Транспорт ионов в клетках животных и человека - регуляция, модели и патология.

Рассмотрены модели активного и пассивного транспорта основных ионов в клетках животных и человека (кардиомиоцит, нейрон) и некоторых компартментов (синаптические пузырьки, эндо- и саркоплазматический ретикулум). На основе моделей можно не только найти независимо концентрации основных ионов внутри клетки и потенциал, но и предсказывать регуляцию этих ионов. В качестве основных ионов рассмотрены: натрий, калий, магний, кальций, стронций, цинк, литий, хлор, бикарбонат, протоны. Полученные зависимости внутренних концентраций ионов от внешних могут быть использованы в качестве первого приближения для понимания болезней, связанных с транспортом ионов.
Исследованы патологические состояния систем транспорта и их модели.
Обсуждена проблема точности работы систем транспорта ионов в клетках. Сделан вывод о том, что транспортные процессы должны управляться нетривиальными дальнодействующими силами. Построена модель взаимодействия и транспорта биологически важных молекул, учитывающая эффекты дальнодействия. Для проверки изложенной идеи требуется эксперимент с пространственным разрешением порядка 10-10 м и временным 10-15 с в режиме наблюдения в реальном времени. В скором времени это может стать возможным, учитывая прогресс в технологиях лазеров на свободных электронах, фемтосекундной микроскопии и люминеценции.
Для специалистов по молекулярной биологии и биомедицине, студентов и преподавателей.