Клетка как стационарная система

Живая клетка - система неравновесная, но стационарная. Это значит, что химические реакции в живой клетке обычно не находятся в состоянии равновесия, но скорости их приблизительно постоянны, за счет чего поддерживается стационарное (устойчивое) состояние, или клеточный гомеостаз. Клетка стремится сохранить свой состав, поэтому все процессы подчиняются принципу Ле-Шателье.

Если в клетку ввести какое-нибудь вещество, то в ней активируются все процессы его использования, и замедляются все процессы его синтеза до тех пор, пока его количество не нормализуется. Таким образом, клетка защищается от избытка этого вещества.

Многие процессы в клетке состоят из нескольких последовательных реакций А→ В→ С→ D→ Р.

Скорость процесса в этом случае определяется самой медленной реакцией процесса (лимитирующей).

В клетке вещество обычно превращается одновременно по нескольким путям. Примером таких процессов может быть превращение в клетке глюкозы -6-фосфат:

 

Глюкоза ↔ глюкозо-6-фосфат ↔ гликоген

 

Молочная к-та. СО₂ + Н₂О

В случае параллельного протекания нескольких реакций с участием одного вещества скорость расходования этого вещества будет определяться самой быстрой из параллельно протекающих реакций.

Каждое вещества в клетке характеризуется временем жизни t.

Для реакций первого порядка

t=1/k,

где k –константа скорости реакции распада этого вещества.

Кроме времени жизни часто используется период полураспада – время, за которое в реакцию вступит половина из всех имеющихся молекул. Для реакции первого порядка время полураспада

τ _½ = 2, 3 lg2 /k = 0, 693/k,

где k – также константа скорости реакции.