Техника - молодёжи 1977-08, страница 20
Электро химия в нас самих ЗИНАИДА ТКАЧЕК. кандидат химических наукг лауреат Ленинской премии «Как ни чудесны законы и явления электричества, выявляющиеся нам в мире неорганического или мертвого вещества, интерес, который они представляют, вряд ли может сравниться с тем, что присуще той же силе в соединении с живой системой и жизнью». Только сейчас, 150 лет спустя после того, как законодатель электрохимии М. Фара-дей написал эти слова, мы можем по достоинству оценить проницательность великого англичанина. Ведь только сейчас установлены первые вехи на пути электрохимических исследований живых организмов. Но эти первые научно установленные факты показывают деятельность живого организма с такой необычной точки зрения, что начинаешь по-новому смотреть на будущее биологии и медицины. Публикуемый материал представляет собой попытку оценить значение некоторых биоэлектрохимических экспериментов, предугадать открываемые ими возможности в познании процессов жизни, наметить пути обогащения электрохимической технологии опытом исследования биоэлектрохимических реакций в живых системах. Энергетическая пружина жизни На протяжении тысячелетий мускульная сила человека и животных была едва ли не единственным источником энергии, находящимся в распоряжении человечества. Но лишь в последнее время выясняется, какие тонкие электрохимические превращения лежат в его основе. Энергия, необходимая животным для движения, мышления и вообще для жизнедеятельности, пополняется в результате усвоения пищи — сложного биохимического окислительно-восстановительного процесса, сопровождающегося переносом электронов, протонов и ионов, то есть наделенного всеми признаками, характерными для электрохимических реакций. Это наводит на мысль о существовании сходства между процессами получения энергии в живом организме и в топливных элементах. Действительно, в организме есть вещества-ферменты, которые и осуществляют в строгой последовательности все стадии химического превращения питательных веществ в клетках. Комплексы различных ферментов собраны и укреплены на мембранах клеток. Эти мембраны как бы выполняют роль электродов в гальванических элементах, а электролитами служат биологические жидкости, хорошо проводящие ток (полиэлектролиты). В переносе зарядов участвуют как ионы, так и электроны. Процесс переноса состоит из нескольких последовательных фаз, благодаря чему возникающая разность потенциалов не превышает биологически опасной величины. Недавно в Институте электрохимии АН СССР при изучении моделей биомембран обнаружили, что возможны такие сочетания липидных бислойных мембран и границы двух несмешиваю-щихся жидкостей, при которых многие мембранные ферменты становятся генераторами тока. Еще интереснее то, что на мембранах живой клетки одновременно идет и электросинтез органических соединений, обогащенных энергией. Эту-то энергию организм и расходует для своих нужд. В энергетической системе животных используется одновременное сочетание биоэлектрохимических аналогов и топливного элемента, и электролизера. Между прочим, современная электрохимическая технология почти не использует таких комбинаций. А ведь именно здесь, быть может, скрыты колоссальные резервы, позволяющие получать продукты со значительно меньшим расходом электроэнергии... Секрет немолчных биотоков О биотоках, возникающих в живых организмах, слышали многие. Наверное, нет, нет, да и возникает у некоторых мысль: «Замеряют, замеряют эти биотоки, а кто скажет, для чего все это нужно?» И хотя действительно сейчас едва ли кто-нибудь может спорить с тем, что о биотоках мы знаем довольно мало, даже то, что удалось установить, грандиоз-; но с точки зрения познания самих себя. 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 |
