Механізми інтеграції клітинного обміну

Визначення меж життя і смерті, оцінку ступеня життєздатності вмираючого органу слід, очевидно, виробляти, насамперед, на шляхах вивчення механізмів гомеостатичної регуляції в цілісному органі на рівні його окремих клітин і клітинних систем.

Механізми інтеграції клітинного обміну. Жива интактная клітина підтримує свій гомеостаз шляхом постійного обміну речовиною та енергією з навколишнім середовищем. Цей обмін здійснюється через зовнішню напівпроникну мембрану, виборча проникність якої до окремих іонів і молекул визначає асиметрію в іонному складі поза – і внутрішньоклітинної рідини: високу концентрацію іонів К+ та аніонів білка і низьку концентрацію іонів Na+ всередині клітини; низьку концентрацію іонів К+ і високу концентрацію іонів Na+ в позаклітинному просторі.

Вважають (Conway, 1960), що обмежена проникність мембран для іонів Na+ виробилася кліткою на ранніх щаблях філогенетичного розвитку, коли одноклітинні істоти перебували в морській воді з високим вмістом у ній Na+, та обмеження проникнення в них сильно гідратованого іону Na+ було необхідною умовою підтримання мінімального клітинного об’єму. Ці механізми, очевидно, зберігають клітини і складних організмів, що знаходяться в оточенні позаклітинної рідини з високою концентрацією іонів Na+.

Таким чином, підтримання гомеостазу в живій клітині зводиться, насамперед, до збереження її фізичної цілісності за рахунок постійного відкачування іонів Na+ (і води), які прагнуть проникнути в неї по концентраційному градієнту. Цю роботу клітина виробляє за допомогою, так званих біологічних насосів, що використовують енергію метаболічних реакцій.