где обедал тубулин?

Автор василий андреевич, октября 09, 2023, 10:34:10

« назад - далее »

Шаройко Лилия

Газовые кристаллы - это газовые гидраты?

https://ru.wikipedia.org/wiki/Газовые_гидраты
или еще какие то есть.

Я тут вижу путешествие надолго и обширное как Плутония Обручева, не в смысле того насколько возможно такая история возникновения нашей земной жизни, если я правильно понимаю фразу
Цитата: василий андреевич от декабря 17, 2023, 08:50:51И именно этой форме мне хотелось бы придать все зачаточные свойства живого, вплоть до размножения с сохранением длительной памяти.

В принципе я совсем невозможного в этом не вижу, в последнее время в беседах Штерна с Гельфандом, Марковым и Никитиным, которые на форуме столько раз цитировались, что я уже даже ссылку на них тут давать не буду, видно как идут поиски не только среди репликаторов и простейших рибозимов, которые у них в основных подозреваемых.

Но есть интересные моменты и в стадии первых переходов от короткой по атомному ряду органики, которой как часто любят говорит астрофизики в космической среде еще до формирования планет "полно".

Вообще интересно, как такие переходы могли происходить, как возникал

https://ru.wikipedia.org/wiki/Цитоскелет

ЦитироватьЦитоскелет образован белками, выделяют несколько основных систем, называемых либо по основным структурным элементам, заметным при электронно-микроскопических исследованиях (микрофиламенты, промежуточные филаменты, микротрубочки), либо по основным белкам, входящим в их состав (актин-миозиновая система, кератины, тубулин-динеиновая система).

Общие параметры перехода хаоса в упорядоченность и биологически конструкт, как имеющий кажется очень древнюю историю так как без микротрубочек которые участвуют в каждом "вздохе" клетки него вообще не ясно как могла бы клетка функционировать.

Мне начинает казаться что я наконец начинаю что-то понимать.

А то как то легко запутаться, когда задействовано так много персонажей(и кристаллы и центры кристаллизации и хаос с энтропией и разбегающаяся вселенная и каждая фраза на поэтической ноте личных ассоциативных конструкций которые попробуй угадай) и в каждой фразе каждое слово новый персонаж, про часть приходится смотреть в Вики что это вообще, впервые встречено, потом смотришь да, действительно есть такой да действительно именно так фунциклирует и да, может и так сочетаться действие этого одного персонажа истории мира с другим.

В общем Лев Толстой со своей Войной и миром и с какими то жалкими пятьюста участниками сцен недотягивает
:)

василий андреевич

Цитата: Шаройко Лилия от декабря 18, 2023, 17:29:20Газовые кристаллы - это газовые гидраты?
Нет, это не химия, а физика. Например, в воздухе взвешены молекулы метана, при нагревании такие молекулы обретают вращение с поглощением тепла, но без роста температуры, т.к. температура - это колебательные движения. Квасцы - твердое органическое вещество, но с "доменами", которые могут вращаться подобно многоатомному газу. Положите пакетик порошка квасцов подальше в ящик стола, а через полгодика в пакетике будут красивые крупные кристаллы.
  Если вращаются длинные органические молекулы, то это уже ближе к жидким кристаллам. Парафин обладает очень высокой теплоемкостью, потому что поглощает тепловой хаос из среды, вначале расправляя свои длинные молекулы, потом выстраивая их параллельно, потом эти молекулы начинают вращаться все быстрее.
  В молекулярных кристаллах могут вращаться отдельные части молекул, демонстрируя феномен нагревания без расчетного подъема температуры.
  Важен тот принцип, что в квази(почти)кристаллах упорядочивание идет с поглощением тепла, тогда как в кристаллах - наоборот. Потому, если идет кристаллизация с выделением тепла, а рядом находится квазикристалл поглощающий это тепло, то вполне идет упорядочивание обоих, как самоорганизация при постоянной температуре и давлении - в принципе, перпетум мобиле.
  Вот и отведем предживому роль канала связи дозированно отбирающем порции тепла от кристалла так, что бы эта порция могла быть усвоена квазикристаллом. По-моему, здесь без кодов на тепловой порции обойтись.

