Вакуолярна мембрана

Найімовірніше, Вакуолярна мембрана (у відношенні як своєї будови, так і виконуваної нею функції) багато в чому подібна до цитоплазматичної мембрані, навколишнього клітку. Тому можна розглядати вміст вакуолі таким чином, як якщо б воно знаходилося поза клітини. У всякому разі, в рамках цієї викладу найбільш істотним є та обставина, що освіта рідини в клітці ми можемо тепер пов’язувати з колоїдними взаємодіями і, таким чином, розглядати цей процес як закономірний наслідок, що випливає з властивостей гідрофільних колоїдів цитоплазматичного матриксу клітини. Після утворення вакуолі обмін речовин через її мембрану підпорядковується тим самим закономірностям, які визначають обмін клітини в цілому (гл. II і XV).

З проведеного обговорення стає очевидним присутність в цитоплазмі двох»типів»води: пов’язаної (міцно утримуваної колоїдними частинками) і вільною. Передбачається, що неструктурована (або вільна) вода постійно виділяється в вакуолі і що частина присутньої в цитоплазмі води»пов’язана»білками цитоплазми. У сильно зневоднених клітинах, таких, наприклад, як спори або насіння, вільна вода абсолютно відсутній. Всі гідрофільні гелі після висушування жадібно поглинають воду. Тенденція колоїдних частинок до утворення гідратних оболонок настільки велика, що гідрофільні гелі набухають з великою силою. Дійсно, развиваемое при цьому тиск у деяких випадках достатньо для того, щоб зруйнувати стінки сталевого судини.

Молекули води, що входять до складу колоїду, утворюють вельми впорядковану структуру. Хоча ця структура не є кристалічної, деякі її властивості близькі до властивостей льоду. При набуханні висушених колоїдів також відбувається упорядкування молекул води і утворення структур, що нагадують крижані кристали. Завдяки цьому досить велика кількість води в клітинах виявляється»структурованим», причому характер утворюється структури визначається природою і будовою колоїду. Багато клітини переносять заморожування без пошкоджень (важливо, щоб при цьому не відбувалося утворення великих кристалів льоду). Тому можна думати, що вода в цих клітинах ще до заморожування перебувала в високоупорядоченной стані. Заморожування і відтавання майже зовсім не змінюють життєздатності добре просушеного суперечка і насіння. Ймовірно, вся вода, що міститься в таких клітинах, є пов’язаною і характеризується напівкристалічного структурою.

Здатність гідрофільних колоїдів утримувати воду важлива для життя взагалі. Вся метаболічна активність клітин залежить від наявності водного середовища; тому очевидно, що структура, яка дозволяє клітині підтримувати певну форму і разом з тим надає їй високу стійкість до висушування, забезпечує їй найбільші шанси на виживання. Здатність клітин переходити з метаболічно активного стану (гідратований колоїд) у функціонально неактивний, але стабільний стан (спору) можлива лише тому, що вода в цих об’єктах може існувати як у вільному, так і в зв’язаному стані. Кількість зв’язаної води, що міститься в колоїдах, виявляється достатнім для підтримки внутрішньої організації суперечки, так що при достатній гідратації вона продовжує своє зростання. У той же час видалення слабко пов’язаних гідратних оболонок негайно ж викликає призупинення обміну речовин і переводить клітку в покоїться стан. Цікавою галуззю дослідження є вивчення питання про те, чому деякі клітини легко переносять такі зміни свого стану, в той час як інші при цьому гинуть. Причини, що визначають існування цих відмінностей у властивостях клітин, в даний час ще зовсім невідомі.

Посилання на основну публікацію