Пазонний спосіб моделювання атомарних з’єднань в молекулах аденозинтрифосфатної кислоти та пристрій для його здійснення

1 Пазонний спосіб моделювання атомарних з'єднань в молекулах аденозинтрифосфатної кислоти (АТФ), що включає побудову моделі досліджуваного явища і параметричної зонної (пазонноі) системи, встановлення між ними системи ел є ктро квантово і аналоги, у якій потенціалу, хвилястій функції, швидкості електрона, швидкості світла, дозволеним і забороненим рівням енергії відповідають напруга, струм, частота резонансного контуру, частота поля накачування, хитливі і СТІЙКІ зони пазонної системи, збуджують пазонну систему зміною енергії поля накачування в межах критичних значень узагальнених координат і параметрів енергоємного елемента і спостерігають еволюцію процесу в пазонній системі, який відрізняється тим, що вводять структурну хімічну формулу молекули АТФ, механічну схему заміщення системи молекул аденозиндифосфорної кислоти (АДФ) і фосфатного залишку (механічний принцип дії) із пружними дисипативними зв'язками, складають по механічній схемі заміщення еквівалентну електричну схему з розподіленими параметрами системи «молекула-зв'язок-молекула», складають по електричній схемі з розподіленими параметрами електричну пазонну схему з розподіленими параметрами, перетворюють електричну пазонну схему з розподіленими параметрами в електричну пазонну схему з зосередженими параметрами, складають математичні моделі для еквівалентних механічної й електричних систем із розподіленими і зосередженими параметрами, визначають масштабні коефіцієнти і критерії подоби для останніх, здійснюють інтегральну модуляцію енергоємних параметрів елементів моделі, забезпечують умови резонансу в параметричних зонних системах шляхом зміни інтенсивності і частоти поля накачування 2 Пристрій для пазонного моделювання атомарних з'єднань в молекулах аденозинтрифосфатної кислоти, що містить два магнітних сердечники з обмотками накачування, підключеними до генератора накачування і джерела зміщення, резонансні обмотки і підключені до них конденсатор і резистор, який відрізняється тим, що введені три блоки керування, три блоки накачування, три блоки зміщення, блок зв'язку, чотири блоки моделювання міжрівневих переходів, причому виходи першого блока керування, першого блока зміщення і першого блока накачування підключені до входів першого і другого блоків моделювання міжрівневих переходів, виходи яких з'єднані з входами блока зв'язку, до входів котрого також під'єднані виходи другого блока керування, другого блока зміщення і другого блока накачування, вихід блока зв'язку з'єднаний із входами третього і четвертого блоків моделювання міжрівневих переходів, до входів котрих також підключені виходи третього блока накачування, третього блока зміщення і третього блока керування Винахід відноситься до біоніки і призначений для дослідження біоенергетичних реакцій в атомарних з'єднаннях молекул АТФ при відщіпленні кінцевих фосфатних груп методом пазонного аналогового моделювання, а також застосування в керуючих, інтелектуальних системах і в навчальному процесі Відома модель обміну речовин у мікроорганіз мі (Чурбанов И Н Микробиология Учеб для вузов по спец «Рациональн использ води, ресурсов и очистка пром стоков» - М Высш шк, 1987 239с С 57 - 59), що включає шляхи метаболізму через клітинну стінку і цитоплазматичну мембрану Модель відтворює сукупність біохімічних реакцій, засвоєння живильних речовин і створення структурних елементів клітини, здійснюваної за рахунок (О со о ю 50362 анаболизму, а також процес одержання енергії, опір на одиницю довжини мембрани необхідної для біосинтезу та інших клітинних фунДане рівняння, після (£,т) - перетворювання і з кцій, здійснюваний за