R O C Z N IK I F IL O Z O F IC Z N E T o m X X V II, z e s z y t 3 — 1979
JÓ Z E F ZON
WYSTĘPOWANIE PLAZMY FIZYCZNEJ W STRUKTURACH ŻYWYCH
Celem artykułu jest podanie nieco bardziej szczegółowej odpowiedzi na pytanie, czy plazma fizyczna może występować w żywych organizmach.
W szczególności chodziło będzie o wskazanie podstawowych warunków, jaMe muszą być sipełniiome, by plazma mogła występować w strukturach żywych. Udzielenie tej odpowiedzi jest dlatego ważne, że wiąże się z mo
żliwością prowadzenia nowych jakościowo badań nad układami żywymi i nowymi sposobami fizycznego oddziaływania na nie. Innym powodem, dla jakiego podjęto niniejsze opracowanie, jest fafkt, iż pomimo wysunię
cia przed ponad 10 laty hipotezy o plazmie fizycznej w biostrukturach (9, 15) do dnia dzisiejszego zagadnienie to nie zostało szerzej przedysku
towane. Zawarte w niniejszym opracowaniu wyniki oszacowania podsta
w ow y d i parametrów plazmy w biostrukturach mogą stanowić konkretny materiał do dyskusji ł.
Opracowanie podzielono na dwie części. W pierwszej zostaną wymie
nione i saharakrteryzowine pokrótce podstawowe własności plazmy fi
zycznej i zestawione typowe wartości jej parametrów. W części drugiej zaś uwaga będzie skupiona na wyliczeniu wartości parametrów charak
teryzujących plaizmę w układach żywych.
1 W d alszym ciągu artyk u łu celo w o n ie będzie u żyw an e ok re ślen ie „biop laz
m a ”, pod k tórym S e d la k i In iu szin rozu m ieją plazm ę fizyczn ą, obdarzoną cecham i ch a ra k tery sty c zn y m i dla życia. O gran iczen ie tu p rzyjęte jest zab iegiem m etod ycz
nym , m ającym na celu zw ró cen ie u w a g i na p o d sta w o w y asp ek t zagadnienia: czy m o ż liw e je st w y stęp o w a n ie p lazm y fizy c zn ej w struk turach żyw ych ? D opiero po p o zy ty w n y m rozstrzygn ięciu teg o p y ta n ia w y p a d n ie p o św ięcić u w agę p rześled zen iu w p ły w u w a r u n k ó w b iologiczn ych na zach ow an ie się p lazm y fizyczn ej, co z k o lei — w w y p a d k u stw ierd ze n ia isto tn y ch różnic — u sp ra w ied liw i w całej rozciągłości u ży w a n ie teg o p ojęcia. N ie zn aczy to w ca le, że u ż y w a n ie term in u „biop lazm a” przez w sp o m n ia n y ch w y żej au to ró w n ie jest uzasad nione. P om ijają oni po prostu ten e ta p rozw ijan ia k on cep cji, u znając go w id oczn ie' za m ało a trak cyjn y poznaw czo.
1. OGÓLNA C H A R AK TERYSTYK A PLAZM Y FIZYCZNEJ
Z powodu specyficznych własności, nie przysługujących znanym po
wszechnie trzem stanom materii, plazma zyskała miano czwartego stanu jej 'Skupienia. Zanim krótko zostaną wymienione niektóre jej własności, warto zwrócić uwagę na określenie plazmy fizycznej. Otóż jest ona okre
ślana jako dostatecznie liczny zlbiór nośników ładunku obojga znaków, spełniających warunek quasi-obojętności elektrycznej, zajmujący objętość o wymiarach liniowych większych, niż wynosi charakterystyczna dłu
gość wspomnianego skupienia ładumkówr Ostatni z tych warunków można zapisać w postaci:
gdzie: L — liniowy rozmiar przestrzeni, w (której występuje skupienie nośników ładunku obojga znaków; LD (tzw. długość lub promień Debye’a
— < parametr używany do charakteryzowania plazmy niezwyrodniałej) i Lft (tzw. długość lub promień Fermiego-Thomasa, parametr używany przy charakteryzowaniu plazmy zwyrodniałej) oznaczają odległość, na ja
kiej następuje ekranowanie przez nośniki ładunku o znaku przeciwnym, ładunku elektrycznego, znajdującego się w ośrodku częstek naładowanych.
