Биосфера
<<  Воспроизведение биологических систем Биологический факультет МГУ  >>
В. Воейков Биологический факультет МГУ им
В. Воейков Биологический факультет МГУ им
Жизнь это дыхание
Жизнь это дыхание
«Дыхание – это медленное горение углерода и водорода, сходное во всех
«Дыхание – это медленное горение углерода и водорода, сходное во всех
E (ATP) < 0,5 eV
E (ATP) < 0,5 eV
ГОРЕНИЕ: восстановление КИСЛОРОДА электронами (водородам), которое
ГОРЕНИЕ: восстановление КИСЛОРОДА электронами (водородам), которое
20-90% всего потребляемого организмами кислорода используется в таких
20-90% всего потребляемого организмами кислорода используется в таких
H2O и CO2 – не столько конечные продукты дыхания, сколько его активные
H2O и CO2 – не столько конечные продукты дыхания, сколько его активные
Участник # 1 ВОДА
Участник # 1 ВОДА
Вода – необходимый участник любого горения
Вода – необходимый участник любого горения
В. Воейков Биологический факультет МГУ им
В. Воейков Биологический факультет МГУ им
Вода – доминирующая субстанция в живой материи Она играет ключевую
Вода – доминирующая субстанция в живой материи Она играет ключевую
Живая вода
Живая вода
Вода медузы – «живая вода» только благодаря ее взаимодействию с
Вода медузы – «живая вода» только благодаря ее взаимодействию с
Состояние воды в крови
Состояние воды в крови
Экспериментальный подход G. H. Pollack, выявляющий наличие «толстого»
Экспериментальный подход G. H. Pollack, выявляющий наличие «толстого»
Водная фаза, прилегающая к гидрофильным поверхностям (пограничная
Водная фаза, прилегающая к гидрофильным поверхностям (пограничная
НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ ДЛЯ БИОЭНЕРГЕТИКИ СВОЙСТВА ПОГРАНИЧНОЙ ВОДЫ: *
НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ ДЛЯ БИОЭНЕРГЕТИКИ СВОЙСТВА ПОГРАНИЧНОЙ ВОДЫ: *
По проводнику, соединяющему пограничную и объемную воду, течет
По проводнику, соединяющему пограничную и объемную воду, течет
Электроны в EZ-воде возбуждены значительно сильнее, чем в объемной для
Электроны в EZ-воде возбуждены значительно сильнее, чем в объемной для
Молекулы воды, принадлежащие квази-полимерной фазе, могут расщепляться
Молекулы воды, принадлежащие квази-полимерной фазе, могут расщепляться
?H + ?oh
?H + ?oh
Принцип «горения воды»
Принцип «горения воды»
Брутто-реакция 2H2O (Погр
Брутто-реакция 2H2O (Погр
Пример горения воды в организме: все антитела (IGs) катализируют
Пример горения воды в организме: все антитела (IGs) катализируют
Участник дыхания # 2: CO2
Участник дыхания # 2: CO2
Аэробное дыхание «…медленное сгорание УГЛЕРОДА и водорода, сходное во
Аэробное дыхание «…медленное сгорание УГЛЕРОДА и водорода, сходное во
(BI)CARBONATES (CO2(gas)
(BI)CARBONATES (CO2(gas)
(БИ)КАРБОНАТЫ (CO2(gas)
(БИ)КАРБОНАТЫ (CO2(gas)
На уровне организма:
На уровне организма:
“Бикарбонатные ионы необходимы для эффективного синтеза ДНК в
“Бикарбонатные ионы необходимы для эффективного синтеза ДНК в
Карбонаты «смягчают» окислительные процессы в воде, перехватывая
Карбонаты «смягчают» окислительные процессы в воде, перехватывая
2H2O (EZ-water) + O2 +
2H2O (EZ-water) + O2 +
Сверх-слабое излучение активированных бикарбонатных водных растворов
Сверх-слабое излучение активированных бикарбонатных водных растворов
Активированные и герметично закрытые растворы бикарбонатов «горят» и
Активированные и герметично закрытые растворы бикарбонатов «горят» и
2008
2008
Циркадный ритм люминесценции 5 мМ раствора Na/KHCO3, активированного
Циркадный ритм люминесценции 5 мМ раствора Na/KHCO3, активированного
Изменения интенсивности излучения из активированных бикарбонатных
Изменения интенсивности излучения из активированных бикарбонатных
Что служит источником энергии, питающей в течение многих месяцев
Что служит источником энергии, питающей в течение многих месяцев
ЭНЕРГИЯ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ («свет»)
ЭНЕРГИЯ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ («свет»)
ЭНЕРГИЯ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ («свет»)
ЭНЕРГИЯ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ («свет»)
Итог:
Итог:
Из космологического Гимна Ригвед
Из космологического Гимна Ригвед
Спасибо
Спасибо
Элементарная единица живой системы – не клетка, а «Энергида»
Элементарная единица живой системы – не клетка, а «Энергида»
Биологическая роль СО2 и продуктов его взаимодействия с водой СО2
Биологическая роль СО2 и продуктов его взаимодействия с водой СО2
Биологическая роль СО2 Участие в свободнорадикальных реакциях
Биологическая роль СО2 Участие в свободнорадикальных реакциях
"Сухие" углекислые ванны
"Сухие" углекислые ванны
Биологическая роль СО2 СО2 и функция гемоглобина
Биологическая роль СО2 СО2 и функция гемоглобина
“…горение углерода и водорода” : A) Восстановление кислорода до H2O
“…горение углерода и водорода” : A) Восстановление кислорода до H2O