рахунок катаболизму Кожна урахуванням того, що воно є сумою рішення у виді речовина має визначений запас потенційної енерстаціонарної хвилі і малого обурення ир(^,х), запигії Головний матеріальний носій її - ХІМІЧНІ ЗВ'ЯЗКИ, шеться таким чином розрив або перетворення яких призводить до звільнення енергії ХІМІЧНІ ЗВ'ЯЗКИ З енергетичним — п re (1) рівнем порядку 8 - ЮкДж є нормальними, а рівнем 25 - 40кДж - макроергичними Процеси катаболизУ загальному випадку рішенням рівняння (1) є безму в КЛІТИНІ відбуваються за рахунок молекул адекінечна сума нозинтрифосфатної кислоти (АТФ) Гидролиз макроергичних зв'язків у молекулах АТФ призводить Ї-І до звільнення значної КІЛЬКОСТІ ВІЛЬНОЇ енергії де и, є власними функціями рівняння (1) і ріЕ АТФ + Н2О " > АДФ + НЪРО4 шеннями диференційного рівняння 2 При цьому АТФ відіграє роль постачальника Я '> до. ${оЛ, „ • -г енергії, оскільки гідроліз протікає за участю спе—••—~+ ІСІСГ, ~~ — — - в — I f —і), (О) цифічних ферментів, забезпечуючи енергією біоіз ВІДПОВІДНИМИ власними значеннями а. Вводятьхімічні процеси, що йдуть із и поглинанням Запас ся нові власні функції ер, АТФ у клітинах безупинно відновляється за рахунок реакцій приєднання фосфатного залишку до и, = ( | ) ( молекули аденозиндифосфорної кислоти (АДФ) Рівняння (2) приводиться до виду Синтез АТФ, як і гідроліз, відбувається при участі ферментів, але супроводжується поглинанням енергії При цьому використовується енергія світла або енергія ХІМІЧНИХ реакцій із перетворенням в енергію ХІМІЧНИХ зв'язків АТФ Таким чином, АТФ виконує в КЛІТИНІ роль перетворювача, що регулює процеси порушення клітини і генерації потенціалу дії Відома математична модель для розрахунку форми і швидкості поширення потенціалу дії по обмірюваних параметрах нервової клітини (Скотт Э Волны в активних и нелинейных средах в приложении к электронике Нью-Йорк, 1970 Пер с англ Под ред Л А Островского, М И Рабиновича - М Сов радио - 368с , С 141-143, 290, 314, мал 4 11а), що включає рівняння першого порядку, що адекватно описують біоелектричні явища в КЛІТИНІ &о і dx dl lfk + c{dufdt) -г$і, = -j,{\i$n,m,h), де rs - сумарний розмір внутрішнього і зовнішнього импеданса, і - струм на мембрані, с - постійна ємність, що шунтує, и - швидкість поширення хвилі, ji(u,n,m,h) - іонний струм на одиницю довжини мембрани, n, m, h - феноменологічні перемінні, по, то, ho - перемінні релаксації, xn, xm, Xh - ПОСТІЙНІ часу релаксації Для аналітичного опису поширення фронту потенціалу дії, що переводить мембранний потенціал від рівноважного значення приблизно до дифузійного потенціалу натрію, при цьому швидкість фронту визначається швидкістю поширення всього потенціалу дії, переходять до основного рівняння поширення порушення в нерві —r-rc—--rj(u) dx2 dt = 0> де x, t - незалежні перемінні, j(u) - струм через провідність мембрани, г - постійний послідовний №> = о (3) Данний вираз має вид одномірного рівняння Шредингера з «енергією», рівної гса, і «потенціалом», рівним [(rcu / 2)2 + rg(uo)] Потенційна функція має форму «ями» Достатня умова усталеності складається в додатності всіх а. Стаціонарна хвиля в лінії стійка щодо будь-яких обурень, за винятком зсуву по 4, причому ці зрушенні обурення нарощуються і загасають не експоненційно Недоліками відомих засобів математичного моделювання є низька достовірність моделювання біологічних процесів, такі підходи не дозволяють аналогового моделювання бюпроцесів на рівні метаболізму в молекулах АТФ, оскільки відсутня система аналогій оригіналу і моделі, не визначені ВІДПОВІДНІ критерії подоби Найбільш близьким до заявленого технічного рішення є спосіб моделювання еволюції квантової системи (патент СРСР № 1776354, опубл 15 11 92р Бюл № 42), що включає побудову моделі