Автоматизация Автоматизация Архитектура Астрономия Одит Биология Счетоводство Военна наука Генетика География Геология Държавна къща Друга журналистика и средства за масова информация Изкуство Чужди езици Компютърни науки История Компютри Компютри Кулинарна култура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Механика Механика Мениджмънт Метал и заваръчна механика Музика Население Образование Безопасност на живота Охрана на труда Педагогика Политика Право инструмент за програмиране производство Industries Психология P Дио Религия Източници Communication Социология на спорта стандартизация Строителство Технологии Търговия Туризъм Физика Физиология Философия Финанси Химически съоръжения Tsennoobrazovanie скициране Екология иконометрия Икономика Електроника Yurispundenktsiya

Тайната на живота

Прочетете още:
  1. Г. Центрове и етапи на живота
  2. I. Философията на живота.
  3. II ХОРА В МОЯ ЖИВОТ - СЛЕДВАЩА ПОГЛЕДА В МИНАЛОТО
  4. III. ДРУГИ ОЦЕНКИ НА КОЛЕКТИВНИЯ ДУШЕН ЖИВОТ
  5. В3: Преструктуриране на социално-политическия живот на държавата и нейните последици.
  6. VIII. ФАКТОРИ НА ЖИВОТА
  7. Х. Петър І реформира икономическия живот на страната и характеристиките на социално-икономическото развитие на Русия през първата четвърт на 18 век.
  8. XI. ЦЕЛТА НА МИРАТА И ЦЕЛТА НА ЖИВОТА (НАСОЧВАНЕ НА ЛИЦАТА)
  9. XIII. СТОЙНОСТ НА ЖИВОТА (ПАСИМИСМ И ОПТИМИЗЪМ)
  10. XXV. Как да спасим живота по пътищата
  11. Амортизация в личния и семейния живот
  12. Анамнеза за живота (ANAMNESIS VITAE)

Както вече разбрахте, наскоро учените постигнаха значителен напредък в разрешаването на многото мистерии на измамно простата клетъчна мембрана. Но в най-общ смисъл, неговите функции са били известни преди двадесет години. Строго погледнато, тогава разбрах, че изследването на клетъчната мембрана има далечни последствия. Осветлението, което се спусна върху мен, може да се сравни с реакцията на свръхнаситен химичен разтвор. Такива решения приличат на обикновена вода, но заслужава да се добави към резервоара най-малко зърно от разтворено вещество и всичко попада изцяло върху дъното на контейнера под формата на огромен кристал.

През 1985 г. живях в къща под наем на осолената карибска остров Гренада и преподавах в местното "офшорно" медицинско училище. Беше два сутринта. Измъкнах многогодишните си записи по биологията, химия и физика на клетъчната мембрана, освежавайки нейната механика и опитвайки се да разбера как тя обработва информацията. И изведнъж бях слязъл! Не, не се превърнах в кристал. Изведнъж станах биолог - "мембранна центристка", която няма моралното право да губи живота си напразно.

Тази нощ, като че ли за пръв път, погледнах основата на структурната организация на клетъчната мембрана - подредени, като войници в парада, фосфолипидни молекули. Структурата, чиито молекули се организират редовно, повтарящо се, обикновено се нарича кристален. Има два основни типа кристали. Тези, които са познати на повечето хора, са твърди, непоносими минерали - те включват диаманти, рубини и дори обикновена сол. Кристалите от втори тип, независимо от факта, че техните молекули също са свързани в нормална структура, имат доста течна консистенция. Добре известни примери за течни кристали са индикатор за електронен часовник и екран на преносим компютър.

За да разберем по-добре какви са течните кристали, нека се върнем към сравнението ни с войниците в парада. Когато маршируващите войници се обръщат по ъгъла, те поддържат обща система, въпреки че всеки от тях се движи поотделно. Войниците в редиците се държат като течаща течност, но не губят своята "кристална" организация. Фосфолипидните молекули на клетъчната мембрана се държат по подобен начин. Тяхната мобилна кристална организация позволява на клетъчната мембрана да динамично променя формата си, като същевременно запазва целостта си. Ето защо мембранната бариера е гъвкава. Написах определението за тази характеристика на клетъчната мембрана: "Мембраната е течен кристал".



