Main principles of Ling's physical theory of the living cell

[Vladimir Matveev]

Munin'y
Генетики задумываются о воде только тогда, когда подходят к крану. Для генетических исследований роль воды в клетке знать совсем не нужно.
Я не физик. Вот мой сайт: http://vladimirmatveev.ru
Физические процессы в клетке и вне клетки (в живой и неживой природе) ничем не отличаются.
Я здесь не кричу. По-моему, всё как раз наоборот.
Установлено, например, что ионы калия в клетке находятся в связанном состоянии. Этот факт опровергает все теории, которые исходят из того, что в клетке калий свободен. Это глобально.

Физиологии нужно знать:
1) как изменяется дипольный момент воды при взаимодействии с водой, с функциональными группами белка;
2) какова адсорбция воды полностью развернутым белком: однослойная или многослойная;
3) как влияет плотность электронного облака (плотность заряда) на функциональных группах белка на их взаимодействие с водой и ионами; например, могут ли карбоксильные группы белка избирательно взаимодействовать с К+ в присутствии Na+?
4) как изменяется электронное облако молекулы белка при его взаимодействии с АТФ (универсальный источник энергии).
5) можно ли потенциал покоя объяснить адсорбционным потенциалом К+?

Физиологии нужно:
1) экспериментально показать, каково физическое состояние внутриклеточной воды (связанная или свободная);
2) исследовать внутриклеточное распределение ионов калия (основного клеточного катиона);
3) исследовать внутриклеточное распределение АТФ и сопоставить это распределение с распределением К+;
4) исследовать белок-белковые взаимодействия при возбуждении клетки.

Разумеется этот список неполный...

[Munin]

Vladimir Matveev в сообщении #582724 писал(а):

Генетики задумываются о воде только тогда, когда подходят к крану. Для генетических исследований роль воды в клетке знать совсем не нужно.

Я говорил не о генетиках конкретно, а о биологах в общем. Даже биохимики, насколько я знаю, считают, что роль воды в клетке в основном сводится к роли растворителя, то есть не отличается от роли воды во многих других химических реакциях и системах.

Vladimir Matveev в сообщении #582724 писал(а):

Физические процессы в клетке и вне клетки (в живой и неживой природе) ничем не отличаются.

Эта фраза, строго говоря, аннулирует всю необходимость "физики клетки".

Vladimir Matveev в сообщении #582724 писал(а):

Я здесь не кричу. По-моему, всё как раз наоборот.

Речь о том, чтобы выдвигать что-то для внимания научной общественности. Я просто образно выразился.

Vladimir Matveev в сообщении #582724 писал(а):

Физиологии нужно знать:
1) как изменяется дипольный момент воды при взаимодействии с водой, с функциональными группами белка;
2) какова адсорбция воды полностью развернутым белком: однослойная или многослойная;
...

Простите, это всё ваше личное мнение, или консенсус в научном сообществе физиологов? Если второе - подкрепите ссылками на обзорные публикации.

Всё перечисленное вами скорее относится к уровню квантовой химии, чем даже биохимии, не говоря уже о физиологии.

Причём ваш акцент на $\mathrm{K}^+$ и $\mathrm{Na}^+$ указывает, что вас больше волнует даже не физиология клетки, а конкретно физиология нейрона. Для которого, кстати, в отличие от клетки, допустимы термины "состояние покоя" и "состояние возбуждения".

Vladimir Matveev в сообщении #582724 писал(а):

например, могут ли карбоксильные группы белка избирательно взаимодействовать с К+ в присутствии Na+?

А существуют ли вообще хоть какие-нибудь экспериментальные предпосылки для постановки этого вопроса (и остальных вами перечисленных)?

[Vladimir Matveev]

Munin'y
Хоть один биолог сказал, что эти свойства фундаментальны?
Да, сказали. И многие. Замечу, однако, что сильные взаимодействия фундаментальны не потому, что об этом ГОВОРЯТ физики, они фундаментальны ПО СМЫСЛУ.

