Жизнь Клетки
Жизнь Клетки
Потребитель Жизни
- Здравствуй, Великий Путешественник по Лабиринту Знаний! За спиной у тебя предыдущие книги Сергея Гриневича, заканчивающиеся книгами «Любовь сквозь Мудрость» и «Мудрость сквозь Любовь»… Теперь же ты подошел к новому рубежу Лабиринта — к книге «Физиология Жизни»…
- Это уже Наука?
- Да, это начало Пути, намеченного на многие годы следования лабиринтами Наук…
- К чему стремится этот Путь?
- Единая Теория Поля как связующее всего и всяк…
- Почему начинаете с физиологии Человека?
- От простого – к сложному.
- Человек проще математики???
- Да, парадоксально, но – истинно… Животное сложнее, … нет, не сложнее, а глубже ! человека, гриб глубже животного, растение глубже гриба, бактерия глубже растения, вирус глубже бактерии… Кристалл – глубже вируса, а химия – глубже кристаллов… Физика – еще глубже химии, а математика – вершина всех вершин или глубина всех глубин… А Единая Теория Поля – наш флажок над этой вершиной, математикой…
- Вы планируете за некоторые годы все это пройти и описать в простой и доступной для мыслящего читателя форме???
- Почему нет?
- А получится?
- Даю тебе первую книжечку, читай и думай, суди сам…
- Тогда – начинайте.
- Он сказал и махнул рукой, начинаю, Друг мой…
Итак, ученый физиолог скажет так: «Физиология представляет собой учение о протекающих в живой материи процессах. Предметом физиологии являются функции живых существ, их органов, тканей, клеток и клеточных компонентов, а также причины тех или иных проявлений жизнедеятельности организмов». Но ведь нам нужно не просто красиво сказать… Нам ведь нужно понимать… Ответить на важные вопросы, свои вопросы… Идущие из глубин… Наших глубин… Ты слышишь внутри себя эти вопросы?
- Кто же мы, люди-человеки??? Как устроены тела наши? Как функционируют механизмики наши?
- Потребители Жизни… И здесь жестко говорю, без притворства … Ведь что такое Жизнь? — Разве Жизнь это не противостояние Энтропии, не противление Распаду???
Чтобы построить дом — нужно приложить усилия. Но обязательны ли наши усилия для того, чтобы его разрушить???
Лучший разрушитель — Время… Время уничтожает не только дома наши, но и горы… Да и не только горы, но даже планеты, солнечные системы, галактики…
- Что может реально противостоять этому Разрушительному Шиве, Владыке Времени?
- Есть! — Маленькая живая клетка! Видишь, сквозь асфальт пробивается побег растения? — Маленькая хрупкая клетка способна разрушать твердь!..
Так Жизнь противостоит Времени… Так «мягкая» клетка побеждает «твердый» камень… Так Живая Система противостоит неживой Материи, уравновешивая Вселенную…
Система Жизни как Самоорганизация, заложенная в Клетке, противостоит Энтропии, Самораспаду… И потому Клетку я нарекаю как Созидателем, так и Потребителем Жизни…
- Почему так банально?
- Давайте создадим своим мысленным воображением нарисованного «Зверя» и постараемся его понять «в общем», увидеть его Сущность без прикрас, без грима. Итак, воображайте!
- У каждого – будет свой Образ.
- Да, но попробуем определить самое важное в функциях любого живого организма. Теперь опишем этого воображаемого «монстрика». Есть у него Рот, которым он захватывает жертву (живую!). Затем она попадает в ПС (пищеварительную систему), где переваривается, отбирается из нее жизнь и трансформируется в жизнь хищника. Отходы выводятся с противоположного конца — Тора (Рот-Тор).
Для того, чтобы увидеть-отследить жертву, у нашего «Зверя» есть глаза (или щупальца, или другие рецепторы), которые соединены с НС (нервной системой). Есть также КС (кровеносная система), которая служит для обеспечения хищника пищей внутри, также ДС (дыхательная система) для обеспечения окислительных процессов и преобразования энергии.
НС контролирует работу иных систем, также и работу ДвС (двигательной системы), которая догоняет жертву и ее «пережевывает»…
А еще есть РС (репродуктивная система) для того, чтобы создавать себе подобных, деток-хищников. Для этого снова нужны те же глаза, чтобы увидеть «дырочку-нолик» для своей «палочки-единички» и соединиться в обоюдоприятном процессе созидания своего будущего…
Как видим, в жизни Хищника два момента являются самыми необходимыми: пища (живые, но более слабые особи) и секс-соитие (акт репродукции). Иные потребности суть от них производные…
- Узнаем себя? Так просто и банально?
- Если Вы действительно хотите себя знать, тогда не кривите душой и принимайте правду жизни… Мы прежде всего по физиологии своей есть Хищники, которые хотят кушать, а затем размножаться. И в этом нет ничего дурного и зазорного, ибо того самого желает любая живая Клетка, тем более Ткани, состоящие из Клеток, тем более весь наш целостный Организм!..
- Мы все хотим кушать и размножаться???
- Так устроен Мир, где все Живое противостоит Энтропии (греч. en-trope ), Самораспаду…
- А дальше?
- Дальее начнем более основательно изучать Физиологию Жизни… Сначала — Уровни. Затем — Клетка. За ней — Межклеточное пространство. Дальше — Ткани: нервная, мышечная, соединительная, эпителиальная…
…Не устал еще? — Движемся дальше? — Или же остановимся и снова все переосмыслим?
