Исследователи из Университета Хьюстона и Ратгерского университета предложили модель, объясняющую, как микроскопические колебания клеточной мембраны могут генерировать напряжение, достаточное для запуска биологических процессов, сообщает Science Alert.
Клеточные мембраны постоянно движутся под воздействием тепловых флуктуаций, активности белков и энергии АТФ. Учёные считают, что такие вибрации создают электрическое поле между внутренней и внешней поверхностью клетки через флексоэлектрический эффект — способность материала вырабатывать напряжение при неравномерном изгибе.
Расчёты показывают, что напряжение достигает 90 милливольт, сопоставимо с потенциалом действия нейронов. В условиях, далёких от равновесия, колебания приобретают направленный характер и формируют разность потенциалов. Это может упрощать и направлять перенос ионов через мембрану, изменять скорость и согласованность сигналов между клетками, особенно в мышечной и нервной ткани, а также обеспечивать клетке дополнительный способ регулирования процессов за счёт собственной энергии.
Авторы подчёркивают, что для проверки теории необходимы эксперименты на живых системах, но предложенный подход открывает новый физический взгляд на тонкую настройку клеточных функций.
Читайте также: