Протоплазманың физика-химиялық қасиеттері

Протоплазма коллоидтарының тұтқырлығы олардың құрылымдық күйін және олардың арасындағы әрекет ететін күштерді сипаттайды. Протоплазманың тұтқырлығын зерттеу бұл көрсеткіш жасушаның физиологиялық белсенділігімен тығыз байланысты екенін көрсетті. Тыныштықтағы жасуша протоплазмасының биоколлоидтары күл күйіне сәйкес келеді, оның белсенді күйге өтуі протоплазманың тұтқырлығының гель түзілуіне дейін жоғарылауын тудырады. Протоплазма биоколлоидтарының мұндай терең қайта құрылуы олардың арасындағы Әртүрлі адгезия күштерінің (электростатикалық, сутегі, стерикалық), күшті және әлсіз әсер ететін, жақын және алыс қашықтықта әрекет ететіндігімен түсіндіріледі (Стокмайер, 1961). Протоплазманың тал сұйықтығы түріндегі ерекше мінез-құлқы жартылай қатты дененің бір мезгілінде құрылымдық тұтқырлықтың көрінісі ретінде қарастырылады. Протоплазманың құрылымдық тұтқырлығы протоплазмалық мицеллалардың тұрақсыз уақытша байланыстар түзу қабілетімен байланысты. Бұл қасиет жоғары химиялық қосылыстарға — биологиялық макромолекулаларға (белоктар, нуклеин қышқылдары) жататындығы тән. Тірі жасушаларда байқалатын тұтқырлықтың әртүрлі өзгерістері макромолекулалардың құрылымын жергілікті өзгертуге және олардың биологиялық функцияларының қайтымды өзгеруіне тән қабілетімен байланысты. Протоплазманың тұтқырлығын зерттеу кезінде қазіргі уақытта протоплазманы құрайтын биологиялық макромолекулалар ортадағы сутегі иондарының концентрациясы өзгерген кезде олардың конфигурациясын өзгертуге, жиырылуға, созылуға қабілетті полиэлектролиттер екендігі ескеріледі (Волкенштейн, 1958).

Биоколлоидтардың изоэлектрлік нүктесі (IET) жасуша компоненттерінің негізгі электроколлоидты-химиялық сипаттамасы болып табылады. Физика-химиялық тұрғыдан ол қарама-қарсы зарядталған амфолит топтарының тепе-теңдік күйін анықтайды.

Цитохимиялық талдау кезінде IET әр түрлі РН-дағы негізгі және қышқыл бояғыштардың ерітінділерімен жасушаларды бояу арқылы анықталады.

Жасушадағы ақуыздардың, нуклеин қышқылдарының және липидтердің күрделі қатынастарын зерттеу IET мәнін жаңа тәсілдермен бағалауға мүмкіндік берді. РН-ға байланысты бояғыштардың байланысының өзгеруі әртүрлі ақуыздарды ажыратуға мүмкіндік береді (әнші, 1957), сонымен бірге IET нуклеопротеидтік кешенді сипаттай алады, өйткені негізгі бояғыштардың байланысуы фосфорқышқыл топтарының диссоциациялану саны мен дәрежесіне пропорционалды (Шабадаш, 1956). Сонымен қатар, зерттеулер цитоплазманың электроколлоидтық қасиеттерін сипаттайтын IET кем дегенде үш факторға байланысты екенін көрсетті — бос рибонуклеин қышқылының болуы, рибонуклеопротеидтердің салыстырмалы құрамы және ақуыз кешенінің құрамы, сондай-ақ оның құрылымдық жағдайы (Конарев, 1958).

Тотығу-тотықсыздану потенциалы жасушаның тіршілік әрекеті үшін үлкен маңызға ие, өйткені барлық негізгі метаболикалық процестер әртүрлі тотығу және тотықсыздану реакцияларымен байланысты. Тотығу-тотықсыздану потенциалы оттегінің парциалды қысымына, жасушадағы ферменттер мен метаболиттердің концентрациясына байланысты. Жасушадағы тотығу-тотықсыздану реакцияларының реттілігі белгілі бір ферменттік жүйелерде немесе субстраттарда орнатылған потенциалдармен анықталады.