Беркинблит, Глаголева - Электричество в живых организмах (Квант) - 1988, страница 60

Через зти отверстия из клетки выходит калий, а внутрь нее входят ионы натрия и кальция. Напрасно тратят знергию ионные насосы ясертвы — МП не повышается и пораженная клетка через несколько минут погибает. Но каким способом лимфоцит делает отверстия в мембране атакованной им клеткит' Ведь отверстие, сделанное, например, микрозлектродом, вовсе ие приводит к гибели клетки; после вынимания микроэлектрода «рана» в мембране быстро затягивается.

Оказалось, что лнмфоцит при контакте с жертвой выбрасывает из особых пузырьков олекулы специального белка (этот процесс очень похож выделение медиатора в химических синапсах). Эти молекулы встраиваются в мембрану жертвы и из нескольких молекул-субъедияиц возникает трубка, продыряв,, ая мембРанУ. Белок, обРазУющий такУю тРУбк Ку ли перфорппом, Бозникающий в мембране перфори- 281 новый капал похож на канал, создаваемый коннектином (см. гл.

7). Но коннексоны обладают «крышками» и открываются только при «стыковке» двух клеток, связывая их между собой, а порфирнновые каналы никаких крышек не имеют и постоянно находятся в открытом состоянии. Клетка-мишень не может просто затянуть мембраной дырки, образованные трубками перфорина, а на более радикальные меры у нее нет времени. Но почему во время нападения не погибает сам лимфоцит? Казалось бы, перфорин, выброшенный в щель между двумя клетками, должен встроиться не только в мембрану я«ертвы, но в собственную мембрану лимфоцита со всеми вытекающими из этого последствиями. Действительно, молекулы перфорипа встраиваются в мембрану лимфоцита, но не убивают его.

Дело в том, что у лимфоцита в мембране имеется «противоядие» вЂ” белок, который связывает отдельные субъединицы перфорипа и не дает им образовать канал. Можно было бы думать, что такая сложная система нападения и самозащиты существует только у специализированных клеток многоклеточного оргапизма — лимфоцитов (а на самом деле даже только у одной определенной группы лимфоцитов — цитотоксических Т-лимфоцитов). Однако оказалось, что это не так.

Тот н»е способ нападения на чужие клетки выработали некоторые бактерии, простейшие и грибы, Например, этот способ испольауют во время охоты некоторые амебы. Правда, амебы или грибы вырабатывают белки, отличающиеся от перфорина, но точно с таким же механизмом действия. На этот раз наше путешествие в мир электробиологии завершается окончательно. Но пока эта книга попадет и вам в руки, будтт сделаны новые открытия и обнаружены новые загадки. Экспедиция продолжается! ПОСЛЕСЛОВИЕ Так кончается все на свете. Г, В. Адлер У кошка хвост кончается, У шноввннка тетранв... Наша книга подходит к концу, Обычно пос- ле окончания книги пишут предисловие, ведь только к это- му моменту становится окончательно ясно, о чем книга.

Вопреки традиции, мы написали предисловие до книги и, перечитав, не стали его переделывать. Но из-за этого воз- никла необходимость написать еще и послесловие. Мы хотим подчеркнуть одну из возможных моралей нашего рассказа. При зарождении электробиологии каза- лось, что электрические явления в живых организмах— совершенно особый класс явлений, не связанных с другими проявлениями жизни и присущих лишь специализирован- ным возбудимым тканям, Прочитав эту книгу, вы узнали„ насколько эти представления оказались далеки от дейст- вительности.

Мы расскавали вам о синцитиальных тканях, в кото- рых клетки связаны друг с другом высокопроницаемыми контактами, через которые они могут обмениваться раз- нообразными сигналами и веществами, помогая друг другу. Отдельные науки похожи не на инфузорий, каждая пз которых плавает сама по себе, а на клетки такого син- цития, образуя в совокупности единую ткань Науки. В атой книге мы старались показать, как содружество наук — биологии и химии, математики и физики — изу- чает Природу, н которой разнообразные явления тоже тесно взаимосвяааны. А поэтому, пока вы молоды, поста- райтесь обрести возможно более широкий взгляд на мир.