Презентация на тему: «В. Воейков Биологический факультет МГУ им». Автор: VVL. Файл: «В. Воейков Биологический факультет МГУ им.ppt». Размер zip-архива: 4346 КБ.

В. Воейков Биологический факультет МГУ им

содержание презентации «В. Воейков Биологический факультет МГУ им.ppt»
СлайдТекст
1 В. Воейков Биологический факультет МГУ им

В. Воейков Биологический факультет МГУ им

М.В. Ломоносова

Возможная роль «горения воды» в биоэнергетике.

2 Жизнь это дыхание

Жизнь это дыхание

Аэробное дыхание – основной источник энергии для ВСЕХ живых организмов

3 «Дыхание – это медленное горение углерода и водорода, сходное во всех

«Дыхание – это медленное горение углерода и водорода, сходное во всех

отношениях с тем, что протекает в горящей свече; все дышащие животные являют собой активные тела, которые горят и выделяют продукты горения” Антуан-Лоран де Лавуазье, 1777 (1743 - 1794)

4 E (ATP) < 0,5 eV

E (ATP) < 0,5 eV

Химический аналог митохондриального дыхания – тление, а не горение?

Существующие представления о клеточном дыхании сводятся к митохондриальному дыханию: Пища (глюкоза) ? “горячие” электроны & CO2 ? ? ? ? O2 конечный акцептор of “использованных” электронов ? H2O

5 ГОРЕНИЕ: восстановление КИСЛОРОДА электронами (водородам), которое

ГОРЕНИЕ: восстановление КИСЛОРОДА электронами (водородам), которое

сопровождается освобождением энергии высокой плотности (“пламенем”)

4H2

O2

2H2O

6 20-90% всего потребляемого организмами кислорода используется в таких

20-90% всего потребляемого организмами кислорода используется в таких

процессах! (Начало любой жизни – оплодотворение яйцеклетки – начинается со «вспышки»)

ГОРЕНИЕ: последовательное одноэлектронное восстановление кислорода

7 H2O и CO2 – не столько конечные продукты дыхания, сколько его активные

H2O и CO2 – не столько конечные продукты дыхания, сколько его активные

участники

«… дышащие животные являют собой активные тела, которые горят и выделяют продукты горения” C6H12O6 + 6O2 –> Energy + 6СО2 + 6Н2О

8 Участник # 1 ВОДА

Участник # 1 ВОДА

9 Вода – необходимый участник любого горения

Вода – необходимый участник любого горения

Условие ГОРЕНИЯ – расщепление молекул воды на водород и кислород. Кислород ВОДЫ присоединяется к углероду, образуя углекислоту, а водород – к кислороду ВОЗДУХА, вновь образуя воду, которая расщепляется и … Элизабет Фулхейм,1794; …… Г.Б. Диксон, 1877 …..