Тогава започнах да мисля по-нататък. Мембраната, състояща се само от фосфолипиди, е аналог на хляб и масло, без маслини. Но ако следваме логиката на експеримента, описан по-горе, с оцветена течност и сандвич, бариерният слой на мембраната на маслото (липидната) би бил абсолютно непропусклив - непроводим. Мембраната става проводима за някои вещества и непроводима за другите, когато "маслини" - интегрални мембранни протеини влизат в играта. Написах: "Мембраната е полупроводник."

После си спомних двете най-често срещани разновидности на интегрални мембранни протеини. Такива са рецепторните протеини и ефекторни протеини, наречени канални канали; те са тези, които позволяват на мембраната да изпълни своята най-важна функция - да предава хранителни вещества вътре в клетките и да освобождава шлаката отвън. Вече бях готов да напиша, че мембраната съдържа "рецептори и канали", но след това ми се стори, че в този случай рецепторите са всъщност порти. Следователно завърших описанието на мембраната с фразата: "Мембраната съдържа клапани и канали".

Облегнах се на стола си и препрочетох това, което получих: "Мембраната е полупроводник от течен кристал, съдържащ клапани и канали". Тази фраза сякаш ме удари. Определено вече съм чувал или чел нещо подобно. Но къде точно? Въпреки това, в едно нещо бях абсолютно сигурен: там изобщо не беше биологията.

Започнах да се оглеждам и погледнах ъгъла на бюрото, където се издигаше чисто новият "Макинтош" - първият ми персонален компютър. До "Макинтош" имаше яркочервена книга; заглавието на корицата й гласи: "Как функционира компютърът ви?" Това беше онзи, който си купих на другия ден - референтно ръководство за потребителите. Като хванах книгата, минах през въвеждането и почти веднага се сблъсках с дефиницията: "Микрочипът е полупроводников кристал с електрически порти и канали".

‡ Зареждане ...

За няколко секунди седнах, зашеметена от такова невероятно съвпадение. Тогава започнах трескаво да сравнявам и контрастирам клетъчните мембрани и силициевите полупроводници. Скоро стана ясно, че сходството между дефинициите на компютърния чип и клетъчната мембрана не е случайно! Клетъчната мембрана наистина е хомоложна на силиконовия чип, т.е. тя е нейният структурен и функционален еквивалент! Сега това беше истински шок.

Дванадесет години по-късно екип от австралийски изследователи, ръководен от БК Корнел, публикува статия в списание Neichur, която потвърждава моята хипотеза за хомологията на клетъчната мембрана и компютърния чип [Cornell et al, 1997]. Те изолираха клетъчната мембрана, прикрепиха парче златно фолио отдолу и запълниха пространството между мембраната и фолиото с електролитен разтвор. Когато се стимулират с подходящ електрически сигнал, мембранните канали се отварят и електролитът се оставя да премине през мембраната. В този случай фолиото играе ролята на датчик, поради което електрическата активност на мембранните канали може да бъде измерена и показвана като цифрово устройство. С други думи, Корнел и колегите му успяха да интегрират биологична клетъчна мембрана в електронно устройство с цифрова индикация като чип.

Какво? - питаш. И фактът, че хомологията на клетъчната мембрана и компютърен чип доказва легитимността на сравняването на жива клетка с персонален компютър. Първата зашеметяваща мисъл, която идва на ум, е следната: клетките, като компютрите, са програмируеми! И както в случая с компютъра, техният "програмист" е навън. Поведението и генната активност на клетката са динамично причинени от информация, идваща от околната среда.

