Біологічні та фізичні властивості цитоплазми.

Цитоплазмі властиві ознаки, які визначають поняття “життя”: рух, ріст, живлення, дихання, подразливість та ін. Цитоплазма — “необхідний субстрат життя” для всіх живих компонентів рослинної клітини. Важливі з них такі: біосинтез білків (рибосоми), фотосинтез (хлоропласти), дисиміляція (мітохондрії), виділення (апарат Гольджі).Зупинимось на одній з біологічних властивостей — русі.Рух цитоплазми — переміщення цитоплазми з усіма її органоїдами відносно оболонки клітини. Р. ц. — одна з обов’язкових властивостей цитоплазми як живої матерії. Р. ц. Вперше описав італійський ботанік Д. Амічі (1827). Спостерігається в клітинах одноклітинних та багатоклітинних організмів. Основними причинами, що зумовлюють рух цитоплазми є постійні обмінні процеси, а головними умовами є наявність тепла і кисню. Рухаючись, цитоплазма захоплює за собою органоїди, тому про її рух можна судити, спостерігаючи за рухом органоїдів. Швидкість руху цитоплазми в різних клітинах неоднакова і в основному залежить від внутрішніх та зовнішніх факторів. Не з однаковою швидкістю рухається маса цитоплазми в межах однієї клітини. Так, шар цитоплазми, що прилягає до оболонки рухається найповільніше. Рух цитоплазми можна стимулювати підвищенням температури, освітленням, а також внутрішніми збудниками, зокрема етиловим спиртом. Встановлено, що для елодеї канадської оптимальна температура для руху цитоплазми є 37˚С. Існує два типи руху цитоплазми:

Коловий;

Струмочковий .

Коловий рух цитоплазми спостерігається в клітинах, у яких протопласт зосереджений біля оболонки клітини, а внутрішня частина клітини виповнена великою вакуолею. Даний тип руху може відбуватися за і проти годинникової стрілки. Швидкість руху цитоплазми не велика. Так, наприклад, в елодеї становить 10-15 м. на секунду, а у валіснерії — 10-20 м. на секунду.Струмочковий рух цитоплазми відбувається в клітинах, у яких цитоплазма розташовується у вигляді тяжів, які перетинають центральну вакуолю. У таких випадках цитоплазма рухається в різних напрямках у виглідя тонких струмочків. Не менш важливою біологічною ознакою цитоплазми є її обмін речовин з навколишнім середовищем. Обмін відбувається при наявності двох протилежних процесів — асиміляції (анаболізму) та дисиміляції (катаболізму).Анаболізм (асиміляція) (від грец. anabole — накидаю, підйом ) — сукупність хімічних процесів, що протікають в організмі і внаслідок яких утворюються складові елементи клітини і тканин з накопиченням енергії. Прикладом анаболізму, що має планетарне значення є фотосинтез.Катаболізм (дисиміляція) (від грец. dissimilis — несхожий) —процес розщеплення в живих клітинах органічних сполук на простіші речовини з вивільненням енергії. Д. взаємозв’язана з протилежним процесом в обміні речовин — асиміляцією.За фізичним станом цитоплазма є колоїдним розчином, тобто таким в якому розчинені речовини не розпадаються до молекул або йонів, а залишаються у підвішеному стані, або представляють собою гігантські макромолекули. При необхідності колоїди цитоплазми віддають воду і переходять у стан геля (стан, при якому колоїдні частинки втрачають заряди). Таке явище спостерігається в насінні, яке знаходиться в стані спокою. Нормальний стан рівноваги цитоплазми, коли її колоїди несуть електричні заряди називається станом золя. Цей стан спостерігається в клітинах насіння, яке починає проростати. Завдяки такій зміні стану цитоплазми насіння в стані спокою може переносити температуру –80-90˚С, тоді як в проростках насіння цитоплазма дегенерує при –50-60˚С. Колоїдний стан цитоплазми в різних клітинах тіла рослин неоднаковий, тому що колоїди знаходяться в різних дисперсних фазах. Неоднакова також стійкість колоїдів цитоплазми рослин із різних географічних широт, що обумовлено історичним розвитком рослин. Так, наприклад, сосна, що зростає в лясах Японії переносить морози до –50-60˚С, тоді як деякі рослини Закавказзя (гранати, інжир, евкаліпти) побиваються морозами –15˚С і гинуть. В інституті низьких температур гілка берези перенесла критичну температуру –278˚С і почала вегетувати і утворила листки. Колоїдний стан цитоплазми може порушуватися під впливом умов навколишнього середовища, а також механічних пошкоджень, що пов’язано з втратою електричних зарядів колоїдними частинками і порушення гідратації оболонок. Це явище називається коагуляцією. У стані коагуляції клітини гинуть.