ЗНАК ВОПРОСА 1994 № 04 | страница 61
Однако так или иначе в структуре мембраны можно выделить три молекулярных слоя: два наружных образуются молекулами белков и внутренний, состоящий из жироподобного вещества — липидов. Такая многослойность придаст мембране избирательность; говоря совсем уж упрощенно, различные вещества просачиваются через мембрану с различной скоростью. И это дает возможность клетке выбирать из окружающей вреды наиболее нужные ей вещества, аккумулировать их внутри.
Да что там вещества! Как показали, например, эксперименты, проведенные в одной из лабораторий Московского физико-технического института под руководством профессора Э. М. Трухана, мембраны способны вести разделение даже электрических зарядов. Пропускают, скажем, на одну сторону электроны, в то время как протоны проникнуть сквозь мембрану не могут.
Насколько сложна и тонка работа, которую приходится вести ученым, можно судить по такому факту. Хоть мы и говорили, что мембрана состоит из довольно больших молекул, все равно толщина ее, как правило, не превышает 10>-6 см, одной миллионной доли сантиметра. И толще ее сделать нельзя — иначе резко падает эффективность разделения зарядов.
И еще одна трудность. В обычном зеленом листе за перенос электрических зарядов отвечают также хлоропласты — фрагменты, содержащие в своем составе хлорофилл. А эти вещества нестойкие, быстро приходящие в негодность.
— Зеленые листья в природе живут от силы 3–4 месяца, — рассказывал мне один из сотрудников лаборатории кандидат физико-математических наук В. Б. Киреев. — Конечно, создавать на такой основе промышленную установку, которая бы вырабатывала электричество по патенту зеленого листа, бессмысленно. Поэтому нужно либо найти способы делать природные вещества более стойкими и долговечными, либо, что предпочтительнее, отыскать им синтетические заменители. Над этим мы сейчас как раз и работаем…
И вот недавно пришел первый успех: созданы искусственные аналоги природных мембран. Основой послужила окись цинка. То есть самые обыкновенные, всем известные белила…
Добытчики золота. Объясняя происхождение электрических потенциалов в растениях, нельзя остановиться лишь на констатации факта: «Растительное электричество» есть результат неравномерного (пусть даже и весьма неравномерного!) распределения ионов между различными частями клетки и средой. Тут же появляется вопрос: «А почему такая неравномерность возникает?»
Известно, например, что для возникновения разности потенциалов 0,15 вольт между клеткой водоросли и водой, в которой она живет, необходимо, чтобы концентрация калия в вакуоли была примерно в 1000 раз выше, чем в «забортной» воде. Но известен науке так же и процесс диффузии, то есть самопроизвольного стремления любого вещества равномерно распределиться по всему доступному объему. Почему же в растениях этого не происходит?