Вибрации клеточной мембраны, похоже, способны генерировать электричество.
Исследователи из Университета Хьюстона и Ратгерского университета в США предложили новую теорию, согласно которой мельчайшие колебания клеточной мембраны могут создавать достаточное напряжение для важных биологических процессов.
Стенки клеток, мембраны, никогда не находятся в полном покое. Они постоянно колеблются из-за теплового движения, работы встроенных белков и расщепления энергии (АТФ). Ученые предположили, что эти активные вибрации, через явление флексоэлектричности, способны генерировать электрическое поле между внутренней и внешней стороной клетки. Флексоэлектричность — это свойство материала создавать напряжение при неравномерном изгибе.
По расчетам, самогенерируемое напряжение может достигать 90 милливольт — уровня, сравнимого с потенциалом действия в нейронах. В состоянии, далеком от равновесия, колебания мембраны могут стать направленными, создавая разность потенциалов, пишет Science Alert. Это может:
-
Облегчать и направлять перенос ионов (заряженных частиц) через мембрану.
-
Влиять на скорость и координацию сигналов между клетками, что важно для работы мышц и нервной системы.
-
Давать клетке дополнительный механизм управления внутренними процессами, используя энергию ее собственной активности, без внешних источников.
Открытие имеет большое значение для биологии. Модель предлагает новый физический механизм для объяснения тонкой регуляции в клетках и тканях, однако требуется экспериментальное подтверждение на живых системах. Понимание этого принципа может привести к созданию биовдохновленных материалов и новых архитектур для искусственного интеллекта, имитирующих энергоэффективность биологических систем.
ИСТОЧНИК: https://naukatv.ru/
