Один з основних розділів кінетики вивчає кінетику біологічних реакцій; цей розділ прийнято називати біокінетики. Біокінетики є прикордонною наукою, яка виникла на стику біохімії і хімічної кінетики (див рис. 1). Виділення біокінетики в окрему дисципліну невипадково, воно логічно виправдано і пов'язане з винятковою значимістю кінетичних процесів для всіх живих організмів. Біокінетики - відносно молода наука. Термін «біокінетики» був введений І.В. Березіним і С.Д. Варфоломєєвим в 1979 р Традиційно в курсі біокінетики розглядаються ферментативні реакції, процеси взаємодії лігандів з рецепторами і процеси клітинного росту.
Малюнок 1. «Співвідношення між основними природничо дисциплінами».
При вивченні живих систем часто говориться про рух: рухаються хромосоми до полюсів клітини під час мітозу, переміщаються вакуолі клітинних органел, рухається клітинна поверхня. Крім того, в клітинах рослин і тварин спостерігаються струми цитоплазми (наприклад, в рослинних клітинах або у амеби). Більш того, окремі клітини (свободноживущие одноклітинні організми або специфічні типи клітин в багатоклітинних тварин організмах) мають здатність активно переміщатися, «плазувати» (див. Рис. 3.). Деякі клітини мають спеціалізовані структури, вії або джгутики, які дозволяють їм або самим переміщатися, або переміщати навколишнє їх рідина. Нарешті, у багатоклітинних тварин організмів є спеціалізовані клітини, м'язова робота яких дозволяє виробляти різні рухи органів, окремих його частин і всього організму. В основі всіх цих численних рухових реакцій лежать загальні молекулярні механізми. Крім того, наявність будь-яких рухових апаратів повинно поєднуватися і структурно зв'язуватися з існуванням опорних, каркасних або скелетних внутрішньоклітинних утворень. Тому можна говорити (описувати і вивчати) про опорно-рухової системи клітин.
Саме поняття про цитоскелет або скелетних компонентах цитоплазми різних клітин було висловлено Н.К.Кольцова, видатним російським цитологом ще на початку XX століття. На жаль, вони були забуті і тільки в кінці 1950-х років за допомогою електронного мікроскопа ця структурна система була перевідкриття.
Величезний внесок у вивчення цитоскелету вніс метод імунофлуоресценції, який допоміг розібратися в хімії і динаміці цього надзвичайно важливого компонента клітини. Цитоскелетних компоненти представлені ниткоподібними, неветвящимися білковими комплексами, або филаментами (тонкими нитками).
Малюнок 2. «Мікрофотографія елементів цитоскелету, отримана за допомогою електронного мікроскопа». 1 - пучки мікрофіламентів; 2 - мікротрубочки; 3 - проміжні філаменти 4 плазматична мембрана; 5 - ядро.
Малюнок 3. «поляризованим рухомі фібробласти в культурі тканини». 1 - ламеллоплазма; 2 - ядро
Існують три системи филаментов, що розрізняються за хімічним складом, ультраструктурі і функціональними властивостями. Найтонші нитки - це мікрофіламенти; їх діаметр становить близько 6 мм, і складаються вони в основному з білка актину. До іншої групи нитчастих структур відносяться мікротрубочки, які мають діаметр 25 нм і складаються в основному з білка тубуліну. Третя група представлена проміжними филаментами з діаметром близько 10 нм (проміжним у порівнянні з 6 і 25 нм), що утворюються з різних, але споріднених білків (рис. 2 і 4).
Малюнок 4. «Схематичне зображення цитоскелетних компонентів клітин». 1 - мікрофіламенти; 2 - мікротрубочки; 3 - проміжні філаменти; 4 - плазмалітіческая мембрана; 5 - ядро; 6 - мітохондрії; 7 - рибосоми.