Калиевые пруды и натриевые океаны. Физические свойства протоклеток

[Nur]

Уважаемый василий андреевич, добрый день!

Очень рад снова читать написанные Вами строки. Скажу сразу, ключевое слово Вами сказано, правда в прилагательной форме, но это неважно. Электродинамика. И "оно нам надо".
В классической физике оно есть, в квантовой механике - тоже, почему бы ему не найти место в основе биологической теории.
Сами посудите - градиент, например, концентрации, разве не похож на магнит. По большому счету, любой поляризованный вектор, на мой взгляд, можно воспринимать как подобие магнита.
Теперь мембрана. В проекции разве не похожа она на контур. Та же ядерная мембрана. Эндоплазматический ретикулюм тоже, похоже, что в такой же проекции он будет выглядеть, как концентрические окружности. Теперь включим воображение и постараемся протянуть их относительно градиента в объеме. Получиться некое подобие колец разного диаметра, последовательно размещенных вдоль вектора, задающего направлению градиенту. Ну чем не электрическая машинка получилась.... а-а... Может, даже батарейка... или аккумулятор, если представить, что окружности (т.е. слои) ЭПР похожу на ряд сфер, встроенных друг в друга. Если вспомнить, первое, про эндосимбиотическое происхождение клеток эукариот, а второе - что мембраны ретикулума обеспечивают активный транспорт элементов против градиента концентрации. Может, интенсивность такого транспорта, наподобие интенсивности магнитного потока, обеспечивает видовое своеобразие клетки. Тут, возможно, хорошо подключаются Ваши фононы, как пакеты электромагнитных волн, определяющих своеобразие клеточных сигналов, по которым их можно опознавать...
Про аналогию с Солнечной системой - попозже. Впрочем, эта аналогия становится, полагаю, уже более понятной, если согласиться с моей интерпретацией. А градиент, между прочим, сильно смахивает на период в таком виде. Можно же сказать, что периодическая система элементов, в этом случае, чертеж некой электрической машины...
Уважаемый Владимир Васильевич, согласитесь, электродинамика - это никакой мистики и потусторонних сил, только физика. И вполне соответствует Вашему призыву - относиться к проблеме ширше, а к людям - лучше...

С самым искренним почтением,
Nur.

[Nur]

Забыл добавить про эволюцию. Ведь тоже, вроде как похоже на машинку Фарадея, контур в движении относительно какого-то вектора...

[Nur]

Не забыть бы и про организм - здесь вектор пищеварительный тракт, отводящая часть спинного мозга сойдет за токосъемник, головной мозг до некоторой степени смахивает на электрогенератор с аккумулятором (сложная такая батарейка)...

[Vladimir Matveev]

Уважаемый Владимир Васильевич, согласитесь, электродинамика - это никакой мистики и потусторонних сил, только физика.

Физиоло́гия (греч. physis природа + logos учение). Полностью разделяю мнение физиков, что ВСЁ в этом мире от физики. Все естественные науки это разделы физики, хотя еще не все это осознали! Самое страшное - если коррупция дойдет до подкупа законов физики.

[Nur]

Уважаемый василий андреевич,
об этом я намекнул еще в тех сообщениях, когда мы обсуждали движение тела на нити относительно центра масс. Но увлеклись и ушли в другие степи...

[Nur]

Уважаемый Владимир Васильевич, что-то я не очень понял - это ирония с Вашей стороны относительно моего крайнего упрощенчества или Вы допускаете обоснованность такого подхода...

Заранее извиняюсь за настороженность,
Nur.

[Vladimir Matveev]

Уважаемый Владимир Васильевич, что-то я не очень понял - это ирония с Вашей стороны относительно моего крайнего упрощенчества или Вы допускаете обоснованность такого подхода...

Никакой иронии! Физика - царица наук. К сожалению, мало кто из биологов ее любит.

[Nur]

Я биолог и я очень люблю... Правда, по иронии, не всегда взаимно, с ее стороны. Заставляет поломать голову - ну что же ей еще не хватает (я думаю, что Вы поняли, что я не совсем еще отошел от 8 Марта!)... ... ... ...

[Vladimir Matveev]

Вы поняли, что я не совсем еще отошел от 8 Марта!

Напомнили шутку: ловелас - это лирик с хорошей физикой...

[Nur]

Уважаемый Владимир Васильевич, тут Вы не в точку. Я в реальной жизни связан только с одной женщиной, уже более четверти века. А женщины, в целом, это составная часть индуктора, в котором механическая энергия преобразуется в сетевую систему стимулов и ограничений, управляющих поведением и деятельностью мужчин, которая выражается через конвекцию в чем-то, напоминающем катушки статора. В оболочке этого генератора, в результате конкурентной турбулентности происходит передача энергии контактирующим элементам. Дети здесь идеально подходят на роль вырожденных частиц. Говоря о женщинах, я попробовал сопоставить генератор и семью. По этой модели выходит, что женщины - по сути, это центр бытия (вселенной), главный способ выражения гравитации в человеческом обществе. А мужчины - переносчики электромагнитного взаимодействия, рабочие компоненты. Именно поэтому и возникло разделение по гендерному признаку. Оно просто позволяет системе повторять (в практике - имитировать) структуру звезд - главных генераторов в видимой части мира. 