Parametry te wyznaczają także głębokość wnikania zewnętrznego pola elektrostatycznego do ośrodka.
Wielkości LD i LFT wyznaczają więc minimalne rozmiary liniowe obję
tości, w której zostaje zachowany warunek objętości elektrycznej. Wy
nika z tego, że Skupienia swobodnych nośników ładunku O' rozmiarach mniejszych Od LD lub LFT nie posiadają cech plazmy. Wspomniane wyżej
wielkości charakteryzowanie są następująco (8):
gdzie: e — ładunek elektronu — 4,8XIO-10 (j. es. cgs), N — gęstość noś
ników ładunku (cm-3), s — przenifcalność elektryczna statyczna ośrod
ka, : w jakim poruszają się nośniki ładunku, k — stała Boltzman- na = l,38X 10-16 (erg ■ °K_1), T — temperatura bezwzględna (°K).
W plazmie zwyrodniałej długość odpowiadająca LD jest określana w e
dług zależności (13 s. 11):
L > L Ij, Lft (1>
(
2)
( 3 )
W Y S T Ę P O W A N IE P L A Z M Y F I Z Y C Z N E J W S T R U K T U R A C H Ż Y W Y C H 1 2 7
gdzie Er oznacza energię Fermiego, równą:
EF = h2k?F/2m e , (4)
gdzie z kolei kF jest wektorem falowym Fermiego:
fcr =(3®2 N )K (5)
natomiast: H — stała Plancka = 1,05X 10-27 (erg • s), me — masa efek
tywna-nośników ładunku, równa wielokrotności m0, m 0 = 9,11 X10-28 g.
Długość Debye’a oraz długość Fermiego-Thomasa są wielkościami określającymi także graniczną długość fali, dzielącą „obszary” o zupełnie różnej reakcji plazmy na działanie zewnętrznych pól elektrycznych. Na działanie fal krótszych od odległości ekranowania plazma reaguje tak, jak gdyby była zbiorem indywidualnych cząstek; na działanie fal dłuż
szych „odpowiada” kolektywnie, ekranując zewnętrzne pole elektryczne.
Innym warunkiem, jaki musi być spełniony, by określony zbiór noś
ników ładunku spełniał kryterium stanu plazmowego, jest, by liczba noś
ników ładunku, zajmujących objętość kuli o promieniu LD lub LTF, była dostatecznie duża:
gdzie: ND — liczba nośników ładunku w kuli o promieniu Debye’a (tzw.
liczbą Debye’a), którą wyznacza się według wzoru:
natomiast liczba nośników ładunku w kuli o promieniu Fermiego-Thomasa jest Określana wzorem:
Wartość liczby Debye’a odzwierciedla także stosunek średniej energii kinetycznej cząstek do energii ich wzajemnych oddziaływań elektrosta
tycznych. Ta ostatnia relacja opisywana jest również przez następujące nierówności, które powinny być spełnione dla plazmowego stanu sku
pienia materii (13 s. 3, 4):
Nd, N f t > 1 , (6>
(7
Nf t = j xNL%t . (8)
dla plazmy niezwyrodniałe j, gdzie : V — średnia energia kinetyczna noś
ników ładunku, K — średnia energia iclh oddziaływań elektrostatycznych, Dla plazmy zwyrodniałej warunek ten ma postać:
Plazmę, jako zbiór nośników ładunku oddziałujących ze sobą zespoło
wo, cechuje charakterystyczna częstość oscylacji. Pojawiają się one, gdy równowaga elektryczna platzmy zostanie zaburzona działaniem jakiego
kolwiek czynnika energetycznego. Wspomniana częstość wyraża się wzorem:
gdzie cop oznacza częstość kołową oscylacji plazmowych.
Plazmę, jako czwarty stan skupienia materii, cechują 'takie między innymi własności, jak: wartości jej parametrów mogą zmieniać się w sto
sunkowo szerokich zakresach, może ona przenosić jednocześnie wiele fal, które w niej mogą ulegać wzajemnym transformacjom. Jeżeli do plazmy zostanie przyłożone zewnętrzne pole elektryczne, następuje w niej prze
pływ prądu elektrycznego. Zewnętrzne fale elektromagnetyczne, jeśli ich częstość jest większa od cop, są przez plazmę przepuszczane i częściowo pochłaniane, natomiast gdy w fali zewnętrznej jest mniejsza od cop> na
stępuje odbijanie fali zewnętrznej, wreszcie gdy co = wp, następuje silna absorpcja fali zewnętrznej.
Inną własnością plazmy fizycznej jest jej silne uwrażliwienie na dzia
łanie zewnętrznych pól magnetycznych. W polach tych zachowuje się ona jak diamagnetyk. Ponadto pod wpływem pola magnetycznego nośniki ła
dunku poruszają się w niej po helifcoidąlnych torach wokół linii pola.
Częstość okrążeń tych linii Określa wzór:
gnzie: a>c — częstość kołowa oscylacji cyklotronowych (rad • s-1), H„ — indukcja pola magnetostatycznego (G), c — prędkość światła w próżni =
= 3X 10ł0 (cm. s -1).
Po przyłożeniu do plazmy pola magnetycznego' staje się ona przepusz
czalna dla, odpowiednio ukierunkowanych względem pola magnetycznego, fal elektromagnetycznych, 'których długość jest większa od długości fali
(11)
W Y S T Ę P O W A N IE P L A Z M Y F IZ Y C Z N E J W S T R U K T U R A C H Ż Y W Y C H 129
związanej z cyklotronowym ruchem elektronów. Tak więc wskutek dzia
łania pola magnetycznego zawęża się zakres fal elektromagnetycznych odbijanych przez plazmę do zakresu leżącego cop > co > coc.
Użyteczną rzeczą będzie przedstawienie typowych charakterystyk pla
zmy różnych rodzajów (tab. 1), co pozwoli na porównanie ich z, oszaco
wanymi później, parametrami plazmy fizycznej w biostrukturach.
Tab. 1. T ypow e charakterystyk i różnych rodzajów plazm y fizyczn ej (w edług (2 ) z uzupełnieniam i)
Rodzaj
" plazm y
Param etry charakteryzu- jąoe plazm ę
P lazm a gazow a laborato
ryjna a
P lazm a Plazm a w w m e ta - P Ó l p r z e -
la ch w o d n i ‘ kach b
Plazm a jo n o sfe- rycana b
R u ch liw e u jem n e nośniki ła
dunku elektrony elektrony elektrony elektrony
R u ch liw e dod atnie nośniki ła dunku
zjonizow a- ne atom y i cząsteczki
c dziury
zjon izow a- n e atom y i cząsteczki
G ęstość (om-3) 1014 1022 1Q15 105
M asa ujem nych n ośników ła
dunku (g) m0 TO0 0,1 m 0
U
m 0
M asa dodatnich n ośników ła
dunk u (g) 104 m 0 d 0,1 m 0 5X 104 m 0
O dległość ek ran ow an ia (cm) e
10~4 10-8
<ł 10"6
e 0,1 L iczba cząstek w kuli o pro
m ien iu Ld ( L f t )
10 10"* 1 104
V
K 10-* g
2 0,1 1 0 -4
C zęstość p lazm ow a (rad • s ~ l) 10” 1015 10“ 10*
In d u k cja p rzyłożon ego pola
m agnetycznego 3X10* 104 104 0,2
C zęstość cyk lotro
n o w a - (rad • s -1)
ujem nych .nośników ładu nku
1010 3 X1010 3X 10” 5X 108
dodatnich n ośn ik ów ładu nku
10« 0 3X 10“ 10
a p r z y j ę t o t e m p e r a t u r ę T = 10* °K , b p r z y j ę t o T = 300°K, c t k w i ą u n i e r u c h o m i o n e w s ie c i, d w n i e k t ó r y c h m e t a l a c h n o ś n i k a m i ł a d u n k u m o g ą b y ć d z i u r y , e l d , f Lf t» £ w n i e k t ó r y c h c ia ła c h s t a ł y c h V /K s ię g a n a w e t 5.