досліджуваного явища і параметричної зонної (пазонної) системи, встановлення між ними системи ел є ктро квантово і аналоги, у який потенціалу, хвилястої функції, швидкості електрона, швидкості світла, дозволеним і забороненим рівням енергії відповідають напруга, струм, частота резонансного контуру, частота поля накачування, хитливі і СТІЙКІ зони пазонної системи, збуджують пазонну систему зміною енергії поля накачування в межах критичних значень узагальнених координат і параметрів енергоємного елемента і спостерігають еволюцію процесу в пазонної системі При моделюванні еволюції процесів у квантовій системі постулюється, що прямування електронів по орбітах є не що інше, як електричний струм орбітальних резонансних контурів Взаємодія ядер атомів з електронами обумовлена потенційною енергією V(x), що пред'являють у виді періодичних прямокутних імпульсів "ям" Прийнято вважати, що ядро знаходиться в центрі "ями" Тоді, висота бар'єра - h (глибина "ями") визначається амплітудою потенційної енергії - Vo, ширина бар'є 50362 27), що містить чотири блоки вирахування, чотири блоки випрямлення, два підсилювача, причому вихід першого блоку випрямлення через перший підсилювач з'єднаний з першим входом першого блоку вирахування, вихід котрого через другий блок випрямлення підключений до перших входів другого, третього и четвертого блоків вирахування, другий вхід першого блоку вирахування з'єднаний з другим входом другого блока вирахування, вихід котрого є першим виходом пристрою, вихід Wi) третього блоку випрямлення через другий підсиНедоліком даного способу є те, що спосіб не лювач підключений до другого входу третього дозволяє достатньо вірогідно відтворювати взаєблоку вирахування, вихід якого через четвертий модію молекул у бюсистемах, оскільки не введена блок випрямлення з'єднаний із другим входом чематематична модель оригіналу, не враховується твертого блока вирахування, вихід якого є другим обертання міжатомних зв'язків і не введені ВІДПОвиходом пристрою, вихід четвертого блока випряВІДНІ критерії подоби млення є третім виходом пристрою В основу винаходу поставлена задача теореВідомий пристрій індукції росту, розподілу і тично обгрунтувати і побудувати пазонну (PZ) мамалигнизацп клітини (Механизмы живой клетки тематичну модель атомарних з'єднань у молекуалгоритмическая модель /С Н Гринченко, С Л лах АТФ, розробити принцип пазонного Загускин - Г Наука, 1989 - 232с, С 115 - 124), моделювання метаболізму при відщіпленні фосщо містить сімнадцять входів, два регульованих фатного залишку від АТФ і уточнить механізм пропідсилювача, один підсилювач, два блоки вирахуцесів, що відбуваються в молекулах АТФ при відвання, два тригерних блоки, дві інерційні ланки з щіпленні кінцевих фосфатних груп, увести ситему регульованою постійною часу, дві інерційні ланки, біологічної квантової (биоквантової) аналоги, підрелейний блок, блок регульованої затримки, два вищити інформативність і достовірність результавиходи, причому чотири входи сполучені з входатів досліджень ми другого функціонального блока, два входи Такий технічний результат досягається тим, з'єднані з входом першого регульованого підсилющо пазонний спосіб моделювання атомарних з'єдвача, вихід якого підключений до входу першого нань в молекулах АТФ, що включає побудову моблока вирахування, три входи з'єднані з входами делі досліджуваного явища і параметричної зонної першого функціонального блока, вихід якого під(пазонної) системи, встановлення між ними систеключений до другого входу блока вирахування, ми ел є ктро квантово і аналоги, у який потенціалу, два входи сполучені з входами третього функціохвилястої функції, швидкості електрона, швидкості нального блока, вихід якого підключений до входу світла, дозволеним