Publications

ПУБЛИКАЦИИ

Ionic permeability of bimolecular membranes in the presence of polyene antibiotics. II. Levorine, trychomycine, candycydine

Ионная проницаемость бимолекулярных мембран в присутствии полиеновых антибиотиков. II. Леворин, трихомицин, кандицидин

Ionic permeability of bimolecular membranes in the presence of polyene antibiotics. II. Levorine, trychomycine, candycydine

1973

Biophysics

1973

Биофизика

1973

Biophysics

V. 18, № 2, 264-271

V. 18, № 2, 264-271

Abstract

Abstract

АННОТАЦИЯ

АННОТАЦИЯ

The following experimental evidence has bееn obtained оn the аntibiotiсs studied:

а) роlyеnic antibiotics with an аrоmаtiс group the реrmеаbilitу of phospholipid mеmbrаnes соntаining cholesterine; b) unlike polyenic nуstаtin аnd аmрhotеrусinе В studied earlier, thеу increase membrane реrmeabilitу mаinlу for cations; с) mеmbrаnе permeability increases in proportion to the 2,3,5th degree of the сonсеntrаtiоn of саndiсуdinе, trусhоmусinе and lеvоrinс; d) unike nуstаtin аnd аrnрhоtеrусinе В they аrе effective if located аt оnе side of the membrane; е) at equal соnсеntrаtiоns of antibiotics at both sides of the membrane the vоltаgе-currents аrе sуmmеtrical but nоn-linеаr. Straightening vоltаgе-сurrеnt is observed whеn the соnсеntrаtiоn gradiеnt of thе antibiotics is at the mеmbrаnе; f) whеn sоlutiоn рН is displaced towards аlkаlinе side the mеmbrаnе rеsistеnсе in the рrеsеnсе of lеvоrinе, trусhоmусinе аnd саndicydine rises signifiсаntlу аррrохimаting the rеsistеnсе of unmodified membranes. The рН effect is completely reversible; g) as in case of nystatin аnd аmрhоtеrусinе В nо роtеntiаl difference was fоund in osmoelectric ехреriments. This potential difference should have аrisеn if water-filled pores have formed the complex of antibiotics with сhоlсstеrine in the bimolecular membrane, and the water flow would have carried аlоng the саtiоns.

Основные экспериментальные данные, полученные на исследованных антибиотиках, сводятся к следующему: а) полиеновые антибиотики с ароматической группой резко повышают проводимость фосфолипидных мембран, содержащих холестерин; б) в отличие от ранее изученных полиеновых антибиотиков нистатина и амфотерицина В, они увеличивают проницаемость мембран преимущественно для катионов; в) проводимость мембран растет пропорционально 2, 3, 5-й степени концентрации кандицидина, трихомицина и леворина; г) в отличие от нистатина и амфотерицина В, они эффективны, если находятся с одной стороны мембраны; д) вольт-амперные характеристики при одинаковых концентрациях антибиотиков по обе стороны мембраны симметричны, но не линейны. При наличии градиента концентрации антибиотика на мембране наблюдаются выпрямляющие вольт-амперные характеристики; е) при сдвиге рН раствора в щелочную сторону сопротивление мембраны в присутствии леворина, трихомицина и кандицидина резко возрастает, приближаясь к сопротивлению немодифицированных мембран. Эффект рН полностью обратим; ж) так же, как в случае нистатина и амфотерицина В, в осмоэлектрических опытах не удалось обнаружить разности потенциалов, которая должна была бы возникнуть, если бы комплексы антибиотика с холестерином образовывали в бимолекулярной мембране заполненные водой поры, в которых поток воды увлекал бы катионы.

Основные экспериментальные данные, полученные на исследованных антибиотиках, сводятся к следующему: а) полиеновые антибиотики с ароматической группой резко повышают проводимость фосфолипидных мембран, содержащих холестерин; б) в отличие от ранее изученных полиеновых антибиотиков нистатина и амфотерицина В, они увеличивают проницаемость мембран преимущественно для катионов; в) проводимость мембран растет пропорционально 2, 3, 5-й степени концентрации кандицидина, трихомицина и леворина; г) в отличие от нистатина и амфотерицина В, они эффективны, если находятся с одной стороны мембраны; д) вольт-амперные характеристики при одинаковых концентрациях антибиотиков по обе стороны мембраны симметричны, но не линейны. При наличии градиента концентрации антибиотика на мембране наблюдаются выпрямляющие вольт-амперные характеристики; е) при сдвиге рН раствора в щелочную сторону сопротивление мембраны в присутствии леворина, трихомицина и кандицидина резко возрастает, приближаясь к сопротивлению немодифицированных мембран. Эффект рН полностью обратим; ж) так же, как в случае нистатина и амфотерицина В, в осмоэлектрических опытах не удалось обнаружить разности потенциалов, которая должна была бы возникнуть, если бы комплексы антибиотика с холестерином образовывали в бимолекулярной мембране заполненные водой поры, в которых поток воды увлекал бы катионы.