  И обратно к микротрубочке у которой внутри кристалл, поддерживаемый -О-Н окончаниями. Представим, что снаружи произошел микровзрыв сброса ПП в ПД. Волна-фонон от поверхности внутрь изменит ориентировку -О-Н окончаний и соответственно в кристалле возникнет квазикристаллическая дислокация, которая поглотила минимальную энергетическую порцию. -О-Н окончания восстановится, но тепловая порция осталась собственностью микротрубочки, и эта порция может быть пущена на потребности сомы или выдворена за пределы микротрубочки, как метаболические отходы.
  Наша тубулинка вовсе не имеет потребности питаться, но вынуждена принимать все новые порции из среды только за счет того, что не может избавиться от раздражений в виде ПД. А вот канализировать эти раздражения не просто может, но и вынуждена, так как волны от ПД побегут не только внутрь, но и по поверхности.
  Получаем, нервной системы нет, а канализация раздражений есть. Раздражение по поверхностному каналу-волноводу - это уже не столько релаксация колебаний, сколько их упорядоченный отвод с поверхности на периферию. Соответственно отреагирует и кристалл внутри трубочки, образую серию теплопоглощающих вакансий, следующих в направлении волны от ПД.
  Множество вакансий дезорганизуют бывший кристалл, так что это неминуемо скажется на напряжениях, возникающих в соме из-за искривления молекул с -С-С- связями. Избавиться от напряжений станет возможно самым радикальным способом - отрывом одного из окончаний трубочки.
  Избавиться можно, но вот беда, кристалл внутри обязательно попытается восстановить свой порядок за счет присоединения подобного же куска из среды, но с внутренним кристаллом без дислокаций.
  Не важно какой конец микротрубочки отрывается, важно, что оторвыш устроен сложнее материнского тела. В конце концов в ограниченной (поровой?) среде не останется простых кусков для присоединения к телу и придется принимать все более сложные, удаляя от себя опять-таки еще более сложные.
  Чем нам не оторвыш-протовирус?

  Но вновь обратка к порционной тепло утилизации. Проблема синтеза в том, что есть устойчивые моно состояния и устойчивые мега состояния, но нет устойчивых промежуточных поли состояний. Образно это выражается как пропасть, которую не перейти мелкими шагами. Живое способно копить тепловые микропорции так, что бы высвободить их все разом, но дозированно по пространственно разнесенным местам. Именно для этого необходимо понимать "игрища" кристалла с квазикристаллом.
  Какие именно соединения распадаются и синтезируются разобраться столь сложно, что без введения физического принципа лучше и не браться за подбор методом тыка - это займет больше времени, нежели это свершили процессы в поре всего-то за мульярдик лет.
  Более того, ЛЮКа никогда не был синтезирован природой, хотя и имеет теоретический геном-предшественник архей и прокариот. Но об этом отдельно надо долго и нудно разбираться.

Шаройко Лилия

#32
В целом гипотетическая картина получилась - хоть сейчас ее в книге Эхопраксия размещай главой, точнее продолжением с тем что автор как бэ развивается и вместо мочилово с головой ушел таки в создание распределенного разума без ЦНС.

Даже возникло острое желание потырить текст в свою заброшенную книженку, там у меня драконы как раз вот так - состоят полностью из нейронов и никакие другие клетки им не нужны, все многофункциональны. Как раз если разместить псевдокристаллы внутри микротрубочек...

Но так нечестно, надо свое писать, иначе потом не будешь знать как вырулить из поменявшегося мировоззрения.

Но к делу
Во первых не ясно о каких временах идет речь, если это не планета драконов Асператус, где нейроны сформировались сразу и в момент периодических первичных сгущений их компонентов в микротрубочках могли появляться кристаллы и другие посторонние предметы потому что насколько я знаю в клетке на планете Земля их вроде нет.

Сомой обычно называют тело именно клетки нейрона, так как именно у него кроме этой сомы еще столько выростов, что выделение названия основного тела клетки имеет смысл.

Потенциал Покоя и Потенциал Действия вроде бы не характерны для обычных клеток, не смотря на ионные каналы всех сортов, размещенные в каждой клетке биологических многоклеточных организмов
https://ru.wikipedia.org/wiki/Потенциал_действия
ЦитироватьПотенциа́л де́йствия («спайк») — волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в виде кратковременного изменения мембранного потенциала на небольшом участке возбудимой клетки (нейрона или кардиомиоцита), в результате которого наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к внутренней поверхности мембраны, в то время как в покое она заряжена положительно. Потенциал действия является физиологической основой нервного импульса.

Хотя ионные каналы, которые во всех клетках есть  создают разность потенциалов

ЦитироватьИо́нные кана́лы — порообразующие белки (одиночные либо целые комплексы), поддерживающие разность потенциалов, которая существует между внешней и внутренней сторонами клеточной мембраны всех живых клеток. Относятся к транспортным белкам. С их помощью ионы перемещаются согласно их электрохимическим градиентам сквозь мембрану. Такие комплексы представляют собой набор идентичных или гомологичных белков, плотно упакованных в липидном бислое мембраны вокруг водной поры. Каналы расположены в плазмалемме и некоторых внутренних мембранах клетки.

Через ионные каналы проходят ионы Na+ (натрия), K+ (калия), Cl− (хлора) и Ca2+ (кальция). Из-за открывания и закрывания ионных каналов меняется концентрация ионов по разные стороны мембраны и происходит сдвиг мембранного потенциала.
Или я чего то не знаю в цитологии, это запросто. На всякий случай сейчас порылась в вики статье про микротрубочки которые представляю себе примерно и поверхностно

https://ru.wikipedia.org/wiki/Микротрубочки
Строение
ЦитироватьМикротрубочки — это структуры, в которых 13 протофиламентов[1], состоящих из гетеродимеров α- и β-тубулина, уложены по окружности полого цилиндра. Внешний диаметр цилиндра около 25 нм, внутренний — около 15.

Один из концов микротрубочки, называемый плюс-концом, постоянно присоединяет к себе свободный тубулин. От противоположного конца — минус-конца — тубулиновые единицы отщепляются.


