev]

Не вопрос, сравниваем. Вопрос толщины не слишком принципиален, поскольку в первом случае у нас изображена некая специальная, да ещё к тому же двухслойная мембрана. Вопрос соотношения белков и липидов тоже не принципиален, поскольку в учебных целях проще отталкиваться от липидного бислоя и в него "вставялть" белки. Понятно, что подвижный липидный бислой не может держать в себе белки, что означает, что именно белки играют структурную роль.
Проще говоря, на картинках изображено одно и то же, хотя и в разных соотношениях.

Принципиально не для Вас, а для теории наличие гидрофобного барьера. На одной модели мембраны он как-то просматривается, на второй - нет. В этом принципиальное отличие, потому что два раствора (внутриклеточная среда и внешняя) ДОЛЖНЫ быть изолированы друг от друга. Два водных раствора могут быть изолированны. Как? Корифеи науки давно высказались на эту тему: изоляция возможна только с помощью липидной пленки.

Что касается Ваших представлений, то пока не ясно, как Вы предлагаете изолировать упомянутые растворы друг от друга. Как только Вы выдвините свою независимую теорию, и я, и коллеги с большим интересом ознакомимся с ней. А пока я не знаю, против чего именно возражать. Согласитесь, что возражать на "мне кажется" нет никакой возможности...

[Cherep]

Клетка изолирована слоем (барьером) из липидов и белков.
Да или нет?

Вы считаете, что этот слой гидрофильный?

[Vladimir Matveev]

Клетка изолирована слоем (барьером) из липидов и белков.
Да или нет?

Вы считаете, что этот слой гидрофильный?

Речь идет о двух точках зрения. Мембранная теория немыслима без предположения, что мембрана является барьером. Линг считает, что барьером является структурированная вода. Совершенно в стороне от этой дискуссии находятся исследователи мембран.

Речь идет о том, насколько РЕАЛЬНАЯ, а не теоретическая мембрана соответствует требованиям одной и другой теории. Если есть мембраны, в которых липиды на правах примеси, то это означает, что ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ требование мембранной теории не находит фактических подтвеждений.

Необходимо СОПОСТАВЛЕНИЕ требований теорий реальным данным. Но для этого нужно ясно понимать эти требования. Я лично форумчан понимаю. Им никогда толком не говорили, что на свете есть мембранная теория. Есть, господа, есть! Вот пример: http://bse.sci-lib.com/article075407.html

Поройтесь, почитайте. Гугл нам поможет! http://www.google.co.uk/

[Marxist]

Речь идет о двух точках зрения. Мембранная теория немыслима без предположения, что мембрана является барьером. Линг считает, что барьером является структурированная вода. Совершенно в стороне от этой дискуссии находятся исследователи мембран. Речь идет о том, насколько РЕАЛЬНАЯ, а не теоретическая мембрана соответствует требованиям одной и другой теории. Если есть мембраны, в которых липиды на правах примеси, то это означает, что ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ требование мембранной теории не находит фактических подтвеждений.

Барьер из структурированной воды -- бред. Есть же система из белков и липидов, называемая мембраной.

Необходимо СОПОСТАВЛЕНИЕ требований теорий реальным данным. Но для этого нужно ясно понимать эти требования. Я лично форумчан понимаю. Им никогда толком не говорили, что на свете есть мембранная теория. Есть, господа, есть! Вот пример: http://bse.sci-lib.com/article075407.html

Стоп. При чём тут теория нервного импульса? Вы же называете мембранной теорией утверждение о том, что клетка окружена мембраной, а не механизм передачи нервного импульса.
Давайте всё-таки сначала разберёмся с терминологией

[Vladimir Matveev]

Marxist: Барьер из структурированной воды -- бред. Есть же система из белков и липидов, называемая мембраной.
Matveev: такими словами, как «бред» бросаться не стоит, если только Вы не решили завершить диалог. Дело не в мембране, как структуре, а в ее ФУНКЦИЯХ, действительных или мнимых. А что в мембране нет воды? В отличие липидов, вода есть в ЛЮБОЙ мембране и в изрядном количестве. Мембрана ЕСТЬ, ЕСТЬ, ЕСТЬ! Вы довольны? Вопрос в том, какую роль она выполняет. Какую роль? Какую роль? Какую роль?