і забороненим рівням енергії другого блока вирахування, один вхід з'єднаний із відповідають напругу, струм, частота резонансного входом четвертого функціонального блока, вихід контуру, частота поля накачування, хитливі і СТІЙКІ якого підключений до входу третьої інерційної зони пазонної системи, збуджують пазонну систеланки, три входи підключені до входів п'ятого фунму зміною енергії поля накачування в межах крикціонального блока, вихід якого з'єднаний із вхотичних значень узагальнених координат і парамедом другого регульованого підсилювача, один вхід трів енергоємного елемента і спостерігають з'єднаний із входом регульованого інтегратора, еволюцію процесу в пазонній системі, ВІДПОВІДНО виходи пристрою з'єднані з виходами першого і винаходові вводять структурну хімічну формулу другого інерційної ланки і входом релейного блоку, молекули АТФ, механічну схему заміщення систевихід якого підключений до входів регульованого ми молекул АДФ і фосфатного залишку (механічінтегратора і четвертої інерційної ланки, вихід четний принцип дії) із пружними дисипативними зв'язвертої інерційної ланки з входом підсилювача, ками, складають по механічній схемі заміщення вихід якого з'єднаний із входом блока регульоваеквівалентну електричну схему з розподіленими ної затримки, вихід блока регульованої затримки параметрами системи «молекула-зв'язокпідключений до входу другого блока вирахування, молекула», складають по електричній схемі з розвихід другого блока вирахування з'єднаний із виподіленими параметрами електричну пазонну ходом другого тригерного блоку, вхід першого трисхему з розподіленими параметрами, перетворюгерного блока з'єднаний із виходом першого блоку ють електричну пазонную схему з розподіленими вирахування параметрами в електричну пазонну схему з зосередженими параметрами, складають математичні Недоліками відомих пристроїв моделювання моделі для еквівалентних механічної й електричрозподілу потоків енергії в екологічних і біологічних систем із розподіленими і зосередженими паних системах та індукції росту, розподілу і малиграметрами, визначають масштабні коефіцієнти і низацм клітини є обмежені функціональні можликритерії подоби для останніх, здійснюють інтегравості при моделюванні обертання мікрочастинок в льну модуляцію енергоємних параметрів елеменорганічному середовищі (біологічній КЛІТИНІ), ОСКІтів моделі, забезпечують умови резонансу в параЛЬКИ пристрої моделюють загальнообмінні енергеметричних зонних системах шляхом зміни тичні процеси в системі, крім енергетичних процеінтенсивності і частоти поля накачування pa 5 і "ями" - а пропорційні ВІДПОВІДНО ПОСТІЙНОЇ штахету кристала - Л і довжині хвилі - Л,о (а = 2Л,о, 5 = Л - 2Л,о) При цьому ядро атома пред'являють ВІДПОВІДНИМ генератором накачування, а електрони ВІДПОВІДНИМИ резонансними контурами (навантаженнями ядра) Модель атома пред'являють у виді набору магнітних сердечників із ВІДПОВІДНИМИ обмотками w-i, W2, зашунтованих RC-ланцюжками (обмотка W2) і з генератором накачування (обмотка сів безпосередньо в КЛІТИНІ Відомий пристрій для моделювання розподілу потоків енергії в екологічних і біологічних системах (А с СРСР № 945874, опубл 23 07 82р Бюл № Найбільш близьким технічним рішенням по призначенню і сукупності важливих ознак є пристрій для моделювання стана мікрочастинки в си 50362 ловому полі (А с СРСР № 1457657, опубл 07 02 89р , Бюл № 5), що містить два магнітних сердечники з обмотками накачування, підключеними до генератора накачування і джерелу зміщення, резонансні обмотки і підключені до них конденсатор і резистор Недоліками відомого пристрою є низька інформативність одержуваних результатів моделювання, обмежені функціональні можливості при моделюванні коливальних процесів у біологічній