Патологическая анатомия / Педиатрия / Патологическая физиология / Оториноларингология / Организация системы здравоохранения / Онкология / Неврология и нейрохирургия / Наследственные, генные болезни / Кожные и венерические болезни / История медицины / Инфекционные заболевания / Иммунология и аллергология / Гематология / Валеология / Интенсивная терапия, анестезиология и реанимация, первая помощь / Гигиена и санэпидконтроль / Кардиология / Ветеринария / Вирусология / Внутренние болезни / Акушерство и гинекология Orvosi parazitológia / Patológiai anatómia / Gyermekgyógyászat / Patológiás fiziológia / Fül-orr-gégészet / Egészségügyi rendszer szervezése / Onkológia / Neurológia és idegsebészet / Örökletes, génbetegségek / Bőr- és szexuális úton terjedő betegségek / Kórtörténet / Fertőző betegségek / Immunológia és allergológia / Hematológia / Valeológia / Intenzív ellátás, érzéstelenítés és intenzív ellátás, elsősegély / Higiéniai, egészségügyi és járványügyi ellenőrzés / Kardiológia / Állatorvos / Virológia / Belgyógyászat / Szülészet és nőgyógyászat
legfontosabb
A projektről
Orvosi hírek
A szerzők számára
Engedélyezett könyvek a gyógyszerről
<< Előző Következő >>

A sejt kémiai összetétele és annak fizikai és kémiai tulajdonságai

A sejt elemi összetétele (protoplazma). A szövetek biológiai és fizikai-kémiai tulajdonságainak egyértelmű elképzelése érdekében meg kell ismerni a sejt protoplazmájának kémiai összetételét. A vízen kívül a protoplazmában számos elem található. A legfinomabb kémiai vizsgálatok azt mutatták, hogy a D. I. Mendelejev periodikus rendszerének 104 eleméből a protoplazma része 96. Négy elem - szén, oxigén, hidrogén és nitrogén - egy ember vagy állat testtömegének körülbelül 96% -át teszi ki. A másik négy elem - kalcium, foszfor, kálium és kén - mindössze 3% -ot, a többi pedig kb. 1% -ot tesz ki. Az egyes elemek tartalma a protoplazmában egy százalék töredéke, és ezek egy része megtalálható egyes sejtekben, mások másokban. Tehát a pajzsmirigy sejtjeire jellemző a jód jelenléte, amely más szervek sejtjeiben nem áll rendelkezésre. Így már a közösség élő tulajdonságainak elemi összetételében és az egyes sejtek különbségeiben is megtalálhatók.

Az úgynevezett nyomelemek különleges csoportja. Közös tulajdonságuk egyrészt az, hogy rendkívül jelentéktelen dózisokban (10 ~ 8-10 ~ 12% -on belül) gyakorolják a hatást; másodszor, mindegyik kifejezetten működik, és nem helyettesíthető másik elemmel. Ok van feltételezni, hogy a nyomelemek katalizátorok, amelyek fontos szerepet játszanak az anyagok átalakításában a sejtben. Megállapítást nyert, hogy számos nyomelem vesz részt az intracelluláris anyagcserében, befolyásolja a növekedést és a fejlődést, részt vesz a hormonok és vitaminok szintézisében. Tehát a réz a fehérjékkel enzimeket képez, a jód, bárium, kobalt, mangán, cink, alumínium egyes enzimek munkáját felgyorsítja. Az egyes nyomelemek megváltoztatják a kolloid oldatok fizikai állapotát. Például az alumínium növeli a viszkozitást és csökkenti az áteresztőképességet.

Anyagok, amelyek alkotják a sejtet. Számos kémiai elem van a sejtekben szerves és szervetlen vegyületek formájában.

A szerves anyag az a szubsztrát, amely nélkül az anyag mozgásának olyan formája, amelyet életnek neveznek, lehetetlen. Ennek oka a polimerekkel kapcsolatos szerves anyagok szerkezeti jellemzőiben rejlik. A polimer molekulák hatalmasak, és több száz és ezer egyszerűbb monomerből álló vegyületből állnak. Ez utóbbiak, egymással összekötve, hosszú láncokat képeznek. Ez a szerkezet lehetővé teszi a polimerek számára a stabilitás és a variabilitás tulajdonságainak kombinálását. A hatalmas polimermolekulák nem vannak kitéve Brown-mozgásnak, ezért ezek alapján lehetséges a komplex kémiai reakciók térbeli szervezése. A monomerek sorrendjének és a polimer láncok térbeli eloszlásának megváltoztatása befolyásolja az anyag tulajdonságait.