Marxist: Стоп. При чём тут теория нервного импульса? Вы же называете мембранной теорией утверждение о том, что клетка окружена мембраной, а не механизм передачи нервного импульса. Давайте всё-таки сначала разберёмся с терминологией
Matveev: способность генерировать электрические потенциалы – это одно из четырех фундаментальных свойств клетки. Есть два объяснения этого свойства. Одно основано на представлении о том, что мембрана должна обладать определенными свойствами для генерации этих потенциалов, другое, линговское, что клеточный потенциал адсорбционный.
А что, Вы серьезно думали, что спор двух теорий связан ТОЛЬКО с морфологией мембран? Нет, Вы ошиблись. Мембрана нужна мембранной теории не для формы, а для объяснения полупроницаемости клетки, ее осмотической стабильности, способности избирательно поглощать вещества из окружающей среды. Очень прошу, хотя бы по диагонали прочтите суперкраткое изложение взглядов Линга: http://bioparadigma.narod.ru/revolution.htm Чтение для ученого – это то же самое, что метла для дворника. Ну, никак без метлы не обойтись…

[VTur]

Vladimir Matveev, у меня к Вам два вопроса.

Первый по биомембранам.
Как Вы относитесь к книге:
Р. Геннис. Биомембраны. Молекулярная структура и функции. М.: Мир, 1997.
Она у меня в бумажном варианте, но я когда-то видел ее на "Springer Advanced Text in Chemistry", если у Вас есть доступ, то там она в ин. язе. Мне интересно Ваше мнение.

Если доступа нет,то можно кого-нибудь попросить и они выложат эту книгу в данном посте.

Второй по упорядоченной структуре воды.
Тока-тока вышла другая книга:
М. Клеман, О.Д. Лаврентович. Основы физики частично упорядоченных сред. М.: Физматлит, 2007.
Знакомы ли Вы с ее содержанием и как Вами были использованы приведенные там методы к описанию упорядоченного строения воды?

[Vladimir Matveev]

VTur: "Как Вы относитесь к книге:
Р. Геннис. Биомембраны. Молекулярная структура и функции. М.: Мир, 1997.
Она у меня в бумажном варианте, но я когда-то видел ее на "Springer Advanced Text in Chemistry", если у Вас есть доступ, то там она в ин. язе. Мне интересно Ваше мнение.
Matveev: это одна из множества книг на эту тему. Конкретно эту в руках не держал. Но должен сказать, что к работам по структуре мембран отношусь с полным уважением. Рискуя повториться, скажу, что проблема не том, какие структуры в мембране, а в том, какие в ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ функции они выполняют. Считаю, что с точкой зрения Линга стоит ознакомиться. Прав он или нет, в любом случае наше понимание фактов только углубится.

VTur: "Второй по упорядоченной структуре воды.
Тока-тока вышла другая книга:
М. Клеман, О.Д. Лаврентович. Основы физики частично упорядоченных сред. М.: Физматлит, 2007.
Знакомы ли Вы с ее содержанием и как Вами были использованы приведенные там методы к описанию упорядоченного строения воды"?
Matveev: вот спасибо за наколку! Обязательно поинтересуюсь. Я купил другую книгу, где также широко представлены методы исследования структуры воды: "Water and the Cell" (Springer, 2006). Кроме того, могу рекомендовать послушать доклады о воде (правда на английском), которые я залил на свои аккаунты на video.mail.ru и google video:
http://video.mail.ru/inbox/vladimir.matveev/84/85.html Pt.1
http://video.mail.ru/inbox/vladimir.matveev/84/87.html Pt.2
http://video.google.com/videoplay?docid ... 9379426815 Pt.1
http://video.google.com/videoplay?docid ... 2820971374 Pt.2
Pollack G.H. Water, Energy and Life: http://video.google.com/videoplay?docid ... 5735558550

Еще раз благодарю за конструктивный диалог!

