Электроника человека
Когда около десяти лет назад появилась книга французских ученых А. Пюльман и Б. Пюльмана «Квантовая биохимия», то некоторое время казалось, что здание биологической науки, воздвигнутое трудами ученых нескольких поколений, готово вот-вот развалиться. «Абсурд,- говорили одни, - разве можно в изучении жизни спускаться до уровня электронов. Разве не было установлено еще в прошлом веке, что единица жизни - клетка. И чем вообще могут отличаться электроны живой клетки от электронов, которые находятся в куске стекла или железа?»
«Действительно, клетка - единица жизни, - говорили другие. - А что вы скажете о внутриклеточных структурах? Они ведь тоже живые. Поэтому вполне логично углубиться еще более и рассматривать жизнь на молекулярном и электронном уровне. Какие изменения происходят там, в микромире, при нормальном и ненормальном функционировании живого организма».
Об электроне мы впервые узнаем на уроках физики и химии. Каким он представляется? Маленький шарик или маленькое облачко - полуволна, получастица. Но насколько различным по форме бывает это электронное облако? Если электрон жестко вставить между атомами, он становится малоактивным. Таких электронов в живом и неживом мире большинство.
А теперь представим структуру молекулы в виде двух палок, вставленных в резиновый шар. Если палки находятся в свободном состоянии, то резиновый шар будет напоминать обычный электрон, вставленный жестко между атомами. Возьмемся за концы палок и начнем их сводить. Резиновый шар растянется с одной стороны и сожмется с другой. Нечто подобное происходит и с электроном в молекулах с двойными сопряженными связями. Его облачко стремится как бы выйти из молекулы. Поэтому электрон становится очень активным. Живые системы наполнены такого типа связями, а следовательно, и активными электронами, которых мы никогда не найдем в большом количестве в неживых структурах. Эти активные электроны получили название п-электронов.
Многие молекулы-ферменты в организме человека и животных захватывают активные электроны или передают их с одной структуры на другую. У животных, постоянно соприкасающихся с землей своими конечностями, лишние электроны уходят в землю.
Другое дело человек. Как только он придумал себе обувь, сделал полы из диэлектрика и надел на себя синтетическую одежду, он стал незаземленной динамо-машиной. Иногда к концу дня человек заряжается до потенциала в 30 в. Ему самым настоящим образом нужно «заземление». А стоит ли беспокоиться? Оказывается, стоит.
Биоэлектроники говорят, что человек подобен электрической машине. Обмотками служат огромные живые молекулы, сердечниками можно считать атомы металлов, заключенные в активные центры ферментов. Нетрудно найти аналогию и щеток, снимающих электрический ток с ротора. Это синапсы, обеспечивающие контакт между нервными клетками, через которые особым веществом, медиатором, переносится основная
масса п-электронов. Сами же п-электроны - своего рода горючее, несущее основную энергию для биохимических реакций.
В динамо-машине величина протекающего по обмоткам электрического тока - направленного движения электронов - определяет режим ее работы. В живой природе п-электронам принадлежит решающая роль в управлении делением клеток - одном из главных свойств всех живых существ.
Если одноклеточные организмы растут и делятся в зависимости от наличия пищи и влияния внешней среды, то у многоклеточных первостепенное значение имеет взаимосвязь с соседними клетками. При делении клеток происходит накопление электронов, и, чтобы приостановить этот процесс, нужно каким-то образом отвести свободные электроны. Ученые нашли вещество - метилглиоксаль, которое их поглощает. Если ввести совершенно ничтожное количество метилглиоксаля, деление клеток приостановится. Все это представляет не только чисто научный интерес.
Десятки тысяч ученых трудятся сейчас в надежде раскрыть тайну раковых заболеваний. Пожалуй, ни в одной проблеме нет такого количества гипотез, сколько выдвинуто их в поисках причин, вызывающих рак. Здесь и вирусы, и радиационное облучение, и курение - всего не перечислишь. Если перефразировать известный афоризм: все дороги ведут в Рим, можно сказать, что все названные причины приводят к одному следствию - избытку электронов в клетках. Хотя свойство деления присуще и здоровым клеткам, все дело в том. с какой скоростью и где оно происходит.