β-тубулин
В образовании микротрубочки выделяют три фазы:

Замедленная фаза, или нуклеация. Это этап зарождения микротрубочки, когда молекулы тубулина начинают соединяться в более крупные образования. Такое соединение происходит медленнее, чем присоединение тубулина к уже собранной микротрубочке, поэтому фаза и называется замедленной.
Фаза полимеризации, или элонгация. Если концентрация свободного тубулина высока, его полимеризация происходит быстрее, чем деполимеризация на минус-конце, за счёт чего микротрубочка удлиняется. По мере её роста концентрация тубулина падает до критической, и скорость роста замедляется вплоть до вступления в следующую фазу.
Фаза стабильного состояния. Деполимеризация уравновешивает полимеризацию, и рост микротрубочки останавливается.
Лабораторные исследования показывают, что сборка микротрубочек из тубулинов происходит только в присутствии гуанозинтрифосфата и ионов магния.

То есть если мы говорим о доклеточном периоде Земли, мире, где в принципе возможно формирование отдельных частей клетки и последующее их соединение, как это произошло с митохондриями, то случайное попадание кристалов из внешней среды возможно

тем более что история возникновения их пока не ясна:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Тубулин
ЦитироватьДолгое время полагали, что тубулин характерен только для эукариотических клеток. Однако недавние исследования обнаружили участвующий в делении прокариот гомологичный белок FtsZ, который может быть эволюционным предшественником тубулина


Интересна отдельно история с нагреванием кристаллов вообще, но это у меня в сознании все еще светодиоды пляшут.

Если речь идет о псевдокристаллах как молекулах предшественников тубулина

Цитата: василий андреевич от декабря 19, 2023, 20:06:34Если вращаются длинные органические молекулы, то это уже ближе к жидким кристаллам. Парафин обладает очень высокой теплоемкостью, потому что поглощает тепловой хаос из среды, вначале расправляя свои длинные молекулы, потом выстраивая их параллельно, потом эти молекулы начинают вращаться все быстрее.

То в принципе описанный процесс взаимной упорядоченности мне понятен, но как в фантастике просто верю на слово, а с точки зрения физики не могу оценить так как моя чуйка физической картины мира забарахлила на почве разбегающихся фотонов только начав формироваться. Я так и не оставила своей уверенности, что все именно так как я там расписала в теме про фотоны.
То есть физику я не понимаю или вот это конкретное направление я вижу совершенно иначе. С другими утверждениями Энштейна у меня вроде пока внутренних терок нет.

Так что текст про взаимное упорядочение кристалла и псевдокристалла я читаю как обычно выражается Савелий со стадией детской доверчивости обучения. То есть такое описание происходящего ни малейшего протеста у меня не вызывает.

василий андреевич

Цитата: Шаройко Лилия от декабря 26, 2023, 01:17:09Интересна отдельно история с нагреванием кристаллов вообще, но это у меня в сознании все еще светодиоды пляшут.
Нагревание кристалла - это рост хаотизации узлов кристаллической решетки около положений равновесия, т.е. амплитудная осцилляция, или "почти квантовый маятник", который начинает вести себя, как неупорядоченная череда взбрыков. Далее читать "вакансия (физика)".
  "Два взбрыка" от нагревания хайли лайкли породят одну вакансию - то место, где должен быть атом, но в натуре его там нет, а есть то нарушение-дислокация или "дыра", которая становится "гравитирующим центром" для, так называемой, свободной энергии.
  Эволюция дислокаций может сложиться и так, что дырки сблизятся и будут выдворены за пределы кристалла, но могут быть заполнены примесями. Если примесями является вода с органикой, то получим, что тепловой фон кристалла, перенаправляет свои флуктуации-мутации или, иначе, порции свободной энергии, в дислокации, которые вынуждены "питаться", понижая свою энтропию в угоду повышения энтропии кристалла, сохраняющего таким образом свою кристалличность.
  Каким образом водо-органике в дислокации, как можно меньше понизить свою энтропию, если кристалл все шлет и шлет избытки "взбрыков белого шума"? Наобум отвечаем - эволюционировать. Эволюционировать, например, так что бы прием хаотического тепла, пошел на экзотермические химические реакции, а они в простоте - растворение кристаллических стенок дыры с вовлечением инов в круговорот-ротацию того процесса, который можно уподобить метаболическому.
  Сие просто. Чертеняги сложностей далее, и от избыточных сложностей надо уметь избавляться, как пора избавляется от обесцененных продуктов метаболизма в ей же организуемой сети пор, постепенно теряющих изоляцию друг от друга.
  Чем Вам не Ваши драконы, полностью состоящие из одних нейронов!? Но где-то я уже читал о "драконах" путешествующих в кристаллическом ядре планеты и не способных выбраться на свет божий.
Цитата: Шаройко Лилия от декабря 26, 2023, 01:17:09То есть если мы говорим о доклеточном периоде Земли, мире, где в принципе возможно формирование отдельных частей клетки и последующее их соединение,
Для меня это Титан, спутник Юпитера, где подо льдом есть вода и твердь. Нет фотосинтеза и фотоэффекта, нет белков, но простейшая органика есть. Еще лучше сосредоточиться на ледо-кристаллической границе, под которой... не тубулин, а глобулы из Поверхностно Активных Веществ (ПАВы). ПАВов много, я как-то пробовал разок ознакомиться с сернистым ПАВом, одна из модификаций которого, способна образовывать трубчатую нить в строгих термобарических условиях. В принципе, достаточно, что бы наречь эту нить тубулинкой, способной присоединять взвеси с одного конца, что бы терять другой конец, как продукт метаболизма.
  Если оба конца равноправны, то есть, кушают и какают попеременно, то получим, что самые интересные реакции тубулинковой "сомы" будут в середине. В середине, потому что, периодическое отвергание окончаний не может не повлечь за собой концентрацию "сложностей", как символа полезной работы метаболизма, выбрасывающего обесцененное. Как один из концов становится головным - еще предстоит выяснить с привлечением срывов ПП в ПД.
  Если есть сомнения в том, что ПП и ПД характерны не только для нейрона, то можно познакомиться со сферой Фокса. О ней на страницах этого форму рассказал наш редкий и очень интересный участник в теме "калиевые пруды и натриевые океаны".

