Тайны мирового разума и ясновидение - [17]

Полупроводники можно образовать и другим способом. В вещество можно внести атомы других элементов, у которых уровни энергии расположены в запрещенной зоне. Эти внесен­ные атомы являются примесями. Так можно получить вещест­во — полупроводник с примесной проводимостью. Провод­ники с примесной проводимостью широко используются как преобразователи первичной информации, поскольку их про­водимость зависит от многих внешних факторов (температу­ры, интенсивности и частоты проникающего излучения).

В организме человека имеются вещества которые облада­ют и примесной проводимостью. Одни примесные вещества при их введении в кристаллическую решетку поставляют электро­ны в зону проводимости. Поэтому их называют донорами. Другие примеси захватывают электроны из валентной зоны, то есть образуют дырки. Их называют акцепторами.

В настоящее время установлено, что в живом веществе име­ются атомы и молекулы как доноры, так и акцепторы. Но живое вещество обладает и такими свойствами, которых нет у органи­ческих и неорганических полупроводников. Это свойство — очень малые значения энергии связи. Так, для гигантских биоло­гических молекул энергия связи составляет всего несколько элек­трон-вольт, тогда как энергия связи в растворах или жидких крис­таллах находится в пределах 20—30 эВ.

Это свойство очень принципиально, поскольку позволя­ет обеспечить высокую чувствительность. Проводимость осу­ществляется электронами, которые переходят от одной моле­кулы к другой благодаря туннельному эффекту. В белковых и других биологических объектах очень высокая подвижность зарядоносителей. В системе углеродно-кислородных и водородно-азотных связей электрон (возбужденный) благодаря тун­нельному эффекту перемещается по всей системе белковой мо­лекулы. Поскольку подвижность таких электронов очень вы­сокая, это обеспечивает высокую проводимость белковой сис­темы.

В живом организме реализуется и ионная проводимость. Образованию и разделению ионов в живом веществе способст­вует наличие воды в белковой системе. От него зависит ди­электрическая постоянная белковой системы. Носителями заря­дов в этом случае являются ионы водорода — протоны. Толь­ко в живом организме все виды проводимости (электронная, дырочная, ионная) реализуются одновременно. Соотношение между разными проводимостями меняется в зависимости от ко­личества воды в белковой системе. Чем меньше воды, тем мень­ше ионная проводимость. Если белки высушены (воды в них нет), то проводимость осуществляют электроны.

Вообще влияние воды не только в том, что она является источником ионов водорода (протонов) и таким образом обес­печивает возможность ионной проводимости. Вода играет бо­лее сложную роль в изменении общей проводимости. Дело в том, что вода является примесью —донором. Она поставляет электроны (каждый атом водорода разрывается на ядро, то есть протон и один орбитальный электрон). В результате электро­ны заполняют дырки, поэтому уменьшается дырочная прово­димость. Она уменьшается в миллион раз. В дальнейшем эти электроны передаются белкам, и положение восстанавливает­ся, но не полностью. Общая проводимость после этого все же остается в 10 раз меньше, чем до добавления воды.

Можно добавить к белковым системам не только донор (воду), но и акцептор, который приводил бы к увеличению чис­ла дырок. Установлено, что таким акцептором является, в част­ности, хлоранил — вещество, содержащее хлор. В результате дырочная проводимость увеличивается настолько, что общая проводимость белковой системы растет в миллион раз.

Нуклеиновые кислоты также играют важную роль в жи­вом организме. Несмотря на то, что их структура, водородные связи и т.д. отличаются от таковых и у биологических систем, имеются вещества (небиологические) с принципиально подоб­ными электрофизическими свойствами. В частности, таким ве­ществом является графит. Энергия связи у них так же, как и у белков, мала, а удельная проводимость велика, хотя и на не­сколько порядков меньше, чем у белков. Подвижность элек­троносителей, от которой зависит проводимость, у аминокис­лот меньше, чем у белков. Но электрофизические свойства ами­нокислот в целом принципиально такие же, как и свойства бел­ков.

Но аминокислоты в составе живого организма обладают и свойствами, которыми белки не обладают. Это очень важ­ные свойства. Благодаря им механические воздействия в них превращаются в электричество. Это свойство вещества в физи­ке называется пьезоэлектрическим. В нуклеиновых кислотах живого организма тепловое воздействие также приводит к об­разованию электричества (термоэлектричество). То и другое свойство аминокислот определяется наличием в них воды. Ясно, что указанные свойства меняются в зависимости от количест­ва воды. Использование этих свойств в организации и функци­онировании живого организма очевидно. Так, на зависимости проводимости от освещенности (фотопроводимость) основа­но действие палочек зрительной сетчатки. Но молекулы жи­вых организмов обладают и электронной проводимостью, как и металлы.

Электрофизические свойства белковых систем и нуклеи­новых молекул проявляются только в динамике, только в жи­вом организме. С наступлением смерти электрофизическая ак­тивность очень быстро пропадает. Это происходит потому, что прекратилось движение зарядоносителей (ионов и электронов и др.). Можно не сомневаться, что именно в электрофизичес­ких свойствах живого вещества заложена возможность быть живым. Об этом Сент-Дьерди писал так: "Я глубоко убежден, что мы никогда не сможем понять сущность жизни, если огра­ничимся молекулярным уровнем. Ведь атом — это система электронов, стабилизируется ядром, а молекулы не что иное, как атомы, удерживаемые вместе валентными электронами, то есть электронными связями".