9 — R o c z n ik i F ilo z o f ic z n e
2. MOŻLIWOŚĆ W YSTĘPOW ANIA PLAZM Y FIZYCZNEJ W BIO STRUK TUR ACH
Podstawowe pytanie, na jakie trzeba tu dać odpowiedź, to: czy warun
ki fizyczne żywego układu dopuszczają możliwość występowania w nim plazmy fizycznej. Można udzielić odpowiedzi twierdzącej, jeśli uwzględni się następujące dane jakościowe (jak to zresztą wcześniej uczynili Sed- lak i Iniuszin):
a) struktury ciałostalne powszechnie występują w żywym organizmie (elementy łączmotkankowe, błony otaczające komórki i organelle, kom
pleksy nukleoproteidowe dtp.); _
b) w e wspomnianych strukturach występują swobodne nośniki ^ładun
ku (3, 5, 6);
c) swobodne nośniki ładunku w ciałach stałych wykazują własności plazmy fizycznej (4, 13, 18).
By jednak problem plaizmy fizycznej w strukturach żywych mógł być bardziej szczegółowo dyskutowany, warto przeprowadzić oszacowanie wartości podstawowych parametrów plazmy fizycznej w biostrukturach.
Parametrami tymi są: gęstość nośników ładunku, długość i liczba Debye’a, częstość oscylacji plazmowych i cyklotronowych. Innymi parametrami, których znajomość jest ważna przy szacowaniu wartości parametrów pla
zmy w materiale biologicznym, są statyczna stała dielekryczna tegoż materiału oraz masa nośników ładunku.
Wydaje się rzeczą rozsądną rozpocząć oszacowanie od parametrów plazmy w mitochondriach. Uzyskany wynik można później ewentualnie ekstrapolować na inne struktury żywe.
G ę s t o ś ć n o ś n i k ó w ł a d u n k u
Stwierdzenie Manczarskiego (1969), że gęstość elektronów w mitochon
driach powinna przewyższać wartość gęstości elektronów w jonosferze jest zbyt ogólna i nie nadaje się z tego powodu na podstawę prowadzo
nych to oszacowań. Parametr ten można obliczyć na podstawie danych o tempie konsumpcji tlenu oraz następujących informacji dodatkowych:
1. oddychanie komórkowe zachodzi w układach enzymatycznych zlokali
zowanych na grzebieniach mitochondrialnych, których objętość stanowi ok. 1/40 objętości komórki, 2. czas przepływu elektronu przez układ prze
nośników elektronów jest rzędu 10~2 s. Uproszczony wzór, pozwalający obliczyć gęstość elektronów zaangażowanych w procesach oddychania ko
mórkowego miałby następującą postać:
N = 3,98X 1019 Z, (13)
W Y S T Ę P O W A N IE P L A Z M Y F I Z Y C Z N E J W S T R U K T U R A C H Ż Y W Y C H 1 3 1
gdzie: N — gęstość nośników ładunku (cm-3), Z — tempo konsumpcji tle
nu przez tkankę (cm3(g tkanki • s)-1). Sprawą wartą tu podkreślenia jest to, że tempo oddychania tkankowego u tego samego osobnika może zmie
niać się w szerokim zakresie. Tak na przykład u człowieka pomiędzy spo
czynkiem a dużym wysiłkiem fizycznym Z może wzrastać o 10 do 15 razy;
u niektórych owadów od 50 do 200 razy (14). Także dla poszczególnych grup taksonomicznych świata zwierzęcego tempo konsumpcji tlenu jest bardzo zróżnicowane (tab. 2).