частині, оскільки пристрій моделює міжрівневі переходи мікрочастинок Розвиток і впровадження нового напрямку в бюкібернетиці, пов'язаного з розробкою високоефективних ЛІНІЙНИХ, нелінійних, і нелінійнопараметричних електричних моделей біологічних оригіналів гальмується в силу того, що зараз відсутні як теоретичні й експериментальні дослідження, так і інженерні методи проектування таких моделей Запропоноване технічне рішення є актуальною задачею, що має важливе значення для створення нового напрямку моделювання квантових процесів у біологічних середовищах на основі механізму параметричних зонних взаємодій коливальної системи з полем накачування В основу винаходу поставлена задача розширити функціональні можливості методів і засобів моделювання енергетичних процесів у біологічних моделях на мікро- і макрорівнях, підвищити достовірність і інформативність одержуваних результатів досліджень Такий технічний результат досягається тим, що пристрій для пазонного моделювання атомарных з'єднань в молекулах АТФ, що містить два магнітних сердечники з обмотками накачування, підключеними до генератора накачування і джерелу зміщення, резонансні обмотки і підключені до них конденсатор і резистор, ВІДПОВІДНО винаходові, введені три блоки керування, три блоки накачування, три блоки зміщення, блок зв'язку, чотири блоки моделювання міжрівневих переходів, причому виходи першого блока керування, першого блока зміщення і першого блока накачування підключені до входів першого і другого блоків моделювання міжрівневих переходів, виходи яких з'єднані з входами блока зв'язку, до входів котрого також під'єднані виходи другого блока керування, другого блока зміщення і другого блока накачування, вихід блока зв'язку з'єднаний із входами третього і четвертого блоків моделювання міжрівневих переходів, до входів котрих також підключені виходи третього блока накачування, третього блока зміщення і третього блока керування Сутність запропонованого винаходу пояснюється кресленнями на фіг 1 приведені моделі, використанні при моделюванні атомарних з'єднань в молекулах АТФ - структурна хімічна формула молекули АТФ (фіг 1а), механічна схема заміщення принципу дії системи «молекула-зв'язокмолекула» (фіг 16), виділена в ХІМІЧНІЙ формулі молекули АТФ штриховим контуром, еквівалентна електрична схема з розподіленими параметрами системи «молекула-зв'язок-молекула» (фіг 1 в), що моделює ділянку, виділену у механічній схемі заміщення штриховим контуром, на фіг 2 приведені електрична пазонна схема з розподіленими пара 8 метрами системи «молекула-звязок-молекула» (фіг 2а), електрична пазонна схема з зосередженими параметрами системи «молекула-зв'язокмолекула», на фіг 3 приведена крива sh(x / 2)ch(y / 2), на фіг 4 приведена електрична пазонна структура системи «молекула-зв'язок-молекула» Пазонний спосіб моделювання атомарних з'єднань в молекулах АТФ складається в такому Відомо, ЩО молекула АТФ займає центральне місце в енергетичному обміні клітини Макроергичні зв'язки в молекулах АТФ дуже неміцні Гідроліз цих зв'язків призводить до звільнення визначеної КІЛЬКОСТІ вільної енергії (порядку ЗОкДж), що витрачається на підтримку різноманітних процесів ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, наприклад, регуляції сили скорочення серцевого м'яза креатином [Конюшная Ю П Открытия советских ученых Ч 2 Химикотехнологические и биологические науки - 3-е изд , доп - М Изд-во Моек ун-та, 1988 - 232с, С 112] Запас молекул АТФ у клітинах безупинно відновляється за рахунок синтезу залишку фосфорної кислоти (фосфатний залишок) Н3РО4 і молекул АДФ [див цитов літ Чурбанов И Н Микробиология , С 59] Таким чином, гідроліз і синтез молекул АТФ, що йдуть при участі ферментів, супроводжуються виділенням і