Мы желаем вам, чтобы вам все было интеРесно, такт как оно интересно на самом деле,— космогония и психо- логия, история и физика, языкознание и биология. Нам к жется, что это очень важно и нужно, и не только для его ученого, но и для любого человека. И,це мы втайне надеемся, что вам будет так же интересно читать этУ книгУ, как нам интересно было ее писать, ОГЛАВЛЕНИК Предисловио Г л а в а 1. РОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОБИОЛОГИИ Историческая экспозиция (6). Немного о Гальвани (7).

Почему на столе у Гальвани стояла электрическая машина (8). 6»и»вологин в эпоху Гальвани (12). 26 сентября 1786 г. (16). Вольта проверяет открытие Гальвани и «закрывает» его (20). Спор сторонников Гальвани и сторонников Вольта (25). Из истории «металлического» электричества, открытого Вольта (28) Реабилитация Гальвани (30) Г л а в а 2.

ПЕРВЫЕ !ВАГИ ЗЛЕКТРОБИОЛОГИИ Дюбуа-Реймон и его друзья (34). Осповпые явления электробиологии: биопотепциалы (37). Раздражающее деиствие тока: Дюбуа-Реймон (39). Раздражающее действие тока: последователи (41). Скорость распространения воабужденпя (43). «Волна возбуждения» (45) Г л а в а 3. КАК В КЛЕТКЕ ВОЗНИКАЕТ РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ 48 Ну и молодежь пошла! (49) Есть ли в неразрезанном арбузе семечки? (49) От осмоса к элентрнчеству (51). Горячо! Совсем горячо! (55) «1»о такое нерпстовский потенциал (56). Загадка решена (58). Мембранная теория (60). Снова о Бернштейне (62).

Доказательства мембранноп теории. Что снаружи? Что внутри? (66). О пользе бракованных микроэлектродов (69). Клеточная мембрана (70). Опыты па «голой» мембране — торн«»ство мембранной теории (74). Мембранная теория требует уточнений (76) Г л а в а 4. КАК ВОЗНИКАЕТ НЕРВНЫЙ ИМПУЛЬС 78 Гипотеза «электрической дырки» (78). «Примерно равен»- но с избытком илн с недостатком? (80). Как же они не догадалнсь! (82) От гипотезы до теории (83).

Модель Ходжкпна — Хаксли (89). Сколько сведений помещается в четыре уравнення (94). Что же дальше? (98) Г л а в а 5. ОТ КЛЕТОК К МОЛЕКУЛАМ Работа ионных насосов (100). Какие еще бывают насосы? (ШЗ) Протонная помпа (105). Зачем невозбудимым клетнам потенциал покоя? (105). Как организмы используют свои ионные насосы (107). Ионные каналы (109). Г л а в а 6. КАК В ОРГАНИЗМГ ПЕРЕДАЮТСЯ СИГ- ПАЛЫ: ЖИВОЙ ТЕЛЕГРАФ Теория «местных тонов» (Н7).

О надел<ности передачи (121). Кабельная теория (123). Сопротивление бесконечного кабеля (126). Сигнал убывает и убывает (128), Нервное волокно — беснонечный кабель (130). Безымпульсная передача сигналов, или первая встреча с геометрией (132). Не забывайте о емкости! (137) Лучше раньше, чем позже, или дорога ложка к обеду (138).

От чего зависит скорость нервного импульса? (141) Проведение нервного импульса и модель Ходжкина— Хаксли (144), А нельзя ли быстрее? (145) Железные нервы со стеклянными бусами (148). Всегда лн выгодно миеливизированное волокно? (151) 115 Что такое синапс (155). В месте контакта не спайка, а разрыв (155). Какие бывают синапсы. Опять «великий спор» (156). Электрические синапсы существу«от, но их не может быть (159).