Tato. 2. T em po kon su m pcji tlen u oraz gęstość n o śn ik ó w ład u n k u w m itochondriach n iek tórych zw ierząt <14 s. 376-382)
N azw a organizm u Tem po kon su m pcji O2 (am stg-sJ-^K lO -®
G ęstość n o śn ik ó w ładu nku (cm-8) a
Pyton 0,1 4,0 X1015
K arp 1 4,0 X 1016
A ligator 1,3 5,2 X l0 16
C złow iek 3,7 1,5 X1017
M ysz d o m o w a 28,3 1,1X10”
R resslaua (pierw otniak) 122,0 4,9 X 1018
a o b li c z a n o w e d łu g w z o r u (13)
Przedstawiony w tab. 2 wynik, oszacowania możliwych wartości N w mitochondriach niektórych organizmów, nie pozwala przy dalszych roz
ważaniach "wykluczyć możliwości, że przy dużych wartościach N (orga
nizm o wysokim tempie metabolizmu, stany wzmożonego wysiłku ukła
du) może następować zwyrodnienie stanów energetycznych nośników ładunku.
S t a t y c z n a s t a ł a d i e l e k t r y c z n a
Należy tutaj uwzględnić możliwą dość szeroką skalę wartości e. Wzią
wszy pod uwagę, że wartość ta dla podwójnych błon lipidowych wynosi około 2,3 (11) oraz że naturalne błony biologiczne zawierają w swej stru
kturze białka, 'które z kolei wiążą tam pewne ilości wody, można ocze
kiwać, że wartość s błon mitochondrialnych będzie większa, lecz nie bę
dzie przekraczać 102.
Nie można także pominąć możliwości istnienia sytuacji — gdy e osiąga wysokie wartości, których można się spodziewać w niektórych częściach organizmu (1, 17). Takie wartości mogą występować wszędzie tam, gdzie molekuły cechują duże wartości momentów dipolowych (7, 16). Tak więc strukturami o dużych wartościach momentu dipolowego molekuł mogą być nip. układy enzymatyczne, jądiro komórkowe czy też
niektóre elementy składowe tkanki łącznej. Dla celów niżej przeprowa
dzonych oszacowań można więc przyjąć, że w strukturach żywych e może przyjmować wartośai pomiędzy 2 a 103.
M a s a e f e k t y w n a n o ś n i k ó w ł a d u n k u
W materiałach nieorganicznych jej wartość znajduje się w granicach pomiędzy 10-2 a 10 m0 (4). Badania wykonane na modelach materiału biologicznego przynoszą wyniki dość rozbieżne. Wartość me oceniono na równą 0,2 m e (12), a także za równą 10 i więcej m e (6, 10). W przeprowa
dzanych poniżej oszacowaniach zostanie uwzględniony zakres możliwych wartości me pomiędzy 1 me a 10 m0,
Przedstawione przed chwilą wyniki oszacowania N i przyjęte warto
ści e i me będą podstawą do dokonania oszacowań innych parametrów plazmy fizycznej w biostrukturach. Należy tu jednak przypomnieć, że wszystkie wykorzystywane wartości są jedynie przybliżone, co pozwala jedynie na wstępną ocenę parametrów plazmy w biostrukturach. Wartości wspomnianych parametrów przedstawiono w tab. 3. Wyniki oszacowań zawarte w tej tabeli można także tak rozumieć, że występowanie plazmy fizycznej w biostrukturach nie jest wykluczone.
Tato. 3. Przybliżon e w artości param etrów charakteryzujących plazm ę fizyczną w ( b i o s t r u k t u r a c h
Param etry p la zm y fizycznej w biostrukturach
P lazm a rniezwyrod miała
Plazm a zw yrod niała T 1 e I w m e | « N 310 | 50 | 10ir 10 | 10s 1 5 ■ 101S O dległość ekranow ania .(cm)
a
2,72XaO-°
b
2,79X ’1'0-6
Liczba D eb e y ’a c
8,42
d
4,55
Stopień sk olek ty w izow ania oddzdały-
;w ań
e
5,00 X 10"2
t
0,23 Częstość oscylacji plazm ow ych (rad ■
• s - i )
g 7,97 X1011
g 5,64X1012
C zęstość cyk lotron ow a (rad • s -1)
h, 1 8,75 X105
h, J 8,78X10 h. k
1,76 X109
h, 1 1,76 X1010 a w e d łu g w z o r u (2); b w e d łu g w z o r u (3); c w e d łu g w z o r u (7); d w e d łu g w z o r u (8 ); e w e d łu g w z o r u (9); f w e d łu g w z o r u (10); g w e d łu g w z o r u (11), m e = 10 m 0: h w e d łu g w z o r u (1 2 ); i H » 0,5 G, m e = 10 m G; j H = 0,5 G ; k H = 10* G, m e = 10 m 0 ; l H = 10* G.
