-сурет ). Осындай серуен кезінде молекуланың бастапқы нүктесінен  74 2-тарау

74 2-тарау. Клетка химиясы мен биоэнергетикаcы
қозғалған қашықтық қажетті уақыттың екінші дәрежесіне (сек
2
) тура пропорционалды 
болады. Егер 1 секунд аралығында молекула 1 мкм қашықтықты жүріп өтсе, онда 2 мкм 
қашықтық үшін 4 секунд, ал 10 мкм қашықтық үшін 100 секунд қажет болады. 
Клетка іші лық толған құрылым болып табылады 
(
2.27-сурет
). Дегенмен, флуоресцентті бояғыштардың 
көмегімен іске асырылған тәжірибелер кіші органикалық 
молекулалардың цитозольдің қоймалжың сұйықтығында 
оңай жылжитындығын көрсетті. Мысалы, кіші органика-
лық молекула 10 мкм қашықтыққа диффузиялану үшін, шамамен, секундтың елуден бір 
бөлігін қажет етеді. Диффузия, өз кезегінде, цитозольде кіші молекулалардың белгілі 
бір қашықтыққа жылжуын шектеуші фактор болып табылады (жануарлар клеткасының 
орташа диаметрі 15 мкм болады).
2.27-сурет. 
Цитоплазма құрылымы. Сурет шамаланған және 
цитоплазмадағы тығыздықты көрсетеді. Тек макромолекулалар 
көрсетілген: РНҚ-лар көк, рибосомалар жасыл және белоктар 
қызыл түспен таңбаланған. Ферменттер мен басқа макромолеку-
лалар цитоплазмада салыстырмалы түрде баяу тарайды, себебі 
олар басқа макромолекулалармен әрекеттеседі; керісінше, кіші 
молекулалар тез арада тарайды (2.4-бейнефильм) (D.S. Goodsell, 
Trends Biochem. Sci. 16: 203-206, 1991 көзінен Elsevier рұқсатымен 
қолданылған).
Клетка ішінде ферменттер, субстраттарға қарағанда, баяуырақ жылжитындықтан 
олардың қозғалмайтындығы туралы ой туады. Мысалы, кейбір жиі кездесетін суб-
страттар клеткада 0,5 мМ концентрацияда кездеседі. Таза судың концентрациясы 55,5М 
болатындықтан, әр субстрат молекуласына судың 10
5 
молекуласы шақ келеді. Дегенмен 
фермент молекуласының белсенді сайты субстрат молекуласымен, кездейсоқ түрде, се-
кундына 500000 рет соқтығысады. Ферменттің белсенді сайты мен оған сәйкес келетін 
субстраттың соқтығысуы нәтижесінде фермент-субстрат кешені түзіледі. Ковалентті 
байланыстың түзілуі немесе оның үзілу реакциясы өте жылдам жүреді. 
Бір-бірімен ковалентті емес байланыспен ұсталатын екі молекула тез арада диссо-
циациялана алады. Кездейсоқ термальдық қозғалыс екі молекуланың ажырауын қозды-
рмағанша осы молекулалар арасында түзілген көптеген ковалентті емес байланыстар 
оларды ұстап тұрады. Негізінде, фермент пен субстрат арасындағы байланыс берік 
болған сайын олардың диссоциациялану деңгейі де төмен болады. Керісінше, әлсіз ұй-
қасатын екі молекула соқтығысқанда олардың арасында ковалентті емес байланыстар 
өте аз түзіледі, сондықтан олардың ассоциациялық энергиясы термальдық қозғалыс 
энергиясынан төмен болады. Осы жағдайда олар тез арада диссоциацияланады да, 

жүктеу/скачать 52,26 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: