Автор Тема: Закон Вирхова и физика происхождения жизни  (Прочитано 6192 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Vladimir Matveev

  • Участник форума
  • Сообщений: 171
    • Просмотр профиля
    • Нативная агрегация в физиологии клетки
V.V. Matveev, Cell theory, intrinsically disordered proteins, and the physics of the origin of life, Prog. Biophys. Mol. Biol. (2019), https://doi.org/10.1016/j.pbiomolbio.2019.04.001

Аннотация. Клеточная теория Шванна, опубликованная в 1839 г., утвердила идею о том, что клетка является основным структурным элементом живой природы. Позднее, решая вопрос о размножении клеток, Вирхов расширил клеточную теорию постулатом: клетка может произойти только от предсуществующей клетки. Но от чего произошла самая первая клетка? В этой статье предлагается расширить закон Вирхова предположением о том, что между неживой протоклеткой и первой живой клеткой сохранялась преемственность фундаментальных физических свойств (принцип инвариантности физических свойств). Протоклетка понимается здесь как физическая система в форме клетки, сформированная из биологически значимых пребиотических макромолекул, прежде всего пептидов, в результате самосборки, и обладающая потенциалом для превращения в живую клетку. Принимается, что ключевые физические свойства протоклетки определяются физическими свойствами термодинамической фазы (биофазы), возникающей в результате адсорбции воды на молекулярной поверхности пептидов (фазоцентричный подход). Биофаза рассматривается как физическая основа безмембранной протоклетки, внутренняя среда которой отделена от внешней среды благодаря фазе адсорбированной воды. Приводятся свидетельства того, что первые протоклетки могли сформироваться на основе внутренне неупорядоченных пептидов. Представлены данные о сходстве физических свойств живых клеток и следующих модельных систем: растворы белков и искусственных полимеров, коацерватные капли, гранулы ионообменной смолы. Совокупность данных о сходстве физических свойств клеточных моделей и живых клеток позволяет перефразировать постулат Вирхова следующим образом: физические свойства живой клетки могли произойти только от физических свойств протоклетки. 

Полный текст на русском: http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Matveev-2019-Kletochnaya.teoria.i.fizika.pdf

Буду признателен коллегам за критические замечания.

Оффлайн talash

  • Участник форума
  • Сообщений: 1594
    • Просмотр профиля
    • неленивый сайт
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #1 : Апрель 09, 2019, 18:20:37 »
Вирхов расширил клеточную теорию постулатом: клетка может произойти только от предсуществующей клетки. Но от чего произошла самая первая клетка?

Самая первая клетка организма происходит от оплодотворённой яйцеклетки. Клеточная теория она ведь не про эволюцию, а про настоящее состояние живой материи. Поэтому переход к эволюционизму для меня был несколько неожиданным.

Онлайн василий андреевич

  • Участник форума
  • Сообщений: 8592
    • Просмотр профиля
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #2 : Апрель 23, 2019, 07:03:05 »
  Искренне прошу простить меня за "замечания до полного прочтения", всего две главы. (но обещаю прочесть и вникнуть по мере своих способностей.
  Первое. Вы упомянули о геолоических формациях, но сказали про фации. И важны не сами фации, а геохимические барьеры на границе фаций, собственно которые и являются фазой. Следствием фазового барьера обычно выступает осадок, образующий исторически взаимообусловленные напластования, определеяемые сменами фациальных фаз, и становящиеся сутью формации. Вся эволюционирующая формация, таким образом, становится прообразом экосистемы.

  Второе. Везикулярная и фазная модели не являются антагонистами и должны рассматриваться вкупе. Ограническая глобула при этом может рассматриваться как "протомембрана" без внутреннего содержания в виде особой воды. А белок, мембраной, вывернутой наизнанку, с полостью, содеражащей особую воду, как канал со сверхпроводящими свойствами для избранных молекул. Тогда взаимодействие особой и "забортной" воды в том, что объемная вода обязательно будет отторгать гидрофобные молекулы внутрь канала.
  Вода и органика - это уже формация, со своим историзмом.

