Клетка как открытая система. Организация потоков вещества, энергии и информации в клетке. Специализация и интеграция кл многоклеточного организма

Клетка является основной единицей биологической активности. Она способна к самовоспроизведению в среде, не содержащей других живых систем. Эта наименьшая по объему стр-ра, к-ой присуща вся совокупность свойств жизни и к-ая может в подходящих условиях поддерживать эти свойства в самой себе, а также передавать их в ряду поколений.

Благодаря наличию потока информации клетка создает организацию, соответствующую критериям живого, сохраняет и поддерживает эту организацию во времени, не смотря на меняющиеся условия внешней среды, передает ее в ряду поколений. В потоке информации участвует ядро, макромолекулы, переносящие информацию в цитоплазму, цитоплазматический аппарат транскрипции. На завершающем этапе этого потока полипептиды, синтезированные на полисомах, приобретают третичную и четвертичную структуру и используются в качестве катализаторов или структурных белков. Кроме ядерного генома, основного по объему заключенной информации, в эукариотических клетках функционируют т.ж. геномы митохондрий.

Поток энергии у представителей разных групп организмов представлен внутриклеточными механизмами энергообеспечения – брожением, фото- или хемосинтезом, дыханием. Центральная роль в биоэнергетике клеток животных принадлежит дыхательному обмену. Он включает реакции расщепления низкокалорийного органического «топлива» в виде глюкозы, жирных кислот, аминокислот и использования выделяемой энергии для синтеза высококалорийного клеточного «топлива» в виде АТФ. Особенностью потока энергии растительной клетки служит фотосинтез – механизм преобразования энергии солнечного света в энергию химических связей орг-их в-тв.

Поток вещества – реакции дыхательного обмена не только поставляют энергию, но и снабжают клетку строительными блоками для синтеза разнообразных молекул. Ими служат многие продукты расщепления пищеварительных веществ. Особая роль в этом принадлежит центральному звену дыхательного обмена – циклу Кребса, осуществляемому в митохондриях. Через этот цикл проходит путь углеродных атомов большинства соединений, служащих промежуточными продуктами синтеза хим-их компонентов кл, а т.ж. переключение метаболизма клетки с одного преобладающего пути ну другой, например, с углеводного на жировой. Т.о., дых-ый обмен одновременно составляет ведущее звено потока веществ, объединяющего метаболические пути расщепления и синтеза углеводов, белков, жиров, нуклеиновых кислот.

Потоки информации, энергии и веществ осуществляются непрерывно и составляют необходимое условие существования клетки как живой системы.