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.