Основы биохимии Том 1 - А. Ленинджер 1985

Биомолекулы
Клетки

Читатели могут задать вопрос: почему, приступая к обсуждению биохимии, мы начинаем с клеток? Конечно, некоторые из вас уже, возможно, изучали биологию клетки. Тем не менее начать с клетки необходимо, потому что большинство биохимических реакций в естественных условиях происходит именно в клетках, а не в колбах или пробирках. Основное различие между биохимией и «обычной» химией состоит в том, что биохимические реакции протекают в строго ограниченных условиях, заданных размерами клеток и их внутренней структурой, а также физическими и химическими условиями, совместимыми с жизнью клеток.

Обычные известные нам химические реакции проводят в реакционных сосудах, изготовленных из небиологических материалов, причем размеры этих сосудов несопоставимо больше величины реагирующих молекул. Кроме того, для обычных химических реакций иногда требуются высокие температуры или давления, активные реагенты или электрическая энергия; часто такие реакции проводят в органических растворителях. В отличие от химических биохимические реакции в живых клетках протекают в объемах, жестко ограниченных размерами клеток или их органелл, необычайно хрупкие стенки которых часто имеют толщину порядка нескольких молекул. Кроме того, биохимические реакции осуществляются только в водной среде при сравнительно низких постоянных температурах. Клетки не могут переносить экстремальной температуры или давления, экстремальной кислотности или присутствия соединений, обладающих высокой химической активностью. В дальнейшем, рассматривая химию биологических процессов, мы всегда должны помнить о размерах, строении и свойствах клеток, постоянно согласуя между собой представления химии и биологии клетки.

В этой главе мы остановимся на строении и биохимических свойствах клеток наиболее распространенных типов. В последующих главах некоторые аспекты этой проблемы будут рассмотрены более подробно.

Структура, затерявшаяся в цитоплазме клетки.

Сеть или решетка очень тонких нитей, образующих «основное вещество» животных клеток при чрезвычайно большом увеличении. Обычные методы электронной микроскопии не позволяли увидеть эту сеть - она была обнаружена лишь совсем недавно благодаря новому методу высоковольтной электронной микроскопии с очень высокой разрешающей способностью. На рисунке показана лишь незначительная часть цитоплазмы клетки, которая буквально пронизана этой сложной трехмерной сетью.