W Y S T Ę P O W A N IE P L A Z M Y F IZ Y C Z N E J W S T R U K T U R A C H 2 Y W Y C H 1 3 3
Wyniki zawarte w talb. 3 pozwalają ponadto na wyciągnięcie kilku w niosków :
a) plazma fizyczna może występować w strukturach biologicznych, któ
rych rozmiary liniowe nie są mniejsze niż 10-5 cm. Może więc ona w y stępować w takftch strukturach, jak: mitochondria (średnica ok. 10-4 cm) w jądrze komórkowym (średnica ok. 7X 10~5 cm), a nawet w chromoso
mach, których włókna mogą mieć nawet średnicę ok. 4 X 10-5 cm.
Ponadto w związku z powszechnie występującymi w żywym układzie wielkimi powierzchniami o rozmaitych charakterystykach elektrycznych można spodziewać się występowania na powierzchniach granicznych (np.
błony biologiczne—woda) few. plazmonów powierzchniowych;
b) wielkością fizyczną, od której w dużym stopniu zależy realizowanie stanu plazmowego w żywym układzie, jest statyczna stała dielektryczna jego struktur. Im wyższe wartości ona osiąga, tym lepiej realizuje się stan plazmowy;
c) jeżeli przyjąć możliwość występowania plazmy niezwyrodniałej i zwyrodniałej w określonych strukturach żywych, to ich reakcja na zmia
ny koncentracji nośników ładunku jest przeciwstawna. Spadek wartości N prowadzi do nasilenia oddziaływań kolektywnych (a także do wzrostu wartości LD) w plazmie niezwyrodniałej, natomiast w plazmie zwyrod
niałej do ich osłabienia. Wzrostowi wartości N odpowiadają także odwrot
ne zmiany wartości N D, NFT oraz LD li LFT.
Uzyskane powyżej wyniki, po dalszym ich uściśleniu, mogą być wstęp
nym krokiem do eksperymentalnego uzasadnienia występowania plazmy fizycznej w biostrukturach. Jeśli powiodą się one, można się będzie spo
dziewać nowych jakościowo badań nad układami żywymi w takich np.
dziedzinach jak: „magnetobiologia”, „oddziaływanie zewnętrznych pól elektromagnetycznych i środków farmakologicznych na układy żywe”.
LITE R A TU R A
1. A t h e n s t a e d t H.: F erro elek trisch e un d p iezoelek trisch e E igen sch aften bio- logisch b ed eu tsam er S to ffe. „ N a tu rw issen sc h a ften ” 48 :1961 s. 465-472.
2. B o w e r s R., S t e e l e M. C.: P la sm a E ffects in S olid s. „P roceedings of th e In stitu tio n of E lec trica l E n gin eers” 52 : 1964 s. 1105-1112.
3. B u l a n d a W.: P rzew o d n ic tw o elek tr o n o w e zw ią zk ó w organicznych i jego zna
cze n ie w b iologii. W: Z agad n ien ia b io fizy k i w sp ółczesn ej. P od red. W. Leyko.
T. 2. W arszaw a—Łódź 1977 s. 15-42. PW N.
4. C h y n o w i e t h A. G., B u c h s b a u m S. J.: S olid S ta te Plasm a. „Physics T o d a y ” 18 : 1965 N o 11 s. 26-37.
5. C o p e F. W.: A R e v iew of th e A p p lication s of Solid S tate P h ysics C oncepts to B io lo g iea l S y stem s. „Journal o f B io lo g ica l P h y sics” 3 : 1975 s. 1-41.
6. E l e y D. D.: S em icon d u ctin g B io lo g ica l P olym ers. W: Organie Sem icon d u ctin g P olym ers. Ed. E. K eaton . N e w Y ork 1968 s. 259-294. M. D ekker.