[VTur]

У меня бесплатный инет, отсюда, максимальная скорость 5 кб/с. Видео он не тянет. Поэтому не познакомлюсь. Отрывки из книги Поллака я в руках держал - не понравилось.

Мой вопрос на самом деле был вот о чем: у Вас упорядоченная (или частично упорядоченная) фаза, имеющая границы. Если Вы хотите корректно описать её свойства в терминах физики или физхимии, то должны использовать определённый формализм.
Есть упорядоченная фаза? Есть. Тогда для описание Вы должно использовать либо:
а) скаляр - параметр порядка;
б) вектор - вектор-директор;
в) тензоры.

Есть межфазная граница раздела? Есть. Стабильна фаза? Стабильна.
В описании должно быть поверхностное натяжение.

Какая толщина фазы? Несколько молекулярных слоев.
Тогда в описании должно присутствовать расклинивающее давление.

Если этого нет, то Вы описываете или биологию, или биохимию фазы, или реакции в фазе, но не саму фазу и ее свойства. Здесь у медиков и иже с ними огромное количество спекуляций. Все тонкие плёнки должны описываться как поверхности, а они применяют к ним формализм для объемной фазы. Получается профанация. Классический труд по таким системам
Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. "Поверхностные силы" М.: Наука, 1985
http://rushim.ru/books/physchemie/pover ... -sily.djvu
По этой теме есть и другие книги и статьи Дерягина. Империалисты их не приводят из принципа, потому, что лучше пока они ничего нового не сказали. Почему наши не ссылаются - для меня загадка. Эта тема очень разработана в физике. Но биологи, медики и биохимики изобретают велосипед (причем не качественный).

[Marxist]

любая модель имеет границы применимости. Для многих свойств таких мембранных белков, как ионные каналы, не нужно моделировать не только взаимодествие с другими белками, но и взаимодействие с мембраной.

На самом деле мой интерес во всей этой области имеет весьма конкретные границы. Вот мы моделируем мембранный белок -- ионный канал (например, нАХР). Рассматриваем его динамику с использованием явного представления липидного бислоя. Максимальная плотность рецепторов в мембране такова, что межрецепторные взаимодействия пренебрежимы (см. статью Unwin, 2004 про структуру нАХР -- там электронным микроскопом исследовали мембраны электрических скатов). Вопрос: правомерно ли такое рассмотрение? Почему да -- в общем, понятно. Если нет -- непонятно.

[Vladimir Matveev]

VTur: "Мой вопрос на самом деле был вот о чем: у Вас упорядоченная (или частично упорядоченная) фаза, имеющая границы. Если Вы хотите корректно описать её свойства в терминах физики или физхимии, то должны использовать определённый формализм.
Есть упорядоченная фаза? Есть. Тогда для описание Вы должно использовать либо:
а) скаляр - параметр порядка;
б) вектор - вектор-директор;
в) тензоры.

Есть межфазная граница раздела? Есть. Стабильна фаза? Стабильна.В описании должно быть поверхностное натяжение.

Какая толщина фазы? Несколько молекулярных слоев.
Тогда в описании должно присутствовать расклинивающее давление".
Matveev: а кто сказал, что эти вопросы вне закона? Очень хорошо, что Вы ставите их. Надеюсь, что после того, как Вы узнаете предложения Линга по этому поводу, Вы сможете внести свой весомый вклад в описание клетки как фазы. Кстати, из доклада Поллака Вы узнаете, что толщина упорядоченных слоев воды, формирующихся на гидрофильной поверхности полимера, достигает миллиметров! Что касается Дерягина, то его работы об особом состоянии воды в капиллярах признаны ошибочными... Господа, ну не нужно трясти Линга за грудки в надежде вытрясти из него все-все ответы на все-все вопросы. Это же наука, а не 1000 и одна ночь.

Marxist: "На самом деле мой интерес во всей этой области имеет весьма конкретные границы. Вот мы моделируем мембранный белок -- ионный канал (например, нАХР). Рассматриваем его динамику с использованием явного представления липидного бислоя. Максимальная плотность рецепторов в мембране такова, что межрецепторные взаимодействия пренебрежимы (см. статью Unwin, 2004 про структуру нАХР -- там электронным микроскопом исследовали мембраны электрических скатов). Вопрос: правомерно ли такое рассмотрение"?
Matveev: идея КАНАЛА понятна, когда речь идет о канале между Средиземным морем и Красным. Ну, а если вместо Красного моря - фаза? Тогда смысл слова "канал" теряется. Между БАСЕЙНАМИ А и Б канал может быть. А между БАСЕЙНОМ и ФАЗОЙ? В этом случае Суэцкий канал превращается в Суэцкий залив, один из многочисленных заливов Средиземноморья. Да, верю, что в каких-то головах это не укладывается. Ну, поднатужтесь. Преодоление интеллектуальных трудностей - признак того, что в мозгах прорезываются новые извилины. А лишних извилин не бывает. Если бы не надо было трансформировать идею КАНАЛА, тогда незачем затевать разговор о революции. Почему нАХР обязательно должен быть каналом? Потому, что так считает профессор Смит из Нью-Йоркской академии наук? Нельзя же так откровенно ложиться под мнение конкретного человека! Человеку свойственно ошибаться. Кто запрещает иное понимание назначения этой структуры? Неужели мне нужно здесь доказывать, что интеллектуальная независимость - это благо для науки? Хорошо, Вы лично абсолютно доверяете профессору Смиту. Но почему ВСЕ должны ему доверять? Наверное, Вы скажете, что профессор Смит не один так считает. Ну, что ж, согласно мнению экспертов (Евнухов и др., 1975), от коллективного изнасилования можно получить больше удовольствия, если удастся расслабиться...

[Marxist]

Если бы не надо было трансформировать идею КАНАЛА, тогда незачем затевать разговор о революции. Почему нАХР обязательно должен быть каналом? Потому, что так считает профессор Смит из Нью-Йоркской академии наук?

Вот только структура его подтверждает, что он канал. И что бы Вы ни говорили о переосмыслении идей, это всё болтовня. Есть канал в мембране, есть его изображения. Значит, идея Ваша не подтверждается экспериментом.

[Vladimir Matveev]

Если бы не надо было трансформировать идею КАНАЛА, тогда незачем затевать разговор о революции. Почему нАХР обязательно должен быть каналом? Потому, что так считает профессор Смит из Нью-Йоркской академии наук?

Вот только структура его подтверждает, что он канал. И что бы Вы ни говорили о переосмыслении идей, это всё болтовня. Есть канал в мембране, есть его изображения. Значит, идея Ваша не подтверждается экспериментом.

Позиции определены. Не имеет смыла обсуждать мембранную теорию с человеком, который узнал о ее существании 2 дня назад.

[Myrsten]

А как вы относитесь к разнообразным экспериментам из области биоэлектрохимии ? Ведь делают же макроскопические in-vitro модели мембраны, нанося на поверхность водного раствора раствор липида. И эти модели неплохо воспроизводят свойства живых клеточных мембран. Ну например, валиномициновый комплекс калия через них пролазит, моделируется действие кураре-подобных веществ и т.д. Измерения импеданса, опять же.
Так вот, а как обстоят дела с моделированием in-vitro на максимально простых системах предлагаемых Вами моделей ?
Другой вопрос - Вы, кажется писали, про то, что растворимость солей в воде "структурированнной" гидратной оболочке ниже обычного. ИМХО, растворимость это все-таки свойство макроскопических систем, как и температура. Не совсем корректно говорить о растворимости чего-то в двух-трех слоях молекул.
Вот вопрос о коэффициенах диффузии ионов в этих слоях более интересен.
Кстати, этот вопрос об адсорбированной на поверхности полярных полимеров воды и солях, в ней растворенных, имеет отношение не только к биохимии, но и к материаловедению/электронике.

[Marxist]

Позиции определены. Не имеет смыла обсуждать мембранную теорию с человеком, который узнал о ее существании 2 дня назад.