Приведите примеры таких процессов и интерпретаций. Желательно хотя бы не менее четырёх (поскольку свойств вы назвали четыре).
1) Селективная проницаемость клетки объясняется тем, что связанная вода (в поверхностных слоях) - плохой растворитель. Поэтому, чем больше молекула растворенного вещества, тем хуже она проникает в клетку. Если на поверхности клетки есть центры селективного связывания для какого-то вещества, то оно легче проникает в клетку.
Биологи же считают, что проницаемость клетки основана на барьерной роли ЛИПИДОВ мембраны. В клетку проникают только те вещества, для которых имеются соответствующие отверстия в липидной стенке. Кроме того, в липидной стенке имеются молекулярные НАСОСЫ и ТРАСПОРТЕРЫ. Липидные мембраны играют универсальную роль (согласно общепринятому мнению), хотя есть мембраны, липиды в которых присутствуют лишь на правах примесей.
2) По Лингу, в клетке накапливаются только те вещества, которые адсорбируются белками клетки. Биологи же считают, что вещества в клетке накапливаются благодаря мембранным насосам.
3) По Лингу, потенциал покоя клетки есть адсорбционный потенциал К+. Биологи же считают, что потенциал покоя есть ТРАНСмембранный потенциал. Для теории трансмембранного потенциала ионы К+ и Na+ должны быть свободными и снаружи, и внутри клетки, что не соответствует современным данным.
4) По Лингу, внутренняя среда клетки находится в осмотическом равновесии со средой потому, что внутриклеточная вода связана белками. Биологи же считают, что осмотическое равновесие достигается свободным состояние внутриклеточного К+. Современные данные говорят о том, что внутриклеточный К+ СВЯЗАН и потому не может уравновешивать осмотическое давление среды.

Нетрудно видеть, насколько принципиальны различия в подходах Линга и взглядами биологов.

Господин Munin, я переписал бы для Вас в этот форум всю мировую литературу, но меня терзают смутные сомнения, что Вам всё это нужно только для того, чтобы поглумиться над своим оппонентом, а не для профессионального интереса. Возникает вопрос, стоит ли тратить время впустую? Спрашивается, зачем я два года просидел над переводом книги Линга? Для того чтобы переписывать ее сюда, в форум? Для глумления? Книга издана - читайте. Не интересно - успокойтесь и займитесь единой теорией поля! :)

[Munin]

Vladimir Matveev в сообщении #582731 писал(а):

Замечу, однако, что сильные взаимодействия фундаментальны не потому, что об этом ГОВОРЯТ физики, они фундаментальны ПО СМЫСЛУ.

Большое заблуждение. Они фундаментальны по смыслу именно потому, что об этом говорят физики (не просто кто-то, а специалисты, разбирающиеся в смысле).

Vladimir Matveev в сообщении #582731 писал(а):

Да, сказали. И многие.

Ссылочки, будьте добры?

Vladimir Matveev в сообщении #582731 писал(а):

Господин Munin, я переписал бы для Вас в этот форум всю мировую литературу

Мне не надо всю. Мне достаточно трёх-пяти ссылок. Из которых не меньше 50 % на английском языке.

Vladimir Matveev в сообщении #582731 писал(а):

1) Селективная проницаемость клетки объясняется тем, что связанная вода (в поверхностных слоях) - плохой растворитель. Поэтому, чем больше молекула растворенного вещества, тем хуже она проникает в клетку. Если на поверхности клетки есть центры селективного связывания для какого-то вещества, то оно легче проникает в клетку.
Биологи же считают, что проницаемость клетки основана на барьерной роли ЛИПИДОВ мембраны. В клетку проникают только те вещества, для которых имеются соответствующие отверстия в липидной стенке. Кроме того, в липидной стенке имеются молекулярные НАСОСЫ и ТРАСПОРТЕРЫ. Липидные мембраны играют универсальную роль (согласно общепринятому мнению), хотя есть мембраны, липиды в которых присутствуют лишь на правах примесей.

Интересно, то есть вы опровергаете роль насосов и транспортёров, так? А как быть с многочисленными экспериментальными подтверждениями их роли? Например, если в клетке не синтезируется соответствующий белок, то нет и селективной проницаемости соответствующего типа. Если соответствующий белок тем или иным образом дезактивировать (например, изменить конфигурацию, закрыть отверстие), то и селективная проницаемость исчезает. И т. п.

Vladimir Matveev в сообщении #582731 писал(а):

2) По Лингу, в клетке накапливаются только те вещества, которые адсорбируются белками клетки. Биологи же считают, что вещества в клетке накапливаются благодаря мембранным насосам.

Не вижу, почему не могло бы быть верно и то и другое вместе.

