0167

1 mola substancji od stężenia c₁ do c₂ wynosi zgodnie z 4.31

Ajji = RT ln — c₂

Na utrzymanie właściwego stężenia jonów i innych składników zużytkowane są znaczne ilości energii uzyskiwanej przez komórkę. Bezpośrednim źródłem energii dla funkcjonowania pompy jonowej jest ATP (por. schemat — ryc. 9.2).

Ciekawy jest fakt, iż zjawiska elektryczne obserwowane w żywych organizmach (por. str. 183) są w istocie konsekwencją pracy transportu komórek.

Przemieszczanie jonów przeciwko gradientom potencjałów elektrochemicznych prowadzi do zwiększania uporządkowania układów, a więc, podobnie jak w przypadku pracy chemicznej, do zmniejszenia entropii. Jak widać nie może to być proces samoistny. Przedstawia go schemat:

Bodziec termodynamiczny:    Przepływ termodynamiczny

Potencjał chemiczny ATP    Rozkład ATP

I

Wtórny bodziec termodynamiczny: Przepływ sprzężony:

Gradient stężeń    Transport jonów

Praca mechaniczna. Najbardziej rzucającym się w oczy przykładem wykonywania pracy przez żywy organizm jest skurcz komórki mięśniowej. Jednakże z podobnymi lub analogicznymi procesami mamy do czynienia w każdej komórce.

Powszechnie występującym zjawiskiem jest ruch protoplazmy w komórce. Jest to zazwyczaj ruch powolny, o prędkości rzędu mikrometra na minutę. W niektórych komórkach ruch ten może być znacznie intensywniejszy, prowadzący do uwypukleń błony komórkowej i zmian położenia komórki. Tak poruszają się ameby, podobnie mogą przemieszczać się leukocyty. Istota tego ruchu jest mało zbadana.

2 wyraźnym ruchem elementów komórki spotykamy się w przypadku mitozy. W procesie tym, poprzedzającym podział komórki, rozdwojone chromosomy przemieszczają się ku biegunom jądra. Istotną rolę w mechanizmie tego zjawiska odgrywają włókienka białkowe — mikrotubule — o średnicy 15-20 nm (150-250 A), zbudowane w postaci rurek ze spiralnie ułożonych globulamych podjednostek białkowych o masie cząsteczkowej około 35000. Niektóre z tych mikrotubuli połączone są z chromosomami, inne zaś przebiegają przez całe wrzeciono mitotyczne.

Przypuszcza się, że włókna zaczepione do chromosomów przesuwają się aktywnie („ślizgają się”) wzdłuż pozostałych mikrotubuli, pociągając chromosomy w stronę biegunów wrzeciona mitotycznego. W miarę tego ruchu, odbywającego się z prędkością 0,2-4 (zm/min, odcinki włókien w pobliżu biegunów ulegają depolimeryzacji i zanikają.

Istnieją znaczne analogie pomiędzy tym mechanizmem ruchu chromosomów a mechanizmem ruchu wici i rzęsek komórkowych. Są to organelle komórki przystosowane i wyspecjalizowane do wykonywania ruchów, które służą albo do poruszania się komórki,

174