Том 1 (1109823), страница 23
Текст из файла (страница 23)
С его помощью вещества могут двигаться против градиента концентрации. Одной из наиболее важных систем активного транспорта в животных клетках является патрисио-калиевый насос, который поддерживает в цито- плазме низкую концентрацию ионов натрии и высокую концентрацию ионов калия. Контролируемое движение веществ в клетку н из клетки может происходить с помощью эндоцнтоза и экзоцитаза— процессов транспортировки в пузырьках. Эндоцитоз твердых веществ называют фагоцитозом, а растворенных — пинощстозом. Обмен веществ между растительными клетками может осуществляться через плазмодссмы — тонкие тяжи цито- плазмы, — связывающие между собой протопласты соседних клеток.
Такое движение называют симпластным транспортом. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА А!Ьеги В., Вюу В., Ее»и Д, Всуг М., ВаЬеги К., !чихал Х. Еьс Мо!есп)ш В!ай!81 оНЬе Се! 1, Озс!зпб Рпьйэйпй, 1пс., Хеи Уогй, 1983. Имеется перевод: Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки. В 5 томах. — Мл Мир, 1986, 1987. Большая книга, посвященная молекулярной биологии клетки и функциям клеток миогоклеточных оргзниэмов (жижжных и рзстений). Поистине современный подход к клетке, прекрасные иллюстрации.
Книга написана как вводный курс в биологию клетки. Сюит Е„Сгат Еу.с ТЬе Емепсе о! Огйапсс СЬепсвггу, Адд!эоптисэ1еу Раыиыпй Со. „Везбшд, Мзм., 1978. Вводный курс, в котором подчеркиваются стороны органической химии, имеющие отношение к процессзм жюни. Силе А. С.
Сед РЬуио1айу, 51Ь еб:, ЪЧ. В. Бзапс!егэ Со., РЫабе1- рыа, 1979. Изложены основные проблемы физиологии клетки, книга предназначена для более подготовленных читателей. Силл!ля В. Е. К, ВаьагсЕс А. И'. бббэ.): 1пгехсейп1зг Сапппип!сэбопэ ш Р(эппл Бсаб!еэ оп РЬишзс)езшзсз, Брппйег-Ъ'ех!зй, арест Уагй, 1976. Прекрасная серия обзоров, написанных ведущими специалистами„о структуре и возможных функциях плзэмодесм.
ПРИЛОЖЕНИЕ ИМБ ИБИЦИЯ Молекулы воды обладают замечательной способностью к сцеплению, поскольку два их конца имеют различные заряды. Благодаря этой же разнице молекулы воды имеют сродство как к положительно, так и отрицательно заряженной поверхности. Многие крупные биологические молекулы, например целлюлоза, при увлажнении заряжаются и поэтому притягивают молекулы воды.
Способность молекул воды к адгезии определяет и другой важный биологический феномен, называемый иибибицией. Имбибиция (от латинского нпЬ1Ьеге — «впитывать»)— это поступление молекул воды в вещества, подобные древесине или желатине, которые в результате этога набухают и увеличиваются в объеме. Давления, развивающиеся вследствие имбибнцин, могут быть удивительно велики. Говорят, что камень для древнеегипетских пирамид добынали, забивая деревянныс капьплки в отверстия скал и затем смачивая их водой.
Разбухающая древесина создавала силу, которая разламывала каменную плиту. В живых растениях имбибиция происходит, в частности, в аеменах, которые в результате могут увеличиться в объеме во много раз. Силл(лх В. Е. 5. алс(М. И'. Вмегс !Лггаяпсссше зпс! 1Ье Вю!ойу а! Р!апс Се!!э, Сгзпе, Впээз1с й Со., 1пс., арест Ушй, 1975. Сборник электронных микрофотографий по ботанике с соответствующими комментариями. Е.еласхег А.
Е..: Рппс!р1еэ о! ВюсЬепаэсгу, туоПЬ Раьйэдегэ, Епс., Хесч Уогй, 19ех. Имеется перевод: Ленинджер А. Основы биохимии. В 3 томах. — Мл Мир, 1985. Вводный курс в биохимию; отличается ясностью изложения„в центре которого — живая клетка. Много сведений о медицинских и прзктичеисих путях применения. бгВпел Т. Р., Мс Сиду М.
Е,: Р!апг 81пьссаге зпд Оече!орспеп1: А Рю1опз1 зпд РЬуио!о8!сз! АрргозсЬ, ТЬе Мзсслй!ап Сатрапу, Бапбоп, 1969. Прекрасно иллюстрированный атлас по структуре и развитию клеток высших растений. Воыгмал Р. О.: Р!асн МегпЬгапеэ, Еойп ИЯ!еу зпд Бонч, 1пс., Ыен Ъ'обс, 1985. Современнзя монснрзфия о структуре и функции растительных мембран. у!итру" Р.