A legfontosabb szerves anyagok: fehérjék, zsírok, szénhidrátok, nukleinsavak és adenozin-trifoszforsav (ATP).

Fehérjéket. A fehérjék elemi összetételét szén (kb. 50%), oxigén (kb. 25%), nitrogén (átlagosan 16%), hidrogén (legfeljebb 8%) és kén (0,3–2,5%) képviseli. Egyes fehérjékben kis mennyiségben vannak foszfor, vas, magnézium, mangán és más makro- és mikroelemek. A fehérjék az állat testének szárazanyagának 50–70% -át teszik ki. A fehérjékkel kapcsolódnak elválaszthatatlanul a sejt életének megnyilvánulásai; A fehérjék jellemzői nagyobb mértékben meghatározzák az egyén tulajdonságait

sejtek, szövetek, szervek és egész szervezetek. A fehérje vonatkozásában F. Engels írta: „Mindenütt, ahol találkozunk az élettel, azt találjuk, hogy valamiféle fehérjetesthez kapcsolódik, és mindenhol találkozunk valamilyen fehérjetesttel, amely még nem bomlik, hanem az élet kivételével és jelenségével találkozunk ”*.

A fehérjék biológiai szerepe elsősorban abban rejlik, hogy a sejtek és szövetek különféle alkotóelemeinek szerkezetén alapulnak, és a speciális struktúrák a fehérjéknek köszönhetően ellátják alapvető funkcióikat. Tehát az izomfehérjék felelnek ezeknek a szöveteknek a zsugorodásért, az eritrociták proteinek - az oxigénhordozó képességért stb. A polimerek stabilitása és variabilitása miatt a fehérjék (a nukleinsavakkal együtt) felelősek a különféle struktúrák és folyamatok állandóságáért, amelyek a sejtben előfordulnak, és korlátozott mértékben megváltozhatnak. Ez utóbbi lehetővé teszi az élő dolgok alkalmazkodását a változó életkörülményekhez.

A fehérjék aminosavmaradványokból állnak, amelyeket peptidkötések kapcsolnak össze. Összességében körülbelül 20 különböző aminosav lép be a fehérjékbe. Ennek a húsz monomernek a váltakozási sorrendje rendkívül nagy számú kombinációt eredményez a különböző fehérjemolekulák számára, és ezáltal meghatározza a fehérjék specifitását és biológiai aktivitását. Az aminosavak olyan karbonsavak származékai, amelyekben egy vagy több hidrogénatomot aminocsoport helyettesíti (–NH2). A fehérjéket alkotó aminosavak szerkezetükben a-aminosavak, azaz az aminocsoport a karboxilcsoporthoz legközelebbi szénatomhoz kapcsolódik. Azokban az esetekben, amikor az aminosav két aminocsoportot tartalmaz, a második a szélsőséges szénatomhoz kapcsolódik. Mivel mind a savas (karboxil-COOH), mind a bázikus (aminocsoport - NH2) csoport egyidejűleg jelen van az aminosavakban, amfoter vegyületekhez tartoznak, vagyis képesek savakként lúgokkal vagy lúgokkal reagálni savakkal, a közeg állapotától függően amelyben a reakció bekövetkezik.

Az aminosavak legfontosabb tulajdonsága, amely meghatározza a fehérjeképződés lehetőségét, az a képesség, hogy összekapcsolódjon úgy, hogy kötést képez a két aminosav karboxil- és aminocsoportjai között a víz felszabadulásával. Az aminosavak kombinálásának ezt a módszerét peptidkötésnek nevezik:

H20

CH3 - CH (NH2) –KOOH + HHN - CH2 – COOH— *

alginin | | glicin

- ^ CH3-CH (NHg) -jCa ^ NHJ-CH2-COOH

alanil-glicin

A két aminosav kombinációját dipeptidnek, a háromot tripeptidnek, és egy kis mennyiségű aminosavból álló peptidet oligopeptidnek nevezzük.

Ha a molekula aminosavainak száma nagy, akkor az anyagot polipeptidnek nevezik.