Веднага щом в моето въображение се появи клетъчен биокомпютър, разбрах, че ядрото на клетката е вид "подвижен диск" (наречен "двоен спирален диск"), носител на информация за кои ДНК програми, кодиращи продукцията на протеини, се записват. Записаните програми на подвижния диск - текстови редактори, графични редактори, електронни таблици и други подобни - можете да ги заредите в паметта на вашия домашен компютър и след това да го извлечете без да повредите работата.

По същия начин, когато отстранявате ядрото от клетката - неговия Double-Helix Disk, работата на протеиновата машина на клетката продължава така, сякаш нищо не се е случило, тъй като информацията, необходима за създаването на протеини, вече е заредена. Enucleated клетки се сблъскват с трудности само когато се нуждаят от генните програми от извлечения Double-Helix Disk, което им позволява да заместят съществуващите протеини или да синтезират нови.

Биологичното образование, което получих, беше не по-малко "нуклеоценно" от геоцентричната астрономическа формация на Коперник. Затова ми се наложи да осъзная, че "централният процесор" на клетката изобщо не е в основата, в която се намират гените. Данните се въвеждат в клетъчния "компютър" през мембранните протеинови рецептори - клетъчната "клавиатура" и те от своя страна активират мембранния протеин effektory, който играе ролята на "централен процесор". Този "централен процесор" преобразува информацията, идваща от околната среда в езика на поведението на клетката.

Бях заловен от отчаяние - нямах кой да споделя удоволствието ми. В къщата ми нямаше телефон. Но в края на краищата аз съм учител по медицина. Със сигурност в този момент в библиотеката ще бъде открит един от учениците. Някак си облечен, аз бях на училище "да кажа на някого - добре, поне някой! - за неговото велико просветление.

Мога да си представя как изглеждах, когато се появих в библиотеката - без дъх, с втренчен поглед. Мисля, че онези, които бяха там, видяха живото въплъщение на прословутия "професор от отсъстващия ум". Бях на един от първите лекари и възкликнах: "Просто слушайте какво ще кажа! Нещо невероятно! "Спомням си как човек отвърна от мен. Това не ме спря. Започнах да му обяснявам новите си идеи за клетката, която е обичайна за цитобиолозите със сложни лингво. После млъкнах, очаквах или поздравленията му, или крещеше "Браво". Момчето седеше с отворена уста. - Добре ли сте, доктор Липтън? - успя да каже.

Бях разрушен. Имам в ръцете ми ключа към тайната на живота, но всички мои обяснения са отишли ​​до загуба! Дори тогава, назад, осъзнах, че този беден студент, който едва не беше свършил първия си семестър, просто не можеше да разбере какво му казвам с такова патос. Трябва обаче да призная, че нямах голям успех с повечето мои колеги, които бяха доста квалифицирани в терминологията.

През следващите няколко години продължих да проучвам и постепенно се научавах да излагам собствените си идеи, така че те да могат да бъдат възприети не само от ученици от първата година, но и от хора, които по принцип са далеч от биологията. Получих благодарни слушатели - както сред професионалисти, така и сред непрофесионалисти. Някои от тях дори се оказаха непобедими с духовните идеи, които възникнаха от моето прозрение. Всъщност, "мембрано-ориентираната" биология е страхотна, но едва ли би ме накарала да викам към библиотеката. Карибската нощ не само ме превърна като учен; благодарение на нея аз, убеден агностик, се превърнах в мистик, който вярва, че животът е вечен и не е ограничен от времето на съществуването на нашето смъртно тяло.

Ще ви разкажа за духовното измерение на историята, представена тук в епилог, но засега искам да повторя урока на магьосницата-мембрана: ние не сме роби на комбинация от генетични зарчета, които случайно ни паднаха при раждането. Ние сме в състояние да редактираме данните, въведени в нашия биокомпютър, точно както сега управлявам работата на програмата за редакция, в която пиша тези редове. Трябва да разберем как цялостните мембранни протеини контролират нашата физиология и ще станем майстори на собствената си съдба от безпомощните жертви на нашите гени!


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 |


Когато използвате този материал, свържете се със bseen2.biz (0.051 сек.)