ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РЕАЛИЗАЦИИ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ В СИСТЕМЕ ОРГАНИЗМ — СРЕДА

В 1939 году В. А. Энгельгардт и М. Н. Любимова обнаружили, что выделенный из мышцы белок — миозин обладает ферментативной активностью. В присутствии ионов кальция миозин катализирует гидролиз концевой фосфатной группы АТФ — основного источника энергии для сокращения мышцы — с образованием АДФ и неорганического фосфата. Каталитическая активность миозина проявляется также и в отношении ГТФ, ИТФ, ЦТФ, т. е. практически всех основных макроэргических соединений. Важным свойством миозина служит его способность связывать актин — второй главный белковый компонент мышцы — и образовывать так называемый актомиозиновый комплекс—материальную основу обеспечения сократительной функции мышцы.
Отмечен также еще один интереснейший факт: в растворах белков актомиозинового комплекса обнаружены синхронные колебания таких показателей, как АТФ-азная активность, адсорбционная способность по отношению к красителям и др. Как оказалось, эти колебания синхронны конформационным колебаниям макромолекул актомиозинового комплекса. Естествен вывод, что конформационные колебания белков актомиозинового комплекса могут иметь прямое отношение вообще ко всем видам движения в живых системах. Кстати, об этом свидетельствуют опыты на моделях — нитях актомиозина, проявляющих ритмическую сократительную автоматичность под воздействием АТФ. Выше было упомянуто, что число оборотов большинства известных ферментов соответствует акустическим полям слышимого диапазона. В связи с этим предлагается информация для размышления. Первое — еще в 1883 году Гельмгольц установил существование вибрационных колебаний мышечных волокон в звуковой частоте. (Микровибрация мышечных волокон наблюдается от рождения до смерти любого теплокровного организма при всех физиологических состояниях как при полном мышечном расслаблении, так и во время сна в состоянии наркоза; она сохраняется в течение 50—70 минут даже после смерти.) Второе — физико-химическая среда в мышце и протоплазме соответствует условиям, максимально благоприятным для перехода из одной конформации в другую. Третье — почему же эти конформационные изменения не заметны при наблюдении за целой мышцей и какая связь между первым и вторым?
Конформационные изменения в целой мышце незаметны не потому, что их нет, а потому, что они не регистрируются слишком инерционными приборами, используемыми для этих целей. Более совершенные методы исследования позволили зарегистрировать в самой мышце ритмическое скольжение нитей актина и актомиозина относительно друг друга. Есть достаточно оснований полагать, что эти шаги отражают конформационные изменения актомиозиновых комплексов всех мио- фибрилл целой мышцы или группы мышц и происходят неодновременно, ступенчато, дискретными шагами. Значит, в качестве микровибраций регистрируются, по-видимому, синхронизированные конформационные изменения какой-то ограниченной, но достаточно многочисленной группы или групп актомиозиновых комплексов. Именно поэтому частотная характеристика спонтанных конформационных изменений одиночного актомиозинового комплекса может не совпадать с таковой группового, которая в свою очередь не совпадает с микровибрацией группы мышечных волокон или же целой мышцы. Видимо, это может быть объяснено следующим образом.
1. Принципом большинства: наблюдателем регистрируются конформационные изменения в виде сокращения и расслабления актомиозиновых комплексов какого-то количества синхронно конформирующих элементов
2. Пейсмекерным эффектом, при котором некоторому количеству элементов навязывается ритм «водителя».
3. Способностью некоторого количества элементов подключаться к ритму «водителя», т. е. способностью усваивать его ритм.
Таким образом, связь между первым и вторым, по-видимому, есть; по крайней мере с позиции здравого смысла правильнее предполагать ее, чем отрицать.