поглинанням енергії ВІДПОВІДНО, тобто молекула АТФ утворюється в процесах проміжного метаболізму [Сент-Дьердьи А Введение в субмолекулярную биологию Серия «Современные проблеми физики» Пер с англ Л А Тумермана - М Изд-во «Наука», 1964 139с , С 34] Слід зазначити, що процес утворення молекул АТФ сполучений із переносом електронів у ході окисно-відбудовних реакцій енергетичного обміну при окисному фосфолюванні в митохондріях [див цитир літ Чурбанов И Н Микробиология , С 66] Окислювання здійснюється шляхом дегидрирования органічної сполуки ферментами, що каталізуют, (дегидрогеназы) або коферментами [див цитов літ Чурбанов И Н Микробиология , С 50] Процес гидролиза молекул АТФ на електронному рівні протікає в такий засіб (див фіг 1а) Молекла АТФ містить молекули АДФ і фосфатний залишок [див цитов літ Чурбанов И Н Микробиология , С 59], причому, молекула АДФ складається з молекул аденіна, рібози (пентози) і двох фосфатних залишків Фосфатний ланцюг і аденін пов'язані один з одним пентозою таким чином, що перша може укладатися і приймати конфігурацію, при котрій дві кінцеві фосфатні групи знаходяться в безпосередній близькості від двох атомів азоту групи NH2 Фосфати накладаються на аденін так, що їхні площини даються рівнобіжними площини аденіна Аденін є добрим донором, а атом фосфору має незаповнені d - орбіти, що може зробити його акцептором [див цитов літ Сент-Дьердьи А Введение в субмолекулярную , С 109] Таким чином, в АТФ електрон передається до фосфату від аденіна, цей електрон може відбуватися або від ті - електронів аденіна, або з не розділеної пари одного атома N групи NH2, який є добрим донором [див цитов літ Сент-Дьердьи А Введение в субмолекулярную , С 86] Електрон, перенесений на атом фосфору в процесі переносу заряду, перетворює відштовхування в тяжіння, що сприяє 50362 10 но один атом Н и один електрон Ця молекула, подальшому синтезу АДФ^АТФ Порожнє місце в отже, легко приєднує (і легко віддає) як атоми Н, аденіні заповнюється електроном з окисного циктак і електрони Далі атоми Н живильних речовин лу, при цьому електрон, переданий фосфатному обмінюються на електрони, що направляються ланцюгу, звільняється від електростатичного зв'япотім в окисний ланцюг через ФМН Від ФМН елезку [див цитов літ Сент-Дьердьи А Введение в ктрони передаються іншим речовинам, наприклад субмолекулярную , С 111] Аденін стає добрим у цитохромную систему Ь, с, і а У кінцевому рахуакцептором, а фосфат - донором Слід зазначити, нки електрони захоплюються молекулами Ог, що що в ланцюзі актін - фосфат (макроергичний зв'япотім зв'язують іони Н и відновляються в такий зок) запасена біля Юккал енергії, що розриває її засіб до води У воді електрони, що віддають порбез витрат енергії Перехід електрона від однієї ціями свою енергію, досягають нижчого енергетимолекули до іншої, за рахунок перекриття донорчного рівня Віддана енергія перетворюється з них і акцепторних орбіт при тісному контакті між деякими втратами в енергію макроергичних зв'язмолекулами, сумірний з утворенням комплексу ті ків молекул АТФ Таким чином, при спуску з вищоелектронів [Несынов Е П Живое тазами химика го рівня на нижчий електрони порціями віддають К Изд -во «Наукова думка», 1981 - 150с , С 62], енергію Залишкові елементи такого східчастого можна також зв'язати з достатньо високим осмоокислювання - молекули АТФ, ДПН-Н (або ТПН-Н) тичним тиском у середині клітини, що викликає [див цитов літ Сент-Дьердьи А Введение в субвизначну напругу за рахунок притоку води [див молекулярную , С 74] Молекули ФМН-Нг є виняцитов літ Сент-Дьердьи А Введение в субмолетково гарними донорами і легко окислюються, мокулярную , С 65] Вода має велику конкурентну лекули ФМН - гарні донори й акцептори [див спроможність утворювати