Пост Скриптум. Но если хотите, я еще раз попробую предложить модель ионного насоса, без привлечения всяких сложностей типа АТФ, за которые нобелевки уже истрачены.
  ППП. Ваши цитаты умные и правильные. Но все в них процитированное - это итог, до которого тубулинке расти и расти.

Шаройко Лилия

#34
Ладно, я пойду на пару дней поизучаю вакансии в физике и узнаю похоже ли это на дырки в полупроводниках по механизму образования.
Ну и вообще подтяну общий уровень. То что я в фотонах выложила были мысли которые вот возникли и сразу на форум полетели, так наверное вообще не стоит поступать.

По поводу сигналов и ионных каналов интересна статья, которую Павел Арефьев выложил в новостях науки, за что ему большое спасибо.
Цитата: АrefievPV от декабря 26, 2023, 17:54:31Когда одна клетка хочет сообщить что-то другой, у неё для этого есть несколько способов. Если клетки соприкасаются друг с другом, то тут вступают в действие различные мембранные белки, которые взаимодействуют с такими же белками на другой клетке. Если между клетками есть какое-то расстояние, то настаёт черёд «свободноплавающих» сигнальных молекул: одна клетка их выделяет во внешнюю среду, а другая ловит своими рецепторами. Молекулярное сообщение может быть упаковано в мембранный пузырёк-везикулу, но эта везикула опять же должна будет проплыть какое-то расстояние до клетки-адресата.

Цитата: АrefievPV от декабря 26, 2023, 17:54:31Когда цитонема оказывалась уже совсем близко к клетке-адресату, от конца мембранной нити отшнуровывался крошечный мембранный пузырёк с тем самым белковым комплексом. Пузырёк садился на мембрану принимающей клетки, сливался с ней, и оба белка оказывались на поверхности клетки, которая должна была принять Wnt-сигнал. То есть клетка-передатчик передавала не только сам сигнал (белок Wnt), но и устройство, чтобы его принять – то есть рецептор. Дальше внутренние белки принимающей клетки уже легко могли почувствовать активированный рецептор и начинали действовать в соответствии с сигналом.

Я посмотрела аннотацию исходника,
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06850-7

там не совсем такие формулировки как в Науке и жизни,

ЦитироватьХимическая сигнализация является основным средством, с помощью которого клетки взаимодействуют в эмбрионе. Основной принцип относится к группе клеток, продуцирующих лиганд, и группе клеток, которые реагируют на этот сигнал, поскольку они экспрессируют соответствующие рецепторы1,2. У эмбриона рыбок Данио Wnt5b связывается с рецептором Ror2, активируя сигнальный путь Wnt–планарной клеточной полярности (PCP) для регулирования тканевой полярности и миграции клеток3,4. Однако остается неясным, как этот липофильный лиганд транспортируется из клеток-источников через водное внеклеточное пространство в ткань-мишень. В этом исследовании мы приводим доказательства того, что Wnt5b вместе с Ror2 находится на длинных выступах, называемых цитонемами. Наши данные также позволяют предположить, что активные комплексы Wnt5b–Ror2 образуются в клетке-продуценте и передаются из этих цитонем в клетку-реципиент. Таким образом, принимающая клетка обладает способностью инициировать передачу сигналов Wnt–PCP, независимо от ее функционального статуса рецептора Ror2. На тканевом уровне мы далее показываем, что цитонем-зависимое распространение активных комплексов Wnt5b–Ror2 влияет на конвергенцию и удлинение в гаструле рыбок данио. Мы предполагаем, что цитонема-опосредованный перенос комплексов лиганд-рецептор является жизненно важным механизмом паракринной передачи сигналов. Это может побудить к переоценке традиционной концепции характеристики чувствительных и невосприимчивых тканей исключительно на основе экспрессии рецепторов.

