Работа мембран

Поэтому при температурных адаптациях организмов, как генотипических, так и модификационных, наряду со многими другими механизмами используется механизм регуляции уровня конформационной гибкости макромолекул. Способы регуляции многообразны. Изменение уровня конформационной жесткости макромолекул находит свое выражение в соответственном изменении устойчивости их к денатурирующему действию нагрева. В отношении белков показано также адекватное изменение устойчивости к некоторым другим денатураторам и протеиназам. Каждый вид белка имеет свой оптимальный уровень конформационной гибкости.

В сущности сходная ситуация имеет место и в отношении липидов. Работа мембран может выполняться полноценно лишь при условии сохранения определенного уровня вязкости липидов. Липидные компоненты мембраны должны быть семилабильны. Вязкость липидов температурозависима. Повышение или снижение температуры за определенные границы может значительно отклонить от нормы уровень жидкостности и нарушить нормальную деятельность мембраны. Клетки противодействуют этому, изменяя состав липидов на более тугоплавкие при повышении температуры и в обратном направлении при охлаждении. Главным, но далеко не единственным путем изменения липидов при фенотипической температурной адаптации является быстрая, в течение часов, замена жирнокислотных остатков при охлаждении на менее насыщенные, более легкоплавкие, а при нагреве - на более насыщенные жирные кислоты. Умение приспосабливать состав липидов к температуре среды - одно из самых ярких проявлений удивительной адаптивной способности клеток. В поддержании семилабильности липидного слоя мембран участвуют разные ферментные системы и регуляторные механизмы, однако рассмотрение их выходит за рамки настоящей книги (лит. см.: Александров, 1975; Raison et al., 1980;Quinn, 1981).

На белках, нуклеиновых кислотах и липидах Природа четко демонстрирует свою приверженность формуле Отпе nimium nocet - всякое излишество вредно.

Жизнь возможна при любой температуре, если вода находится в капельножидком состоянии, но каждый вид ведет отсчет температуры от своего нуля. Каждый вид организмов имеет свое представление о том, что такое тепло и что такое холодно. Данные этой главы показывают, что отношение вида к температуре определяется степенью жесткости всей системы слабых связей, крепящих пространственную структуру компонентов клетки и участвующих в ее функционировании.