водневі зв'язки (Н - зв'яцитов літ Сент-Дьердьи А Введение в субмолезок) із речовинами, що знаходились у ній, (вуглекулярную , С 58] Цитохромна система містить води, жири, білки, ферменти й ін ), що у свою чержелезопорфиринові простетичні групи, спроможні гу, спроможні утворювати внутрімолекулярні і переносити електрони від молекул ФАД-Нг (фламіжмолекулярні Н - зв'язки [див цитов літ Несывинадениндинуклеотид) до молекулярного О2 за нов Е П Живое , С 71] Полярні молекули води з рахунок оборотної зміни валентності атома заліза їх різко вираженим діпольним характером, сильно [див цитов літ Чурбанов И Н Микробиология , залучають стерпні електрони, що знижує електроС 51, мал 5 5] Метастабільний стан підтримуєтьстатичне тяжіння між взаємодіючими молекулами ся тим, що клітина одержує енергію безпосередЦе призводить до поділу останніх, причому кожна ньо від відновлених молекул ДПН-Н (ТПН-Н) [див з них буде мати неспареним електрон і буде являцитов літ Несынов Е П Живое , С 61] Загальна ти собою «вільний радикал» Поки ці дві молекули сумарна енергія, що виділяється електроном при знаходяться дуже близько друг від друга, стерпний спуску по ланцюзі ДПН-Н^Ог, складає біля електрон може також резонувати між ними, і його 25ккал 3 них біля Юккал запасається в макроеррезонансна енергія внесе частину в баланс сил гичному зв'язку при синтезі АДФ^АТФ [див цитов літ Сент-Дьердьи А Введение в субмолекулярную , С 40] Проте, у митохондріях процес окисного фосфолювання протікає в безвоДля моделювання становить інтерес обертандному, липідному матриксі [див цитов літ Сентня макроергичних зв'язків молекул АТФ (розрив і Дьердьи А Введение в субмолекулярную , С 92] регенерація) Цей зв'язок, по своїй природі, хитлиТому, основний внесок у перенос електрона вновий і має пружньодисипативні властивості, що сить взаємне перекриття електронних орбіт доносприяють накладенню рівнобіжних площин молера (аденін) і акцептора (фосфат) Після розірвання кул аденіна і фосфату з утворенням ті-комплексів макроергичного зв'язку аденін відновляється ферелектронів При цьому електромагнітний зв'язок, ментом миозіна, а фосфат окислюється ферменщо утвориться, між молекулами створює можлитом актіна У результаті, миозін і актін перетворять вість переносу енергії, а напівпровідність - перехімічну енергію в механічну енергію, наприклад, в носу електронів [див цитов літ Сент-Дьердьи А енергію м'язового скорочення [див цитов літ Введение в субмолекулярную , С 58] Заповнені Сент-Дьердьи А Введение в субмолекулярную , енергетичні смуги в ті-комплексах, перетворюютьС 85] Так закінчується цикл відщіплення фосфатся в смуги провідності, отдаючи свої електрони них залишків від АДФ, із послідуючою каталізацією зовнішньому акцептору, становлячись при цьому переносу залишків фосфорної кислоти ферментом ненасиченими і головними Незайнята електронна фосфоферази [див цитов літ Чурбанов И Н Мисмуга може стати смугою провідності в результаті кробиология , С 52] захоплення електронів від зовнішнього донора Таким чином, захоплені і (або) віддані електрони можуть дати бюсистемі можливість здійснювати Процес утворення макроергичних зв'язків у свою функцію за допомогою механізму напівпровімолекулах АТФ складніше [див ци-тов літ Сентдності Дьердьи А Введение в субмолекулярную , С 28] + Атоми водню вуглеводів відновлюють ДПН (диУявимо структурну хімічну формулу молекули фосфопиридиннуклеотид) до ДПН-Н, що у свою АТФ, окремо, ділянку з'єднання молекул АДФ і чергу відновлюють ФМН до ФМН-Нг Проте, це одного фосфатного залишку, механічною схемою востановлення неототожнюється з атомами Н в заміщення системи «молекула-зв'язок-молекула» ДПН-Н Тому ФМН відновлюють не атом Н, а еле(М-С-М), приведену на фіг 16 Таким