Нужда научит калачи есть (160), Отрицательный результат — тоже результат (161). Химический синапс (163), Выделение медиатора (164). Работа постсинаптическон мембраны (167). Какие синапсы лучше — электричесние или химические? (169) Химический сипапс и торможение (171). О величине синаптических потенциалов (173). Устройства, подобные спнапсам (174), Нервная клетка — клетка (177) Г л а в а 8. ВТОРАЯ ВСТРЕЧА С.ГЕОМЕТРИЕЙ.

ГЕОМЕТ- РИЯ, ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, ФУНКЦИИ Загадка миокарднальных клеток и «геометрический под. ход» (179). О шаре и цилиндре (182). Ну и что? Первые примеры влияния геометрии на функции (185). Нервное волокно расширяется, сужается, ветвится и кончается. (187). Зачем нейрону деидриты, а дендритам шипики (192).

Геометрическое выпрямленно (196). Разгадка сердечной загадки (198). Одномерный, дву»«ерпый,) трехмерный (201) 179 Г л а в а 9. О МОЗАИКЕ КАНАЛОВ И НЕЙРОНОВ, А ТАКЖЕ О ТОМ, КАК «ЖИВОТНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО» ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ВАЖНЫХ ЗАДАЧ Как работает обычная нервная клетка (206). Как бабочка складывает крылья (208). Как плавает пинвка (210). «Батареи» из нейронов (212).

Частотное кодирование и нейроны без импульсов (215). Клетки-генераторы и мозаика каналов (217), Нейроны-гибриды (220), А Г л а в а 7. КАК КЛЕТКИ ОБЩАЮТСЯ МЕЖДУ СОБОИ 153 теперь о сердце (222), Редиий случай, когда «уравниловкаэ полезна (225). 'Теория — практике (227), Чуть-чуть о дыхании (227) Г л а в а 10. ВОРОТА В МИР Фоторецепторы (232). Электрорецепторы.

Как акулы испольауют закон Ома и теорию вероятностей (237). Борьба с шумачн (243). Г л а в а РК МАСТЕР НА ВСЕ РУКИ Электрическое оружие и электролокаторы (247). Как поймать рыбу в мутной волеу А также про злектроразговоры (251). Что такое ЭКГ, ЭМГ, ЭЭГ7 (253) Электрическое хозяйство инфузории (258). Об электросташ1иях клеток и немного о бактериях — первых алектриках Земли (265). Бактерии — первые электрики Земли, Они изобрели влектромотор с подшипником, передачу электроэнергии по проводам и электрические аккумуляторы (271). Квартирант превращается в электростанцию (275). Электричество иусловные рефлексы (276). Нинто пеобьятного обьять не может (270).

Дальше, дальше, дальше)1 (280) Послесловие 330 247 Научно-популярное издание В е р к и л б л и г Михаил Борисович Г л аз ел е е а Благ«а Георгиевна ЭЛЕКТРИЧЕСТВО В ИГИВЫХ ОРГАНИЗМАХ Библиотечка «Квант», выпусв 60 Заведуюший редакцией Г. с. Крлнкое Редактор Л. А. Лонюшкчка Художественный редактор Т. П.

Кальченко тезвнческий редактор и. и. морозова Корректоры Т, С. Родионе«о, М.Н. Дронова ИВ РВ 62662 Сдано з набор 28.04.88. Подписано к печати 05.10.88. Т-17851, Формат 84к108Ч«ь Бумага тяп. 76 2. Гарнитура обыкновеннап Печать высокая. Уел. печ. л. 15,12. Уел. кр.-отт. 15,54. Уч.-изд. л, 16,46, Тираж 123000 зкз. Заказ д4 1673. цена 70 коп, Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Паука» Главная редакция Физико-матемагнчесвой литературы 1170ц Москва Н-71, Ленинский проспект, 15 2-я тьгпограФпя аздательства «Наука» 12!000 Москва Г-00, Шубнпсккй пер, » .