Калиевые пруды и натриевые океаны. Физические свойства протоклеток

Nur · марта 13, 2015, 23:45:26

В дополнение к сказанному, ионисторы ведь используются в электротехнике вместо тех же аккумуляторов... Если они могут работать и как сопротивление - вообще интересная картина получится...

Питер · марта 14, 2015, 00:00:21

Цитата: Vladimir Matveev от марта 01, 2015, 08:51:45
ЦитироватьВсе или принципиально много зависит от формулировки Задачи. Пока нет Задачи, нет, нет даже надежды решения эфемеризма.
Почти уверен, что Ваши четыре фундаменальных свойства, не разрешаемы в отдельности.
Василий Андреевич! Почему нерешаемы? Спросите у любого знатока "матчасти" и он Вам объяснит, что носителем всех четырех фундаментальных свойств клеток является ее плазматическая мембрана. Что касается электропотенциалов, то тут всё ясно:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB_%D0%BF%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D1%8F Легко найти аналогичное (мембранное) описание потенциала действия.
ЦитироватьЧто значит: "в равновесных условиях"?
Свойства живых клеток и моделей в условиях диффузионного равновесия - чрезвычайно важная часть физиологии клетки. В "условиях диффузионного равновесия" означает, что между клеткой/моделью и средой прекращаются массовые диффузионные потоки какого-либо вещества, диффузионного равновесия которого вы добиваетесь. Физические свойства клетки, которые обнаруживаются в равновесных условиях, невозможно объяснить с позиций мембранной матчасти. С этой импотенцией мы сталкиваемся и в случаях, упомянутых в моей статье.

Задача, которую я ставлю в своей статье предельно ясна: нужна такая теория фундаментальных физических свойств, которая была бы применима не только к живым клеткам (как сейчас), но и к клеточным моделям.

Два слова о глицериново-лецитиновой критике. Цитата: "We report further that the same kinds of electrical behavior are observed when the lecithin and glycerol are omitted entirely; electrical effects are thus manifestations of the selective permeability of the polyamino acid assembled as a membrane in the presence of water." То есть лецитин и глицерином не оказывает влияния на электрические свойства микросфер. Источник: Przybylski, A. T., Stratten, W. P., Syren, R. M., & Fox, S. W. (1982). Membrane, action, and oscillatory potentials in simulated protocells. Naturwissenschaften, 69(12), 561-563.

Но давайте допустим, что глицерин и лецитин коренным образом изменяет свойства микросфер. Что это дает? Наш высокомерный критик сам на этот вопрос не отвечает. Но главный вопрос к этому критику состоит в следующем: неужели лецитин и глицерин придают мембране микросферы способность к активному транспорту? Так просто, оказывается, возникает натриевая помпа: добавьте к пробирке с микросферами лецитин и глицерин - и вуаля - помпа готова. Наш надменный критик, упёршись в лецитин-глицерин, уже ничего больше слышать не хочет и ставит крест на всей статье. К сожалению, таких критиков, которые за деревьями не видят леса, которые не способны к системному анализу, которые воображают себя знатоками, только вычитав несколько строк из незнакомой ему статьи, в нашей научной действительности более, чем достаточно. По отзывам коллег, такие критики слишком часто попадаются в числе рецензентов. Нужны ли такие критики, которые действуют по принципу "тут знаю, а тут не знаю и знать не хочу" (похоже на "тут помню, а тут не помню)? Разумеется, такие критики никому не нужны, но от них никуда не денешься. Приходится терпеть.

Вы прелесть ... Приводите статью, в которой совсем нет методической части и которую в ПРИНЦИПЕ нельзя воспроизвести. И почему-то не говорите об абстракте этой статьи. И не говорите о рисунке 2 из нее же. Это - про матчасть.

Vladimir Matveev · марта 14, 2015, 08:03:09

A Comparison of the Hodgkin–Huxley Model and the Soliton Theory for the Action Potential in Nerves
http://www.membranes.nbi.dk/pdf/2012_AppalivanRienenHeimburg_APLBL.pdf

Vladimir Matveev · марта 14, 2015, 08:17:06

ЦитироватьПриводите статью, в которой совсем нет методической части и которую в ПРИНЦИПЕ нельзя воспроизвести. И почему-то не говорите об абстракте этой статьи. И не говорите о рисунке 2 из нее же. Это - про матчасть.

1. Что нельзя воспроизвести?
2. Почему обязательно нужно говорить об абстракте?
3. Что криминального изображено на рис.2?

Вы способны формулировать свои мысли? Вы ЭТО называете дискуссией? Бедная русская мысль...