Különbséget kell tenni az egyszerű és a komplex fehérjék között. Az egyszerűek közé tartoznak azok, amelyek csak aminosavakat (aminosavmaradványokat) tartalmaznak: albumin, globulinok (tej, tojás, tejsavó), fibrinogén, miozin stb. Komplex proteinek vagy proteidek fehérjékből és nem fehérje részből állnak (egyszerű

tic csoport). Az összes proteint a nem fehérje rész természetétől függően csoportokra osztjuk.

L A glikoproteinek összetett vegyületek, amelyekben a fehérje szorosan kötődik a szénhidrátokhoz. Ide tartoznak a mucin, amely tartalmaz egy amino-tartalmú szénhidrátot - glükozamint, és az aminosavat tartalmazó mucoidok

- chondrazamine.

2. Foszfoproteinek - a fehérjét éterkötés köti a foszforsavhoz. A foszfoproteinek a tejkazein és a csirke vitellin.

3. Lipoproteinek - zsíros anyagokkal társított proteinek, lipoidok. Szinte az összes sejtszerkezet és az organellák membránjai lipoproteinekből képződnek: mag, mitokondriumok, lamelláris komplex, citoplazmatikus retikulum, lizoszóma és a szekréciós granulák membránjai.

4. A kromoproteinek olyan vegyületek, amelyek egy nem fehérje pigmenthez kötött fehérjét tartalmaznak. Ide tartoznak a hemoglobin (fehérje - globin és pigment - hem), amelyek segítségével az oxigént és a szén-dioxidot átjuttatják a vér, a mioglobin - az izomsejtek légző pigmente és a klorofill fehérjéhez kötődése - segítségével a növények felszívják a szén-dioxidot.

5. Nukleoproteinek - fehérjék nukleinsavakkal alkotott kombinációja. Savas jellegüket a foszforsav jelenléte határozza meg, ami az élő szervezet számos folyamatában nagyon fontos.

6. Metalloproteinek - fehérjék és fémek vegyületei. Ezek elsősorban enzimatikus tulajdonságokkal rendelkező proteinek: kataláz, peroxidáz, vastartalmú citokrómok stb.

A fehérjék kémiai, fizikai-kémiai és biológiai tulajdonságait nemcsak az aminosavak összetétele és vegyületeik szekvenciája a fehérjemolekulában, hanem az egész molekula polipeptidláncainak konfigurációja is meghatározza. Egyes fehérjék részecskéi lekerekített (ellipszoid) alakúak - gömbös fehérjék (albumin, globulin, hemoglobin, pepsin stb.). Más fehérjék - fibrilláris (miozin, keratin, kollagén, ellastin stb.) Részecskéit a legfinomabb szálak és rostok képviselik.

Az utóbbi években a fehérjemolekulák belső szerkezetét röntgendiffrakciós analízissel állapították meg. Kimutatták, hogy a fehérjék primer, szekunder, tercier és kvaterner szerkezetűek. Az elsődleges szerkezet alatt az aminosavmaradékok elrendezésének sorrendjét értjük a fehérjemolekulák polipeptidláncában. A spirálizálás, azaz a fehérje molekula polipeptid láncának spiráljává történő csavarása, hidrogénkötések kialakulásával a CO - és a hidrogénpeptid kötések között, képviseli a fehérje másodlagos szerkezetét. A molekula harmadlagos szerkezete annak térbeli elrendezése (csomagolása), amely a szekunder szerkezettel együtt a fehérjemolekulának az aktív központját megadja a funkcionális csoportok bizonyos helyzetében, ami affinitást biztosít egy vagy másik szubsztrátumhoz. A fehérje kvaterner szerkezete több polipeptidlánc kombinációja, amelyeket gyenge (nem kovalens) kötések kapcsolnak össze, és amelyek szerkezeti és funkcionális szempontból egyetlen molekuláris képződést képviselnek.

A fehérjék molekulatömege rendkívül magas, és a fehérje típusától függően tízezrek között mozog, egyes esetekben több millióra is.

A sejtekben hidrofil fehérjék vannak, amelyek könnyen kötődnek a vízhez, így kolloid oldatokat hoznak létre, és hidrofób fehérjék, amelyek nem lépnek be

vízzel együtt. Egyes fehérjék kristályokat képeznek. Jól kristályosodik, például a vörösvértestek hemoglobinja.

