Вище ми познайомилися з різними за будовою і функціями клітинними структурами. Однак, взаємодіючи з навколишнім середовищем і відповідаючи на регуляторні стимули, клітина поводиться як цілісна структура. Про це свідчить однотипність реакції різних видів клітин на дію подразників, що викликають перехід клітини в порушену состояніе1.
Важлива роль у функціональному об'єднанні структурних компонентів і компартментов клітини належить властивостям живої протоплазми 2. В цілому її прийнято розглядати як особливу багатофазну колоїдну систему, або біоколлоідамі. Від банальних колоїдних систем біоколлоідамі відрізняється складністю дисперсної фази. Основу її складають макромолекули, які присутні або в складі щільних мікроскопічно видимих структур (органел), або в диспергованому стані, близькому до розчинів або пухким сетеобразной структурам типу гелів.
Будучи колоїдним розчином в фізико-хімічному сенсі, біоколлоідамі завдяки наявності ліпідів і великих частинок проявляє одночасно властивості відповідно емульсії і суспензії. На великих поверхнях макромолекул осідають різноманітні «домішки», що веде до зміни агрегатного стану протоплазми.
Між крайніми полюсами організації протоплазми у вигляді вузьких гелів і розчинів є перехідні стани. При зазначених переходах відбувається робота, в результаті якої здійснюються різні внутрішньоклітинні перетворення, -освіту мембран, збірка мікротрубочок або микрофиламентов з субодиниць, викид з клітки секрету, зміна геометрії білкових молекул, що приводить до гальмування або посилення ферментативної активності. Особливістю біоколлоідамі є також і те, що в фізіологічних умовах переходи протоплазми з одного агрегатного стану в інше (в силу наявності особливого ферментативного механізму) оборотні.
Назване властивість біоколлоідамі забезпечує клітці здатність при наявності енергії багаторазово здійснювати роботу у відповідь на дію стимулів.
ЗАКОНОМІРНОСТІ ІСНУВАННЯ КЛІТИНИ В ЧАСІ
Життєвий цикл клітини
Важливим компонентом клітинного циклу є мітотичний (проліферативний) цикл-комплекс взаємопов'язаних і узгоджених у часі подій, що відбуваються в процесі підготовки клітини до поділу і протягом самого поділу. Крім того, в життєвий цикл включається період виконання клітиною багатоклітинного організму специфічних функцій, а також періоди спокою. У періоди спокою найближча доля клітини не визначена: вона може або почати підготовку до мітозу, або приступити до спеціалізації в певному функціональному напрямку (рис. 2.10).
Тривалість митотического циклу для більшості клітин складає від 10 до 50 год. Тривалість циклу регулюється шляхом зміни тривалості всіх його періодів. У ссавців час мітозу становить 1-1,5 год, 02-періоду інтерфази -2-5 год, S-періоду інтерфази - 6-10 ч.
Біологічне значення мітотичного циклу полягає в тому, що він забезпечує спадкоємність хромосом у ряді клітинних поколінь, утворення клітин, рівноцінних за обсягом і змістом спадкової інформації. Таким чином, цикл є загальним механізмом відтворення клітинної організації еукаріотичного типу в індивідуальному розвитку.
Головні події митотического циклу полягають у редуплікації (Самоудвоение) спадкового матеріалу материнської клітини і в рівномірному розподілі цього матеріалу між дочірніми клітинами. Вказаних подій супроводжують закономірні зміни хімічної та морфологічної організації хромосом - ядерних структур, в яких зосереджено понад 90% генетичного матеріалу еукарі-отіческой клітини (основна частина внеядерная ДНК тваринної клітини знаходиться в мітохондріях).
Мал. 2.10. Життєвий цикл клітини багатоклітинного організму.
I - мітотичний цикл; II - перехід клітини в диференційоване стан; III - загибель клітини:
G1 - пресинтетичний період, G2 - постсинтетичний (предмітотіческій) період, М -мітоз, S - синтетичний період, R1 і R2 - періоди спокою клітинного циклу; 2с-кількість ДНК в диплоїдний набір хромосом, 4с -удвоенное кількість ДНК