Vladimir Matveev в сообщении #582731 писал(а):

3) По Лингу, потенциал покоя клетки есть адсорбционный потенциал К+. Биологи же считают, что потенциал покоя есть ТРАНСмембранный потенциал. Для теории трансмембранного потенциала ионы К+ и Na+ должны быть свободными и снаружи, и внутри клетки, что не соответствует современным данным.

Вы знакомы с экспериментальными доказательствами теории трансмембранного потенциала?

Vladimir Matveev в сообщении #582731 писал(а):

Спрашивается, зачем я два года просидел над переводом книги Линга?

Не знаю. Люди, бывает, тратят и больше сил и времени на совершенно пустые дела. Некоторые, например, в казино сидят. Некоторые лженаучные книги переводят. И не у всех, в конечном счёте, глаза раскрываются.

[Neloth]

Vladimir Matveev в сообщении #582731 писал(а):

Возникает вопрос, стоит ли тратить время впустую?

Почему впустую? Вы рассказываете о перспективном, с вашей точки зрения, направлении исследований, а ваша целевая аудитория может не обладать достаточным объемом специальных знаний, чтобы оценить его перспективность. Просто поделиться впечатлениями было бы нечестно: возможно специфика вашей деятельности такова, что вы постоянно имеете дело со случаями, когда все объясняется сорбционными свойствами белков, в то время как некоторые регулярно сталкиваются с аргументами в пользу конкурирующей теории.

[Oleg Zubelevich]

Munin в сообщении #582742 писал(а):

Большое заблуждение. Они фундаментальны по смыслу именно потому, что об этом говорят физики (не просто кто-то, а специалисты, разбирающиеся в смысле).

Приехали. В цитатник.

[Vladimir Matveev]

Neloth в сообщении #582750 писал(а):

Vladimir Matveev в сообщении #582731 писал(а):

Возникает вопрос, стоит ли тратить время впустую?

Почему впустую? Вы рассказываете о перспективном, с вашей точки зрения, направлении исследований, а ваша целевая аудитория может не обладать достаточным объемом специальных знаний, чтобы оценить его перспективность. Просто поделиться впечатлениями было бы нечестно: возможно специфика вашей деятельности такова, что вы постоянно имеете дело со случаями, когда все объясняется сорбционными свойствами белков, в то время как некоторые регулярно сталкиваются с аргументами в пользу конкурирующей теории.

Конкурирующие теории - это очень интересно. Но где Вы видели изложение конкурирующих теорий в биологии? Я впервые встретил СРАВНИТЕЛЬНОЕ изложение конкурирующих теорий ТОЛЬКО у Линга. Ему бояться нечего, видимо. Он не делает вид, что никакой конкуренции нет. Подавляющая масса авторов дает только одну точку зрения, и не потому, что они СОЗНАТЕЛЬНО замалчивают того же Линга. Просто они его не знают.

[Neloth]

Vladimir Matveev в сообщении #582755 писал(а):

Подавляющая масса авторов дает только одну точку зрения, и не потому, что они СОЗНАТЕЛЬНО замалчивают того же Линга. Просто они его не знают.

Тогда странно начинать популяризацию этой теории с физиков, да еще и рассказывая о таких далекоидущих планах.
Было бы логичнее, не рассматривая никаких глобальных теоретических проблем, сконцентрироваться на нескольких наиболее удачных примерах и убедить основную массу специалистов в том, что по крайней мере некоторые случаи объясняются именно этой теорией. Дальше уж многие и сами смогут задуматься, а не объясняется ли ей что-то еще. Если на этом этапе потребуется участие физиков, они откликнутся гораздо охотнее, чем сейчас, когда у вас в основном только перспективы.

[Vladimir Matveev]

Neloth в сообщении #582761 писал(а):

Vladimir Matveev в сообщении #582755 писал(а):

Подавляющая масса авторов дает только одну точку зрения, и не потому, что они СОЗНАТЕЛЬНО замалчивают того же Линга. Просто они его не знают.

Тогда странно начинать популяризацию этой теории с физиков, да еще и рассказывая о таких далекоидущих планах.
Было бы логичнее, не рассматривая никаких глобальных теоретических проблем, сконцентрироваться на нескольких наиболее удачных примерах и убедить основную массу специалистов в том, что по крайней мере некоторые случаи объясняются именно этой теорией. Дальше уж многие и сами смогут задуматься, а не объясняется ли ей что-то еще. Если на этом этапе потребуется участие физиков, они откликнутся гораздо охотнее, чем сейчас, когда у вас в основном только перспективы.

