Концепции современного естествознания. Биология. Анисимов А.П. - 26 стр.

UptoLike

Составители: 

У позвоночных животных и человека опорные соединительные ткани имеют в
межклеточной основе специальный волокнистый белок коллаген (при вываривании
костей, сухожилий или связок он набухает и дает клей, отсюда и название белка - клей
дающий). В костях межклеточная коллагеновая основа для большей твердости
минерализована солями кальция. Имеются опорные белковые микронити и
микротрубочки и в самих клетках, они придают клеткам определенную форму,
поддерживают отростки (например, в нервных волокнах).
В клетках мышечной ткани имеются специальные сократительные нити -
миофибриллы, которые обеспечивают сокращение клеток и всей мышцы. Каждая
миофибрилла сложена из молекул белков двух основных видов - актина и миозина
(рис. 7). Актин образует прочные микронити, по которым буквально шагают ножки
миозина. Каждый шаг - это изменение третичной структуры молекулы миозина, его
обратимая денатурация под действием энергии АТФ. Когда одна ножка, зацепившись
за микронить, изгибается, другая ножка распрямляется и цепляется за новое место на
микронити. Потом они меняются ролями - первая ножка отцепляется от микронити и
распрямляется, а вторая изгибается и подтягивает нить. Каждый шаг требует энергии
АТФ. Таким образом, при наличии АТФ ножки быстро бегут вдоль микронити, а
точнее - тянут нить к себе, так как обращенные в разные стороны пучки миозина
скреплены хвостиками, и ножки разных пучков тянут свои микронити в
противоположных направлениях (см. рис. 7).
Рис. 7
Главное, что следует вынести из описания мышечной функции, это понимание
простой физико-химической сущности движения, которая сводится к изменению
объемной формы молекулы белка миозина. Эта форма, или третичная структура, в свою
очередь зависит от силы химических связей внутри молекулы. При энергетическом
разряде от распада молекулы АТФ сила связей резко, но кратковременно изменяется -
молекула «вздрагивает» (сгибается и тут же разгибается), совершая работу. Суть
реакции миозина настолько проста, что воспроизводится in vitro («в стекле», в
пробирке, то есть в искусственных условиях) на чистых белках, выделенных из клеток,
или даже на мертвых клетках при добавлении АТФ. Добавим, что аналогичный
механизм движения, но с другими белками, известен для ресничек и жгутиков,
которыми снабжены многие одноклеточные организмы (например, инфузория),
сперматозоиды, некоторые покровные (эпителиальные) ткани. Итак, движение -
важное проявление жизни - имеет вполне материальную сущность.
        У позвоночных животных и человека опорные соединительные ткани имеют в
межклеточной основе специальный волокнистый белок коллаген (при вываривании
костей, сухожилий или связок он набухает и дает клей, отсюда и название белка - клей
дающий). В костях межклеточная коллагеновая основа для большей твердости
минерализована солями кальция. Имеются опорные белковые микронити и
микротрубочки и в самих клетках, они придают клеткам определенную форму,
поддерживают отростки (например, в нервных волокнах).
        В клетках мышечной ткани имеются специальные сократительные нити -
миофибриллы, которые обеспечивают сокращение клеток и всей мышцы. Каждая
миофибрилла сложена из молекул белков двух основных видов - актина и миозина
(рис. 7). Актин образует прочные микронити, по которым буквально шагают ножки
миозина. Каждый шаг - это изменение третичной структуры молекулы миозина, его
обратимая денатурация под действием энергии АТФ. Когда одна ножка, зацепившись
за микронить, изгибается, другая ножка распрямляется и цепляется за новое место на
микронити. Потом они меняются ролями - первая ножка отцепляется от микронити и
распрямляется, а вторая изгибается и подтягивает нить. Каждый шаг требует энергии
АТФ. Таким образом, при наличии АТФ ножки быстро бегут вдоль микронити, а
точнее - тянут нить к себе, так как обращенные в разные стороны пучки миозина
скреплены хвостиками, и ножки разных пучков тянут свои микронити в
противоположных направлениях (см. рис. 7).
Рис. 7




       Главное, что следует вынести из описания мышечной функции, это понимание
простой физико-химической сущности движения, которая сводится к изменению
объемной формы молекулы белка миозина. Эта форма, или третичная структура, в свою
очередь зависит от силы химических связей внутри молекулы. При энергетическом
разряде от распада молекулы АТФ сила связей резко, но кратковременно изменяется -
молекула «вздрагивает» (сгибается и тут же разгибается), совершая работу. Суть
реакции миозина настолько проста, что воспроизводится in vitro («в стекле», в
пробирке, то есть в искусственных условиях) на чистых белках, выделенных из клеток,
или даже на мертвых клетках при добавлении АТФ. Добавим, что аналогичный
механизм движения, но с другими белками, известен для ресничек и жгутиков,
которыми снабжены многие одноклеточные организмы (например, инфузория),
сперматозоиды, некоторые покровные (эпителиальные) ткани. Итак, движение -
важное проявление жизни - имеет вполне материальную сущность.