ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы На сцере появляется связанная вода из "Связанная вода Факты и гипотезы" Отвечая на эти вопросы, отметим прежде всего, что подозрений на активную роль воды в биологических процессах всегда было более чем достаточно, но отсутствовали факты. Можно сослаться на блестящую теорию Д. Н. Насонова, известного советского физиолога, организатора и первого директора Ленинградского института ция ологии. В работах 30—40-х годов Д. Н. Насонов выдвинул важный для биологии принцип специфические реакции живого (например, мускульная илп нервная активность) на внешнее воздействие имеют в качестве основы различные формы неспецифического реагирования, подобные, например, наркотическому. Для объяснения последних постулировалось, что вся или почти вся внутриклеточная вода связана или структурирована , а растворимость тех или иных веществ в ней может понижаться под воздействием некоторого внутриклеточного фактора. [c.19] Дальше все очень просто когда клетка голодна , она поддерживает высокую растворимость питательного вещества за счет специфической структуры воды. Происхождение простейших реакций клеток типа поглощения питательных веществ и удаления отходов внутриклеточных реакций в данной модели связывается с гипотетической зависимостью растворимости от структуры. К сожалению, данный аспект теории содержит слишком много неизвестных параметров, поэтому справедливость ее почти не поддается экспериментальной проверке. Уже в начале 60-х годов в повой мембранной теории была сформулирована и йксие-риментально обоснована противоположная точка зрения, в соответствии с которой вода в составе протоплазмы имеет свойства обычной свободной воды, а перекачка тех пли иных веществ через мембрану осуществляется особыми мембранными насосами. [c.20] Прежде всего необходимо сказать, что в действительности не может идти речи о прямом влиянии газогидратов на чувствительность нервных клеток. Из закона Полинга легко рассчитать, что кристаллизация гидрата кислорода при 0°С может протекать лишь под давлением не ниже 12 атм, тогда как наркоз достигается при давлении на порядок более низком (1,7 атм). К тому же температура человеческого тела составляет не 0°С, а 36°С. При такой температуре газогидрат в принципе не образуется либо для его получения требуются давления в сотни и более атмосфер. Поэтод1у нет надежды обнаружить в организме индивидуальные кристаллы газогидратов, в отличие от магистральных газопроводов, где газогидраты метана можно встретить в виде снегообразных пробок, нарушающих работу магистрали. [c.22] Если частота датчика ЯМР точно соответствует частоте прецессии протонных спинов в поле 10 000 Э (для этого она должна быть равна 42,6 МГц), то прп медленной протяжке магнитного поля можно наблюдать поглощение радиочастотной энергии в указанном выше интервале магнитных полей. Это поглощение вызвано переходами между уровнями протонных спинов, причем распределение по энергиям строго пропорционально распределению по внутренним полям (уже упоминалось, что частота прецессии, как и энергия спина, пропорциональна магнитному полю). Спектры ядерного магнитного резонанса поликристаллического льда, как и спектры кристаллогидрата ксенона, действительно демонстрируют поглощение в интервале даже от —20 до +20 Э относительно значения внешнего поля, но в виде сплошных (непрерывных) полос. Их ширины при плавлении очень резко уменьшаются, что служит наглядным доказательством усредняющего влияния диффузии вращения молекул. Спектр монокрис-таллического кристаллогидрата состоит из двух дискретных линий, что указывает на строго упорядоченное расположение протонов в определенных точках магнитного рельефа внутри кристалла. При повороте кристалла на некоторый угол расстояние между линиями изменяется, отражая изменепие магнитных полей, но максимальное значение расщепления пе превосходит 21 Э. [c.26] Спектры ЯМР протонов воды в коллагене при различных температурах (а) и зависимость величины дублетного расщеплении спектра от температуры (б). Стрелками указаны точка скачкообразпого изменения расщепления при —9°С (твердотельное фазовое превращение, ф.п) и точка окончания плав- интервал от 10 до 21°С. [c.27] Такил образом, коллаген —это соединение типа кристаллогидрата с температурой плавления более высокой, чем температура плавления льда. При очень плавном высушивании образца коллагена температура плавления сначала возрастает на5°С (при влажности около 95% от исходной), а при дальнейшем высушивании после достинГения плавного максимума начинает уменьшаться — до 0°С и ниже при потере около 40% воды. Такой ход кривой плавления является обычным для соединений с так называемым положительным взаимодействием между компонентами, в данном случае — водой II белком. [c.28] ВЛИЯНИЕ АНЕСТЕТИКОВ НА ГИДРАТНЫЕ МИКРОКРИСТАЛЛЫ. [c.28] Факт существования гйдратных микрокристаллов как ДНК, так и некоторых белков имеет важное значение для нолинговской теории анестезии. Но окончательно подтвердить роль связанной воды в возникновении состояния наркоза может только обнаружение эффекта повышения температуры плавления микрокристаллов в присутствии анестетических веществ. [c.28] Центральным вопросом во всей проблеме наркоза, без сомнения, является исключительная критичность этого состояния к внешним условиям — давлению или температуре. Поэтому при поиске аналогий переходу в состояние наркоза возникает представление о плавлении, критичность которого по отношению к внешним условиям хорошо известна. [c.29] Диаграммы состояния бипарных систем диэтиламин — вода (а) и триэтиламин — вода (б). Нижняя кривая ограничивает область существования твердой фазы, максимумам кривой отвечают кристаллогидраты. Заштрихованная часть отвечает области температур и концентраций, в которых компоненты ограниченно растворимы. [c.31] Вернуться к основной статье