Сгорание угля ? ГОРЕНИЕ ВОДЫ?

Fulhame Elizabeth. An essay on combustion… London: 1794 !

10 В. Воейков Биологический факультет МГУ им
11 Вода – доминирующая субстанция в живой материи Она играет ключевую

Вода – доминирующая субстанция в живой материи Она играет ключевую

роль и в их жизнедеятельности, и определяет их морфологию

12 Живая вода

Живая вода

Морская вода: Вода <97% Тв. в-ва: >3%

Медуза: Вода 99,9% Твердые в-ва: 0,1%

13 Вода медузы – «живая вода» только благодаря ее взаимодействию с

Вода медузы – «живая вода» только благодаря ее взаимодействию с

«твердыми» биомолекулами

14 Состояние воды в крови

Состояние воды в крови

Существенная часть воды крови – гидратная (пограничная) вода, а ее свойства сильно отличаются от свойств «обычной» объемной воды. Это же относится и к протоплазме всех живых клеток Следствия для крови: Эритроциты – жидкие кристаллы Кровь не течет, а скользит по сосудам

Эритроцит: молекулы гемоглобина разделены 2 - 18 слоями молекул воды Кровь: объем воды в плазме ~ 3 литра Площадь поверхности всех эрироцитов – 5 000 m2

Photo: nanoAnalytics GmbH

15 Экспериментальный подход G. H. Pollack, выявляющий наличие «толстого»

Экспериментальный подход G. H. Pollack, выявляющий наличие «толстого»

слоя воды в особом состоянии у гидрофильной поверхности (2003).

Микросферы (-) или (+), суспендированные в воде

Гидрогель - ПВА

16 Водная фаза, прилегающая к гидрофильным поверхностям (пограничная

Водная фаза, прилегающая к гидрофильным поверхностям (пограничная

вода), отличается от объемной по растворимости в ней различных веществ, вязкости, плотности, температуре замерзания, степени поляризации, … (Jerald H. Pollack, 2003 – 2009)

ПВ динамическая структура ? жидкий кисталл ? квази-полимерная водная фаза

Пограничная вода Объемная вода

17 НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ ДЛЯ БИОЭНЕРГЕТИКИ СВОЙСТВА ПОГРАНИЧНОЙ ВОДЫ: *

НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ ДЛЯ БИОЭНЕРГЕТИКИ СВОЙСТВА ПОГРАНИЧНОЙ ВОДЫ: *

Пограничная вода заряжена отрицательно относительно объемной воды (до -150 мв), * В спектре поглощения пограничной воды обнаружен пик с максимумом при ?=270 нм, * Толщина слоя пограничной воды возрастает при ее освещении светом видимой и особенно ИК-области спектра (пик при 3000 нм).

18 По проводнику, соединяющему пограничную и объемную воду, течет

По проводнику, соединяющему пограничную и объемную воду, течет

электрический ток.

Вольтметр 150 мв

19 Электроны в EZ-воде возбуждены значительно сильнее, чем в объемной для

Электроны в EZ-воде возбуждены значительно сильнее, чем в объемной для

их отрыва нужна небольшая энергия активации Тепло (ИК-свет) увеличивает электронно-донорную емкость EZ-воды EZ-вода – источник электронов. Естественный акцептор электронов в воде – кислород. Кислород присутствует в воде всегда