но так обычно и бывает в СМИ.
По крайней мере есть пища для размышлений о методах связи между клетками
Я конечно не против чтобы Вы выложили свою идею модели ионного насоса, в уже существующих  есть простые и  без активного участия АТФ. С АТФ это вроде когда работает ингибитор МАО (монаминоаксидазы)



и то не помню в какой момент там АТФ и есть ли в лекции о дофамине

https://shar.k156.ru/cns/8_DA_5NT.pdf

если только как всеобщая батарейка:

ЦитироватьАденозинтрифосфат (АТФ) — «батарейка» всех клеточных процессов, состоящая из пуринового основания аденина , сахара рибозы и трех остатков фосфорной кислоты , которые хранят в своих связях внушительное количество потенциальной энергии.

нашла только в сокращении мышц совместную работу с калиевыми и натриевыми насосами, которые обычно рулят при всех ПД в нейронах и их синапсах



Вообще, это очень интересный вопрос  и  можно копнуть в сторону причины образования нейронов, как и почему связей между обычными клетками стало не хватать.

Довольно сложно проследить этапы образования внутриклеточных структур когда ничего не осталось, об этом приходится судить примерно по таким вещам в статье о микротрубочках, где описано, что предшественник тубулина обнаружился в прокариотических клетках.

По косвенным уликам можно ошибиться, но когда их вагоны то картину восстановить можно с большей уверенностью

Шаройко Лилия

#35
Еще в лекциях по биофизике(слона то я и... забыла)

https://studfile.net/preview/8799421/page:102/

многие формулы картинками и поэтому здесь не отображаются учебник 2012 года немного устарел, но вот это вроде бы в лекциях Максимова так и было практически.

ЦитироватьИ формула Нернста и уравнение Гольдмана не учитывают активного транспорта ионов через мембрану, наличия в мембранах электрогенных (вызывающих разделение зарядов, а следовательно и возникновение разности потенциалов) ионных насосов, играющих важную роль в поддержании ионного равновесия в мелких клетках.

В цитоплазматической мембране работают  - АТФ-азы, перекачивающие калий внутрь клетки, а натрий из клетки. С учетом работы электрогенных ионных насосов для мембранного потенциала было получено уравнение (Томас, 1972):



где m - отношение количества ионов натрия к количеству ионов калия, перекачиваемых ионными насосами через мембрану. Чаще всего - АТФ-аза работает в режиме, когда m= , m всегда больше 1 (нет ионных насосов, перекачивающих Cl-, поэтому в уравнении Томаса отсутствуют члены  ).

Коэффициент m > 1 усиливает вклад градиента концентрации калия в создание мембранного потенциала, поэтому мембранный потенциал, рассчитанный по Томасу, больше по абсолютной величине, чем мембранный потенциал, рассчитанный по Гольдману, и дает совпадение с экспериментальными значениями для мелких клеток.

Нарушение биоэнергетических процессов в клетке и работы АТФ-азы приводит к уменьшению , в этом случае мембранный потенциал лучше описывается уравнением Гольдмана.

там же еще описан и пассивный и активный транспорт веществ через мембрану от  простого диффузного  до насосов.

Похоже я была не права и то, что в биофизике называется именно насосами всегда работает на батарейке АТФ. А ионные каналы других типов насосами назвать можно по сути их действия, но термин этот не используется в их отношении.

В общем там еще вспоминать надо детали, лекции Максимова были просмотрены давно, экзамен был  май 2019 года и часть инфы забыта.

вот здесь подробнее вроде бы более новый учебник

https://pandia.ru/text/78/219/15048.php

ЦитироватьАктивный транспорт

Активный транспорт – это транспорт, реализация которого осуществляется с непосредственной затратой энергии АТФ (первичный активный транспорт) или энергии уже сформированных градиентов других веществ или ионов (вторичный активный транспорт)

Первичный активный транспорт

К системам первичного активного транспорта относятся различные транспортные АТФазы. Это, например, Na-К-АТФаза плазматической мембраны нервных клеток, Са-АТФазы, Н-АТФаза плазматической мембраны у растений и т. д.

Транспортные АТФазы являются векторными ферментами, т. е. ферментами, сопрягающими ненаправленный процесс гидролиза АТФ и направленный процесс переноса ионов. Они могут быть электрогенными – т. е. перенос зарядов может быть некомпенсированным, как, например, для Na-К-АТФазы и Н-АТФазы, и – неэлектрогенными, когда такой перенос скомпенсирован, что характерно, например, для некоторых типов Са-АТФаз (2Н+/Са2+).

Существуют различные типы транспортных АТФаз. Рассмотрим некоторые из них.

Е1Е2 – АТФазы. Это АТФазы характерные для многих про - и эукариотических организмов. При работе таких ферментов, они совершают переходы между двумя конформационными состояниями Е1 и Е2. Е1Е2-АТФазы имеют трансмембранные домены и – в большинстве случаев – представлены одной полипептидной цепью. Исключением является Na-К-АТФаза – для функционирования которой необходима β-субъединица, играющая, по-видимому, регуляторную роль.

Примерами Е1Е2 АТФаз является – Na-K-АТФаза клеток животных, Са-АТФаза и др.

Наиболее хорошо изученной при этом является Na-K-АТФаза, которая катализирует перенос 3 Na из клетки во внешний раствор, а 2 K из внешней среды в клетку. При этом расходуется энергия одной молекулы АТФ.

На РИС приведен каталитический цикл Na-K-АТФазы. В соответствии с ним фермент в состоянии Е1 связывается с 3 Na и 1 АТФ, после чего происходит гидролиз АТФ до АДФ и фосфата, причем последний – связан с Е1. На следующей стадии происходит переход Е1 в Е2, с одновременной потерей энергии связи Е-Р, а затем – освобождение 3 Na во внешнюю среду. В дальнейшем – происходит связывание 2 К и освобождение фосфата. После этого Е2 с 2 связанными К переходит в Е1, и происходит освобождение 2 К в цитоплазму. При этом конформационное состояние Е1 соответствует связыванию фермента на внутренней стороне мембраны, а Е2 – на наружной.

С небольшими модификациями, такой цикл считается достаточно универсальным для Е1Е2 АТФаз.

Другим типом транспортных АТФаз являются так называемые F0F1-АТФазы. Их особенностью является более сложная организация фермента, который состоит из двух субъединиц – канальной (F0) и каталитической (F1). При этом первая участвует в транспорте ионов (обычно – Н), а вторая в гидролизе АТФ. В качестве примера такого фермента можно назвать Н-АТФсинтазу тилакоидов, когда она работает не как система синтеза АТФ, а как система переноса Н. Такая ситуация, по-видимому, складывается в первые секунды освещения листа после его темновой адаптации.

В отличие от Е1Е2-АТФаз принципы функционирования F0F1-АТФаз изучены хуже и более-менее общепринятое представление о них отсутствует. Существуют лишь отдельные гипотезы.

Например, известно, что при работе Н-АТФаз как в транспортном, так и в синтазном режиме, происходит вращение части каталитической субъединицы (F1), причем этот процесс тесно связан с переносом протонов. Так, даже показано, что перенос протона происходит при повороте части F0 на 120 градусов, причем каждый такой поворот в свою очередь разбивается на два участка – 90 и 30 градусов. На основе таких фактов, некоторые авторы выдвигают гипотезу о том, что транспорт Н (при АТФазной активности) и синтез АТФ (при синтазной) связан с процессами индукции. В соответствии с этими представлениями движение Н через канал, может за счет явления индукции вызывает вращение F1, энергия чего затем используется для синтеза АТФ. И обратно – вращение F1 за счет гидролиза АТФ может индуцировать ток Н через протонный канал – F0.

Отметим, что существуют и другие типы транспортных АТФаз. Кроме того, следует отметить, что существуют и системы первичного активного транспорта, не являющиеся АТФазами. Например, активно дискутируется вопрос о возможности функционирования в плазматической мембране растений элементов электронно-транспортной цепи, осуществляющей транспорт протонов за счет энергии макроэргических соединений. Наконец, следует отметить, что несмотря на то, что большинство систем первичного активного транспорта связано с транспортом ионов, существуют и транспортные системы первичного активного транспорта переносящие нейтральный вещества. Например это бактериальные фосфотрансферазы – который переносят сахара (например – глюкозу) и используют энергию фосфоенолпирувата




василий андреевич

  Что-то у меня со входом на форум, сообщение потерялось. Пока проверяю

василий андреевич

Повторяться скучно, попробую кратко и тезисно, потому где непонятно, спрашивайте.
  Зацепляюсь
Цитата: Шаройко Лилия от декабря 27, 2023, 00:44:42то, что в биофизике называется именно насосами всегда работает на батарейке АТФ.
аТРИф+вода - разрядка. аДИф+ф-вода - зарядка. Получаем перпетум мобиле живого рода, функционирующий за счет ротации единственной молекулы воды, да еще перетаскивающей ионы против сил естественного отталкивания - спасибо Всевышнему  ;D
  Буду психом, но подумаю наоборот, иначе водяной будет водой.

василий андреевич

  Не надо тащить ионы против естественных сил отталкивания. Притормозим на двух химически неразличимых катионах натрия и калия. Натрий меньше калия, потому его сродство с "дыркой" от потери внешнего электрона много выше, чем у калия. Это физическое, а не химическое различие.
  Водные диполи в среде притягиваются дыркой натрия больше, чем дыркой калия, иначе - играть, тусуя натрий энтропийно выгоднее, чем играть калием. Потому именно калий выталкивается из воды на адсорбент, а натрий остается "в море". Для справки, внеклеточная кровь - это натриевый океан, а внутриклеточность - калиевый пруд.
  Получаем естественную разность калиевых потенциалов на тублулинке, как концентрационную, а не электрическую плотность.