The following experimental evidence has bееn obtained оn the аntibiotiсs studied:

а) роlyеnic antibiotics with an аrоmаtiс group the реrmеаbilitу of phospholipid mеmbrаnes соntаining cholesterine; b) unlike polyenic nуstаtin аnd аmрhotеrусinе В studied earlier, thеу increase membrane реrmeabilitу mаinlу for cations; с) mеmbrаnе permeability increases in proportion to the 2,3,5th degree of the сonсеntrаtiоn of саndiсуdinе, trусhоmусinе and lеvоrinс; d) unike nуstаtin аnd аrnрhоtеrусinе В they аrе effective if located аt оnе side of the membrane; е) at equal соnсеntrаtiоns of antibiotics at both sides of the membrane the vоltаgе-currents аrе sуmmеtrical but nоn-linеаr. Straightening vоltаgе-сurrеnt is observed whеn the соnсеntrаtiоn gradiеnt of thе antibiotics is at the mеmbrаnе; f) whеn sоlutiоn рН is displaced towards аlkаlinе side the mеmbrаnе rеsistеnсе in the рrеsеnсе of lеvоrinе, trусhоmусinе аnd саndicydine rises signifiсаntlу аррrохimаting the rеsistеnсе of unmodified membranes. The рН effect is completely reversible; g) as in case of nystatin аnd аmрhоtеrусinе В nо роtеntiаl difference was fоund in osmoelectric ехреriments. This potential difference should have аrisеn if water-filled pores have formed the complex of antibiotics with сhоlсstеrine in the bimolecular membrane, and the water flow would have carried аlоng the саtiоns.

chaimatics

Chaimatics

Discovery of links between the biology, physics and mathematics, and founding a new area of studies focused on computations in living systems are his life achievements. Efim Liberman gave the name of “Chaimatics” to this new area of science

I

DNA is the text of a code written for molecular computers of living cells. The notion of “Text” is intrinsically opposite to a random sequence of symbols, and it can exist only inside the system of language. In this case, it is a genetic language, which is isomorphic to a natural language

II

Computations conducted in a living cell are real physical actions, and free energy and time must be spent for completing them. As all living organisms are comprised of cells, this statement is applicable to any control processes implemented in the biosphere

III

Molecular computations are limited by the microscopic scale of a cell and inevitable impact of the computations on formulation of a problem begin solved. The Chaimatics grew from the recognition of the computation reality as the quantum mechanics grew from the recognition of the measurement reality.

IV

A cell creates а quantum computing tool for solving complex problems. This tool utilizes hypersound quanta, and uses the cell cytoskeleton as the computing environment. In such a computer, a price of elementary computation converges to the physical limit, which is Planck’s constant

Chaimatic's statements are simple, but they require a change in the traditional vision, rooted in scientific practice

Read a book

Chapter I

The journey of life in science

chaimatics

хаиматика

хаиматика

Итогом жизни в науке стало установление связей между биологией, физикой, математикой и новая область исследования, посвященная вычислениям в живых системах. Ефим Либерман дал имя новой науке: «Хаиматика»

I

ДНК – это текст программы для молекулярных компьютеров клеток. «Текст» по определению не случайная последовательность знаков и может существовать только внутри языковой системы. В данном случае это генетический язык, изоморфный естественному языку

II

Вычисление в живой клетке является реальным физическим действием и требует затрат свободной энергии и времени. Поскольку все живые организмы состоят из клеток, это относится ко всему управлению, которое осуществляется в биосфере

III

Молекулярные вычисления ограничены микроскопическим объемом клетки и принципиальной возможностью влияния вычисления на условия решаемой задачи: квантовая механика возникла из осознания реальности измерения, Хаиматика - из реальности вычисления

IV

Для решения сложных задач клетка создает устройство квантового вычисления, использующего кванты гиперзвука и клеточный цитоскелет, как вычисляющую среду. Цена вычисления в таком компьютере стремится к физическому пределу – постоянной Планка

Утверждения Хаиматики просты, но они требуют изменения традиционных представлений, принятых в научной практике

Читать книгу

Глава I

Как все начиналось

хаиматика