В здоровом организме клетки представляются слаженным ансамблем, которым руководит хороший дирижер, а каждая клетка строго исполняет свою партию. В больном организме накопление электронов приводит к тому, что клетки все более и более обособляются одна от другой. Взаимосвязь между ними нарушается, и процесс деления переходит на рельсы: кто во что горазд.
Поверхности клеток чаще всего заряжаются отрицательно, значит, электроны скапливаются в пограничных зонах. Чем больше заряд на поверхности, тем сильнее клетки отталкиваются друг от друга. Когда сравнили отрицательный заряд раковых и нормальных клеток, то у первых он оказался вдвое выше. Возможно, этим и объясняется усиленное деление опухолеродных клеток и их способность отрываться от общей массы, переноситься по лимфатическим и кровеносным сосудам в другие части тела и образовывать там вторичные опухоли. Разрядить опухоль - вот задача, стоящая сейчас перед учеными.
Поскольку «поглотитель» электронов найден, казалось бы, и проблема решена. Вводи метилглиоксаль, электроны нейтрализуются, деление клеток прекратится, и человек поправится. Так в принципе и должно быть. А на практике получается, что метилглиоксаль попадает не только в больные клетки, но и в здоровые. Одновременно с прекращением деления в одних клетках происходит прекращение деления в других. К тому же в живых клетках существует особый фермент - глиоксаза, который, взаимодействуя с метилглиоксалем, превращает его в молочную кислоту. Действие «поглотителя» электронов прекращается, в организм нужно вводить все новые и новые порции вещества.
Возможно, со временем ученые найдут способ воздействия на клетки и будут управлять их ростом и размножением. А пока они заняты изучением так называемых канцерогенов- веществ, способствующих образованию раковых опухолей.
Вот человек достает сигарету, постучал ею по коробке и закурил. Горящий табак слизывает тлеющим огоньком сигаретную бумагу и возгоняет некоторые ее составные части. Вместе с табачным дымом в легкие курильщика врываются получающиеся канцерогены - бензопирен и бензантрацен.
В чем же зловредная сила канцерогенов, каков механизм их действия? Оказалось, что и у канцерогенов основное действие проявляется на электронном уровне.
О механизме их действия есть пока только гипотезы. По одной из них канцерогены нападают на клеточные белки, полностью подавляют их и разрушают ферменты, не дают клеткам нормально делиться.
Другая гипотеза говорит о том, что канцерогены соединяются с нуклеиновыми кислотами. Они как бы встревают между перекладинами двойной нити ДНК и поражают тем самым все наследственные механизмы клетки. Появились уже практические работы, подтверждающие эту гипотезу. Разгадать тайну канцерогенов - значит разработать так необходимую в настоящее время противораковую химиотерапию.
Электроника человека затрагивает и такие области физиологии, как психическая деятельность. В образовании эмоций и мыслей человека уже знакомые нам п-электроны играют немаловажную роль. Основные ключи, где передается нервный импульс с одной клетки на другую и образуется весь сложный комплекс связей
нейронов в головном мозге, работают на электронном уровне.
Переключение нервных импульсов с одного нейрона на другой происходит через синапс - своего рода выключатель. Перенос возбуждения в этом выключателе выполняет особое вещество - медиатор. От наличия медиатора зависит, будет ли передан импульс соседней клетке или нет. Медиатор характеризуется тем, что он способен принимать электроны. Если на медиатор подействует вещество, способное активно отдавать свои п-электроны, он не сработает, а импульс бесследно исчезнет в одном из волокон, соприкасающихся синапсом с мембраной клетки, в которую он направлялся.
В некоторых случаях необходимо заглушить нервные импульсы в головном мозге и тем самым снизить возбуждение у человека, успокоить его. В этих случаях применяются так называемые успокоители, или транквилизаторы. Действие транквилизаторов заключается в том, что они обладают сильной электронодонорской способностью и тем самым как бы экранируют медиаторы, которые активно принимают электроны от транквилизаторов и теряют способность передавать импульс в том или другом синапсе.
