Комментарии 39
Большое спасибо.
В клетке происходит порядка 1.000.000.000 реакций каждую секунду.Посетившие голову мысли: 1) как же это накладно симулировать на компе. 2)лучшеб всякие жадные майнеры на своих гпу-фермах такие вот полезные вычисления делали. 3) а ведь в теории можно заставить клетки биткоины майнить… )
Нужно не забывать, что это лишь примерные оценки. В бактериальных клетках реакций меньше. Я встречал цифры в районе 100к. Клетки можно заставить майнить, но пока у нас слишком «лапки» для таких задач. До сих пор едва смогли «с нуля» рабочую клетку собрать)
Тут ученые прикинули порядок количество операций происходящий в клетках мозга — около 10^27 операций в секунду.
Откуда инфа про 10^27? Это похоже на верхнюю оценку, если измерять вычислительную способность мозга не по функциональной деятельности клеток, а по по макромолекулярным взаимодействиям.
Из тех оценок, что я видел, планируемые суперкомпьютеры уже близки к вычислительным способностям человеческого мозга.
Отсюда: www.fhi.ox.ac.uk/brain-emulation-roadmap-report.pdf
А современный нейросетевой софт с хорошей аппаратной базой по качеству работы уже приближается к функционалу областей мозга, занимающих 1-10% объема мозга.
Из тех оценок, что я видел, планируемые суперкомпьютеры уже близки к вычислительным способностям человеческого мозга.
Отсюда: www.fhi.ox.ac.uk/brain-emulation-roadmap-report.pdf
А современный нейросетевой софт с хорошей аппаратной базой по качеству работы уже приближается к функционалу областей мозга, занимающих 1-10% объема мозга.
Когда речь идет о сравнении мозга и современных компьютеров, нужно понимать, что эти системы работают по-разному. Мозг работает асинхронно, и обработка информации отличается от того, что происходит внутри процессора. Сравнивать их немного некорректно.
youtu.be/Xx0SsffdMBw?t=851
примерно 10^11 нейронов в мозге, 10^9 тубулин (не уверен как это склоняется по-русски) на нейрон и скорость работы порядка 10^7 Гц на уровне молекул тубулин. Итого примерно 10^16 оп/сек на нейрон и 10^27 оп/сек мозг. Правда не очень понятно операций какого размера — битовые или кубитовые
примерно 10^11 нейронов в мозге, 10^9 тубулин (не уверен как это склоняется по-русски) на нейрон и скорость работы порядка 10^7 Гц на уровне молекул тубулин. Итого примерно 10^16 оп/сек на нейрон и 10^27 оп/сек мозг. Правда не очень понятно операций какого размера — битовые или кубитовые
Недавно была новость, что аксоны тоже могут порождать сигнал т.е. выступать не просто как проводник — это значительно увеличивает сложность мозга, а ещё есть астроциты.
Почему то мне кажется что мозг обычного человека со средним образованием имеет производительность в 0.001 — 1 FLOPS :)
непонятно почему у одних людей еда превращается в энергию, в движение, в отсутствие аппетита
а у других в сонливость, запас жира и голод
а у других в сонливость, запас жира и голод
Нейро-гуморальная регуляция разная.
Ответ:
Инсулиновая чувствительность клеток.
При неправильном для вашего фентоипа питании может выработаться инсулиновая резистенция — не способность реагировать на малые дозы инсулина.
Поэтому выбрасываются гигантские дозы инсулина из-за чего после приёма пищи вы чувствуете слабость, так называемый инсулиновый шок.
Главная ошибка, то что вы называете «еда», оной не является ж-)
Инсулиновая чувствительность клеток.
При неправильном для вашего фентоипа питании может выработаться инсулиновая резистенция — не способность реагировать на малые дозы инсулина.
Поэтому выбрасываются гигантские дозы инсулина из-за чего после приёма пищи вы чувствуете слабость, так называемый инсулиновый шок.
Главная ошибка, то что вы называете «еда», оной не является ж-)
Что касается части про энергию:
Действительно, есть основания считать, что образ жизни решает. Ну, вроде как, виновник такого состояния — пассивный/сидячий образ жизни. Соответственно, «лечение» — активный образ жизни. К счастью, может быть и не понадобится мучить себя вставаниями в 6 утра и прочими радостями из сообщения выше.
Встречал небольшое исследование, которое показало, что регулярная умеренная физическая активность в течении 6 недель может вам помочь.
А вот то, что касается голода после еды, сонливости и жирообразования… Кажется вы просто едите «нездоровую», «мусорную» еду. Это та еда, которая состоит в основном из сахара и «быстрых углеводов». Вот все что нужно знать о питании обычному человеку .
Действительно, есть основания считать, что образ жизни решает. Ну, вроде как, виновник такого состояния — пассивный/сидячий образ жизни. Соответственно, «лечение» — активный образ жизни. К счастью, может быть и не понадобится мучить себя вставаниями в 6 утра и прочими радостями из сообщения выше.
Встречал небольшое исследование, которое показало, что регулярная умеренная физическая активность в течении 6 недель может вам помочь.
А вот то, что касается голода после еды, сонливости и жирообразования… Кажется вы просто едите «нездоровую», «мусорную» еду. Это та еда, которая состоит в основном из сахара и «быстрых углеводов». Вот все что нужно знать о питании обычному человеку .
Действительно жир — длительное хранение, гликоген короткое, надо уточнить, что есть еще глюкоза — которая не для хранения а для оперативного использования и уровень которой в крови человека, например, крайней важен.
Не увидел в статье никакого упоминания НАД, и это крайне печально, потому как его роль в энергетическом обмене клетки почти такая же как и роль АТФ.
На самом деле образоание АТФ при расщеплаении органики идет в два этапа:
1) Анаэробный, когда накаплаивается немного АТФ и НАД-H
2) Аэробный, когда в митохондриях НАД-Н отдает водород и образыется много АТФ
И именно аэробный этап основной источник энергии для большинства живых организмов.
Не увидел в статье никакого упоминания НАД, и это крайне печально, потому как его роль в энергетическом обмене клетки почти такая же как и роль АТФ.
На самом деле образоание АТФ при расщеплаении органики идет в два этапа:
1) Анаэробный, когда накаплаивается немного АТФ и НАД-H
2) Аэробный, когда в митохондриях НАД-Н отдает водород и образыется много АТФ
И именно аэробный этап основной источник энергии для большинства живых организмов.
Посчитал, что это слегка перегрузит материал. NADH, действительно важен, но затрагивая его здесь, нужно было бы объяснять откуда берется протон с электроном, почему он идет на ЭТЦ, что такое ЭТЦ, как формируется электрохимический градиент, зачем он нужен, и наконец как он «трансформируется» в энергию связи АТФ. Это бы удвоило материал.
Я ставлю себе цель объяснить сложные вещи так, что бы читающий не биолог понял и запомнил. Поэтому, увы, приходится следить за размерами статей, опуская подробности и дробя материал. NADH и его «коллеги» будут чуть позже:)
Я ставлю себе цель объяснить сложные вещи так, что бы читающий не биолог понял и запомнил. Поэтому, увы, приходится следить за размерами статей, опуская подробности и дробя материал. NADH и его «коллеги» будут чуть позже:)
И как, скажите, после этого можно поверить, что жизнь образовалась сама по себе?)
для начала нужно понять где и в каком виде хранится «поверить», «образовалось», «сама», «себе»
какие функциональные свойства, какие потенциалы
какие функциональные свойства, какие потенциалы
Зачем же верить в это, давайте обратимся к фактам. Неоптимальность фрагментов Оказаки, собственная РНК у митохондрий и у хлоропластов, огромное количество интронов в генетическом коде, обилие выключенных генов, явно раньше принадлежавших вирусам, в других организмах, сложнейший и совершенный глаз у гребешков, которые притом неспособны даже интерпретировать увиденное.
Если это и был акт творения, то весьма небрежный.
Можно сказать чуть иначе. Что есть некая «сила жизни» которая и заставляет миллиарды лет эволюционировать организмы, иные из которых приняли довольно причудливые формы.
Почему же сама по себе? Кто ж это успел законы физики отменить?!
Ну из законов физики же не вытекает образование жизни, тем более настолько сложной
Физика очень логично и обосновано описывает возможности и происходящие процессы (да еще и с возможностью проверки!). Не смотря на то, что не все теории доказаны и существует еще очень много неизвестного, в основных (имеется в виду известных и доказанных) аспектах мироздания сомневаться не приходиться. В данной теме я не встречал, выдерживающей критики, информации, которая могла бы опровергнуть существующие теории или предложить свои.
Из законов физики вытекает образование узоров на окнах зимой?
Или всё-таки дед Мороз?
Или всё-таки дед Мороз?
Из того, что Вы чего-то не знаете, не вытекает того, что этого «чего-то» не знает никто.
Лекция Александра Маркова
Лекции Михаила Никитина
Но кто-то же верит, что бог образовался сам по себе и тут же начал нарушать причинно-следственные связи?
представьте себе органический реактор, загрузил органику, получил электрику, возможно ли такой создать, на основе текущих знаниях о клеточных процессах?
Да, есть своего рода аналоги, но созданные природой.
Можете подробней посмотреть здесь www.altenergy.org/renewables/what-are-microbial-fuel-cells.html, или если хотите, вот русский аналог
ru.wikipedia.org/wiki/Микробные_топливные_элементы
Можете подробней посмотреть здесь www.altenergy.org/renewables/what-are-microbial-fuel-cells.html, или если хотите, вот русский аналог
ru.wikipedia.org/wiki/Микробные_топливные_элементы
Очень интересные статьи! Продолжайте, пожалуйста.
