Учёные раскрыли: как колебания мембран клеток создают напряжение – SA

Учёные из Университета Хьюстона и Ратгерского университета создали математическую модель, объясняющую, как микроскопические колебания клеточной мембраны вызывают мембранное напряжение и как это напряжение регулирует биологические процессы. Об этом пишет Science Alert.

Клеточные мембраны постоянно движутся из-за теплового движения молекул, работы мембранных белков и энергии, выделяемой при гидролизе аденозинтрифосфата (АТФ). Исследователи предполагают, что эти движения порождают электрическое поле благодаря флексоэлектрическому эффекту, который возникает при изгибе материала и ведёт к механическим напряжениям.

Расчёты показывают, что мембранное напряжение может достигать около 90 милливольт, что соответствует потенциалу действия нервных клеток. Когда мембрана находится в неравновесном состоянии, её колебания становятся направленными и создают разность потенциалов, что помогает ионам проникать через мембрану и синхронизирует сигналы между клетками, особенно в нервной и мышечной тканях. Этот механизм также служит дополнительным способом саморегуляции, используя энергию клетки.

Авторы подчёркивают, что для подтверждения их модели необходимы дополнительные эксперименты на живых организмах. Тем не менее, предложенный метод открывает новые возможности для изучения физических механизмов регуляции клеточных функций.