[Nur]

Кстати, женщины и мужчины, не обремененные семьей - тоже вырождены. Их избыток, кажется, заставляет вспомнить о моменте образования железного ядра и дефекте масс. Что знаменует наступление периода начала коллапса ядра и взрывного синтеза тяжелых элементов. Ядро после этого продолжает существовать в виде гармоничной и компактной реальности (реликтовые общества, циклически воспроизводящие какую-то систему отношений и отличающиеся особой социальной спаянностью их членов, или в форме легенд о невероятной мощи былинных времен, просто завораживающе притягательных в отсутствии явного источника притяжения, чем не черные дыры). Но все это грустный финал социума, в котором были разрушены семейные ценности...

[василий андреевич]

  Дорогой Нур!
У меня не очень-то получается подобрать физическую модель мембране в русле "системы", разделяющей электропотенцию внешней и внутренней среды. Мембрана скорее не аккумулятор-батарея, а система элементарных эл. емкостей. Потому и сказал о ионисторе, как системе с двойным электрическим слоем.
  Обкладка простейшего ионистора кустарно изготавливается диффузией тончайших графитовых чешуек в расплаве поваренной соли. Графитовые чешуйки и есть как бы обкладка с бесконечной площадью поверхности, и, потому с бесконечной эл. емкостью.
  В случае с клеткой (или мембраной) имеем такую поверхность бесконечной кривизны, как бы фрактал. Фрактальная поверхность с внутренней стороны удерживает ионы калия, отчего и возникает эл. градиент. Если при прохождении по мембране потенциала действия, внутрь клетки проникают ионы хлора, а то и ионы натрия, то никакой энергии для работы ионного наноса не достанет - о чем и говорит Владимир Васильевич.
  Потому стоит предположить, что потенциал действия имеет не электрическую природу, а только проявляется, как бегущая волна электропотенциала. Но любая волна затухает. У нас же она не затухающая, следовательно чем-то подпитывающаяся. Потому и пробую ввести понятие солитона - одинокой бегущей практически без затухания волны. Получается как с электромагнитной волной, когда колебание распространяется за счет попеременного включения то электрического, то магнитного осциллятора. Но это и не эл.маг. волна. Возможно это волна включения то механического, то емкостного осцилляторов.
  Т.е. раздражение рождает фонон, который растет и рассеивается, но при рассеянии "заряжает" точечный ионистор, который рассеиваясь, в свою очередь, порождает очередной фонон. Тогда мы имеем бегущую волну концентраций и рассеяний ионов калия с внутренней стороны, внешняя же сторона - это уже более пассивная реакция. При этом фонон совершает колебание поперек бегущей волны потенциала действия.
  В таком раскладе ионный насос лишь вспомогательное устройство для восполнения естественных потерь. И не надо гадать с какого бодуна поры мембраны внезапно открываются для ионов натрия.

  Что такое калиевый насос надо говорить отдельно. У меня очень сложно, но получается, что такой "насос" вполне естественен. Другое дело, что особые белки внутри клетки в купе с мембраной усугубляют эту естественность.

  Однако внутриклеточно-заклеточный градиент налицо. Этот градиент должен либо поддерживаться за счет растрат энергии, либо быть уравновешивающим противоградиентом. Последнее предпочтительней. Этот противоградиент должен как бы выталкивать (рассредоточивать) ион калия из внешней среды во внутреннюю. Если это "выталкивание" калия океаном решить - насос станет иллюзией. Просто протоклетка становится естественным приемником "отходов" работы внешнего океана.

ПП. Ну вот, пока писал, пытаясь быть серьезным, вы уже разошлись по океану чувств, что бы попробовать слиться вновь.

[Nur]

Уважаемый василий андреевич, то, о чем Вы говорите - не слишком отличается от того, что имею в виду я, просто взаимно дополняет. Вы верно заметили, что потенциал действия имеет не электрическую природу. Но в природе, выходит, все виды взаимодействия сводятся, в конце концов, к электромагнитным. Даже тактильно, мы не соприкасаемся видимой частью поверхности пальцев, а взаимодействуем через посредство электронов. Чего уж говорить о физиологии нервной системы... Или о коммуникациях в наших домах...
Очень может быть, что когда-то, внутренее содержимое клеток и представляло собой, по Вашему образному выражению, "отходы" работы внешнего океана" (калиевого пруда). Но приобретение системы, уподобленной ретикулуму, позволяет преобразовать плоский дуальный мир клетка/океан в объемную систему промежеточных градиентов уже внутри самое клетки, что определяет возможность воспроизводства системы транспорта элементов (конвекции) и ее перезарядки при вливании очередной порции "отходов" (читайте: электролитов). В простой батарейке как - перевел все минусы в плюсы и все... А тут - как в аккумуляторе, получается...
И солитон здесь также уместен, поскольку, возможно, на первых этапах эволюции существование солитонов позволяло воспроизводить жизненный цикл без особых искажений при, например, случайной фрагментации протоклетки...

[Nur]

Да, и, кстати, имитация, например, звезды семьей - может же быть составной частью теории фракталов, но на вполне солидной физической основе...

[Nur]

И уважаемый василий андреевич,
я искренне убежден, что Вы неординарно (не побоюсь сказать - гениально) мыслящий человек. Я уверен, что вместе мы сможем построить конструкцию, которую столь объективный и вдумчивый критик и эксперт, как уважаемый Владимир Васильевич, сочтет за вполне соответствующую его представлениям (замечу, по духу близким моим лично). Только давайте больше не будем поминать лишний раз Всевышнего и слишком увлекаться философствованием... ОН в этом не нуждается, а креационисты запросто обойдутся без нас.

С явным удовольствием свидельствуя свое почтение к Вашей особе,
Nur.