Ну если Вы не можете доступно объяснить свою идею (или хотя бы её отличие от других), а переходите на личности, -- это не моя проблема. Не отсылайте читать книжки, и будет Вам щастье.

[Vladimir Matveev]

Myrsten: “А как вы относитесь к разнообразным экспериментам из области биоэлектрохимии ? Ведь делают же макроскопические in-vitro модели мембраны, нанося на поверхность водного раствора раствор липида. И эти модели неплохо воспроизводят свойства живых клеточных мембран”.
Matveev: на эту тему нужно говорить конкретно. Возьмем гигантский аксон кальмара, из которого удалили содержимое. Его можно заполнить морской водой, добавить АТФ и завязать оба конца. Если Na,K-насос действительно существует, то в таких условиях он должен восстановить нормальный для живого аксона состав (К+ больше, чем в среде, Na+ - меньше, чем в среде). За 60 лет существования этой модели (тени аксона) никому этот эксперимент не удался. Но все об этом помалкивают…

Myrsten: “Ну например, валиномициновый комплекс калия через них пролазит, моделируется действие кураре-подобных веществ и т.д. Измерения импеданса, опять же”.
Matveev: на искусственных липидных мембранах валиномицин дает эффект в тысячи раз (проницаемость к К+ возрастает на 3 порядка величины). На живых клетках этот эффект составляет от десятков процентов до нескольких сотен (вместо 1000%-ного эффекта). О какой же воспроизводимости на неживых моделях можно тут говорить? Кроме того, валиномицин весьма гидрофобное вещество, которое взаимодействует не только с липидами, но и с белками, которые способны на такие взаимодействия не хуже, а скорее лучше (в силу численного перевеса), чем липиды. Отсюда вывод: валиномицин взаимодействует в реальной клетке прежде всего с белками и поэтому его эффекты на клетках так резко отличаются от его действия на чистые липидные пленки. Сопоставляя эти факты трудно придти к выводу, что действие валиномицина на клетку и на искусственную мембрану – это явления одной и тоже природы.

Myrsten: “Так вот, а как обстоят дела с моделированием in-vitro на максимально простых системах предлагаемых Вами моделей”?
Matveev: почитайте вот эту книгу http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Tr ... hestv.djvu . В ней Вы найдете исчерпывающий ответ на Ваши вопросы. Надеюсь, Вы не относитесь к тем, кто считает, чтение книг, в которых «многа букав» вредным для ученого.

Myrsten: “Другой вопрос - Вы, кажется писали, про то, что растворимость солей в воде "структурированнной" гидратной оболочке ниже обычного. ИМХО, растворимость это все-таки свойство макроскопических систем, как и температура. Не совсем корректно говорить о растворимости чего-то в двух-трех слоях молекул. Вот вопрос о коэффициенах диффузии ионов в этих слоях более интересен”.
Matveev: я также писал и о том, что слоев гораздо больше, чем 2-3. В докладе Поллака, ссылку на который я давал выше, приводится видеозапись роста слоя структурированной воды у поверхности гидрофильного полимера в реальном времени развития процесса. Речь идет о слоях толщиной в миллиметры. Стоп-кадры из этой видеозаписи можно увидеть на рис. 24 в этой статье: http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Li ... oughs.djvu Значит и в клетке дела обстоят не так, как Вы об этом пишите. Да, как Вы верно заметили, речь идет именно о свойстве макроскопической системы. Кстати, книга Поллака «Клетки, гели и двигатели жизни» тоже переведена на русский язык. Правда, она издана в виде CD. Ее можно купить у Виктора Мартынюка (mavis @ science-center.net) . В июне она стоила 256 р. Но здесь мы опять сталкиваемся с катастрофическим «НО» --- многа букав!