Оффлайн Vladimir Matveev

  • Участник форума
  • Сообщений: 171
    • Просмотр профиля
    • Нативная агрегация в физиологии клетки
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #3 : Апрель 24, 2019, 08:28:26 »
Первое. Вы упомянули о геолоических формациях, но сказали про фации. И важны не сами фации, а геохимические барьеры на границе фаций, собственно которые и являются фазой. Следствием фазового барьера обычно выступает осадок, образующий исторически взаимообусловленные напластования, определеяемые сменами фациальных фаз, и становящиеся сутью формации. Вся эволюционирующая формация, таким образом, становится прообразом экосистемы.

Не помню, чтобы я говорил в этой статье о чём-то геологическом. Это было в предыдущей статье.

Второе. Везикулярная и фазная модели не являются антагонистами и должны рассматриваться вкупе. Ограническая глобула при этом может рассматриваться как "протомембрана" без внутреннего содержания в виде особой воды. А белок, мембраной, вывернутой наизнанку, с полостью, содеражащей особую воду, как канал со сверхпроводящими свойствами для избранных молекул. Тогда взаимодействие особой и "забортной" воды в том, что объемная вода обязательно будет отторгать гидрофобные молекулы внутрь канала.

Краеугольный камень моей статьи - рис. 1. Дайте ему иное объяснение и все мои построения будут поколеблены.

Онлайн василий андреевич

  • Участник форума
  • Сообщений: 8592
    • Просмотр профиля
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #4 : Апрель 26, 2019, 18:06:45 »
  Владимир Васильевич, я никоим образом не оспариваю фактов рис.1, а только их интерперетацию. На мой взгляд, Вы делаете скрытую ошибку, ставя растворимость в зависимость от молекулярных размеров, что влечет за собой уже видимую ошибку рис.4. Размер катиона натрия - 0,098, а катиона калия - 0,133.
  А вот возложение "ответственности" за молекулярные взаимодействия на двуфазную модель воды - это то, что можно только приветствовать.

  Эта удивительная молекула пара Н-О-Н не линейна, а тупоугольна (109, кажется, вместо 180). Т.е., хотя электронное облако тяготеет к кислороду, остается изрядная толика для водород-водородной связи. Именно это свойство объясняет чрезвычайно высокую температуру конденсации молекул в воду - образуются кластеры, по сути, с бесконечным числом вариаций строения. Но для поверхностных разборок вполне достаточно (хотя это и не совсем верно), что молекула воды - диполь.
  Чем больше водных диполей привязаны к особым точкам на поверхности молекулы примеси, тем ниже энтропия воды. Повысить энтропию, значит, не только растворить растворимое, но и коагулировать нерастворимое. Коагуляция - это удаление гидрфобных окончаний типа С-Н внутрь примеси и вытягивание наружу гидрофильных окончаний типа С=О и -О-Н наружу.
  И растворение, и коагуляция с точки зрения статистической термодинамики - это работа водной среды над системой примеси, которая по определению отрицательна, т.е. направлена на консолидацию.

  Принципиальное отличие свободной (или кластерной) воды от связной (ориентированной на примеси) в том, что между двумя фазами образуется энергетический (потенциальный) градиент, равный, в среднем, дельте энергий, деленной на мощность адсорбированного слоя. Эта мощность разная, как у разных молекул, так и у разных частей одной макромолекулы.
  Я оставлю дальнейшие математически расчеты на потом, если возникнет интерес в Вашей стороны, а пока остановлюсь на краеугольном - вытеснении йона калия йоном натрия из свободной фазы в связную, потому как эффект прост. Т.к. внешний электрон у калия находится дальше от ядра, чем у натрия, то его потеря калием легче, и, соответственно, связь натрия с кислородом свободной воды будет энергичнее нежели эта связь для калия. Следовательно, чисто статистически, калий будет легче нежели натрий менять своих кислородных партнеров - квадрат удаленности при калийной диффузии от начала отсчета будет больше.
  В связной фазе изрядная доля электронного облака оттянута к протону (водородному ядру) за счет того, что образуются более сильные водородные связи с атомами примеси. При этой оттяжке кислород воды теряет часть своей электроотрицательности, а потому натрий будет тяготеть к "сильному" кислороду свободной воды. Калию же останется довольствоваться "слабым" кислородом связной воды.
  Итогом избирательного поглощения связной водой калия будет электростатическое равенство при градиенте калий-натриевых концентраций. Формально, удержание этого градиента осуществляется за счет энергетического "противоградента" Е/Н, где Н - мощность слоя связной воды.
  Как видим, градиент условно неустойчив и при, допустим, механическом раздражении калий легко покинет связную воду, что приведет к электростатическому градиенту, который может быть выравнен близлежащим катионом, например, кальция. Таким образом, получаем, что не имея на то физических причин, катион кальция, тем не менее, проникает в адсорбированный слой за счет спонтанного или вынужденного исхода калия.

