Клеточное движение

Движение электронов сквозь стенку клетки

Мельчайшая функциональная единица живого организма - за исключением возможных вирусных или бактериальных структур - это клетка, подразумеваемая как функциональная единица, поскольку она обладает собственными и независимыми жизнью и движением, и, таким образом, она в состоянии функционировать.

Жизненная среда, в которую погружены клетки - это интерстициальная жидкость, которая занимает все межклеточное пространство, позволяя осуществляться и передаваться клеточному движению.

Состав клетки обладает постоянными свойствами, так что каждый отдельный компонент может варьироваться только в определенных пределах, оставаясь все же внутри детерминированных процентных показателей, даже если и возможны физиологические изменения, выходящие за установленные границы.

Интерстициальная жидкость составляет так называемую “внешнюю межклеточную среду”; ее поддержание в оптимальном состоянии определяется как гомеостаз, или гомеостатическая функция.

Гомеостаз напрямую регулируется сердечным насосом через кровеносную систему; с ее помощью обеспечивается приток и отток жидкой составляющей (а также части твердой составляющей, растворенной или погруженной в жидкую составляющую). Дыхательная и печеночная функции заботятся об “очищении” кровяной компоненты, а пищеварительный аппарат о снабжении всеми необходимыми веществами, которые, будучи растворенными в интерстициальной жидкости, способствуют питанию клетки.

Выделительные системы способствуют поддержанию гомеостаза, удаляя все фильтраты, которые, останься они в организме, могли бы нарушить правильное процентное соотношение составных частей внутренней среды вплоть до отравления.

Клеточная компонента

Состоит из двух частей: ядра, содержащего нуклеоплазму, и цитоплазмы.

Ядерная мембрана покрывает ядро, а клеточная - цитоплазму, определяя границы клетки.

Сложное вещество, составляющее клетку, протоплазму, состоит из пяти основных элементов: воды, протеина, ионов или электролитов, липидов и углеводов. Эти элементы, будучи специально изучены, выявляют некоторые свойства, приводящие нас к микроэлементам, поскольку их расположение и состав являются одним из источников внутриклеточного движения.

Вода

С количественной точки зрения составляет основную часть протоплазмы, доходящую до 80%.

Вода позволяет растворенным веществам или суспензиям распространяться и / или течь в различные зоны внутриклеточной среды, обеспечивая их перемещение из одной области в другую, как внутри клетки, так и изнутри наружу и наоборот.

Она участвует в образовании того, что называется “коллоидным состоянием”, в котором вода становится главным элементом для образования геля или золя (в зависимости от изменения клейкости), что в свою очередь связано с большим или малым количеством электролитных ионов, протеиновых и липидных макромолекул, растворенных в ней или находящихся в виде суспензии.

Состояние золь

Столкновения свободных макромолекул происходят совершенно произвольно; эти условия, на том основании, что движение допускается несвязанностью макромолекул, вызывают состояние малой плотности и вязкости, определяемое как состояние золь.

Состояние гель

Состояние гель предполагает случай, когда молекулы образуют между собой связи, влекущие формирование решетки, которая, удерживая некоторое количество воды в своей сетке, способствует увеличению вязкости.

Эти изменения состояния, определяемые термином тиксотропия, вызываются разнообразными факторами, внешними (напр., колебания температуры) или химическими, которые нарушают баланс между электрическими зарядами (как в случае с солевыми растворами), приводя к образованию осадка, суспензий и пр.

Поскольку жизнь предполагает постоянный обмен, какое бы то ни было положение не может считаться устойчивым в узком смысле слова.

В действительности любое мгновенное состояние представляет собой точный функциональный момент, включенный в состояние, непрерывно колеблющееся в зависимости от ферментативных функций.

Единственной неизменной вещью остается структурная база, которая может изменить форму или плотность, всегда сохраняя как бы то ни было свою физико-химическую основу, хотя бы она и была способна на огромную “гибкость” в сфере своего молекулярного устройства.

Протеин

В основе макромолекулярных соединений лежат четыре простых основных элемента (азот, углерод, водород и кислород) и их случайные сцепления с другими элементами, такими как железо, фосфор и сера, или же с неорганическими соединениями. Протеиновые образования являются основой жизни: каждый же протеин производится соединением аминокислот.

Стуктурные протеины

Участвуют в образовании таких структур как волосы. Присутствуют в мембране клетки, в мембране ядра, в мембране эндоплазматических ретикулумов, в митохондриях, во всех структурах с функцией опоры, обволакивания, вмещения благодаря характерному нитевидно-волокнистому строению, обеспечивающему этим протеинам ретикулярное расположение (наподобие ячейкам сети), самое подходящее, чтобы сообщить клеточным стенкам высокие механические свойства сопротивления, поддержки и сдерживания.

Энзиматические протеины

Контролируют метаболические функции клетки; для выполнения этой задачи имеются различные типы энзиматических протеинов в разных частях клетки.

Нуклеопротеины обнаруживаются как в ядре, так и в цитоплазме; они “контролируют” общую деятельность клетки и передачу наследственных признаков (генов).

Ферментные протеины имеют строение отличное от типичного волокнистого строения структурных протеинов; их шарообразная форма является результатом соединения нескольких молекул, первоначально растворенных во внутриклеточной жидкости. Их главное предназначение: служить катализаторами внутриклеточных химических реакций (ускоряют или замедляют химическую реакцию).