чином, надактрони, атоми Н в ФМН-Нг отримані від універсана схема є механічним принципом дії системи Мльного розчинника - води, від молекул котрої негаС-М, подана масою, податливістю (жорсткістю) і тивно заряджені молекули ФМН відбирають втратами ВІДПОВІДНО маси іти і гті2 еквівалентні протони Для відновлення ДПН + до ДПН-Н потрібмаси молекул АДФ і фосфатного залишку, подат 11 50362 ливість (жорсткість) пружних зв'язків - макроергичному зв'язку, утрати - провідності в ті - комплексі в оточенні полярних молекул води, що знижують електростатичне тяжіння між взаємодіючими молекулами Знаючи масу т , і ШВИДКІСТЬ прямування и, відповідної молекули, можна визначити імпульс молекули P. = ГП|О| У свою чергу, ВІДПОВІДНО другому закону Ньютона, зміна КІЛЬКОСТІ прямування ВІДПОВІДНО до прикладеної сили F, = d / dt = d(mu) / dt У ХІМІЧНІЙ реакції маса молекули є функція часу ,, ч, • F; =d{m\S)ldt-m do dm — + u-~і відповідної швидкості dt dt З урахуванням опорів (грузькості) середовища в п п КЛІТИНІ ^ F | f і внутрішніх сил Х ^ і п . Щ° Діють між 1=1 1 1 = молекулами з масою т - і . т г , m,, m n і швидкостями ui,U2, и,, и п , ВІДПОВІДНО закону зберігання імпульсу, одержимо систему рівнянь(4) І=\ де X ^ i r . S ^ i ' с У м а с и л опору середовища І 1=1 1 1 = ЗОВНІШНІХ сил, що діють на систему Положення усіх молекул у КЛІТИНІ визначається п координатами х, (і = 1,2, п), що є функціями часу Ці координати можуть являти собою як ЛІНІЙНІ, так і кругові переміщення елементів (молекул) клітини Причому, ці переміщення достатньо малі, так що клітину можна вважати ЛІНІЙНОЮ системою з перемінними параметрами (масою і пружністю) Переміщення X, у деякий фіксований момент часу, можна одержати як при статичному, так і гармонійному впливі на пружню систему сил F, (і = 1,2, n, F, - сила ВІДПОВІДНОГО переміщення) Переміщення молекул можна висловити через силу F, і п х, = 2 п и ^ і При Н цьому потенційну енергію пружньої системи можна обчислити як суму полудобутку сил F, на ВІДПОВІДНІ переміщення п п п 1 1 1 V \X} ~ коефіцієнти податливості п,, На основі закону зберігання імпульсу (4), після ВІДПОВІДНИХ перетворень, одержимо систему рівнянь прямування, що описують коливання двох молекул (АДФ і фосфатнього залишку) із масами ВІДПОВІДНО іти і гті2 при відсутності ЗОВНІШНІХ сил, що впливають, Фі = 0) v. J. ...г. , ... ¥(5) Л7 2 — ' У реальних умовах коефіцієнти (включаючи залежність від часу маси іти і ггі2 і реакції пружних ЗВ'ЯЗКІВ П Ц , П22 І Пі2 = ГІ2і) Є ПЄрЄМІННИМИ ПарамеТ рами Подібний ПІДХІД не дозволяє як якісно, так і КІЛЬКІСНО оцінити взаємодію (взаємовплив) молекул Після перетворень одного з рівнянь системи (5), одержуємо рівняння, що описує процеси в механічній коливальній системі (фіг 16) 12 •О, (6) 2 d t де t - час, L ,d m w y dt/ ' 2т' w 1 • dt Г ™ Для рішення даної задачі звичайно складають по механічній схемі заміщенім еквівалентну електричну схему з розподіленими параметрами (фіг 1 в) системи М-С-М Схема являє собою Г образну ланку з постійними параметрами, у котрій масі молекул відповідає індуктивність L, податливості (жорсткості) зв'язків - ємність С, втратам в елементі, що демпфірує - опір R, ємність С1 виконує функції елемента зв'язку з такою ланкою (або внутрішньоклітинний буфер) Проте, така модель не враховує зміну маси і жорсткості в часу Тому по еквівалентній електричній схемі складаємо електричну пазонну схему з розподіленими параметрами системи М-С-М (фіг 2а) Після ВІДПОВІДНИХ перетворень, на основі закону Кирхгофа і без урахування втрат на гистерезис і токи Фуко в магнітних сердечниках, одержимо систему рівнянь, що описують процеси в контурі накачування і резонансному контурі параметричної зонної системи (PZn), що включає Г - образний пазонний елемент дгі