Физиология растений - Якушкина Н.И.
Скачать (прямая ссылка):
всегда неблагоприятные условия повышают вязкость. Под действием
внешних условий могут нарушаться связи между белковыми моле-
кулами, и это уменьшает вязкость цитоплазмы. Так, анаэробные ус-
ловия вызывают разрыв S—S-мостиков в молекулах белка (при-
соединение водорода переводит дисульфидные группировки в сульф-
гидрильиые), благодаря этому вязкость снижается.
Цитоплазма содержит много воды и обладает подвижностью. Ее
движение зависит от температуры., от доступа кислорода. Под воздей-
ствием веществ, тормозящих дыхание, движение цитоплазмы приос-
танавливается, прибавление А.ТФ ускоряет движение. Все это при-
водит к выводу, что движение цитоплазмы идет с использованием
энергии, выделяемой в процессе дыхания.
Важным свойством цитоплазмы является эластичность. Так, если
в цитоплазму ввести микроскопические кусочки металла и с по-
мощью магнита сдвинуть их, то после прекращения действия магнита
они опять займут прежнее положение. Эластичность цитоплазмы до-
казывает, что она обладает структурой, иначе говоря, составляющие
ее молекулы расположены в пространстве определенным образом.
Хотелось бы лишь заметить, что структура цитоплазмы очень мо-
бильна. Благодаря структуре и прежде всего наличию мембран осу-
ществляется разделение веществ но разным участкам клетки (ком-
партментализация). Отдельные химические.соединения, легко реаги-
рующие друг с другом, могут находиться в цитоплазме одной и той
же клетки и не соприкасаться, а следовательно, не взаимодейство-
вать. Вещества субстрата и соответственного фермента могут кон-
центрироваться в определенных частях клетки, что облегчает их вза-
имодействие. .
Для поддержания сложной структуры цитоплазмы необходима
энергия. Согласно второму закону термодинамики всякая система
стремится к уменьшению упорядоченности, к энтропии. Поэтому лю-
бое упорядоченное расположение молекул требует притока энергии
извне.
Мембраны. Трудно переоценить значение мембран в жизни клет-
ки и организма. Мембраны определяют возможность проникновения
в клетку и в отдельные оргаиеллы различных веществ (проницае-
мость). На мембране или даже в самих мембранах проходят важней-
шие процессы жизнедеятельности (перенос электронов в дыхательной
цепи, окислительное и фотосинтетическое фосфорилироваиие).
Мембраны разделяют клетку иа отдельные компартменты (отсеки).
На мембранах концентрируются, адсорбируются различные вещест-
ва ИТ. д.
Большинство мембран имеет сходный химический состав — это
липопротеидные образования, содержащие около 60% белков и 40%
H
H3C
H2C
H2C7
H2C
H2C7
H24C
с7
H2C
H2C7
H2C
H2C^
H2C
H2C7
н>с
H2C7
O=C
CH3
с(н2
CH2.
с(н2
^CH2
CH2
CH2
CxH2
CH2
CH2
CH2
C7H2
CH2
QH2
CH2
QH2
CH2
C=O
H2C
I
о
-о-^=O
о
I
H2C
I
H2C
H3C-N-^-CH3
н,с
H
липидов. среди которых значительная до-
ля принадлежит фоефолшшдам. У фоефо-
JIHnIi1II1OH две гпдрокспльпые группы в мо-
лекуле глицерина замещены жирными
кислотами, а третья — фосфорной кисло-
той. К фосфорной кислоте могут быть при-
соединены различные соединения, чаще
всего ампноспирты — зтаполампи ИЛИ хо-
лтш. Важнейшим свойством молекулы фос-
фолппидов является полярность, так как
они содержат полярную гидрофильную го-
ловку (фосфорная кислота, амшгосппрт) и
два гидрофобных углеводородных хвоста
(рис. 6). От фосфолшшдов во многом за-
висит проницаемость мембран; они поддер-
живают ее структуру. Фосфолипиды влия-
ют на активность белков-ферментов, вхо-
дящих в состав мембран, изменяя их кон-
формацию, а также создавая гидрофобную
среду, благоприятствующую их действию.
Толщина мембран составляет 6—10 нм.
Изучением мембран заняты многие уче-
ные во всех странах. Тем не менее струк-
тура мембран до настоящего времени не
может считаться раскрытой. Дело в том,
что разрешающая сила электронного мик-
роскопа недостаточна, чтобы увидеть рас-
положение молекул внутри мембран, в
связи с этим большинство гипотез о струк-
туре мембран покоится на определенных
допущениях. До недавнего времени пред-
полагалось, что все мембраны имеют сход-
ную структуру. Это допущение основыва-
лось на том, что мембраны под электрон-
ным микроскопом имеют трехслойное стро-
ение. На основании этих данных Робертсо-
иом с сотрудниками была предложена ги-
потеза элементарной мембраны. Согласно
этой гипотезе, внутренний слой мембраны
состоит из двух рядов липидов, окруженных двумя рядами белков.
В состав мембран входят полярные лнпиды, ориентированные опре-
деленным образом. Молекулы липидов расположены таким образом,
что гидрофобные углеводородные группировки обращены друг к дру-
гу, гидрофильные направлены в сторону белков. Однако современные
исследования показали, что толщина различных мембран неодинако-
ва. В связи с этим стало ясно, что и структура мембран может быть
различна. В настоящее время имеются разнообразные модели струк-
туры мембран (рис. 7).
Для некоторых мембран, в частности для плазмалеммы и для
Рис. 6. Структура фосфоли-
пждов:
/ — неполярные хвосты; 2 —