7. F r o h l i c h H.: T he E xtraord in ary D ielectric P rop erties of B iological M aterials and th e A ctio n of E nzym es. „P roceedings of th e N a tion al A cadem y of S cien ces of th e U n ited S tates of A m erica” 72 : 1975 s. 4211-4215.
8. G u t m a n F., L y o n s L. E.: O rganie Sem icon ductors. N e w Y ork—L on d on — S yd n ey 1967 s. 621-624. W iley.
9. I n i u s z y n W . M., G r i s z c z e n k o W. S., W o r o b i e w N. A., S z u j s k i N.
N. , F i e d o r o w a N. N., G i b a d u l i n F. F.: O biołogiczesk oj su szczn osti ef- fiek ta K irliana. K on cep cyja biołogiczeskoj płazm y. A łm a -A ta 1968. K azachskij G osud arstw ien nyj U n iw iersitiet.
10. L a d i k J.: T he E nergy B and S tru ctu re and C on du ction P rop erties of DNA.
„In tern ation al Journal of Q uantum C h em istry. Q uan tu m B io lo g y S ym p osia”
1 : 1974 s. 65-69.
11. O k h i S., A o n o O.: P rop erties of B ila y er L ipid M em branes. M em brane T hic- k n ess. „Journal o f T h eoretical B io lo g y ” 26 : 1970 s. 227.
12. 0 ’K o n s k i C. T., M o s e r P., S h i r a i M.: E lectric P rop erties of M acro- m olecu les. W: Q uantum A sp ects of P o ly p ep tid es and P o lyn u cleotid es. Ed. M.
W eissb lu th . In terscien ce. Stan ford U n iv ersity . C aliforn ia 1964 s. 439-450. Cha- p ter IX : „C on du ctivity and D ielectric C on stant o f Sod ium , L ith iu m and M ag- n esiu m D e o x irib o n u clea tes”.
13. P l a t z m a n P. M., W o l f P. A.: W aves and In teraction s in S olid S ta te P la - sm as. N ew York—London 1973. A cad em ic Press.
14. P r o s s e r C. L.: K isłorod, d ych an ije i m ietab olizm . W: S ra w n itie ln a ja fizio - łogia żyw otnych. T. 1. P od red. C. L. P rossera. M oskw ą 1977 s. 349-429. Mir.
15. S e d l a k W.: E lek trostaza i ew o lu cja organiczna. „R oczniki F ilo z o ficzn e” 15:
1967 z. 3 s. 31-5C
16. S a k a m o t o M., K a n d a H., H a y a k a w a R., W a d a Y.: D ielectric R ela- x a tio n of D N A in S olu tion s. „B iop olym ers” 15 : 1976 s. 879-892.
17. S t a n f o r d L. L., L o r e y R. A.: E vid en ce of F erro elec tric ity in RN A. „N a
tu rę” 219 : 1968 s. 1250-1251.
18. W i e d i e n o w A. A.: P łazm a tw iordogo tieła. „U spiechi fizicż esk ic h n au k ” 84 : 1964 s. 533-555.
OCCURRENCE OF PH Y SIC A L PL A SM A IN LIV IN G STR UCTURES
S u m m a r y
F rom the estim ation s com prised in th e ar ticle fo llo w s th at p h y sica l p lasm a can occur in liv in g structures. T he d en sity of charge carriers and th e v a lu e of th e static d ielectric con stan t are such, th at th e tw o basie conditions of th e p lasm a state are satisfied : a) th e v a lu e of D eb ye radius does n ot e x ceed th e lin ear dim ension s of su ch su b cellu la r structures as m itoch ondria or cellu la r nu clei; b) th e num ber of charge carriers contained in a sp here o f D eb ey radius is la rg e enough to enable th e occurrence of c o lle ctiv e in teraction s. .
In th e pap er th e p o ssib ility o f occu rren ce of n o n -d eg en era te and d egen erate p lasm a in b iostru ctu res was- ais o tak en in to consideration . A tten tio n w a s paid as w e ll to th e particu lar im portance of su ffic ien tly high v a lu es of th e s-tatic d ielectric constan t for rea liza tio n of th e p lasm a sta te in biostructures.
