НАУЧНЫЙ СЕМИНАР ТОП ФИАН состоялся 16 мая 2023 г. в конференц-зале корпуса КРФ-2 во вторник в 11.00
Докладчик: д.ф.-м.н. Першин Сергей Михайлович (главный научный сотрудник Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Научный центр волновых исследований ИОФ РАН, Лаборатория лазерной спектроскопии, Москва)
Тема: «Квантовые отличия магнитных (орто-) и немагнитных (пара-) спиновых изомеров Н2О – основа метаболизма»
Аннотация: Известно, что метаболизм отражает транспорт веществ в организме. Главным здесь является вода из-за большой массовой доли: мозг, сердце, легкие ~80%, кровь ~90%. Наиболее критическим местом транспорта воды в организме являются мембраны с аквапориновыми каналами, которые пропускают только мономеры H2O со скоростью 3Е9 молекул/с [1,2]. Напомним здесь, что мономеры H2O отличаются ориентацией спина протонов и являются орто- и пара-изомерами: орто-H2O – магнит (спины параллельны) и всегда вращаются; пара-H2O – не магнит (спины антипараллельны) и часть из них не вращается в соответствии с распределением Больцмана. Совокупность данных, полученных за две декады в разных научных центрах, обосновывают наличие спиновых изомеров в воде и их конверсию. Методом CARS нами были открыты свободные вращения орто-пара спиновых изомеров молекул Н2О в воде [3,4] и селективное связывание пара-изомеров Н2О при формировании гидратных оболочек белков. Установлено [5,6], что упругость и прочность структуры гидратных оболочек гемоглобина внутри эритроцитов весьма велика, чтобы их разрушить давлением оболочки при втягивании их в капилляр при t~36 0С. Однако при t~37-38 0С оболочки «плавятся», эритроциты теряют до 55% Н2О и проникают в капилляр. Так же при t~37-38 0С освобождаются мономеры Н2О из оболочек куриного белка лизоцима, проникают через аквапориновые каналы (диа = 3 А) мембраны желтка, орошают ядро и запускают его деление, обеспечивая метаболизм клетки ооцита.