Mivel egyesül a kémiai szerkezet elve, a természetben és ugyanazon szervezetben található fehérjék tulajdonságai rendkívül változatosak. Ennek oka elsősorban az egyes aminosavak fehérjemolekuláján belüli eltérő készlet és eltérő kombináció, azaz a protein elsődleges szerkezete. Ezen elemek kombinációinak száma óriási. A sokféle fehérje a szekunder és tercier struktúrájától is függ. Ennek eredményeként nem csak az állati és növényi sejtfehérjék különböznek, hanem ugyanazon szervezet különböző szöveteinek sejtfehérjei is. Tehát feltételezzük, hogy az emberekben több mint 100 000 típusú fehérje létezik. Minél azonban közelebb állnak egymáshoz a szerves formák genetikailag, annál kisebbek a fehérjék közötti minőségi különbségek.

A szénhidrátok a sejtben monoszacharidok (egyszerű szénhidrátok) és poliszacharidok (polimer szénhidrátok) formájában találhatók meg. Az utóbbi monomerei cukrok. Egy tipikus monoszacharid a glükóz vagy a szőlőcukor, amely oldat formájában van a sejtben. A poliszacharidok széles körben elterjedtek az állati és növényi szervezetekben rost, keményítő, glikogén és mukopoliszacharidok formájában. A legtöbb poliszacharid, mivel vízben rosszul oldódnak, klasztereket képeznek a sejt mikroszkóp alatt.

A testben a szénhidrátok elsősorban az energetikai anyagok szerepet játszanak, mivel az oxidáció és glikolízis során felszabaduló energiát a test számos biológiai folyamat végrehajtására használja fel. Egyes szénhidrátok a fehérjék, enzimek, nukleinsavak és más biológiailag aktív anyagok részét képezik. A savas mukopolisaharidok a kötőszövet (hialuronsav), porc (chondroitinseric sav), máj, izmok (heparin) stb. Részét képezik. Számos szénhidrát vesz részt a sejtmembránok és az organellák felépítésében. A sejt szénhidráttartalma a sejt típusától és fiziológiai állapotától függően nagyban változhat. Általában alacsonyabb az állati sejtekben, mint a növényi sejtekben.

A sejtet alkotó lipideket két csoportra osztják: semleges zsírok és lipoidok (zsíros anyagok). A semleges zsírok glicerinből és zsírsavakból állnak. A lipoidok, akárcsak a zsírok, oldódnak szerves oldószerekben, de eltérő kémiai szerkezetűek.

A sejtek lipidei mind a tartalék tápanyagok, mind a sejttest felépítő műanyag szerepét betöltik. Tartalékként a zsírok rendkívüli értékkel bírnak, mivel a magas kalóriatartalmat és az alacsony sűrűséget kombinálják. Nagy energiaköltségek esetén a tartalékzsírokat a test mozgósítja és eltávolítja a sejtből az életfunkciók károsítása nélkül. Oxidálódva az ilyen zsírok hatalmas energiát bocsátanak ki, amelyet számos élettani folyamat elvégzésére használnak. A tartalék zsírok gyakran jelentős mennyiségben halmozódnak fel a sejtben. Speciális festés után a mikroszkóp alatt jól láthatóak. A műanyag elsősorban zsíros anyagok. Részei az organelláknak, a membránoknak és a sejt egyéb részeinek. Mivel ezek az anyagok konstruktívak, megsemmisítése a sejtek aktivitásának megszakításához vezet.

Ábra.
1. A DNS-molekula kis részének felépítése:

D - dezoxiribóz (szénhidrát); F - foszfát. Purin nitrogén bázisok: A - • adenin, G - guanin; pirimidin: C-citozin, T-timin; / - foszfát-szénhidrát lánc; 2 - hidrogénkötés a nitrogénbázisok között; 3 - a DNS egy nukleotidjának határa; 4 - hidrogénkötéssel kapcsolódó nitrogénbázisok; 5 - a DNS-molekula képzeletbeli tengelye.





Kétféle nukleinsav ismert: dezoxiribonukleinsav (DNS) és ribonukleinsav (RNS). Mindkét sav makromolekuláris vegyület, amelynek molekulája óriási számú nukleotidoknak nevezett monomerből áll. Képesek hosszabb láncokat képezni, mint a fehérje aminosavai. Ennek eredményeként a nukleinsavak molekulatömege meghaladja a fehérjék molekulatömegét, molekuláik elektronmikroszkóppal megfigyelhetők.

