ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структурно-химическая организация живой клетки из "Химические основы жизни" Все биосистемы объединяет важный признак, вытекающий из особенностей их химического состава, — высокий уровень структурно-химичес-кой организации, которая рассмотрена ниже на примере структурно-химической организации живой клетки. [c.25] Промежуточное положение между биомономерами и биополимерами занимают гетероциклические соединения (витамины, коферменты, гем крови, хлорофилл растений и др.), которые по молекулярной массе ближе к биомономерам, но не являются подобно последним повторяющимися фрагментами биополимеров. [c.27] Взаимодействие макромолекул приводит к образованию супрамолеку-лярных структур (рибосомы, белки мышечных тканей, полиферментные ансамбли и др.). Супрамолекулярные структуры стабилизированы за счет как универсальных, так и специфических взаимодействий. [c.27] Следующая ступень организации клетки — ее органеллы (митохондрии, ядро, лизосомы и т. д.), отличающиеся относительной автономностью в выполнении ряда специальных функций, определяющих существование самой клетки (например, митохондрии производят энергию, лизосомы участвуют в превращении веществ). [c.27] Переход от простых биомолекул к сложным биологическим структурам основан на довольно простых физико-химических принципах самоорганизации. Такая самоорганизация обеспечивается внутри- и межмоле-кулярными взаимодействиями. Ковалентные связи обусловливают все многообразие и устойчивость биомолекул, Межмолекулярные взаимодействия (специфические и универсальные) придают биоструктурам достаточную подвижность (динамичность), участвуют в процессах укладки биомолекул в пространстве, организации надмолекулярных структур. [c.27] Все физико-химические взаимодействия между биомолекулами осуществляются в соответствии с принципом структурной комплементарности с шошты молекулярное узнавание , принцип ключ замок или рука—перчатка ), основанным на зависимости реакционной способности веществ от их пространственной конфигурации. Сложная структурная организация биомолекул объясняет уникальные свойства, присущие живой природе в отличие от неживой материи. [c.28] Для жизнедеятельности организмов очень важна роль воды. Немецкий физиолог Э. Дюбуа-Реймон заметил, что человек — это одушевленная вода . И действительно, на две трети наш организм состоит из воды. Даже в головном мозге, этом командном пункте, управляющем всеми нашими помыслами и поступками, содержится около 80 % воды. По выражению А. А. Покровского, вода является основной средой, а во многих случаях — участником бесчисленных химических реакций, лежащих в основе жизни . В этой среде протекают все сложные процессы превращения веществ, все процессы обмена. Причины уникальной роли воды для жизни следует искать в ее особых физико-химических свойствах, которые как нельзя лучше соответствуют биологическим функциям клеток (см. главу 15). [c.29] Здесь необходимо отметить, что в водных средах многие биомолекулы — биополимеры (белки, нуклеиновые кислоты, липиды, полисахариды), а также более сложные структуры клеток (биологические мембраны) — находятся в жидкокристаллическом состоянии, которое обеспечивает их одно- и двухмерную упорядоченность, способность к самоорганизации, спонтанному образованию строго упорядоченной структуры и ее самовоспроизведению. Это во многом объясняет процессы структурообразо-вания в биосистемах. [c.29] В живых организмах макромолекулы постоянно синтезируются заново и распадаются динамическое состояние этих процессов получило название обмена веществ и энергии. [c.29] Вернуться к основной статье