Супрамолекулярная химия - 8.5.1.Переключающие устройства. Сигналы и информация - 114 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 114)

Страница: 
114

Супрамолекулярная химия читать 8.5.1.Переключающие устройства. Сигналы и информация 114

Передача информации и сигналов через барьер, например мембрану, осуществляемая за счет их преобразования и считывания, могла бы происходить на основе принципа, иллюстрируемого рис.28.

image89.png

Рис. 28. Схематичное представление передачи информации и сигналов путем трансмембранного преобразования посредством молекулярных трансмембранных стержней. а—две возможные двумерные конфигурации с сечениями, совместимыми со стержнями; b—связывание

Несколько трансмембранных молекулярных стержней, имеющих различную длину и форму концов, свободно двигающихся за счет латеральной диффузии, могут связываться с заданным рецептором-передатчиком с одной стороны мембраны в такой конфигурации в плоскости мембраны и с таким относительным смещением в направлении, перпендикулярном мембране, которые определяются относительным расположением и глубиной залегания центров связывания трансмиттера. Это определяет топографию набора стержней, возникающую на другой стороне мембраны, информация о которой может быть селективно считана за счет комплементарного связываниярецептор—приемник. Такая трехмерная передача и считывание информации должны быть высокоэффективными, селективными и экономичными. Действительно, используя лишь небольшой набор молекулярных стержней, можно кодировать огромные объемы информации, поскольку этот набор стержней может комбинироваться многими способами в самые различные топографии, определяемые конфигурациями в плоскости и смещениями перпендикулярно плоскости трансмиттера. Кроме того, при учете кинетических эффектов, скоростей ассоциации и диссоциации процесс становится четырехмерным. В качестве стержней могут использоваться боламфифильные молекулы различной формы и природы.

Модулирование во времени сигналов трансмиттера путем генерации импульсов различной продолжительности и формы может приводить к частотному и амплитудномукодированиюсигналов, для регистрации которых требуются соответственно настроенные по частотам и пороговым значениям амплитуд молекулярные приемники. Такие процессы происходят при межклеточном обмене информацией и передаче сигнала от клетки к клетке[8.243].

Усиления сигналаможно ожидать, когда включающий импульс вызывает нелинейный отклик в зависимости от интенсивности (концентрации) импульса (стимулирующих частиц). Это возможно в системах, проявляющих кооперативные свойства и способных к самоорганизации, например в системах с фазовыми переходами. Примером может служить хиральное закручивание(twisting) мезоморфной фазы в холестерическую при добавлении небольшого количества хирального компонента. Вызываемое внешним воздействием возмущение организованных супрамолекулярных ансамблей, как, например, оптическое включение самосборки мембраны (см. разд.8.5.5)или образование жидкокристаллических полимеров, индуцированные распознаванием (см. разд.9.4.2),может рассматриваться как усиление микроскопического сигнала до макроскопического уровня. Положительная кооперативность обнаружена при агрегации политопных лигандов в ходе ионного связывания[8.201]. Дальнейшее обсуждение этого и близких к нему вопросов будет проведено в гл.9.

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,064
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,687
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,219