василий андреевич

  Но если разности эл. потенциалов нет между средой и поверхностью микротрубочки, то она есть между внешней стороной трубы и внутренней "хордой". При этом плотность заряда на хорде выше, чем на внешней стороне, т.к. объем хорды меньше того объема воды на поверхности, который образован слоистой структурой водных диполей, снижающих ориентацию в направлении среды.
  Выделил "плотность заряда", потому что собственно "заряд" нулевой и олицетворяет собой концентрацию эквипотенциальных поверхностей в направлении от зарядового плюса к нулю. Приняв, для удобства восприятия, "сому-стенку" микротрубочки за средний уровень, получаем подобие потенциальной электро-отрицательности.
  Потенциальность выражается в готовности принять анионы, допустим, хлора из среды. А сие уже можно интерпретировать, как потребность тубулинки.
  И можно быть уверенным, что потребность будет удовлетворена, так как прием аниона (или отрицательно заряженной молекулы) разупорядочит внутренний водный "почти"кристалл, а это естественное повышение энтропии.
  Наша тубулинка вовсе не намеревается жрать, но вынуждена это делать для повышения своей энтропии, которая понизилась в результате избавления водной среды от катиона калия, опять-таки, что бы повысить свою энтропию.

  И только теперь можно приступать к рассмотрению спонтанного сброса электо-положительного потенциала с поверхности микротубочки, хотя разность потенциалов между средой и поверхностью не электрическая, а концентрационная.

  ПП. Ваши вопросы, дорогая Лилия, крайне важны, потому что допустив ошибку на этой стадии суждений, дальше она будет обрастать ошибочным комом.
  ППП. Мы ведь, вдумайтесь, получаем модель ионного метаболизма нейрональной клетки так, что отходом этой работы будет производство потенции из беспорядка.

Шаройко Лилия

Цитата: василий андреевич от декабря 27, 2023, 10:00:11ПП. Ваши вопросы, дорогая Лилия, крайне важны, потому что допустив ошибку на этой стадии суждений, дальше она будет обрастать ошибочным комом.
  ППП. Мы ведь, вдумайтесь, получаем модель ионного метаболизма нейрональной клетки так, что отходом этой работы будет производство потенции из беспорядка.

я обязательно вернусь к этому через пару дней 30го как и собиралась

Цитата: Шаройко Лилия от декабря 26, 2023, 23:00:54Ладно, я пойду на пару дней поизучаю вакансии в физике и узнаю похоже ли это на дырки в полупроводниках по механизму образования.
Ну и вообще подтяну общий уровень.
пока я пытаюсь соединить в единое целое в голове то, что уже  выложено мной и Вами и лекции биофизики вчера ночью капитально по ионным каналам пересмотрела я сейчас их совершенно по новому вижу с учетом того багажа который появился после них за последние почти четыре года.

Внутренняя хорда у трубочки - пустота, там полость. Мне кажется не надо ее хордой называть, это запутывает только. С остальным согласна и буду дальше думать как все это могло возникать в период формирования клетки. Думаю надо поискать инфу как это ученые видят сейчас, наверняка хотя бы гипотезы есть и можно глянуть чем они мотивируются.

василий андреевич

Цитата: Шаройко Лилия от декабря 27, 2023, 18:34:42Внутренняя хорда у трубочки - пустота, там полость. Мне кажется не надо ее хордой называть, это запутывает только.
Мышление, по-сермяжному - это такое запутывание мозгов, которое пронзается неожиданной "хордой". Хорда в прямом переводе на русский - это струна, или отрезок, рождающий неожиданную гармонию при соединении двух точек на кривой.
  Поэтически соединяя было и стало, мы отбрасываем на второй план натуральные траектории наследования и проводим логическую прямую от якобых причины и следствия. Вот и Велимир Хлебников, будучи недоучившимся физиком, историком, филологом прочерчивает логическую струну "О, Русь, ты вся из поцелуя на морозе".

  Биофизика, во-главном, выявляет множество траекторий(клубок?), которые есть фрагменты целого организма. Назвав обобществленную траекторию "клубка" метаболизмом, мы получаем подтверждение принципа обесценивания. Обесценивается потенциал, на созидание-разведение которого от условной нулевой поверхности, ранее была затрачена работа, обесценивавшая иной потенциал.
  И о чудо! Нанеся стартовые потенциалы, как точки над шкалой времени, мы получаем обобщенное восхождение, тогда как каждая точка нисходит к року всеобщего теплового вырождения.

  Аналогия. Если озеро образуется за счет множества мелких ручейков, то из такового стекания нельзя получить полезную работу, например, по подъему груза над поверхностью. Но если ручейки "затормозить плотинами", а потом разом обрушить в то место, где должно быть озеро, то груз может быть поднят за счет "водопадного обрушения".