Приведенные здесь примеры охватывают лишь незначительную часть работ, посвященных новой науке - электронике живого. Познав принципы биоэлектроники, ученые не только раскроют тайны живого, но и будут активно преобразовывать его, побеждать многие недуги человека, в том числе и злокачественные опухоли.
Ю. СИМАКОВ,
кандидат биологических наук
«Действительно, клетка - единица жизни, - говорили другие. - А что вы скажете о внутриклеточных структурах? Они ведь тоже живые. Поэтому вполне логично углубиться еще более и рассматривать жизнь на молекулярном и электронном уровне. Какие изменения происходят там, в микромире, при нормальном и ненормальном функционировании живого организма».
Об электроне мы впервые узнаем на уроках физики и химии. Каким он представляется? Маленький шарик или маленькое облачко - полуволна, получастица. Но насколько различным по форме бывает это электронное облако? Если электрон жестко вставить между атомами, он становится малоактивным. Таких электронов в живом и неживом мире большинство.
А теперь представим структуру молекулы в виде двух палок, вставленных в резиновый шар. Если палки находятся в свободном состоянии, то резиновый шар будет напоминать обычный электрон, вставленный жестко между атомами. Возьмемся за концы палок и начнем их сводить. Резиновый шар растянется с одной стороны и сожмется с другой. Нечто подобное происходит и с электроном в молекулах с двойными сопряженными связями. Его облачко стремится как бы выйти из молекулы. Поэтому электрон становится очень активным. Живые системы наполнены такого типа связями, а следовательно, и активными электронами, которых мы никогда не найдем в большом количестве в неживых структурах. Эти активные электроны получили название п-электронов.
Многие молекулы-ферменты в организме человека и животных захватывают активные электроны или передают их с одной структуры на другую. У животных, постоянно соприкасающихся с землей своими конечностями, лишние электроны уходят в землю.
Другое дело человек. Как только он придумал себе обувь, сделал полы из диэлектрика и надел на себя синтетическую одежду, он стал незаземленной динамо-машиной. Иногда к концу дня человек заряжается до потенциала в 30 в. Ему самым настоящим образом нужно «заземление». А стоит ли беспокоиться? Оказывается, стоит.
Биоэлектроники говорят, что человек подобен электрической машине. Обмотками служат огромные живые молекулы, сердечниками можно считать атомы металлов, заключенные в активные центры ферментов. Нетрудно найти аналогию и щеток, снимающих электрический ток с ротора. Это синапсы, обеспечивающие контакт между нервными клетками, через которые особым веществом, медиатором, переносится основная
масса п-электронов. Сами же п-электроны - своего рода горючее, несущее основную энергию для биохимических реакций.
В динамо-машине величина протекающего по обмоткам электрического тока - направленного движения электронов - определяет режим ее работы. В живой природе п-электронам принадлежит решающая роль в управлении делением клеток - одном из главных свойств всех живых существ.
Если одноклеточные организмы растут и делятся в зависимости от наличия пищи и влияния внешней среды, то у многоклеточных первостепенное значение имеет взаимосвязь с соседними клетками. При делении клеток происходит накопление электронов, и, чтобы приостановить этот процесс, нужно каким-то образом отвести свободные электроны. Ученые нашли вещество - метилглиоксаль, которое их поглощает. Если ввести совершенно ничтожное количество метилглиоксаля, деление клеток приостановится. Все это представляет не только чисто научный интерес.
Десятки тысяч ученых трудятся сейчас в надежде раскрыть тайну раковых заболеваний. Пожалуй, ни в одной проблеме нет такого количества гипотез, сколько выдвинуто их в поисках причин, вызывающих рак. Здесь и вирусы, и радиационное облучение, и курение - всего не перечислишь. Если перефразировать известный афоризм: все дороги ведут в Рим, можно сказать, что все названные причины приводят к одному следствию - избытку электронов в клетках. Хотя свойство деления присуще и здоровым клеткам, все дело в том. с какой скоростью и где оно происходит.
В здоровом организме клетки представляются слаженным ансамблем, которым руководит хороший дирижер, а каждая клетка строго исполняет свою партию. В больном организме накопление электронов приводит к тому, что клетки все более и более обособляются одна от другой. Взаимосвязь между ними нарушается, и процесс деления переходит на рельсы: кто во что горазд.
