Индекс активности участника

У некоторых живых организмов, например, бабочек и пауков, существует аналогичная система дыхательных трубочек-трахей, по которым кислород поступает непосредственно к органам дыхания. Если бы на нашей планете атмосфера состояла из чистого кислорода, то дыхательные трубочки-трахеи могли бы удовлетворить потребности и более крупных организмов (по мере расходования кислорода в трахеи поступали бы его новые порции). Однако кислород занимает лишь пятую часть воздуха нашей планеты, а остальные приходятся на азот. По этой причине, если дыхание интенсивное, а трубка длинная, весь кислород расходуется, и трахея оказывается заполненной азотом. Нужен какой-то более эффективный механизм. У более высокоорганизованных животных кислород поступает к тканям с гемоглобином, это в десятки раз увеличивает транспортные возможности жидкости. Например, в крови человека с гемоглобином связано примерно в 100 раз больше кислорода, нежели растворено в самой жидкости. Несмотря на это, возможности гемоглобина как транспортного средства большинству техников должны показаться очень скромными. Так, 1 молекула гемоглобина при самых благоприятных обстоятельствах может перенести 4 молекулы кислорода, но поскольку гемоглобин - это белок с молекулярной массой 64000 даль-тон, а молекулярная масса кислорода всего 32 дальтона, то оказывается, что полезная нагрузка составляет всего одну пятисотую. Ситуация примерно такая же, как если бы человек, весящий 80 килограммов, поехал в гости на сорокатонном паровозе! Обычно же ситуация еще хуже - в реальных условиях полезная нагрузка составляет одну тысячную или еще меньше. Выручает лишь быстрая оборачиваемость - в организме человека эритроцит в среднем за одну минуту успевает три раза загрузиться кислородом в легких и отдать его тканям.

Известно, что из клеток можно извлекать отдельные ферменты и использовать их в технологических процессах, это давно делается, например, в виноделии, хлебопечении, сыроварении... Однако извлечь комплексно несколько десятков ферментов, чтобы перерабатывать глюкозу в водород, связанный с переносчиком, практически невозможно. С другой стороны, также невозможно извлекать связанный водород из клеток, так как клеточные оболочки для него непроницаемы. Остается одно: подобрать какое-либо вещество, способное проходить через клеточные оболочки и выносить вместе с собой атомы водорода. Подобные транспортные вещества известны биохимикам, их часто называют "челноками", и они участвуют во многих жизненных процессах.

18.05.2024

Сложные предложения

В принципе можно, ведь химики-технологи давно уже и разными способами получают водород, расходуя энергию, запасенную в органическом топливе. Однако для этого нужны высокие температуры, в то время как в клетках та же цель достигается совершенными катализаторами - ферментами. Вряд ли можно рассчитывать на то, что в обозримом будущем удастся искусственно создать такую же систему катализаторов, какая существует в клетке. Иное дело, если бы удалось живые клетки пристроить к топливному элементу. Тогда в нем можно было бы сжигать самые разнообразные органические продукты растительного происхождения - дрова, торф, сапропель и так далее. Какие же на пути к этому возникают препятствия, и можно ли их преодолеть?

Конечно, тьфу-тьфу-тьфу, все мы надеемся, что здоровье нас не подведет. И уж тем более ничего не случится с нашими детьми. Поэтому заморозку пуповинной крови давай считать продвинутой страховкой, каско. Которая может помочь потом, например, совершенно незнакомым людям – одному из 10 тысяч (такова совместимость). Банки крови по всему миру создают реестры, и в случае критической ситуации по ним ищут стволовые клетки для заболевшего. Иногда необходимо несколько доноров – подросшие люди обычно весят все же больше полусотни килограммов. Правда или миф? Стволовые клетки плодят врачи-убийцы. Помнишь, в начале мы говорили, что во взрослом организме универсальных стволовых клеток не существует? Это так. Зато они имеются в период раннего эмбрионального развития – в пятидневном наборе клеток действительно есть недифференцированные стволовые. Доктор Лагарькова предлагает игру на воображение: «Представь себе один воздушный шарик. Оболочка снаружи и 25–30 плюрипотентных клеток внутри. «Плюри» – «много», «потентных» – «потенциал». Вот они – взаимозаменяемы и могут дать любую ткань».

18.05.2024

Встроенный запуск словаря

Конечно, тьфу-тьфу-тьфу, все мы надеемся, что здоровье нас не подведет. И уж тем более ничего не случится с нашими детьми. Поэтому заморозку пуповинной крови давай считать продвинутой страховкой, каско. Которая может помочь потом, например, совершенно незнакомым людям – одному из 10 тысяч (такова совместимость). Банки крови по всему миру создают реестры, и в случае критической ситуации по ним ищут стволовые клетки для заболевшего. Иногда необходимо несколько доноров – подросшие люди обычно весят все же больше полусотни килограммов. Правда или миф? Стволовые клетки плодят врачи-убийцы. Помнишь, в начале мы говорили, что во взрослом организме универсальных стволовых клеток не существует? Это так. Зато они имеются в период раннего эмбрионального развития – в пятидневном наборе клеток действительно есть недифференцированные стволовые. Доктор Лагарькова предлагает игру на воображение: «Представь себе один воздушный шарик. Оболочка снаружи и 25–30 плюрипотентных клеток внутри. «Плюри» – «много», «потентных» – «потенциал». Вот они – взаимозаменяемы и могут дать любую ткань».

Еще заманчивее эта идея выглядит для создания искусственного сердца. Нет сомнения, что для этого нужен электрический двигатель, но где взять для него источник энергии? Гипотетический электрохимический элемент, в котором окисляется молочная кислота, здесь может оказаться очень полезным, так как у сердечных больных образуется много молочной кислоты, но она не может использоваться из-за недостатка кислорода. В этом случае решались бы сразу две задачи - и получения энергии для искусственного сердца и утилизации избытка молочной кислоты.

18.05.2024

Введена система ученых званий

Познакомимся с устройством кислородного конца дыхательной цепи. Как в живой клетке, так и в топливном элементе все химические реакции происходят либо в водной фазе, либо "а границе жидкой и твердой фаз, поэтому участвовать в реакции может только кислород, растворенный в воде. Но как и все газы, кислород плохо растворим, поэтому возникают "транспортные трудности", а значит, и многочисленные способы их преодоления. Самое простое транспортное средство - это система тонких трубочек-трахей, по которым газ поступает непосредственно в зону реакции. Для этого в кислородных электродах устраивают два типа пор: одни смачивающиеся (гидрофильные) - по ним проникает водный раствор, другие несмачивающиеся (гидрофобные) - по ним внутрь электрода проникает газ.

Последние 15 лет стволовые клетки входят в рейтинги самых значимых научных открытий. До их активного применения в медицине осталось не так уж много. Наш автор Ираида Штурм попыталась разобраться, как после этого изменится наша жизнь. Лично моя жизнь больше никогда не будет прежней. На экране компьютера в огромном увеличении я смотрю на кардиомиоциты в пробирке. Отливающая золотом масса. «Бум, – делает нечто. – Бум». В этой чашке «бьется сердце», выращенное из стволовых клеток. После такой демонстрации рассказ о вполне обозримом будущем, когда, благодаря героиням моей статьи, прозреют незрячие и пойдут парализованные, уже и не кажется фантастикой.

18.05.2024