Техника - молодёжи 1973-12, страница 14

столько, чтобы поместиться в кольце.

Перед тем орбиты двух из шести валентных электронов железа были ориентированы в сторону химического соединения и потому сохраняли большие расстояния между соседними атомами. После «стыковки» с кислородом картина меняется. «Держатели дистанции» смещаются, и атом железа сжимается.

Как толстяк может подтянуть на себе брюки повыше, слегка втянув живот, так и атом железа протискивается в геминовое кольцо. Оно действует как механический захват, его срабатывание и приводит к изменению формы всей молекулы.

Это движение влияет и на окружающие белковые цепочки. Из их клубка выталкивается одна из фе-нольных групп. Это вторичный эффект, но и для него напрашивается простое житейское сравнение: при открывании окна сквозняк распахивает дверь в противоположном конце комнаты. Сначала значение «распахнувшейся двери» мне было неясно, но потом я понял, что в венозной форме она заперта на две задвижки, которые в артериальной форме отодвигаются. Задвижки со ставлены концами четырех белковых цепочек, каждый из них несет по одному положительному или отрицательному заряду. В венозной форме эти заряды связаны зарядами соседнего блока, а в артериальной свободно плавают в окружающей воде.

Задач у задвижек несколько Они связывают между собою все 4 белковые цепочки в венозной форме молекулы, накапливают водородные ионы, держат 4 фенол ь-ные группы в углублениях клубка. Кислород химически присоединяется к железу легче, а тогда фенольные группы выталкиваются, и задвижка, связывающая данную белковую цепочку с соседней, исчезает.

Работает энергия натяжения

Обе половины задвижки состоят из мостиков между кислотами и основаниями. При захвате кислорода оба конца такого мостика освобождаются, основания слабеют и отдают крови водородные ионы В венозном гемоглобине оба конца мостиков смыкаются, основания, соприкасаясь с кислотами, становятся сильнее и поглощают водородные ионы.

Оказалось, что венозная форма молекулы напряжена, как пружи

на, и переходит в артериальную даже в отсутствие кислорода, как только сорвана задвижка. Высвобождается энергия, которая облегчает присоединение кислорода к атому железа. Предположим, переход в артериальную форму вызван третьим атомом железа. Тогда четвертому для соединения с кислородом уже не нужно срывать никаких затворов. По концам всех четырех белковых цепочек это сделал третий атом. Так объясняется феномен, обрисованный изречением «у кого есть много, тому будет дано еще больше».

С отделением кислорода половины задвижек смыкаются, и к концам белковых цепочек присоединяются кислоты. Так происходит нейтрализация углекислоты, выделенной тканями в кровь. Одновременно облегчается переход принесенного кровью кислорода в ткани.

Орган в масштабе атома

Именно так можно назвать молекулу гемоглобина, сложный механизм, изменяющий свою форму при реакциях с кислородом и выполняющий благодаря этому сразу несколько физиологических функций. Не зная строения механизма, нельзя понять и его работу. Так, в начале XVII века Вильям Гар-вей не мог определить, куда и как движется кровь, пока не изучил структуру сердца.

Каково общее значение нашего открытия? Оно показывает, какими путями могут идти химические взаимодействия в гигантской молекуле.

Подобные же взаимодействия, вероятно, разыгрываются во многих других белковых молекулах, управляя обменом веществ и ростом организма.

Многие болезни обусловлены наследственными пороками в структуре гемоглобина. Теперь эти пороки можно исследовать в масштабах атома и выяснить патологические последствия на основе простых физико-химических законов. Известно уже свыше 150 таких наследственных аномалий гемоглобина: впрочем, лишь некоторые из них ведут к анемии (малокровию).

Еще нет способов, чтобы оперировать гемоглобиновые молекулы или повлиять на больной костный мозг, чтобы заставить его производить нормальный гемоглобин. Но со временем такие способы могут появиться

Ведь понимание болезни — первый шаг к ее излечению.

А. ЧИЖЕВСКИЙ, Земное эхо солнечных бурь. М., «Мысль», 1973.

Автор книги — известный советский ученый, основоположник гелиобиологии Александр Леонидович Чижевский. В своих воспоминаниях он писал: «Астрономией я стал пылко интересоваться еще в 1906 году, то есть 9 лет от роду. Звезды и Солнце всегда представлялись мне сверхъестественными телами. С каким душевным трепетом я любовался звездами в свой телескоп и наслаждался дивной способностью ума познавать... Даже профессиональная привычка не освободила меня от благоговения перед красотой и величием неба».

Это чувство поддерживало ученого даже тогда, когда ему снисходительно советовали «не лезть в небо за объяснением явлений, которые легко можно понять с помощью земных причин». Речь шла о закономерностях возникновения эпидемических заболеваний. Значение социальных условий А. Чижевский прекрасно понимал, но не считал возможным вырывать человека и микроорганизмы из окружающего мира со всеми его космическими излучениями, потоками солнечных корпускул и электромагнитных полей. Привлекая обширный статистический материал, опираясь на данные экспериментов, ученый доказывал тезис о многостороннем влиянии солнечной активности на биосферу Земли.

Даже те, кто интересовался идеями и выводами гелиобиологии, далеко не всегда знакомы с оригинальными трудами А. Чижевского. Многие из его работ при жизни автора так и остались неопубликованными. Выход в свет книги «Земное эхо солнечных бурь» исправляет это положение. Известный специалист в области космической медицины, член-корреспондент АН СССР О. Газенко в предисловии к книге дает высокую оценку пионерской роли А. Чижевского в становлении науки о связи солнечных и земных явлений.

Л. ГОЛОВАНОВ, Соперники резца. М., «Машиностроение», 1073.

«Дивиденды предприятий сидят на острие резца!» —■ эта фраза, брошенная полвека назад одним из зарубежных специалистов по обработке металлов, сегодня, пожалуй, утратила свой смысл. Ибо у резца появи лось много сильных соперников. Теперь металлы «режут» электрической искрой, ультразвуком, потоком электронов, тончайшим лучом лазера, растворами электролитов. Л. Голованов не ограничивается выясне нием физических и химических основ новых производственных процессов. Он показывает, как развитие авиационной, ракетной, электронной техники и приборостроения вызвало к жизни такие материалы, обработка которых оказалась «не по зубам» станкам с традиционным резцом.

Обширный фактический материал книги выстроен так, что приводит читателя к важной обобщающей мысли: «Исследование прикладной науки приводит к реформам, исследование в фундаментальной науке приводит к революции». Хорошим соавтором Л. Голованова оказался художник Л. Вендров, чьи рисунки не имеют ничего общего с пустой декоративностью — они предельно технологичны и в то же время легко читаются.

10