A nukleotidok összetétele tartalmazza: foszforsavat, cukrot, nitrogénbázist. A cukorbázist a DNS-ben dezoxiribóz, az RNS-ben ribóz képviseli. A DNS-ben és az RNS-ben levő nitrogénbázisok két purin - adenin és guanin, és két pirimidin - citozin és timin (DNS), citozin és uracil (RNS). Így az RNS és a DNS esetében a három nukleotid típus azonos és a negyedik eltérő. Amikor egy DNS-molekula képződik (1. ábra), a nukleotidok foszfáttal kötődnek egymáshoz. Az eredmény egy lánc. A DNS két hasonló láncból áll, amelyek hidrogénkötésekkel kapcsolódnak egymáshoz. Ebben az esetben négy nukleotidot kombinálunk egymással az alábbiak szerint. Az egyik lánc purin nitrogéntartalmú nukleotidja szükségszerűen kapcsolódik egy másik láncban pirimidinbázist tartalmazó nukleotidhoz, az adeninnel csak a timinnel, a guaninnal pedig csak a citozinnal. Az ilyen kapcsolatokat komplementernek nevezzük.

A DNS-molekula kettős láncát hosszú spirál formájában csavarják össze és. Az élet bizonyos időszakaiban a DNS-sejtek képesek önszaporodásra; más időszakokban ez lesz a mátrix, amelyre az RNS molekula épül.

Az önterjesztés a hidrogénkötések megszakításával (1. és 2. ábra) kezdődik, enzimek részvételével, és a kettős DNS-szál két egységesre oszlik. Az egyes láncok mindegyike befejezi a másodikat azáltal, hogy a környezetből származó szabad nukleotidok komplementer kötésével kapcsolódik egymáshoz. Ennek eredményeként két teljesen azonos molekula képződik egyből. Ezt a folyamatot redukciónak nevezzük. A redukció felfedezése a molekuláris biológia egyik legnagyobb eredménye. A sejtosztódás során két teljesen hasonló DNS-molekula eloszlik a lánysejtek között. A DNS molekula viszonylag nagy

Ábra. 2. A DNS reprodukció és RNS képződés (szintézis) sémája:

1 - az eredeti DNS-molekula része; 2 - két egyedi érték, DNS nukleotid a hidrogénkötések megszakadása után; 3 és 4 - két "lányos" DNS-molekula, amely az eredeti DNS-molekula egy "a" és "b" egyláncának befejeződése miatt képződött; DNS nukleotidok: purin nitrogén bázisokkal (zászlókkal jelölve); 5 - adennnel; 6 - guaninnal; nitrogéntartalmú pirimidin bázisokkal (ötszög jelölve); 7 - timszummal; 8 - citozinnal; 9 - az RNS kialakulásának kezdete. A karioplazma szabad RNS nukleotidjai komplementer egy DNS szálhoz (mátrix); 10 - "hibrid" molekula, amely egyetlen DNS-szálból (mátrixból) és rajta képződött RNS-láncból áll (c) \ És - az RNS-molekula már elválasztva van a mátrixától. RNS nukleotidok: purin nitrogén bázisokkal (az ábrán látható zászlók); 12 - adeninnel; / 3. guanin; nitrogéntartalmú pirimidin bázisokkal (ötszögek az ábrán); 14 - uracillal; 15 - chntozin-nal; a, b - az eredeti DNS-molekula komplementer nukleotidlánca; a ', b' - komplementer kötések alapján újonnan komplett DNS-nukleotidláncok; be - •

RNS nukleotid lánc.

stabil, molekulatömege 6-8-10 millió. A sejtosztódások közötti időszakban a DNS-molekulák RNS-molekulákat termelnek.

Az RNS egy nukleotidláncból áll, és mindegyik negatív töltésű. Az azonos töltések visszatükröződése miatt az RNS-lánc meghosszabbított állapotban van, szabálytalan redőket képezve. Ha a töltéseket bármelyik szer eltávolítja, akkor az RNS lánc koagulálódik.

Az RNS képződése egy kettős DNS-szál elkülönítésével kezdődik. Az egyetlen DNS-szál nukleotidjait a környezetből komplementer nukleotidok kapcsolják össze; csak adenin a timin helyett (mint a DNS kialakulásakor) csatlakozik az uracilhoz. Между присоединенными нуклеотидами устанавливается связь, после чего вся цепочка новообразованной РНК отходит от ДНК, а последняя «штампует» новую молекулу РНК (рис. 2). РНК передает информацию о последовательности нуклеотидов в ДНК и непосредственно участвует в синтезе бел ков. В клетке находится несколько разновидностей РНК: транспортная — наиболее низкополимерная; информационная — более высокополимерная и рибосомаль-ная — самая высокополимерная РНК (с молекулярной массой 1,5—2 млн.). Все они участвуют, хотя и по-разному, в синтезе белков.

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), так же как белки и нуклеиновые кислоты, — обязательная составная часть всех живых организмов. Биологическая роль этого соединения определяется присутствием двух фосфорсодержащих групп. Под воздействием фермента эти группы одна за другой легко отщепляются с освобождением большого количества свободной энергии, которая используется для осуществления различных физиологических функций клетки. Таким образом, АТФ является аккумулятором энергии.

Неорганические вещества главным образом представлены водой и различными минеральными вещеествами. Вода — необходимая составная часть клеток. Она находится в свободном и связанном состоянии. Свободная вода (95%) — растворитель. В форме водных растворов в клетку поступает ряд веществ из внешней среды, и с водой из клетки выводятся продукты обмена. Свободная вода образует также среду, в которой протекают многие реакции, а благодаря своей теплоемкости предохраняет клетку от резких колебаний температуры. Связанная вода вместе с другими веществами участвует в образовании ряда морфологических компонентов клетки. Она входит в состав сольватных оболочек и удерживается молекулами белка при помощи водородных связей. Значение воды в жизни клеток ярко демонстрируется тем фактом, что смерть при ее отсутствии наступает раньше, чем при отсутствии пищи. Количество воды в клетке колеблется от 60 до 80%. Это зависит от вида клетки, ее состояния и возраста. Так, в эмбриональных тканях воды значительно больше, чем в клетках взрослого организма.

Минеральные вещества вместе с органическими участвуют в обмене веществ. Среди минеральных веществ особенно большое значение имеют соли. Наиболее распространены в животных тканях соли угольной, соляной, серной и фосфорной кислот. Минеральные соли, растворимые в жидкостях, обусловливают осмотическое давление, от которого зависит проникновение веществ из клетки и внутрь нее, перемещение веществ внутри клетки и другие явления. Соли влияют на коллоидное состояние высокомолекулярных веществ клетки, что отражается на ее физических свойствах. Растворимые минеральные вещества поддерживают кислотно-щелочное равновесие, определяя таким образом реакцию среды, которой в значительной мере определяется течение сложных превращений веществ, связанных с осуществлением жизненных процессов в клетке. Например, белки, обладающие амфо-терными свойствами, в кислой среде ведут себя, как щелочи, а в щелочной — как кислоты. Некоторые минеральные вещества приобретают большое значение в соединениях с органическими веществами. В отдельных тканях минеральные вещества играют механическую роль, придавая им прочность и крепость.

Все названные выше элементы и вещества образуют в клетке сложную единую систему, в которой изменение одних компонентов влечет за собой изменение других частей этой системы.

Физическое состояние веществ, составляющих клетку. Клетка является неоднородной системой. Разные ее компоненты имеют различное агрегатное состояние и обладают поэтому различными показателями вязкости, эластичности, электропроводности, преломления и пр. Многие из этих свойств непостоянны и меняются с изменением состояния химических веществ. Некоторые вещества находятся в клетке в виде истинных растворов, когда растворенное вещество находится в состоянии молекул или ионов. Большинство веществ в клетке образует коллоидные растворы, то есть растворы, в которых частицы рассеянного вещества достигают относительно больших размеров — от 1 до 100—500 нм (миллимикрон). Чем меньше частица, тем выше сила адсорбции — способность частиц удерживать другие вещества. Адсорбция играет важную роль в жизни клетки. С адсорбции в клетке начинается большинство реакций, связанных с дыханием, питанием и другими процессами. Это же явление обусловливает согласованное действие различных ферментов, в результате чего усиливается или замедляется обмен веществ и пр.

Коллоидные растворы представляют всегда двухфазную систему: одна фаза — растворитель (дисперсионная среда), а другая — рассеянные в растворителе коллоидные частицы (дисперсная фаза). Диспергированные частицы

Ábra. 3. Схема строения геля:

1 — мицелла; 2 — часть ее, лишенная соль-ватной оболочки; 3—сольватная оболочка; 4 — дисперсионная среда.