Оффлайн Vladimir Matveev

  • Участник форума
  • Сообщений: 171
    • Просмотр профиля
    • Нативная агрегация в физиологии клетки
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #5 : Апрель 27, 2019, 08:47:35 »
На мой взгляд, Вы делаете скрытую ошибку, ставя растворимость в зависимость от молекулярных размеров, что влечет за собой уже видимую ошибку рис.4. Размер катиона натрия - 0,098, а катиона калия - 0,133.
Василий Андреевич, я признателен Вам за обсуждение моей статьи, но давайте говорить напрямки. Я не ставлю "растворимость в зависимость от молекулярных размеров" я просто констатирую, что эта зависимость существует. Это данные эксперимента. Поскольку здесь нет места для волюнтаризма, мне непонятно о какой ошибке Вы говорите. На рис. 4 даны относительные размеры ГИДРАТИРОВАННЫХ катионов, а гидратированный Na+ БОЛЬШЕ (5,6 А) гидратированного K+ (3,8 А) (http://unnatural.ru/sodium-ions, табл. 6).

Итогом избирательного поглощения связной водой калия будет электростатическое равенство при градиенте калий-натриевых концентраций. Формально, удержание этого градиента осуществляется за счет энергетического "противоградента" Е/Н, где Н - мощность слоя связной воды.
Калий поглощает не связанная вода, а пептид, вокруг которого формируется фаза связанной воды. Ионы калия удерживаются карбоксильными группами остатков дикарбоновых аминокислот. Связанная вода хуже растворяет вещества, чем соседняя фаза объемной воды, поэтому растворенные вещества, в условиях диффузионного равновесия, вытесняются в окружающую среду.

Оффлайн Vladimir Matveev

  • Участник форума
  • Сообщений: 171
    • Просмотр профиля
    • Нативная агрегация в физиологии клетки
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #6 : Апрель 28, 2019, 15:59:24 »
Cell theory and the physics of the origin of life (video Abstract).

Оффлайн talash

  • Участник форума
  • Сообщений: 1594
    • Просмотр профиля
    • неленивый сайт
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #7 : Апрель 29, 2019, 18:13:28 »
Vladimir Matveev, меня интересует тема абиогенеза, но пока на общем уровне. Как по-Вашему появилась первая протоклетка с нужными физическими свойствами? Случайно в "первичном бульоне" или по-Вашему это уже слишком сложное образование и случайно самозародиться не может?