Поверхности клеток чаще всего заряжаются отрицательно, значит, электроны скапливаются в пограничных зонах. Чем больше заряд на поверхности, тем сильнее клетки отталкиваются друг от друга. Когда сравнили отрицательный заряд раковых и нормальных клеток, то у первых он оказался вдвое выше. Возможно, этим и объясняется усиленное деление опухолеродных клеток и их способность отрываться от общей массы, переноситься по лимфатическим и кровеносным сосудам в другие части тела и образовывать там вторичные опухоли. Разрядить опухоль - вот задача, стоящая сейчас перед учеными.
Поскольку «поглотитель» электронов найден, казалось бы, и проблема решена. Вводи метилглиоксаль, электроны нейтрализуются, деление клеток прекратится, и человек поправится. Так в принципе и должно быть. А на практике получается, что метилглиоксаль попадает не только в больные клетки, но и в здоровые. Одновременно с прекращением деления в одних клетках происходит прекращение деления в других. К тому же в живых клетках существует особый фермент - глиоксаза, который, взаимодействуя с метилглиоксалем, превращает его в молочную кислоту. Действие «поглотителя» электронов прекращается, в организм нужно вводить все новые и новые порции вещества.
Возможно, со временем ученые найдут способ воздействия на клетки и будут управлять их ростом и размножением. А пока они заняты изучением так называемых канцерогенов- веществ, способствующих образованию раковых опухолей.
Вот человек достает сигарету, постучал ею по коробке и закурил. Горящий табак слизывает тлеющим огоньком сигаретную бумагу и возгоняет некоторые ее составные части. Вместе с табачным дымом в легкие курильщика врываются получающиеся канцерогены - бензопирен и бензантрацен.
В чем же зловредная сила канцерогенов, каков механизм их действия? Оказалось, что и у канцерогенов основное действие проявляется на электронном уровне.
О механизме их действия есть пока только гипотезы. По одной из них канцерогены нападают на клеточные белки, полностью подавляют их и разрушают ферменты, не дают клеткам нормально делиться.
Другая гипотеза говорит о том, что канцерогены соединяются с нуклеиновыми кислотами. Они как бы встревают между перекладинами двойной нити ДНК и поражают тем самым все наследственные механизмы клетки. Появились уже практические работы, подтверждающие эту гипотезу. Разгадать тайну канцерогенов - значит разработать так необходимую в настоящее время противораковую химиотерапию.
Электроника человека затрагивает и такие области физиологии, как психическая деятельность. В образовании эмоций и мыслей человека уже знакомые нам п-электроны играют немаловажную роль. Основные ключи, где передается нервный импульс с одной клетки на другую и образуется весь сложный комплекс связей
нейронов в головном мозге, работают на электронном уровне.
Переключение нервных импульсов с одного нейрона на другой происходит через синапс - своего рода выключатель. Перенос возбуждения в этом выключателе выполняет особое вещество - медиатор. От наличия медиатора зависит, будет ли передан импульс соседней клетке или нет. Медиатор характеризуется тем, что он способен принимать электроны. Если на медиатор подействует вещество, способное активно отдавать свои п-электроны, он не сработает, а импульс бесследно исчезнет в одном из волокон, соприкасающихся синапсом с мембраной клетки, в которую он направлялся.
В некоторых случаях необходимо заглушить нервные импульсы в головном мозге и тем самым снизить возбуждение у человека, успокоить его. В этих случаях применяются так называемые успокоители, или транквилизаторы. Действие транквилизаторов заключается в том, что они обладают сильной электронодонорской способностью и тем самым как бы экранируют медиаторы, которые активно принимают электроны от транквилизаторов и теряют способность передавать импульс в том или другом синапсе.
Приведенные здесь примеры охватывают лишь незначительную часть работ, посвященных новой науке - электронике живого. Познав принципы биоэлектроники, ученые не только раскроют тайны живого, но и будут активно преобразовывать его, побеждать многие недуги человека, в том числе и злокачественные опухоли.
Ю. СИМАКОВ,
кандидат биологических наук