К., Соли Е. Е. (Ебэ.): ТЬе Вюсьепйэиу о! Р!апи: А Согпргейепмче Тгещ!эе, Уоь 1, ТЬе Иввс Сей, Ы. Е. Та1Ьест (Вд.), Асзбепнс Ргеээ, Ыесч Уог1с, 1980 Книга многих авторов о структуре и функпиях растительных клеток. Первая глана — вводная, обсуждается природа клетки как целого. Последующие главы аосвящены различным субклетачным компонентам. Рис. 5-2. Пример потока биологической энергии. Излучаемая энергия солнечного света образуется э резулыпате термо- ядеряых Реакций„происходящих е недрах Солнца. Хлоропласты, присут- стяующие ео эсех фотосинпмзируюивгх эукариотическиг клетках, поглощают эгпу энергию и используют ее, чпюбьг превратить еоду и двуокись углерода э углеэоды, такие, кюс глюкоза, крахмал и другие запасные аещесгпэа.
Кислород выделяется е окружающую среду как продуюп фотосиятетических реакций. Митохондрии — эрганелльь найденные эс всем эукцгиотических клетках, осу- щестэляпэп Распад эгпиг углеводов и запасают выделяющуюся при этом эне- ргию э виде молекул АТР. Этот щю- цесс, назыеаеиый клеточным дыханием, идет с потреблением кислорода и приао- дит гс обризоеанию двуокиси углерода и води, завершая тем самым цикл — — Фотосинтез — — - Клеточное Углеводы дыхание (богатые энергией) 02 Мнгохондрня С02 + Н20 (бедные энергией) АТР, используемый в бносннтеэе, активном транспорте, лэнжеинн, бнояюмннесненонн как отдельное, невесомое вещество, называемое «теплотой». Объект считался холодным или горячим в зависимости от того, сколько теплоты содержал; когда холодный объект помещался рядом с горячим, теплота переходила из горячего тела в холодное.
Когда по металлу били молотком, он становился теплым, поскольку теплота выходила на поверхность. Хотя идея о тепловом веществе была неверна, эта концепшт оказалась удивительно полезной. В последней четверти ХУ111 в. быстрое совершенствование паровой машины в значительной степени способствовало изменению научного представления о природе энергии. Энергия ассоциировалась с работой, а теплота и движение рассматривались как формы энергии. На этой основе были сформулированы основные законы термодинамики. Первый закан термодинамики звучит довольно просто: «Энергия может преаращатьсн из одной формы и другую, ио ие может возникать или исчезагпь».
В машинах, напркмер, химическая энергия (угля или бензина) превращается в тепловую энергию, которая затем частично превращается в механическую (кинетическую энергию). Часть этой энергии снова превращается в тепло за счет трения, возникающего при движении, а другая часть остается в машине в виде отходов. К сожалению, тепло машины или парового двигателя, а также тепло, образующееся при трении или остающееся в виде отходов, не может совершать работу. Оно не может вращать шестеренки, поскольку рассеивается в окружагощем пространстве, но тем не менее оно является частью общего уравнения. Действительно, инженеры вычислили, что ббльшая часть энергии, производимой машинами, рассеивается беспорядочно в виде тепла; эффективность, т.
е. коэффициент полезного действия (к. п. д.), большинства их них не превышает 25'У«. Понятие о потенциальной энергии возникло в ходе исследований к. п. д. Считалось, что баррель нефти (142 л) или тонна угля обладают определенным количеством потенциальной энергии, которую можно выразить через количество тепла, выделяемого при нх сгорании. Эффективность превращения ротенциальной энергии в полезную зависит от типа трансформирующей энергетической системы. Хотя эти принципы были сформулированы для двигателей, работающих на тепловой энергии, онн применимы и к другим системам. Например„валун, поднятый на вершину холма, обладает потенциальной энергией.
В результате легкого толчка (энергии активации) он катится вниз с холма; при этом его потенциальная энергия превращается в энергию движения и тепло, образующееся при трении. Как упоминалось выше, и вода в ряде случаев обладает потенциальной энергией. Когда большая масса воды ггадает с вершины водопада или плотины, она может совершать работу, приводя в движение различные механизмы, например для помола зерна. Таким образом, потенциальнаа энергия воды в этой системе превращается в кинетическую энергию колес и шестеренок, а также в тепло, которое образуется в результате движения самой воды и вращения колес и механизмов. Свет и электричество — другие формы энергии. Свет можно превратить в электрическую энергию, а электрическую энергию можно превратить в сает, например, пропуская ток через вольфрамовую нить электрической лампочки.
Первый закон термодинамики гласит, что при энергообмене и взаимопревращениях энергия продуктов реакции плюс энергия, выделяемая в этих реакциях, всегда равны сумме энергий, которой обладали исходные компоненты реакций. С точки зрения биологии второй закон термодинамики наиболее интересен. Он предсказывает направление всех событий, участвующих в энергообмене, и поэтому называется «стрелой времени». Вот один из вариантов формулировки второго закона: «При всех зиергообмеиах или энергетических превращениях, если ие происходит потери энергии или подачи ее извне в сиснтму, потенциальная энергия иа конечном этапе будет всегда меньше, чем потенциальная энергия исходного сосгпояиия . Второй закон согласуется с повседневным опытом. Камень будет падать с горы, но никогда не поднимется на гору.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