Ábra. 4. Схема коацервации:

1 — коллоидная частичка; 2 — плотный

слой и 3 — разреженный слой сольватной

оболочки; 4 — дисперсионная среда.

мицеллы имеют разнообразную форму (шарообразную, овальную, удлиненную). Благодаря одноименному электрическому заряду и сродству к растворителю мицеллы находятся во взвешенном состоянии. Коллоиды, устойчивость которых обусловлена только зарядом, называются гидрофобными.

В отличие от них гидрофильные коллоиды более устойчивы, так как их мицеллы способны притягивать к себе молекулы воды, образующие вокруг них водный чехол (сольватная оболочка). Он вместе с зарядом препятствует слипанию мицелл. В том случае, когда дисперсная фаза распадается на отдельные мицеллы, коллоидный раствор приобретает более или менее вязкую консистенцию. Тогда говорят, что коллоидный раствор находится в состоянии золя (solvo— растворять).

При снятии заряда с частичной потерей водной оболочки мицеллы гидрофильных коллоидов сливаются, но лишь теми участками, где нет водной оболочки. В результате дисперсная фаза образует подобие решетки, в петлях которой находится растворитель. Таким образом, в данном случае дисперсная фаза и дисперсионная среда не отделяются одна от другой. Этот процесс называется желатинизацией, а сам раствор — гелем или желем (рис. 3). В результате желатинизации вся клетка в целом или отдельные ее части приобретают консистенцию плотного студня и становятся упругими и эластичными, подобно застывшему желатину. Процесс желатинизации обратим. При простом встряхивании или других воздействиях мицеллы, образующие дисперсную фазу геля, снова приобретают заряд, связь их нарушается и раствор разжижается, то есть гель снова переходит в золь. Этот процесс называется тиксотропией. Переход золя в жель (гель) и обратно происходит, например, при амебовидном движении клеток. Под влиянием электролитов, высоких температур и других внешних воздействий коллоиды могут терять заряд, но тогда частицы слипаются одна с другой и выпадают в осадок, то есть происходит разделение дисперсной фазы от дисперсионной среды. Этот процесс называется коагуляцией (coagulatio — свертывание). В результате коагуляции нередко в клетке образуются видимые под микроскопом структуры: зернистость, нитчатостьидр. Процессы коагуляции наблюдаются при неблагоприятных воздействиях и могут быть обратимы, но при смертельных изменениях клетки этот процесс становится необратимым.

В коллоидных растворах может происходить также коацервация. При этом мицеллы утрачивают наружный слой сольватной оболочки и сливаются при помощи ее внутренних слоев. В результате образуются крупные агрегаты — коацерваты, которые, однако, не сливаются друг с другом, как при коагуляции (рис. 4). Коацерваты в отличие от коагулята и геля имеют жидкую консистенцию. В клетке они имеют вид гранул. Часто гранулы коацерватов образуются под влиянием внешних агентов (некоторые красители), проникших в клетку. Это является защитной реакцией нормальной клеткич При ее повреждении коацервации и гранулообразования в ответ на введение инородных веществ не происходит. Коацервация, согласно гипотезе А. И. Опарина, сыграла важную роль в процессе возникновения жизни. В зависимости от физиологического состояния клетки (подвижности, интенсивности процессов питания и выделения, степени раздражимости), а также под влиянием воздействий внешней среды в коллоидных системах клетки процессы коагуляции, желатинизации и тиксотропии непрерывно сменяют друг друга. В живой клетке благодаря особой, исторически сложившейся организации живого вещества эти процессы могут быть пространственно разобщены и совершаться одновременно. Таким образом, цитоплазма клетки и отдельные ее частицы в одни периоды жизни являются жидкими, в другие — плотными.
<< Előző Következő >>
= Ugrás a tankönyv tartalmához =

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ И ЕЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

  1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛОКА
    Плотность — масса молока при 20°С, заключенная в единице объема (кг/м3). У коров она колеблется в пределах 1027— ШЗГкоз^ 1027^1038, овец~^~1034-1038, кобылиц — 1033-1035, буйволиц — 1028-J.030. Данное свойство молока обусловливается плотностями его компонентов (кг/м3): молочного жира — 920, лактозы — 1610, белков — 1390, солей — 2860, сухого остатка молока — 1370, сухого обезжиренного остатка —
  2. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА МОЛОЧНУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ, ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА МОЛОКА
    Молочная продуктивность, органолептические, физико-химические и технологические свойства молока зависят от периода лактации, породы, возраста, качества кормления, условий содержания, состояния здоровья, режима доения, моциона, времени года, индивидуальных особенностей лактирующих животных. Периоды лактации. Лактацию, с точки зрения изменения состава и свойств молока, можно разделить на 3
  3. Химический состав воды. Загрязнение воды: физическое, химическое, бактериологическое. Способность водоисточников к самоочищению
    Химический состав воды. В природе вода практически всегда содержит большее или меньшее количество растворенных в ней минеральных солей. Степень и минеральный состав воды определяются характером почвы или грунтов, прилегающих к водоносным слоям или поверхностным водоисточникам. Количество минеральных солей, содержащихся в воде, выражается в мг/л. Органические вещества. Из них самые важные —
  4. Физико%химические особенности
    Изучение анатомии вирионов позволило получить много по лезной информации о химии и молекулярно биологических свой ствах элементарных вирусных компонентов. Иногда эти сведения позволяли понять предназначение, биологический (физиологи ческий) смысл образования тех или иных вирусных структур. Химическая структура вирусов по элементарному составу не позволяет выделить какие либо
  5. Физико-химическая и физиологическая регуляция КОС
    В организме постоянство pH поддерживается двумя путями: физико-химическим (за счет адекватного функционирования буферных систем) и физиологическим. Кроме буферных систем, к физико-химическим аспектам регуляции КОС относится тесное взаимодействие между кислотно-основным и электролитным балансом. Наиболее важную функцию в физиологической регуляции КОС выполняют дыхательная и мочевыделительная
  6. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
    Видовую принадлежность мяса животных можно определить по температуре плавления и коэффициенту рефракции (преломления) жира. Данные константы жира зависят от соотношения в жире предельных (насыщенных) и непредельных (ненасыщенных) жирных кислот. Кроме того, ставят реакцию на гликоген, реакцию преципитации и определяют йодное число. Определение температуры плавления жира. Капилляр диаметром
  7. Экспериментально-физиологическое, физико-химическое направление
    В России основоположником патологической физиологии как самостоятельной науки и предмета преподавания был физиолог-эксперименатор, ученик И.М. Сеченова В.В. Пашутин, возглавлявший с 1874 г. кафедру общей патологии медицинского факультета Казанского университета, а с 1878 г. — Санкт-Петербургской Медико-хирургической академии. В.В. Пашутин опубликовал в 1878 и 1881 гг. «Лекции общей патологии
  8. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
    Химический состав мяса весьма сложен и зависит от вида животного, возраста, пола, упитанности, уровня кормления и других факторов. Существенно изменяется химический состав мяса животных при тяжелых патологических состояниях. В химический состав мяса входят: вода, белки, жиры и липоиды, углеводы, экстрактивные вещества, минеральные вещества, витамины, ферменты и гормоны. Химический состав
  9. Органолептические и физико-химические показатели тушёной говядины разных производителей
    Шихалева К.А., Евангелист И. А. Научный руководитель: доцент кафедры общей химии и экологического мониторинга Гуменюк О.А. ФГОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины», г.Троицк Из более 100 наименований консервов мясоперерабатывающие предприятия выпускают в основном наименее трудоёмкую продукцию, к таким и относится говядина тушёная. Г овядина тушёная - это
  10. Химический состав почвы
    В настоящее время установлено, что в организме человека содержится около 60 различных химических элементов, что составляет около 0,6% от общего веса. Наличие микроэлементов хотя бы в небольших количествах постоянно связано с их ролью в усвоении азота и фотосинтеза. Только для поддержания нормального состава крови человека необходимо около 25 микроэлементов, а в состав грудного молока их входит
  11. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
    Химический состав меда весьма сложен и разнообразен (табл. 29). Он содержит свыше 100 необходимых для организма компонентов. Эти вещества могут быть представлены следующим образом: Как видно из таблицы, главные составные части меда — плодовый (фруктоза) и виноградный (глюкоза) сахара. Плодового сахара, как правило, больше (40%), чем виноградного (35%). Количество плодового и виноградного
Orvosi portál "MedguideBook" © 2014-2019
info@medicine-guidebook.com