БИОЛОГИЧЕСКАЯ МЕХАНОХЕМИЭМИССИЯ И БИОЭНЕРГЕТИКА

Орел В. Э.
Украинский НИИ онкологии и радиологии, 252022 Киев, Украина
Одна из биоэнергетических концепций, объясняющих механизм окислительного фосфорилирования - механохимическая (конформационная), основана на представлении о том, что свободная энергия протонного градиента используется для изменения конформации полипептидных молекул в активных центрах синтеза АТФ. Не исключается и возможность релаксации к равновесию АТФазного комплекса как результат превращения механической энергии митохондриальных мембран в другие формы без участия переносчика [Блюменфельд, 1977; Boyer, 1975]. Исходя из "'того, что феномен биологической механохемиэмиссии (БМХЭ) обусловлен процессами преобразования механической энергии в химическую и электромагнитную энергию живых систем [Orel, 1998], в данной работе изложены механохемиэмиссионные аспекты трансформации энергии в митохондрии (МТ). Мы изучали эффект диссипации механической энергии в митохондриях лимфоцитов в устойчивом и набухшем состояниях на основании регистрации БМХЭ - механолюминесценции (МЛ) в оптическом диапазоне (200 - 650 нм) и радиоэмиссии (РЭ) в радиодиапазоне (100 Гц - 0,1 МГц) электромагнитного спектра с помощью прибора ТРА-3 сопряженного с персональным компьютером. Определение концентрации АТФ в митохондриях осуществляли биолюминесцентным методом, прибором ХЛМ1Ц-01. Полученные результаты исследований свидетельствуют, что параметры главного пика средней спектральной плотности мощности МЛ и РЭ были разными в устойчивом и набухшем состоянии МТ. Зарегистрирована когеренция сигналов МЛ и РЭ митохондрии. Количество АТФ в устойчивом состоянии МТ было на 5,2x10-8 M/106клeтoк выше, чем в набухшем. Анализ наших экспериментальных результатов показал, что существует корреляция между эффектами диссипации упругой энергии и БМХЭ в мембране МТ. Изложены феноменологические аспекты механизмов БМХЭ в мембране МТ, которые могут использоваться для трансформации энергии при различных процессах функционирования живых клеток. Предложена модель механохемиэмиссионного биосинтеза АТФ, в которой в качестве одного из факторов модуляции энергии АТФазного комплекса являются механохимически инициированные фотоны.