Рассказ Шукшина "Срезал": http://www.youtube.com/watch?v=SZWEbSIfa4M
Текст рассказа: http://lib.ru/SHUKSHIN/srezal.txt

Питер · марта 14, 2015, 08:48:48

1. Вы можете воспроизвести статью ? По тем данным, которые в ней есть ? Я - увы - не Вольф Мессинг и мысли читать не умею.
Например, тот же рисунок 2 - состав и способ приготовления всех использованных там микросфер ? Соотношение аминокислот? Среда, в которой писали сигнал ? Напишете мне это - на основании данной статьи ?
2. Про абстракт.
Although effects are of greater magnitude when the vesicles contain glycerol and natural or synthetic
lecithin, the results in the purely synthetic thermal protein structures are substantial, attaining
20 mV amplitude in some cases. Обратите внимание - в некоторых случаях.
И к абстракту из текста - The spiking activity in microsphere (A) of copoly(asp, glu) is approximately
2 mV above background. That from (B), the mixed polymer microsphere, is approximately
20 mV above background. The vesicles (C) containing lecithin and polymer JGII-58 display
60-70 mV above background.
3. Это как раз и про рис. 2. Сравните три рисунка - и если вы не предвзяты, то сделаете вывод по крайней мере о том, что наличие липидов резко меняет картину. И 2 мВ - это сигнал или шум в данной модели эксперимента ?
И еще одна цитата из статьи
Although spherule-forming proteinoids manifest significant lipid-like characteristics of their own,
the conductivity of the proteinoid-only vesicles is most often greater than that of the proteinoid-lecithin
vesicles.
Это как понимать ? На рис 2 очевидно, что с лецитином сигнал много сильнее. В абстракте это тоже написано. И вдруг conductivity of the proteinoid-only vesicles is most often greater than that of the proteinoid-lecithin
vesicles.
Раздвоение личности ?

Vladimir Matveev · марта 14, 2015, 09:13:50

ЦитироватьВы можете воспроизвести статью ?

Если статья написана не так хорошо, как Вам хотелось бы, это не значит, что полученные в ней результаты ошибочны. Ваши претензии к редактору, а не к результатам. Эта статья - одна из многих. Те, кто захочет воспроизвести эти результаты, изучит не одну эту статью, а соответствующую литературу.

Цитироватьналичие липидов резко меняет картину. И 2 мВ - это сигнал или шум в данной модели эксперимента ?

Наличие липидов изменяет эффекты количественно, а не качественно. Если на Луне притяжение в 6 раз меньше, чем на Земле, это не значит, что там уже не гравитация работает, а что-то другое... Шумы серьезные журналы не публикуют.

Вы в который раз уклоняетесь от ответа на мой вопрос: допустим, что липиды играют ключевую роль в формировании потенциала действия микросферы (на чем Вы упорно настаиваете), откуда тогда в протоклетке взялись специфические ионные каналы и натриевый насос? Если Вам нечего ответить, зачем шуметь? Зачем уподобляться Глебу Капустину из рассказа Шукшина?

Питер · марта 15, 2015, 07:05:49

А про раздвоение личности ? Почему в одной статье автор пишет взаимоисключающие вещи ? И про Луну - опять же сравните разные части рисунка 2. И увидите качественный сдвиг в форме потенциала действия. Да, вы скажете об идентичности двух ПД - с липидами и без. Но ее тоже надо доказать, и опять слово против слова. Хотя доказать можно ...
Так все-таки в какой статье ДЕТАЛЬНО расписаны условия эксперимента ? Я почитаю ... Все что написано Fox - просмотрел, везде одно и то же, деталей нет.
Списочек просмотренного
1: Hefti F, Junard EO, Knüsel B, Strauss WL, Strang PF, Przybylski A, Vaughan G,
Fox SW. Promotion of neuronal survival in vitro by thermal proteins and
poly(dicarboxylic)amino acids. Brain Res. 1991 Feb 15;541(2):273-83. PubMed PMID:
1711399.
2: Fox SW, Hefti F, Hartikka J, Junard E, Przybylski AT, Vaughan G.
Pharmacological activities in thermal proteins: relationships in molecular
evolution. Int J Quantum Chem Quantum Biol Symp. 1987;14:347-9. PubMed PMID:
11542106.
3: Vaughan G, Przybylski AT, Fox SW. Thermal proteinoids as excitability-inducing
materials. Biosystems. 1987;20(3):219-23. PubMed PMID: 3620604.
4: Przybylski AT, Fox SW. Excitable artificial cells of proteinoid. Appl Biochem
Biotechnol. 1984;10:301-7. PubMed PMID: 11536591.
5: Przybylski AT, Stratten WP, Syren RM, Fox SW. Membrane, action, and
oscillatory potentials in simulated protocells. Naturwissenschaften. 1982
Dec;69(12):561-3. PubMed PMID: 7162535.
6: Ishima Y, Przybylski AT, Fox SW. Electrical membrane phenomena in spherules
from proteinoid and lecithin. Biosystems. 1981;13(4):243-51. PubMed PMID:
7248487.

Да, про шумы и серьезные журналы - про Бенвенисту помните ? И недавнюю историю про химический метод получения ИПСК ?
Всего-то Nature и Science ...

Vladimir Matveev · марта 15, 2015, 09:32:36

ЦитироватьДа, вы скажете об идентичности двух ПД - с липидами и без. Но ее тоже надо доказать

Если два релевантных объекта ведут себя одинаково, то какие еще доказательства Вам нужны? Перечислите.

Для регистрации электропотенциалов у микросфер [1] использовали стандартную методику "внутриклеточного" отведения стеклянным микроэлектродом. Ее детальное описание легко найти, если сами авторы ее не приводят. Видимо, на это они и рассчитывали (на момент этой публикации стеклянные микроэлектроды использовали на протяжении уже более 30 лет!).
1. Przybylski, A. T., Stratten, W. P., Syren, R. M., & Fox, S. W. (1982). Membrane, action, and oscillatory potentials in simulated protocells. Naturwissenschaften, 69(12), 561-563.

Что касается "каналов" микросфер, то Вы, надеюсь, знаете, что "каналы" есть и в искусственных мембранах (почитайте приложенную статью Льва). Для тех, кто знаком с этой литературой, "каналы" в микросферах - вполне обыденное явление, а не шум.

Если Вы ничего не находите сами, обратитесь к Михаилу Сергеевичу Критскому (Kritsky, M. S., Kolesnikov, M. P., & Telegina, T. A. (2007, December). Modeling of abiogenic synthesis of ATP. In Doklady Biochemistry and Biophysics (Vol. 417, No. 1, pp. 313-315). MAIK Nauka/Interperiodica.), завлабу в Институте Баха. Он единственный в России, кто еще работает с микросферами. Может быть, он Вам поможет.

Похоже, что после публикации Бенвенисты, Вам уже больше ничего читать нельзя, кроме своих собственных статей (в них, конечно, всё-всё доказано).

Что такое "доказательство", каждый понимает по-своему. Например, опубликовано множество доказательств бытия Божия. Доказательств в строгом, математическом, понимании в науке очень мало. Иначе, чем объяснить, что практически по любому вопросу мнения ученых, работающих на переднем крае науки, расходятся? Об этом я давно написал статью: http://www.bioparadigma.spb.ru/teorii.htm
Поэтому справки о доказательстве с гербовой печатью Президиума РАН от меня не ждите...

P.S. Я могу рассчитывать, что когда-нибудь я получу от Вас ответ насчет помпы у микросфер? Амплитуда ПД у микросфер без лецитина около 50 мв (рис.1). Это тоже шум? Но если честно, разговаривать с человеком, который отрицает всё и вся не интересно. Это позиция оппонента, которому нечего сказать по существу. Глубокое недоверие к работам Фокса и его школе - это Ваше личное дело. Это Ваш крест. Несите его смиренно...

Судья - обвиняемому:
- Напоминаю, что вы должны говорить правду, только правду и ничего, кроме правды... Так что вы скажете суду?
- А что тут скажешь при таких ограничениях?

Питер · марта 15, 2015, 10:43:33

Рис 1 - это в какой статье ? У Фокса нет. У Льва нет микросфер. Статью в ДАН в Инете не найти, завтра посмотрю на работе. Кстати, почему ДАН по аглицки ? Обычный русский журнал и даже без переводной версии. Это просто мода такая - писать вместо БЭБИМ Bull. Exp. Biol и прочая, и прочая.

Vladimir Matveev · марта 15, 2015, 11:20:06

ЦитироватьРис 1 - это в какой статье ? У Фокса нет.

Рис.1 в моей статье http://www.biophys.ru/sci-hyde-park/94-scireview/sci-hide-park/protocell/449-matveev-1st

ЦитироватьУ Льва нет микросфер.

При чем тут микросферы? Я Вам говорю о том, что "каналы" есть не только у биомембран (см. приложенный рисунок). Если "каналы" есть "везде" почему бы им не быть и в микросферах? Логику улавливаете?

