Енергія живої клітини. Флуоресціююча молекула.

молекула

При міграції енергія передається окремими порціями, швидко, без втрат і без безпосереднього контакту партнерів, що обмінюються енергією, з коефіцієнтом корисної дії 100 відсотків. Виявити здатність речовини до міграції енергії допомагає світло. Кожна речовина, в тому числі і білки, поглинає не все світло однаково. Одні краще поглинають червоне світло і зовсім не поглинають синє. Білки безбарвні і поглинають головним чином ультрафіолетові промені з довжиною хвилі 280 міллімікрон.

Є чимало речовин, які володіють цікавою властивістю: поглинувши світло, вони можуть самі світитися. До числа таких речовин належать і білки. За останні роки стало відомо, що білки починають світитись або, як кажуть фізики, флуоресцировати, як тільки на них потрапляє ультрафіолетове світло. Тільки світіння це невидимо оком, тому що лежить теж в ультрафіолетовій області спектра. При цьому в білку світиться тільки одна складова його частина – ароматичні амінокислоти. Здавалося б, тому, що світло, не поглинається ароматичними амінокислотами або поглинається ними дуже слабо, не повинно порушувати світіння білків.

Але це далеко не так. Світло з довжиною хвилі 240-245 міллімікрон, майже не поглинається ароматичними амінокислотами, тим не менш, в змозі викликати дуже сильну флуоресценцію білка. Це відбувається тому, що кванти світла поглинаються згадуваними вже вище хімічними зв’язками між амінокислотами. І зараз енергія починає переміщатись, мігрувати по зоні провідності до тих пір, поки не досягне здатних до флуоресценції ароматичних амінокислот. Тут-то вона, нарешті, вловлюється, і молекула білка все ж починає світитись.

Інтенсивність свічення білків під дією випромінювань цієї області спектра опинилася ніби чутливою індикаторною лампочкою фізіологічного стану організму. Тільки на противагу звичайним сигнальним лампочках, які запалюються при сигналі тривоги, ця лампочка при порушеннях в організмі не запалюється, а гасне.

Професор С. Н. Брайнес, науковий співробітник Г. Голубєва і автор цих рядків вивчали світіння білків крові здорових людей та хворих психічними хворобами. При цьому з’ясувалось, що у хворих на шизофренію білки крові втрачають здатність інтенсивно світитись під дією світла з довжинами хвиль 240-245 міллімікрон. Сильна лампочка гасне. Білки частково позбавляються своїх напівпровідникових властивостей і стають нездатними переносити енергію. А енергетична неповноцінність білків може, природно, привести до серйозних порушень фізіологічних і психічних функцій організму.

Міграція енергії, мабуть, дуже широко використовується живими організмами. Не тільки для передачі готової, але і для вироблення потрібної форми енергії. Наприклад, у процесах внутрішньоклітинного дихання – окислення органічного «палива», що надходить з їжі – завдяки міграції як би без остачі «вичавлюється» вся енергія, ув’язнена в елементах їжі – вуглеводах, жирах, білках.

Особливо важливу роль відіграє міграція енергії і при процесах фотосинтезу в зеленому листі рослини. У цьому випадку кванти сонячного світла, вловлені всіма молекулами хлорофілу, в результаті міграції підходять послідовно до тих «обраних» молекул, які безпосередньо утворюють крохмаль з води і вуглекислоти. Само собою зрозуміло, що без такої системи передачі хімічної лабораторії зеленого листа довелося б простоювати без діла більше 23 годин 59 хвилин на добу, чекаючи поки квант світла зіткнеться саме з обраною молекулою. У дійсності ж завдяки механізму міграції енергії хімічне виробництво в зеленому листі працює безперебійно, тому що харчується енергією від тисячі молекул хлорофілу, з якою-небудь з яких квант світла обов’язково стикається в даний момент.

Таким чином, вже до теперішнього часу ми знаємо три найважливіших прийоми поводження живих клітин з енергією, які дозволяють їм працювати з такою вражаючою досконалістю. Назвемо їх ще раз: відсутність теплової фази в їх діяльності; здатність біологічної структури, насиченої хімічною енергією, змінювати свої просторово-механічні властивості; міграція енергії. Саме ці-то механізми і дозволяють настільки досконало світити світлячкам, скорочуватись м’язам, мислити мозку.

Автор: С. Конєв.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *