ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Каталитические системы клетки из "Курс физиологии растений Издание 3" Изучение свойств ферментов позволяет более глубоко проникнуть в сложный комплекс процессов обмена веществ, составляющих основу той или иной физиологической функции. По образному утверждению А. Н. Баха, изучение ферментов может служить ключом к познанию закономерностей химических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организмов. В соответствии с этим одно из основных направлений современной энзимологии состоит Б изучении биологического значения ферментов, выяснения их роли в физиологических отправлениях организма. [c.54] Выше уже подчеркивалось, что в живой клетке совершается бесконечно сложный комплекс различных реакций и процессов. [c.54] Самосохранение этой системы, ее способность к самовоспроизведению могут быть обеспечены лишь при условии, если эти реакции протекают строго закономерно, в определенной последовательности и согласованности. Отдельные звенья этой цепи должны быть синхронизированы друг с другом, находиться в динамическом равновесии, составляя единое целое. [c.54] В обеспечении этого функционального единства огромная роль принадлежит каталитически активным компонентам клетки. Постоянное взаимодействие с окружающей средой — непременное условие нормального функционирования клетки как живой системы. Любая частица вещества, поступающего внутрь клетки, может быть включена в обмен веществ, в общий метаболизм лишь при участии соответствующих природе этой частицы ферментов. [c.54] В настоящее время имеются обширные экспериментальные данные, свидетельствующие о важном значении ферментативных процессов в определении характера взаимодействия растений с биологическими и абиотическими условиями внешней среды. [c.54] Здесь же можно подчеркнуть исключительно большое влияние, которое на деятельность каталитического аппарата клетки оказывает общее физико-химическое состояние протоплазмы. Согласно Опарину, структурные свойства протоплазмы необходимо рассматривать как фактор, регулирующий ход процессов обмена веществ клетки. Вместе с тем характер самой структуры является непосредственным следствием того сложного сочетания биохимических процессов, которые в данной клетке осуществляются. Таким образом, структура протоплазмы — система динамическая, лабильная. Равновесие в этой системе поддерживается только за счет сохранения определенного соотношения скоростей протекающих в ней процессов. [c.55] Термином структура объединяются не только различные виды органоидов и грубо дисперсные фазы протоплазмы, но и внутренние структуры белковых и других мицелл и разнообразных межмицеллярных соединений, совокупность которых и составляет химическую основу протопласта. Особое значение протоплазменных структур для обмена веществ, для всей сложной организации протоплазмы состоит в том, что они обладают огромной суммарной поверхностью, на которой и развертывается основная деятельность каталитически активных агентов живой клетки. Большая часть этих поверхностей принадлежит мембранам органоидов, эндоплазматической сети и другим компонентам протоплазмы. Мембраны же, как уже указывалось, обладают весьма высокой и притом разнообразной физико-химической активностью, выражающейся, в частности, в способности обратимо связывать различные химические соединения в том числе и ферменты. В связывании различных ферментов мембранами протоплазменных структур и заключена причина того, что именно здесь и сосредоточена основная энзиматическая активность клетки. [c.55] Существенно изменяется благодаря этому и скорость диффузии к адсорбированным ферментам различных соединений, а также скорость диффузии продуктов реакции от поверхности внутрь органоидов, в цитоплазму и т. д. [c.56] Большое значение имеют процессы связывания и высвобождения ферментов как фактор, регулирующий проницаемость самих мембран. В исследованиях, проведенных с митохондриями, показано, что проницаемость их мембран, определяющая их способность к набуханию и сокращению, зависит от pH среды и содержания в ней ряда метаболитов, в том числе и соединений, образующихся в ходе окислительных процессов, протекающих в самих митохондриях. Иными словами, проницаемость мембран митохондрий определяется окислительной деятельностью этой категории органоидов. Таким образом, сосредоточенные в мембранах митохондрий ферменты не только регулируют функции последних, во и через влияние на проницаемость контролируют скорость поступления в них метаболитов и удаления продуктов реакций (см. в гл. Дыхание ). [c.56] Из изложенного выше следует, что деятельность каталитических механизмов клетки теснейшим образом связана и зависит от общего состояния протоплазмы и многочисленных видов содержащихся в последней структур. В свою очередь, состояние самих протоплазменных структур обусловлено направление.м и интенсивностью осуществляющихся в них ферментативных реакций. [c.56] Во взаимообусловленности формы и процесса и состоит основная специфическая особенность живой протоплазмы, которой обеспечивается возможность функционирования этой крайне сложной, гетерогенной в химическом и морфологическом отношениях системы, как диалектически единого целого. [c.56] Вернуться к основной статье