василий андреевич

Цитата: василий андреевич от декабря 28, 2023, 09:11:59Нанеся стартовые потенциалы, как точки над шкалой времени, мы получаем обобщенное восхождение, тогда как каждая точка нисходит к року всеобщего теплового вырождения.
Ощущение - пожалуй, тот ментальный термин, который вплотную примыкает к витальному метаболизму-обесцениванию. Что "ощущает" пищевой потенциал, если принципиально не может противостоять тенденции к тепловому року?
  Иначе, пока у потенциала "на наклонной поверхности" нельзя выявить ощущение, незачем говорить о подобии живому. Скатывающийся шарик бесполезно тратит потенцию на тепловые отходы. Но уже у пары шариков, обменивающихся сигналами о состоянии друг друга через тепловыделения, есть надежда отыскать то метафизическое, что дотягивает до ощущения.
  Допустим, первый шарик начинает катиться по очень пологой траектории, тогда как второй по крутой. Круто скатиться-упасть, значит выделить "компактную" тепловую порцию, которая активирует сваливание первого шарика на крутую траекторию. Получаем, что ускориться по второй траектории и замереть, означает переохлаждение, как готовность "во всеоружии" ожидать ответную тепловую порцию от активирующегося первого шарика.
  Готовность во всеоружии, значит, ощутить-предвосхитить то, что случиться, как естественность. Переохладиться, значит, обрести тот излишний (потенциальный) порядок, который сам становится тем ресурсом, который может быть растрачен-разупорядочен на непредвиденные нужды удовлетворения вероятных потребностей. Потребность же - ощущение недостатка, недостаток (в данной модели) - тепловая порция.
  Ограниченное множество "шариков", скатывающихся уже не по плоскости, а по порогам, принципиально способны порционно подпитывать "шарик", аккумулирующий потенцию за счет переохлаждения в меньшей степени, нежели произойдет нагрев при приятии очередной порции тепла от соседей.
  Или, тепло, которое в косном пошло бы на бесполезный разогрев среды, становится потребностью живого.

  Что значит "переохладиться"? Это, по-сермяжному, отдать последнюю рубаху, что бы создать вакансию для приятия необходимых штанов  :D
  Получаем собственно информационную систему, принцип работы которой строится на минимизации затрат для провокации той ответной (и энергетически значимой) реакции среды, которая пойдет на удовлетворение потребности системы в синтезе целого из разнородных простых элементов. Хемосинтез - таже редька с хреном - ферментативно-информационная провокация.

  Для микротрубочки в поровой вакансии с водой, системной провокацией будет сброс концентрационного избытка катиона калия с внешней поверхности так, что бы "переохлажденная" внутренняя полость (струна-хорда-кристалл) втянула в себя электро-отрицательную молекулу, например, -О-Н, оставив протон в среде, обретшей свойства кислоты.
  Получившаяся внутренняя электро-отрицательность будет медленно восстановлена до нейтралитета беззатратно для микротрубочки, уже большей порцией калий катионов на внешней поверхности, чему поспособствует протон, отправленный в среду.

  -О-Н как раз то, что пренепременно пойдет на синтез "сомы микротрубочки". До синтеза белка - пропасть, непреодолимая искусством мелких шагов.
  К сожалению, всё что мне попадалось про тубулин - это про белки, а не про физику становления микротрубочки белковым образованием. Потому, надо выдумывать небелковые ПАВы, модельно имитирующие поведение тубулина.

Шаройко Лилия

Цитата: василий андреевич от декабря 28, 2023, 09:11:59Мышление, по-сермяжному - это такое запутывание мозгов, которое пронзается неожиданной "хордой". Хорда в прямом переводе на русский - это струна, или отрезок, рождающий неожиданную гармонию при соединении двух точек на кривой.
  Поэтически соединяя было и стало, мы отбрасываем на второй план натуральные траектории наследования и проводим логическую прямую от якобых причины и следствия. Вот и Велимир Хлебников, будучи недоучившимся физиком, историком, филологом прочерчивает логическую струну "О, Русь, ты вся из поцелуя на морозе".

  Биофизика, во-главном, выявляет множество траекторий(клубок?), которые есть фрагменты целого организма. Назвав обобществленную траекторию "клубка" метаболизмом, мы получаем подтверждение принципа обесценивания. Обесценивается потенциал, на созидание-разведение которого от условной нулевой поверхности, ранее была затрачена работа, обесценивавшая иной потенциал.
  И о чудо! Нанеся стартовые потенциалы, как точки над шкалой времени, мы получаем обобщенное восхождение, тогда как каждая точка нисходит к року всеобщего теплового вырождения.

Про морозы - не вся Россия сплошные морозы и не всегда, так что поэтические обобщения конечно хороши, но реальность отражают локально и ярко, а между тем часто пытаются представить это как тотальное явление. Я в ближайшие дни сосредоточусь на наших морозах под тридцать, поэтому у нас опять открывается экстрим клуб выживальщиков, и я не смогу распылять внимание,так как мозг маленький, а нужно чтобы хотя бы окружающие птицы и звери пострадали минимально, кормушка для птиц была забита под завязку, но так чтобы там приземлиться можно было и продумать как все таки что то незамерзающее оставить тем котам которые все еще мимо нашего дома бродят, инфракрасный домик больше не работает.

Биофизика действительно выявляет траектории распределения энергии связей между атомами и молекулами и часто обобществление этой энергии на множество прилежащих связей. Что такое обесценивание мне не ясно, наверное речь об уменьшении энергии тогда конечно да

С дальнейшей аналогией после этого текста с озером согласна.
С Новым годом Василий Андреевич и все читатели и писатели этого форума. Надеюсь он будет более мирным чем предыдущий и таких мирных годов у планеты будет еще много.