Онлайн василий андреевич

  • Участник форума
  • Сообщений: 8592
    • Просмотр профиля
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #8 : Апрель 30, 2019, 03:47:27 »
Василий Андреевич, я признателен Вам за обсуждение моей статьи, но давайте говорить напрямки
  Ваш легкий сарказм вполне уместен - я действительно не увидел в подписи рис.4 прилагательного "гидратированных", потому "кружочки" ошеломили своей прямолинейностью.
  Физическая суть рис.1, если я опять не перепутал, та же что в смачивании, поверхностном натяжении, капиллярном эффекте. Важен баланс внутренних и внешних сил между молекулами адсорбента и адсорбата. И если с гомогенным адсорбентом-адсорбатом все просто, то для гетерогенного важны сочетания перемежаемости гидро- фильных и фобных компонентов.
  Фильность и фобность - неудобные термины - они лишь для краткости изложения, когда упор делается на состоянии энтропии молекул контакта. Когда на контакте смачивания, а это именно карбоксильные группы, формируется связная вода, то это означает возрастание сил, закрепощающих молекулы воды в состоянии определенности, что и говорит о снижении энтропии. Вновь повысить свою энтропию вода стремится либо растворением-растаскиванием включений, либо коагуляцией - созданием сфер с выставленными к воде карбоксилами.
  Вокруг калия и натрия организуется физически такая же связная вода, как и вокруг пептида. Но диффундирует не весь гидроксил, а молекулы воды, сменяющие друг друга вблизи катиона, что и обеспечивает максимально высокую энтропию состояния. Калий легче делегирует свой электрон, потому сменяемость молекул воды рядом с ним выше, потому и условный, именно условный, диаметр его гидроксила больше.
  Силы гидроксильных связей определяются через тепло, которое выделилось при растворении - у натрия они выше, потому и градиент отрицательных сил вокруг натрия выше. Потому натрий обязательно вытеснил бы калий от поверхности пептида, когда бы этому не препятствовали силы притяжения свободной воды, которые оказываются выше для натрия, нежели для калия.
  Потому сказать, что связная вода хуже растворяет не совсем корректно, просто у связной на поверхности пептида воды уже задействован ее "растворяющий потенциал". Потому на калий основное действие оказывает конкуренция натрия за объемную воду, потому калий и вынужден тяготеть не к "свободной", а адсорбированной воде.
  Этот эффект вытеснения будет наблюдаться не только на пептидах, но и на всех веществах, смачиваемых водой. В пептидах же используется это свойство для периодического повышения энтропии "консорциума". Проведя акустическую (тепловую) волну по поверхности раздела, пептид-вода временно освобождается от калиевого градиента, что дает энергию для перестройки своих внутренних связей.

  ПАВ - поверхностно активные вещества - хорошая модель для разборок с эффектами связывание воды и действиями градиентов вдоль ее поверхности. При этом ПАВы способны не только коагулироваться, но и принимать сложную форму протяженных нитей с подобием проявления потенциала действия, что подталкивает к идее - прото-нервная (сигнальная) система предшествовала функционированию жизнедеятельности.

Оффлайн Vladimir Matveev

  • Участник форума
  • Сообщений: 171
    • Просмотр профиля
    • Нативная агрегация в физиологии клетки
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #9 : Апрель 30, 2019, 06:49:00 »
Vladimir Matveev, меня интересует тема абиогенеза, но пока на общем уровне. Как по-Вашему появилась первая протоклетка с нужными физическими свойствами? Случайно в "первичном бульоне" или по-Вашему это уже слишком сложное образование и случайно самозародиться не может?
   Как я пишу в статье, всё, что нужно для образования протоклетки (образования особой внутренней среды, отличной от внешней) - это короткие пептиды и вода. Возможность абиогенеза коротких пептидов сейчас под сомнение никто не ставит. Свойства пептидов не случайны, а предопределены особенностями образования пептидных связей.
   Для образования особой внутренней среды, с точки зрения общепринятых представлений о функционировании клетки, необходима мембрана с набором сложных белков (насосов, каналов, переносчиков). Самопроизвольное образование этих сложных белков остается гипотезой, неподтвержденной экспериментом. Об этом я писал раньше: http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Matveev-2016-Protophysiology.Rus.pdf, а затем докладывал на конференции:

Оффлайн Vladimir Matveev

  • Участник форума
  • Сообщений: 171
    • Просмотр профиля
    • Нативная агрегация в физиологии клетки
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #10 : Апрель 30, 2019, 07:16:51 »
Потому сказать, что связная вода хуже растворяет не совсем корректно, просто у связной на поверхности пептида воды уже задействован ее "растворяющий потенциал". Потому на калий основное действие оказывает конкуренция натрия за объемную воду, потому калий и вынужден тяготеть не к "свободной", а адсорбированной воде.
Вы опять сосредоточились на взаимодействиях катион-вода. За воду, адсорбированную или объёмную, никто не конкурирует. Связанная вода, как физическая реальность, возникает благодаря макромолекуле. Возникнув, она начинает диктовать свои условия. Оболочка связанной воды относительно устойчива благодаря более прочным водородным связям между молекулами воды, являющимся элементами этой оболочки. Ни калию, ни натрию энергетически невыгодно разрывать более прочные водородные связи такой оболочки, ЕСЛИ рядом находится вода (объемная) с менее прочными водородными связями. Из-за различий в прочности водородных связей в системе (связанная вода)/(свободная вода) ВСЯКАЯ растворенная частица ЛЮБОЙ химической природы будет выталкиваться из фазы связанной воды. Если плясать от водородных связей, как от печки, то картина РАВНОВЕСНОГО распределения веществ между этими двумя фазами воды становиться простой и понятной.