20 Молекулы воды, принадлежащие квази-полимерной фазе, могут расщепляться

Молекулы воды, принадлежащие квази-полимерной фазе, могут расщепляться

под действием энергий низкой плотности (замораживание-оттаивание, испарение-конденсация, фильтрация, звук, действие низкочастотных ЭМ-полей) (H2O)n(H2O..Н-?-OH)(H2O)m ? (H2O)(n+1)(H?) + (OH?)(H2O)m

Продукты расщепления воды – водород (электроны) и КИСЛОРОД

21 ?H + ?oh

?H + ?oh

h2о + e* h? + ?h ? h2 + e* ho? + ? h2o2 + e* 2h2o2 ? 2h2o + o2 + e*

E* -- энергия электронного возбуждения, эквивалентная энергии ФОТОНОВ видимой и УФ-области спектра

Реакции, следующие за расщеплением воды, сопровождаются освобождением энергии

22 Принцип «горения воды»

Принцип «горения воды»

4 e? + 4H+

O2 ? ROS ? 2H2O + Energy

Объемная вода (B-water)

Электронно-возбужденная пограничная вода (EZ-water)

23 Брутто-реакция 2H2O (Погр

Брутто-реакция 2H2O (Погр

вода) + O2 ? O2 + 2H2O (Объемная вода) + (Энергия электронного возбуждения)

Исходный источник освобожденной энергии – превращение динамически структурированной воды в дезорганизованную объемную воду. nH2O (Погр. вода) ? nH2O (Объемная вода) Эта энергия может использоваться для совершения полезной работы

24 Пример горения воды в организме: все антитела (IGs) катализируют

Пример горения воды в организме: все антитела (IGs) катализируют

окисление воды = ГОРЕНИЕ

1о2* + 2н2о ? 2h2o2

Antibody catalysis of the oxidation of water. Science 2001 Sep 7;293(5536):1806-11

25 Участник дыхания # 2: CO2

Участник дыхания # 2: CO2

26 Аэробное дыхание «…медленное сгорание УГЛЕРОДА и водорода, сходное во

Аэробное дыхание «…медленное сгорание УГЛЕРОДА и водорода, сходное во

всех отношениях с тем, что протекает в горящей свече… Antoine-Laurent de Lavoisier

H2O

27 (BI)CARBONATES (CO2(gas)

(BI)CARBONATES (CO2(gas)

? CO2(aq.) ? H2CO3 ? HCO3?) NECESSARY FOR AEROBIC RESPIRATION At the level of the whole organism, At the level of a cell, At the molecular level

Bicarbonates support stable long-term water “burning”

28 (БИ)КАРБОНАТЫ (CO2(gas)

(БИ)КАРБОНАТЫ (CO2(gas)

? CO2(aq.) ? H2CO3 ? HCO3?) необходимы для аэробного дыхания На уровне организма, На уровне клетки, На молекулярном уровне

29 На уровне организма:

На уровне организма:

Причина горной болезни – «акапния» – дефицит в организме карбонатов, а не кислорода.

“Carbogen” – воздушная смесь с 5-10% CO2 использовался в 1930-е годы, как средство борьбы с отравлением продуктами горения, последствиями эфирного наркоза, для лечения многих заболеваний.

Большинство дыхательных гимнастик способствует накоплению в организме карбонатов.

30 “Бикарбонатные ионы необходимы для эффективного синтеза ДНК в

“Бикарбонатные ионы необходимы для эффективного синтеза ДНК в

первичных культурах гепатоцитов крысы» MITAKA Т., SATTLER G.L., PITOT H.C. In Vitro Cell. Dev. Biol. 27A:549-556. July 1991 «Бикарбонат защищает мышечные клетки от повреждения статинами » Kobayashi M. et al. J Pharm Pharmaceut Sci 11 (1): 1-8, 2008 “Бикарбонат усиливает подвижность сперматозоидов и способствует оплодотворению» Wennemuth G. Ann Anat 186 (2004):293-294

На клеточном уровне:

31 Карбонаты «смягчают» окислительные процессы в воде, перехватывая

Карбонаты «смягчают» окислительные процессы в воде, перехватывая

гидроксил-радикал ?OH HCO3? + ?OH ? ? CO3? (сильный окислитель) + H2O СО2 + е ? ? ? CO2? (сильный восстановитель) КАРБОНАТНЫЕ РАДИКАЛЫ инициируют циклические и цепные процессы, вступают в новые реакции, например: 2? CO3? + 2Н+ ? ? ? органика!+ энергия

Карбонаты участвуют в свободно-радикальных реакциях

КАРБОНАТЫ участвуют в процессах, связанных с производством, трансформацией и накоплением энергии в водных системах т.к.

