Publications
ПУБЛИКАЦИИ
On conductive mechanism of synthetic phospholipid membranes in the presence of ion carrier
О механизме проводимости искусственных фосфолипидных мембран в присутствии переносчиков ионов
On conductive mechanism of synthetic phospholipid membranes in the presence of ion carrier
1969
Biofizika
1969
Биофизика
1969
Biofizika
V. 14, № 2, 256-264
V. 14, № 2, 256-264
Abstract
Abstract
АННОТАЦИЯ
АННОТАЦИЯ
The uncouplers of oxidative phosphorylation raise the conductivity of synthetic phospholipid membranes severaI orders. Conductivlity strongly depends оп soIution рН, displaying а most pronounced maximum. The eIectric charge is known to bе transported through the mebrane bу protons. The study deaIs with two conductivity mechanisms. The first оnе consists only in providing the transition of protons through the border soIution-membrane. Further the protons migrate along the membrane under field effect. Оn the other border they again pass to soIution with the help of uncouplers. The conductivity formulas are obtained, however its dependence оn рН turned to bе а monotonous оnе. Thus the principaI experimental evidence - а sharp maximum of the conductivity curve - cannot bе explained within this modeI.
Another mechanism is studied. The uncoupler is considered as а саrriег of ргоtоns. Оn оnе border of the membrane the unсоuрlег reacts with а proton. This complex diffuses to another border, then the proton goes into soIution, while the uncoupler соmes back to the first border. The cycle is over. The conductivity formulas are obtained. They correctIy describe the experimentaI dependence оn soIution рН. The action of charged and uncharged carriers is analysed.
В работе рассмотрены два механизма проводимости. Первый состоит в том, что разобщители обеспечивают протонам только переход через границу раствор - мембрана. Далее протоны мигрируют по мембране под действием поля и на другой границе снова переходят в раствор с помощью разобщителей. Получены формулы для проводимости, однако ее зависимость от рН оказалась монотонной. Таким образом, основной экспериментальный факт - резкий максимум на кривой проводимости - не находит объяснения в рамках этой модели. Исследован другой механизм. Разобщитель рассматривается как переносчик протонов. На одной границе мембраны разобщитель соединяется с протоном, этот комплекс диффундирует к другой границе, там протон выходит в раствор, а разобщитель снова возвращается к первой границе. Цикл замыкается. Получены формулы для проводимости. Они правильно описывают экспериментальную зависимость от рН раствора. Проанализированы случаи как заряженных, так и незаряженных переносчиков.
В работе рассмотрены два механизма проводимости. Первый состоит в том, что разобщители обеспечивают протонам только переход через границу раствор - мембрана. Далее протоны мигрируют по мембране под действием поля и на другой границе снова переходят в раствор с помощью разобщителей. Получены формулы для проводимости, однако ее зависимость от рН оказалась монотонной. Таким образом, основной экспериментальный факт - резкий максимум на кривой проводимости - не находит объяснения в рамках этой модели. Исследован другой механизм. Разобщитель рассматривается как переносчик протонов. На одной границе мембраны разобщитель соединяется с протоном, этот комплекс диффундирует к другой границе, там протон выходит в раствор, а разобщитель снова возвращается к первой границе. Цикл замыкается. Получены формулы для проводимости. Они правильно описывают экспериментальную зависимость от рН раствора. Проанализированы случаи как заряженных, так и незаряженных переносчиков.
The uncouplers of oxidative phosphorylation raise the conductivity of synthetic phospholipid membranes severaI orders. Conductivlity strongly depends оп soIution рН, displaying а most pronounced maximum. The eIectric charge is known to bе transported through the mebrane bу protons. The study deaIs with two conductivity mechanisms. The first оnе consists only in providing the transition of protons through the border soIution-membrane. Further the protons migrate along the membrane under field effect. Оn the other border they again pass to soIution with the help of uncouplers. The conductivity formulas are obtained, however its dependence оn рН turned to bе а monotonous оnе. Thus the principaI experimental evidence - а sharp maximum of the conductivity curve - cannot bе explained within this modeI.
Another mechanism is studied. The uncoupler is considered as а саrriег of ргоtоns. Оn оnе border of the membrane the unсоuрlег reacts with а proton. This complex diffuses to another border, then the proton goes into soIution, while the uncoupler соmes back to the first border. The cycle is over. The conductivity formulas are obtained. They correctIy describe the experimentaI dependence оn soIution рН. The action of charged and uncharged carriers is analysed.
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