Онлайн василий андреевич

  • Участник форума
  • Сообщений: 8592
    • Просмотр профиля
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #11 : Апрель 30, 2019, 09:14:42 »
Ионы калия удерживаются карбоксильными группами остатков дикарбоновых аминокислот.
  Я, собственно говоря, об этом:
Ни калию, ни натрию энергетически невыгодно разрывать более прочные водородные связи такой оболочки
  Связи воды заняты - факт. А вот избирательное предпочтение связной воды к калию, но не натрию еще требует обоснования. Именно из этой обоснованности будет следовать несостоятельность идей "калиевых прудов", как обстановки-претечи усложнения протоклетки.
  А ведь есть еще пары магний-кальцый, селен-сера, фосфор-азот "в обрамлении" вездесущего железа, в широком диапазоне меняющего валентность. И все эти пары "дивергируют" находя свои места в протоклетке. И, как Вы правильно констатируете, без участия сложных азотистых макромолекул.
  Четко разобравшись с парой натрий-калий, возможно, возглавляющих первые ряды в процессах обеспечивающих усложнения, можно будет приступать к следующим парам.
  В базе же всех "дивергенций" лежит пара углерод-кремний. Главная черта всех пар - это малые отличия в физико-химических свойствах. И как накопление и отсев малых отличий в эволюции биоты, такие же именно малые отличия играют ключевые роли в становлении протоклетки.
  Вы говорите, что простейшая мембрана лишена главного свойства живых мембран - пресловутых белковых насосов-фильтров. Но это будет своеобычным вопросом яйца-курицы. У таких вопросов в итоге кристаллизуется одно решение в русле принципа дополнительности.

  Такая модификация ПАВа, как нитчатая трубка - это еще не мембрана, но уже полость со связной водой. Как трубка будет отбирать предпочтительный элемент из пары с малыми отличиями? Как тут поможет разрядка ПД?

Оффлайн Vladimir Matveev

  • Участник форума
  • Сообщений: 171
    • Просмотр профиля
    • Нативная агрегация в физиологии клетки
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #12 : Апрель 30, 2019, 10:52:10 »
Связи воды заняты - факт. А вот избирательное предпочтение связной воды к калию, но не натрию еще требует обоснования. Именно из этой обоснованности будет следовать несостоятельность идей "калиевых прудов", как обстановки-претечи усложнения протоклетки.
“Избирательное предпочтение связанной воды к калию” – это не моя идея и не мне её обосновывать. Гораздо реалистичней выглядит вопрос о механизме избирательности к K+ карбоксильных групп остатков дикарбоновых аминокислот. Падение на порядки сродства к протону карбоксильной группы в известном гомологическом ряду от уксусной кислоты до трихлоруксусной доказывает, что электронная плотность на карбоксильной группе – ключевой фактор в этом явлении. Весьма вероятно, что электронная плотность определяет и селективность карбоксила к тому или иному катиону. К сожалению, мне не удалось найти свидетельства такого рода, которые, вероятно, похоронены в недрах специальной литературы потому, что не понято значение этих данных для биологии. Тем не менее, явление селективности, как таковое, известно: некоторые ионообменные смолы демонстрируют избирательность к одному иону в присутствии другого, конкурирующего.

Несостоятельность «калиевых прудов» в том, что им фактически приписываются функции живой клетки – способность обеспечивать эволюцию белков от простых к сложным. Пруд-клетка или клетка, величиной с пруд, – абсурд. Любая модель протоклетки бледнеет перед этим монстром…

Вы говорите, что простейшая мембрана лишена главного свойства живых мембран - пресловутых белковых насосов-фильтров. Но это будет своеобычным вопросом яйца-курицы. У таких вопросов в итоге кристаллизуется одно решение в русле принципа дополнительности.
Возникновение жизни – это физико-химический процесс, который неизбежно начинается, как только возникают соответствующие условия. Простые пептиды возникают самопроизвольно (в отличие от курицы), сложные формируются только в живой клетке в результате дальнейших физико-химических превращений, которые принято называть эволюцией.

