Объем - клетка
Cтраница 4
Представим себе пограничный слой данной толщины, окружающий сферическую оболочку. Количество вещества, необходимое для этого слоя, будет расти пропорционально квадрату радиуса, а количества веществ, распределенных равномерно по всему объему клетки, будут расти пропорционально кубу. Если эти два типа веществ образуются в постоянном соотношении, как того требует химия, то создается относительный избыток вещества стенки, которая вследствие этого окажется фактически в сжатом состоянии, так что потенциальная энергия клетки, рассматриваемой в качестве механической системы, растет. Увеличение энергии продолжается по мере роста. Однако в тот момент, когда размер клетки удвоился по сравнению с начальным, избыточная энергия может быть устранена, и сжатие ликвидировано за счет перераспределения всего материала, в результате чего образуются две клетки, подобные первоначальной. Безусловно, существует чисто механическая необходимость осуществления такого процесса, и деление произойдет, если в системе имеются химические механизмы для соответствующего перераспределения. На этой стадии весь вопрос о цепных реакциях и свободных валентностях приобретает новый и очень важный аспект. Если свободные валентности имеются в клетке ( а наша настоящая цель - исследовать возможность того, что этот вездесущий и гибкий вид химической активности играет роль в обеспечении необычайно высокой реакционной способности клетки), то периодическое деление растущей клетки на две одинаковые клетки, представляющие собой точные копии исходной формы, требует постоянного увеличения числа свободных валентностей в системе в целом. [46]
Для растений очень важна функция заполнения внутреннего пространства, так как они, в отличие от животных, не могут передвигаться в поисках пищи и поэтому должны увеличивать свои размеры, чтобы лучше использовать энергию солнечного света. Жесткая клеточная стенка в сочетании с тур-горным давлением придает растительным клеткам большую прочность, позволяющую им достигать весьма значительных размеров; как правило, объем клетки у растения намного больше, чем у животного. [48]
Более темные тенелюбивые растения поглощают свет более эффективно, и их световые кривые должны подниматься вначале более круто. Если более высокая оптическая плотность обусловлена увеличенной концентрацией пигмента ( при условии, что концентрации всех остальных составных частей каталитического аппарата остаются постоянными), скорость фотосинтеза в момент насыщения, отнесенная к единице объема клеток ( или к единице площади листьев, принимая толщину последних за постоянную величину), должна быть одинаковой для гелиофильной и умбриофильной разновидностей, тогда как скорость этого процесса при световом насыщении, отнесенная к единице количества хлорофилла, должна быть ниже у более темных представителей. Фактически условия являются более сложными, потому что теневые листья часто бывают толще и клетки, выросшие в тени, оказываются большими, чем подобные им гелиофильные клетки. Об этом более детально будет идти речь в гл. Нижеследующие экспериментальные данные говорят о том, что скорость фотосинтеза в момент насыщения у тенелюбивых растений обычно значительно ниже, чем у светолюбивых, даже если ее отнести к единице объема или площади, не говоря уже о пересчете на единицу количества хлорофилла. Это указывает, что адаптация к слабому освещению, кроме увеличения концентрации пигмента, включает в себя также уменьшение количества одного из катализаторов, которые оказывают лимитирующее влияние на скорость фотосинтеза. Более низкий потолок скорости фотосинтеза теневых растений, соединенный с более крутым начальным подъемом, часто ведет к очень быстрому световому насыщению. [49]
Регуляция репликации основана на том, что PHKI, ингибитор репликации, нестабильна. РНК или, другими словами, количеству копий плазмиды, а концентрация PHKI, которая и определяет скорость взаимодействия с РНКП и частоту инициации, должна быть пропорциональна количеству копий плазмиды и обратно пропорциональна объему клетки. Когда клетки растут и увеличивается их объем, концентрация PHKI падает и становятся возможными новые раунды инициации. После того как произошла репликация, количество копий плазмиды возрастает и одновременно возрастает концентрация PHKI, что подавляет новые инициации до тех пор, пока рост клеток снова не приведет к достаточному разбавлению РНК-ингибитора. [50]
Страницы: 1 2 3 4