32 2H2O (EZ-water) + O2 +

2H2O (EZ-water) + O2 +

O2 + 2H2O (Bulk water) + (Энергия электронного возбуждения)

Би(карбонаты) катализируют дыхание воды

33 Сверх-слабое излучение активированных бикарбонатных водных растворов

Сверх-слабое излучение активированных бикарбонатных водных растворов

Photo multiplier tube

Фото-умножитель

1-5 мМ водный раствор бикарбоната + Люминол (усилитель хемилюминесценции) + 0,01% Н2О2

34 Активированные и герметично закрытые растворы бикарбонатов «горят» и

Активированные и герметично закрытые растворы бикарбонатов «горят» и

не затухают в течение многих месяцев даже в полной темноте

35 2008

2008

2009

2010

5 мМ бикарбонат, активирован Н2О2 14 октября 2008 г.

36 Циркадный ритм люминесценции 5 мМ раствора Na/KHCO3, активированного

Циркадный ритм люминесценции 5 мМ раствора Na/KHCO3, активированного

11.11.08. Фрагмент непрерывной записи излучения образца, начатой 10 марта 2009 г.

37 Изменения интенсивности излучения из активированных бикарбонатных

Изменения интенсивности излучения из активированных бикарбонатных

растворов во время и после затмения луны.

Bicarbonate solution activated on November 11, 2008. Continuous registration of photon emission started on January 26, 2009

11.02.2009, 17:30. 47 hrs after the end of the eclipse

Start of the Moon eclipse – 09.02.2009, 17:34

38 Что служит источником энергии, питающей в течение многих месяцев

Что служит источником энергии, питающей в течение многих месяцев

активированные бикарбонатные растворы и поддерживающей их в устойчиво возбужденном состоянии?

39 ЭНЕРГИЯ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ («свет»)

ЭНЕРГИЯ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ («свет»)

ЭНЕРГИЯ НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ («тепло»)

40 ЭНЕРГИЯ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ («свет»)

ЭНЕРГИЯ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ («свет»)

ЭНЕРГИЯ НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ («тепло»)

Активированный бикарбонатный раствор («КПД» = 100%) АНАЛОГ ЖИВЫХ СИСТЕМ?

41 Итог:

Итог:

Необходимые условия для эффективного аэробного дыхания: Должно иметься достаточное количество высоко организованной «пограничной» воды, обладающей восстанавливающими свойствами 2. Оптимальная концентрация карбонатов в воде 3. Некоторая часть кислорода – акцептора электронов должна присутствовать в активированной форме для поддержания автокаталитических реакций полного восстановления кислорода до воды

42 Из космологического Гимна Ригвед

Из космологического Гимна Ригвед

Тогда не было ни того, что есть, ни того, что не есть; не было ни неба, ни небес, которые выше. Что покрывало? Где было это и под чьим покровительством? Была ли вода глубокой бездной (в которой это лежало)? Тогда не было смерти, следовательно, не было ничего бессмертного. Тогда не было света (отличия) между ночью и днем. Этот Единый дышал сам собой, не дыша; другого, кроме этого, тогда не было ничего. Тогда был мрак, в начале всего было море без света; зародыш, который лежал, покрытый оболочкой, этот Единый был рожден силой тепла (тапаса).