Курица несет яйца периодически, а петух - постоянно.

Оффлайн talash

  • Участник форума
  • Сообщений: 1594
    • Просмотр профиля
    • неленивый сайт
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #13 : Апрель 30, 2019, 18:14:47 »

Послушал. Общая идея понятна. На роль протоклетки предлагается достаточно простая структура, которая может самозародиться при определённых условиях в хаосе "первичного бульона". Только там ничего нет про репликацию, добрались ли Вы до неё?

Онлайн василий андреевич

  • Участник форума
  • Сообщений: 8592
    • Просмотр профиля
Re: Закон Вирхова и физика происхождения жизни
« Ответ #14 : Апрель 30, 2019, 19:34:02 »
электронная плотность на карбоксильной группе – ключевой фактор в этом явлении. Весьма вероятно, что электронная плотность определяет и селективность карбоксила к тому или иному катиону.
  С=О.Н.О-С точками обозначил связь с дефицитом эл. плотности, при этом связь между =О.Н наиболее слабая. Если бы к кислороду был допущен катион, то это разрушило бы нашу молекулу. Связная вода организует не только сам мостик из дополнительных связей, но и формирует дополнительные, как бы защитные слои, в которых тепловая подвижность молекул воды растет в сторону объемной.
“Избирательное предпочтение связанной воды к калию” – это не моя идея и не мне её обосновывать.
  Не разрешив отличий в объемной воде, не получится понять отличий для связной. Выделим два - объем гидроксила и его энергетический градиент, они больше у натрия по причине его более "высокой электроположительности", как донора электрона. Акцептором электрона является кислород, притяжение дополнительной электронной плотности, ослабляет водородную связь.
  Повторюсь, связывание катиона с водой идет с рассеянием тепла, следовательно, для отрыва надо затратить то же количество энергии, которая выше у натрия. Этот энергетический, но не электростатический эффект можно выразить, как градиент энергии по условной мощности гидратированного слоя, т.е. прямая линия, ниспадающая в сторону удаленности от катиона, она круче для натрия. Однако, силовое поле падает не линейно, а экспонетно, записываем: exp(-Cx), где С- это константа или градиент энергии, однозначно характеризующий данный образец. В целом экспонета соответствует графикам на Вашем рис.1. Величина х - удаленность от эпицентра.
  Экпонентный "склон" у натрия начинается выше, но идет по дуге круче, нежели у калия - есть точка пересечения. На значительном удалении обе экспоненты становятся неразличимы. Точка пересечения означает равенство энергетики и, соответственно, частот сменяемости при диффузии молекул воды в гидроксильном кластере. Следовательно, чем дальше от эпицентра, тем больше длина свобоного пробега (длина волны) хаотического движения молекул воды. Это практически аналог "терзаний" Ильи Пригожина о градации хаоса.

  В связной воде первый "слой" воды так же закрепощен, но не столько энергетическими, сколько водородными связями. Но эпицентр не точечный, а фрактальный, зависящий от взаимного расположения карбоксильных групп и длинн соответствующих водных "мостиков". Подчеркнем пока лишь то, что во фрактальном поле всегда найдутся "мешки" со своим набором стоячих волн, соответствующих волновому распределению вокруг катионов.
  В целом, волны в окресностях калия имеют большу длину волны (меньшую энергетику и частоту), что соответствует резонирующим частотам в сменяемости молекул связной воды.

  Я не готов так сходу излагать далее операции уже с тремя экспонентами, которые приобретут форму горбатых изгибов. Но физический подход к проблеме избирательности калия в противовес натрию, надеюсь вырисовался. В связной воде мы имеем "мешки и каналы", как ловушки и пути к ним, предпочтительно для калия. Но не для натрия, частотный спектр водной диффузии которого выходит за пределы длин мостиков в связной воде.