Есть пара вопросов по исследованию этих процессов:
1. До какого уровня сегодня доросло моделирование этих процессов? Грубо говоря, есть ли возможность смоделировать клетку с точностью до химических реакций (разумеется, с опущенными в статье моментами)
2. Насколько этот подход общий для разных живых организмов? Я могу дилетантски положить, что для млекопитающих это общее, а вот, скажем, рыба какая-нибудь будет так же устроена? Ну и у бактерий/растений/грибов же наверняка свои методы?
Есть пара вопросов по исследованию этих процессов:
1. До какого уровня сегодня доросло моделирование этих процессов? Грубо говоря, есть ли возможность смоделировать клетку с точностью до химических реакций (разумеется, с опущенными в статье моментами)
2. Насколько этот подход общий для разных живых организмов? Я могу дилетантски положить, что для млекопитающих это общее, а вот, скажем, рыба какая-нибудь будет так же устроена? Ну и у бактерий/растений/грибов же наверняка свои методы?
Посатараюсь держать темп, благодарю.
О моделировании. С большего можно смоделировать. В 2014 Вентер с компанией успешно внедрили минимальный геном и по сути создали первую искусственную клетку. И вот процессы в ней смогли смоделировать. (Если интересно www.cell.com/fulltext/S0092-8674(12)00776-3).
Но во первых. Моделируют не реакции и то как они проходят, а просто число реакций в клетке в определенный момент времени. То есть мы можем сказать, сколько сейчас АТФ синтезировалось +-, но не можем сказать где конкретно и тд. Модель, кстати, смогла предсказать кое-что, что потом было подтверждено экспериментально. Например, падение скорости репликации (копирования) ДНК конце первой половины процесса.
Но все вышесказанное характерно для одного организма. У него чуть менее 500 генов. У нас с вами около 20.000. Число элементов в системе и их взаимодействий на порядки больше. + Мы все еще плохо их знаем. Поэтому до полного моделирования клеток эукариот далеко. Бывают попытки смоделировать один биохимический путь (в зависимости от форм и концентраций ферментов предсказывать с какой скоростью он будет идти, но полноценных моделей я не видел, пока что).
2. Все организмы очень похожи и одновременно не похожи. Например ДНК и ее модификации у нас с бактериями почти идентичны. И мы и они используем NADH, ATP и тд. Но многие механизмы отличаются. ДНК хранится, копируется по разному, с помощью разных систем. Ферменты делающие одно и тоже порой отличаются по строению и скорости работы. Так что подход в общем будет схожим (то же ДНК, несколько схожие метаболические пути), но модели будут существенно отличаться (из-за отличия некоторых механизмов). С рыбами у нас очень много общего, если смотреть на клеточном уровне.
Постараюсь немного рассказать о хранении ДНК и отличие механизмов хранения, к концу недели.
О моделировании. С большего можно смоделировать. В 2014 Вентер с компанией успешно внедрили минимальный геном и по сути создали первую искусственную клетку. И вот процессы в ней смогли смоделировать. (Если интересно www.cell.com/fulltext/S0092-8674(12)00776-3).
Но во первых. Моделируют не реакции и то как они проходят, а просто число реакций в клетке в определенный момент времени. То есть мы можем сказать, сколько сейчас АТФ синтезировалось +-, но не можем сказать где конкретно и тд. Модель, кстати, смогла предсказать кое-что, что потом было подтверждено экспериментально. Например, падение скорости репликации (копирования) ДНК конце первой половины процесса.
Но все вышесказанное характерно для одного организма. У него чуть менее 500 генов. У нас с вами около 20.000. Число элементов в системе и их взаимодействий на порядки больше. + Мы все еще плохо их знаем. Поэтому до полного моделирования клеток эукариот далеко. Бывают попытки смоделировать один биохимический путь (в зависимости от форм и концентраций ферментов предсказывать с какой скоростью он будет идти, но полноценных моделей я не видел, пока что).
2. Все организмы очень похожи и одновременно не похожи. Например ДНК и ее модификации у нас с бактериями почти идентичны. И мы и они используем NADH, ATP и тд. Но многие механизмы отличаются. ДНК хранится, копируется по разному, с помощью разных систем. Ферменты делающие одно и тоже порой отличаются по строению и скорости работы. Так что подход в общем будет схожим (то же ДНК, несколько схожие метаболические пути), но модели будут существенно отличаться (из-за отличия некоторых механизмов). С рыбами у нас очень много общего, если смотреть на клеточном уровне.
Постараюсь немного рассказать о хранении ДНК и отличие механизмов хранения, к концу недели.
есть две белые жировые клетки, одна в минимальном своем размере, а другая в максимальном, они будут расходовать разное количество энергии на свою жизнь деятельность или одинаковое? а какая разница в содержании например одной бурой, а другой белой жировой клетки одного размера?
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Энергия в клетке. Использование и хранение