43 Спасибо

Спасибо

44 Элементарная единица живой системы – не клетка, а «Энергида»

Элементарная единица живой системы – не клетка, а «Энергида»

«…энергида представляет собой ядро, ассоциированное с его протоплазмой так, что ядро и окружающая его протоплазма образуют органическое целое, как морфологически, так и физиологически. Название «Энергида» должно подчеркнуть основное свойство этой структуры – наделенность внутренней действующей силой, если желательно, жизненной силой. … Индивидуальная энергида способна жить свободно, не будучи окруженной клеточной «кожей», или может быть заключенной в «клетку», но каждая индивидуальная энергида способна строить себе внешнюю оболочку, или же несколько энергид способны вместе окружать себя общей оболочкой» Julius von Sachs, 1892

Julius von sachs – один из основателей физиологии растений

45 Биологическая роль СО2 и продуктов его взаимодействия с водой СО2

Биологическая роль СО2 и продуктов его взаимодействия с водой СО2

необходим для дыхания F. Miescher, 1897

А это известно меньше!

46 Биологическая роль СО2 Участие в свободнорадикальных реакциях

Биологическая роль СО2 Участие в свободнорадикальных реакциях

СО2 – блокатор «жестких» окислительных реакций и «ловушка» агрессивных свободных радикалов: O=N-OO? + CO2 ? O2N-O-COO? O2N-O-COO? + H2O ? CO32? + NO3? +2H+ HCO3? + ?OH ? ? CO3? + H2O /// CO3? + ?OH ? ? CO3? + ОН? 2? CO3? + 2Н+ ? ? ? продукты + энергия Карбонат-радикал - более избирательный окислитель, чем гидроксил-радикал. Может ли он окислять воду, которая затем становится либо источником кислорода, либо топливом для него? Но в гидрофобном окружении – много радикальных реакций Карбонатный буфер стабилизирует СОД и резко ускоряет ее реакции

47 "Сухие" углекислые ванны

"Сухие" углекислые ванны

ИБС, в том числе восстановительное (реабилитационное) лечение пациентов, перенесших инфаркт миокарда Гипертоническая болезнь Хронические обструктивные заболевания легких (хронический обструктивный бронхит, бронхиальная астма, эмфизема легких, пневмосклероз) Инфекционно-аллергический риносинусит Облитерирующий атеросклероз периферических сосудов Тромбангиит Сахарный диабет с периферической диабетической ангиопатией («диабетическая стопа») Варикозное расширение вен нижних конечностей в том числе и при наличии посттромбофлебитного вазоспазма Кожные заболеваний ифекционно-аллергической природы Реабилитация пострадавших от радиации Нарушения обмена веществ, в том числе ожирение в период снижения массы тела Соматоформные расстройства (неврозы) Нарушения либидо, потенции, другие проблемы в сексуальной сфере Реабилитация после тяжелых физических нагрузок (спортивная медицина) Улучшение здоровья при синдроме дезадаптации, вызванном тяжелыми условиями проживания, трудовой деятельности (вредные условия труда, тяжелые физические и/или психические нагрузки и т.д.) Профилактика и реабилитация сосудистых заболеваний мозга (инсультов, дисциркуляторной энцефалопатии) у лиц пожилого возраста.

48 Биологическая роль СО2 СО2 и функция гемоглобина

Биологическая роль СО2 СО2 и функция гемоглобина

[HCO3 в крови = 24 ± 1 мМ]

49 “…горение углерода и водорода” : A) Восстановление кислорода до H2O

“…горение углерода и водорода” : A) Восстановление кислорода до H2O

атомами водорода, принадлежавшими «горючему» (напр., углеводу) 2{CH2O} + O2 ? 2H2O + [2(CO)] + E (свет) обеспечивает основную часть произведенной энергии,

«… дышащие животные являют собой активные тела, которые горят и выделяют продукты горения” Лавуазье

«В. Воейков Биологический факультет МГУ им»
http://900igr.net/prezentacija/biologija/v.-voejkov-biologicheskij-fakultet-mgu-im-74346.html
cсылка на страницу
Урок

Биология

136 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по биологии > Биосфера > В. Воейков Биологический факультет МГУ им