[Myrsten]

1. Насчет кальмара - ИМХО это не совсем корректный в методологическом плане опыт.
То, что труп не удается оживить отнюдь не говорит о том, что он ранее не был живым
Почему считается , что морской воды должно быть достаточно для поддержания жизнеспосбности каких-либо клеточных структур ?
Для доказательства новой теории должен быть получен позитивный результат, желательно в с синтетическим (от простого к сложному), а не деструктивным подходом. А еще новая теория должна иметь прогностическую силу, а не только по-иному объянять известные факты. Удалось ли кому-то на основании этих представлений разработать новое лекарство, структура которого не могла быть в принципе предположена на основании представлений о липидном бислое ?

2. Да, на Вашем сайте, кажется, ставилось по сомнение существование вообще каких-либо клеточных насосов ? А какже тогда объяснить, например, производство кислоты соответствующими клетками сл. оболочки желудка ?

[Vladimir Matveev]

1. Насчет кальмара - ИМХО это не совсем корректный в методологическом плане опыт.
То, что труп не удается оживить отнюдь не говорит о том, что он ранее не был живым
Почему считается , что морской воды должно быть достаточно для поддержания жизнеспосбности каких-либо клеточных структур ?
Для доказательства новой теории должен быть получен позитивный результат, желательно в с синтетическим (от простого к сложному), а не деструктивным подходом. А еще новая теория должна иметь прогностическую силу, а не только по-иному объянять известные факты. Удалось ли кому-то на основании этих представлений разработать новое лекарство, структура которого не могла быть в принципе предположена на основании представлений о липидном бислое ?
2. Да, на Вашем сайте, кажется, ставилось по сомнение существование вообще каких-либо клеточных насосов ? А какже тогда объяснить, например, производство кислоты соответствующими клетками сл. оболочки желудка ?
3. Сорри, если вопрос покажется хамским. А тов. Насонов, который в 30-50е годы ставил под сомнение вообще существование мембран не был ли скажем так, знаком, с Трофимом Денисычем ?

Вы хотите сказать, что Ходжкин и Хаксли получили Нобеля, работая на трупах? Ну, нельзя же доходить до такой дремучести. Они работали именно на тенях аксона. Получается, что для Нобеля "трупы" подходят, а для всего остального - нет? Держите себя в руках.

Благодаря работам Линга была разработана технология магнитно-резонансной томографии (МРТ). А прочтете книгу, узнаете еще больше. Не ждете же Вы от меня, что я вот сейчас на клаве перепишу для Вас книгу? Всё равно букав будет много. Я привел уже здесь достаточно конкретных ответов, чтобы ожидать ответного хода. Назовите мне, в чем выразилась прогностическая сила мембранной теории?

Что касается лекарств, то их разрабатывают методом научного тыка, а не в липидном бислое... Не знали? А вот Линг говорит о необходимости поиска лекарств на основе влияния потенциальных лекарств на индуктивные эффекты в белках.

А кто Вам сказал, что произвоство кислоты невозможно без насосов? Усиления кислотных свойств карбоксильных групп белков для этого недостаточно? Теория насосов противоречит закону сохранения энергии. Не слышали об этом? Тогда почитайте: http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Li ... unking.pdf

Насонов был противником Лысенко. И этого Вы не знаете! Многа букав? Насонов решительно выступил против теории Лепешинской. За это его увольняли, понижали. Он перенес несколько инфарктов. Хотите знать его научную биографию, тогда читайте: http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Tr ... sonov.djvu

Да, он отрицал наличие в клетке плазматической мембраны. Ему прислали электронную микрофотографию этой мембраны. Те, кто поверхностно воспринимал его взгляды сразу заулюлюкали (Вы до сих, похоже, не можете остановиться). Однако прошло время и выяснилось, что характерную трехлойную структуру на таких фотографиях дают протеиноидные микросферы и коацерваты, в которых нет липидов. Теперь очередь Насонова поулюлюкать, но он был ученым, а не верхоглядом-хохмачом. Чего и Вам желаю.

Да, у меня есть сайт. Да, у меня есть свои собственные убеждения. И я не прячусь под никами. Вы же предпочитаете анонимность. Почему? И сайта у Вас нет. Почему? Идей нет? Уверен, это единственная причина, по которой люди не заводят своих собственных сайтов... Сочувствую.