Многое из теории Линга требует внимания именно физиков. Линг в своей книге приводит немало удачных примеров, но они настолько резко расходятся с общепринятыми представлениями, что их обходят молчанием. Причин тут, по крайней мере, две. 1. Теории устойчивы к опровержениям, и общепринятые взгляды не исключение. 2. Линг привлекает известные физические механизмы, но известности мало, нужны объяснения. Пример. В гомологическом ряду от уксусной до трихлоруксусной кислоты (через моно- и ди-) сродство к протону уменьшается в 14 000 раз. Почему? Ответ мы помним из средней школы: хлор оттягивает электронную плотность от карбоксильной группы и поэтому ее сродство к протону падает. Но это чисто качественное описание. Дает ли она возможность привлечь такое описание для объяснения селективности карбоксильных групп белка к К+ в присутствии Na+? Дает, но оно выглядит необязательным. А вот если бы физики дали этой селективности хоть какое-то обоснование, тогда это выглядело бы серьезнее. Что касается "странности начинать с физиков", то популяризация на физиках заканчивается, а не начинается. Теории уже 50 лет, а тутошние физики о ней узнали только что.

[Neloth]

Vladimir Matveev в сообщении #582770 писал(а):

Многое из теории Линга требует внимания именно физиков.

Даже в этом случае задачу лучше ставить максимально конкретно, без далекоидущих планов.
Но вообще стоит выбирать что-нибудь не требующее уже на начальных этапах вмешательства специалистов из других областей.

Vladimir Matveev в сообщении #582770 писал(а):

Дает, но оно выглядит необязательным. А вот если бы физики дали этой селективности хоть какое-то обоснование, тогда это выглядело бы серьезнее.

Если без такого обоснования данный вариант выглядел правдоподобным только для авторов теории, это явно не тот случай, с которого нужно начинать.

Vladimir Matveev в сообщении #582770 писал(а):

Что касается "странности начинать с физиков", то популяризация на физиках заканчивается, а не начинается. Теории уже 50 лет, а тутошние физики о ней узнали только что.

Если бы популяризация среди всех остальных прошла успешно, ее не потребовалось бы популяризовать здесь.

[Vladimir Matveev]

Neloth
Но вообще стоит выбирать что-нибудь не требующее уже на начальных этапах вмешательства специалистов из других областей.
Отличается ли дипольный момент молекулы воды в жидкой фазе от ее собственного дипольного момента (дипольный момент в вакууме)?
Почему отличается? От чего зависит?
Надеюсь, и конкретно, и других специалистов звать не нужно.

[Neloth]

Vladimir Matveev в сообщении #582801 писал(а):

Отличается ли дипольный момент молекулы воды в жидкой фазе от ее собственного дипольного момента (дипольный момент в вакууме)?
Почему отличается? От чего зависит?
Надеюсь, и конкретно, и других специалистов звать не нужно.

имелись в виду случаи, в изучении которых возможно продвинуться без участия физиков настолько, чтобы эта тема приобрела достаточную популярность.

[Vladimir Matveev]

Neloth в сообщении #582804 писал(а):

Vladimir Matveev в сообщении #582801 писал(а):

Отличается ли дипольный момент молекулы воды в жидкой фазе от ее собственного дипольного момента (дипольный момент в вакууме)?
Почему отличается? От чего зависит?
Надеюсь, и конкретно, и других специалистов звать не нужно.

имелись в виду случаи, в изучении которых возможно продвинуться без участия физиков настолько, чтобы эта тема приобрела достаточную популярность.

То есть физика бессильна что-либо предложить? Предлагаете ждать популярности? А не поздно будет? :)

[Munin]

Vladimir Matveev в сообщении #582770 писал(а):

Дает ли она возможность привлечь такое описание для объяснения селективности карбоксильных групп белка к К+ в присутствии Na+? Дает, но оно выглядит необязательным. А вот если бы физики дали этой селективности хоть какое-то обоснование, тогда это выглядело бы серьезнее.

А она имеет место, эта селективность? Физики дают обоснование только тому, что реально наблюдается в экспериментах.

[Neloth]

Vladimir Matveev в сообщении #582808 писал(а):

Предлагаете ждать популярности?

Предлагаю не ждать, пока физики подключатся и решат все проблемы, и искать подтверждение теории всеми доступными методами.