Питер · марта 15, 2015, 13:53:40

И правда 50 ? Вы не перепутали верхний и нижний рисунки ? И временная динамика разная. И опять же условий нет. Почему-то у Фокса (1982) в одних условиях ток сильно отличается - а вы пишете о том, что все одинаково. Очень хочется ?

PS Бенвениста был прав ?

Vladimir Matveev · марта 15, 2015, 14:25:52

ЦитироватьИ правда 50 ? Вы не перепутали верхний и нижний рисунки ? И временная динамика разная. И опять же условий нет. Почему-то у Фокса (1982) в одних условиях ток сильно отличается - а вы пишете о том, что все одинаково. Очень хочется ?

Да, около 50 мв. Вы в состоянии использовать калибровочную метку, изображенную рядом с ПД? Различия ПД, показанных на рис.1, не существенны с точки зрения принципа генерации. Принцип один.

ЦитироватьPS Бенвениста был прав ?

Бенвениста не прав, но покалечил многих.

Вы не отвечаете на мои вопросы. Напомню их: (1) про помпы у микросфер (как образуется "мембранный" потенциал микросфер), и (2) какие доказательства нужны Вам, чтобы доказать принципиальное сходство ПД у микросфер с лецитином и без. Вы не в состоянии выдерживать логику дискуссии. Я не вижу смысла в продолжении нашего разговора.
https://lh4.googleusercontent.com/-KteX13jdVJk/VNWEJq0J4pI/AAAAAAACQSI/rtnT_via8Ms/w604-h473-no/-xU62pyhMw8.jpg

Питер · марта 15, 2015, 15:46:48

И правда - о чем говорить ? Там - меньше 40. Но что 40, что 50 - один трамвай. Условий нет, откуда картинки надерганы - не важно. Главное - ИДЕЯ.
Токуйте дальше.
Да:
1. Помп там нет.
2. Нормальный эксперимент с четко прописанными условиями. Вы так и не привели НИ ОДНОГО детального описания эксперимента. Во всех статьях Фокса их нет.

Nur · марта 17, 2015, 07:18:51

Уважаемый василий андреевич, доброе утро!

Что-то Вы призадумались, что ли, снова выпали из темы. Нужно сделать, на мой взгляд, небольшое отступление. Считается, что волны нервного возбуждения, возникающие в нейронах, являются волнами химических реакций. Химики и биологи, по большей части, называют их солитоноподобными и обычно противятся попыткам называть химические волны одновременно и автоволнами, и солитонами. Тем не менее, например, при взаимодействии молекул фосфолипидов, если мне правильно объяснили специалисты по органической химии, стоит учесть, что их стерический фактор составляет только десятые доли процента, благодаря чему становятся возможными такие свойства, как отражение и интерференция при деформации того же липидного бислоя. В свою очередь, высокие значения стерических факторов реакции неорганических соединений приводит к тому, что их молекулы, если энергия их столкновения достаточна, вступают в реакцию между собой при любой взаимной ориентации. В этом случае за фронтом волны не остаётся не прореагировавших молекул, что исключает возможность отражения волн и интерференции. Различие, возможно, объясняется разницей в размерах молекул, по аналогии с длиной волны. В среде больших молекул, можно предположить, нелинейность компенсируется дисперсией, выполаживающей форму волны при локальной деформации за счет большей скорости ее длинноволновых составляющих. В проекции (т.е. в продольном срезе) солитон похож на спектр, дифференцированный в направлении от самых коротких до самых длинных синусоидальных волн. (От себя добавлю, что солитон напоминает тот же электрогенератор в миниатюре, ну чем не вектор с контурами). В двух словах, солитон – это как бы наиболее интегрированный (средний) образ всех волн, какие могут образоваться при локальном взаимодействии. И самые средние его составляющие при этом образуют вершину солитона, этакая «золотая середина». Я то же имел ввиду, когда в одном из прошлых постов говорил о том, что самые привлекательные черты являются и наиболее средними в популяциях. Исходя из этого, получается что так называемое «золотое сечение» на физическом уровне отграничивает моду от маргинальных вариаций, И превращает плоский мир в трехмерную проекцию (в эвклидовой геометрии).
Как хорошо, что Вы в теме, предложенной уважаемым Владимиром Васильевичем, Вы стали высказываться о солитонах более определенно, чем говорили ранее. С теми же фононами получается еще интереснее. Но об этом, если появится возможность, продолжу в следующем посте.

Уже с еще большим желанием выразить Вам свое почтение,
Nur.

Nur · марта 17, 2015, 07:24:24

Т.е. солитон, как и спектр видимых волн, период в самом его физическом воплощении. Забегая вперед, нужно подумать об эксперименте, который позволил бы солитон разбить на составляющие волны с помощью подобия призмы...