Эти молекулярные соединения ответственны за важные функции, получающие название по имени того субстрата, на который они воздействуют. Речь, следовательно, пойдет о:

n коллагенезе, когда взаимодействующий субстрат - коллаген

n оксидоредуктазах, когда катализируются окислительно-восстановительные реакции

n трансферазах, когда идет перемещение групп из одного соединения в другое

n изомеразах, когда катализируется полимеризация

n гидролазах - энзимах гидролиза

n лигазах (синтетазах) - энзимах объединения

n лиазах, катализаторах присоединения и отщепления групп, соединенных двойной связью.

Ионы или электролиты

Это вещества, растворенные в клеточной и интерстициальной жидкости; обладают позитивным или негативным электрическим зарядом и необходимы для правильного развития некоторых клеточных систем, так как позволяют передавать импульсы электрохимического происхождения.

Ионы, без которых немыслима клеточная активность, это ионы калия, ионы магния, ионы фосфата и сульфата, бикарбоната кальция, маленькие количества натрия и хлора. Эти ионы, растворенные в воде протоплазмы, способствуют клеточным химическим реакциям, в особенности для неорганической составляющей.

Липиды

Все соединения, нерастворимые в воде, классифицируются как липиды. Они обладают этим свойством благодаря своему строению: длинным молекулярным цепям, состоящим из нециклических углеводородов, неполярным и водоотталкивающим.

В категорию липидов входят натуральные жиры (триглицериды), стероиды (кортизонные) и стиролы (холестиролы).

Живая клетка содержит в среднем 2-3% жиров, которые, будучи водоотталкивающими и гидрофобными, участвуют в образовании мембран, разделяющих разные части клетки, делая эти перегородки практически водонепроницаемыми.

Функция мембраны - обеспечивать организованный обмен, ограничивая переход веществ, растворимых в воде, из одной части мембраны в другую ее же часть.

Углеводы

Клетки не располагают большими количествами питательного материала: общее количество углеводов, постоянно присутствующих внутри клетки, не превышает, как правило, 1,1% общей массы клетки.

Этот процент, как бы он ни был низок, все же постоянно присутствует в форме глюкозы в интерстициальной жидкости, в таком виде, что клетка всегда может ею воспользоваться. На внутриклеточном уровне складирование углеводов происходит посредством запасания гликогена (нерастворимого полимера глюкозы).

Глюциды (принадлежащие по своему воздействию к диапазону углеводов) являются соединениями, состоящими из углерода, водорода, и кислорода, и могут находиться в растворимой форме как очень маленькие молекулы, или же связываться между собой с тем, чтобы образовывать полимеры значительных размеров.

Распад глюкозы и ее употребление (в качестве горючего) облегчаются присутствием ферментов в цитоплазме. Распад глюкозы на молекулярные фракции внутри митохондрии приводит к образованию энергии, необходимой для жизнедеятельности клеток.

Движение и обмен во внутриклеточной и межклеточной жидкости

Своей жизнеспособностью клеточная среда обязана обмену веществ между внутри- и межклеточной жидкостями; между этими жидкостями происходят процессы обмена, протекающие без малейшего перерыва в течение всей жизни, замедляя или увеличивая скорость в зависимости от требований момента.

Механизмы обмена позволяют доставлять питательные вещества в клетку с исключительной скоростью. Аналогично доставке энергии и одновременно с ней происходит удаление отходов клетки, образующихся вследствие переработки элементов питания.

Обмен происходит благодаря постоянному “перемешиванию” межклеточной жидкости, которое производит сердечный насос, непрерывно обновляя жидкость в соприкосновении с клеточной стенкой и все время удаляя продукты катаболизма.

Условие наилучшего существования - возможность осуществления этих обменных процессов с одинаковой легкостью во всех частях тела.

Внутриклеточное движение

Внутри клетки существует движение, которое можно определить как внутриклеточное, поскольку оно влияет только на внутриклеточные структуры в их взаимосвязях.

Движения же, определяющие перемещение комплекса клетки внутри жидкой массы, в которую она погружена (интерстициальной жидкости), возникают, наоборот, благодаря средствам и механизмам транспортировки, которые занимаются переносом клеточного материала из одной зоны в другую.

При осмотре с помощью светового микроскопа проявляется легкое движение вибраторного типа, производимое маленькими частицами, названное броуновским и образующееся от столкновений макромолекул.

Движение, созданное цитоплазматическими течениями, связанное с миграциями внутриклеточных органов и обменом между внешней и внутренней частью клетки (осмотический обмен), видно под микроскопом. На внутриклеточные течения влияют внутренние и внешние факторы.

Собственная клеточная подвижность определяется и проявляется ритмическим способом всякий раз, когда действуют механизмы химической аккумуляции и/или высвобождения.

Такое проявление тесно связано с осмотической проницаемостью клетки.

Общее клеточное движение

Клеточное движение в человеке может рассматриваться как автономное и двойное.

1-ый тип

Относится к малодифферинцированным клеткам соединительной ткани и крови, не представляющим собой особые структуры, предназначенные для собственного движения. Ввиду близости к движению амебы это движение получило название амебовидного.

В этом случае клетка пользуется внешней средой (средой, в которую она помещена) как фиксированной точкой для сообщения себе движения посредством так называемой псевдоподии.

Специализация этого типа перемещения - например, диапедез, для перехода макромолекул из кровяного потока в ткани.

2-ой тип

Движение, связанное с собственными структурами клетки, как в случае с колеблющимися ресничками или жгутиком сперматозоида.

Дата добавления: 2015-07-24