Если готов идти дальше — иди. Если нужно время осмысления — перечитывай выше «начертанное», всматривайся в лик «Зверя» до тех пор, пока не примешь Суть Поглотителя… Суть процесса Жизнедеятельности любого живого организма…
…А если тебе все это кажется чепухой, тогда закрой эту страницу и иди себе, куда душа ведет: Лабиринт Знаний не для тебя (есть другие Лабиринты, которые твои и тебе приятны)…
Ядро
- “Мозг” клетки — Клеточное Ядро (лат. – nucleus ctllularis), выполняющее главную роль в передаче наследственных признаков и синтезе белков. Производится передача генетической информации от клетки к клетке через ДНК, содержащуюся в хромосомах (лат. - chromosoma). Это вторая функция нашего “Потребителя Жизни” — размножаться, давая миру свое “подобие”. Мы знаем, что в каждой клетке любого организма данного вида содержится строго определенное число хромосом. У человека их 46. Хромосомы всегда парны. Потому удвоение ДНК, дезоксирибонуклеиновой кислоты, предшествует каждому клеточному делению.
- Как это удвоение происходит?
- Об этом будем говорить чуть позже. Пока важно понять общий смысл, основную функцию Ядра.
- А почему клеточное ядро такое большое? Наш мозг гораздо меньше, если вообразить себе его размер по отношению к общему объему тела.
- Масса ядра обычных клеток равняется 10-18 % массы клетки. Но бывает еще больше, например в лимфоидных клетках составляет 60 % массы.
- А это что за окрашенные гранулы внутри ядра?
- Это хроматин (лат. - chromatinum) — гранулы, из которых сформированы хромосомы. Каждая хромосома состоит из центральной нити, именуемой хромонемой, вдоль которой расположены четкообразные структуры – хромомеры. У каждой хромосомы в определенном месте находится так называемая центромера, небольшой ясно выраженный округлый участок, регулирующий движение хромосом при клеточном делении. Такую игру в структурировании хромосом можно наблюдать только во время деления клетки. В другое время, друг мой, они выглядят не так ярко. Тонкие, темноокрашенные нити… Хроматины…
- Из чего состоят эти гранулы-хроматины?
- Это комплексы нуклеопротеинов, состоящих из нуклеиновых кислот и белков.
- А это еще что за структурка сферической формы?
- Это ядрышко (лат. - nucleolus) — внутренняя структура ядра, не имеющая мембраны. В нем происходит образование рРНК. Обрати внимание также на мембрану ядра, которая состоит из двух листов, просвет между которыми соединен с полостью Эндоплазматического Ретикулума. Внутри же находится нуклеоплазма (лат. - nucleoplasma) — ядерный сок, коллоидный раствор, содержащий белки.
- И какая функция этого сока?
- Обеспечивать обмен метаболитов и быстро перемещать молекулы РНК к ядерным порам. Количество нуклеоплазмы уменьшается при созревании или старении клетки.
- И клетка умирает, “высыхая”?
- Клетка себя “множит”! И этот процесс называется Делением Клетки, Митозом (лат. - mitosis).
- И как именно все это Чудо происходит?
- Митоз – условно это лишь часть клеточного цикла, но он очень важен для дальнейшей жизни клетки. Примерно так же, как важно наше внутриутробное развитие для того, чтобы мы родились здоровыми телом и здравыми умом. Потому постарайся понять суть этих непростых процессов, Друг мой. Итак, в клетках млекопитающих первая фаза митоза (М) длится около часа. За нею следует G1 — постмитотическая пауза, для которой характерна высокая активность биосинтеза белков в клетке, реализуются процессы транскрипции и трансляции.
- Что это такое, транскрипция и трансляция?
- Об этом разговор впереди. Пока знай, что примерная продолжительность этой паузы — 10 часов. Это время значительно варьирует у разных клеток, и это варьирование зависит от различных факторов, тормозящих или ускоряющих деление клеток, а также от уровня снабжения питательными веществами.
Затем следует фаза S — непосредственно синтез (репликация) ДНК. 2N переходит в 4N, из диплоидного в тетраплоидное состояние.
- Две хромосомы копируются и становятся четырьмя хромосомами?
- И этот процесс занимает около 9 часов. Далее следует G2 — премитотическая фаза: образуются белки митотического веретена. Время этих процессов — примерно 4 часа. Таким образом, весь клеточный цикл длится около 24 часов!..
- Прямо “как в аптеке”, суточный цикл.
- Так “постаралась” Матушка-Природа, приспособила нас к жизни на планете. Но не думай, что клетки только то и делают, что делятся. Есть и фаза G0 — фаза покоя после митоза, длительно оставаясь вне клеточного цикла.
- А как происходит сам процесс деления?
- Смотри схему:
- Митоз выполняет задачу распределения генетического материала между двумя дочерними клетками. А происходит это так:
Профаза (1) — конденсация ДНК хромосом, образуется две хроматиды, две идентичные молекулы ДНК. Образуется митотическое веретено, когда центриоли из тонких микротрубочек расходятся к двум полюсам клетки. Нуклеола и ядерная оболочка исчезают.
Метафаза (2) — хромосомы размещаются в центре клетки, образуя метафазную пластинку. В этой фазе хромосомы максимально отчетливо видны, что полезно для проведения исследований.
Анафаза (3) — происходит “растаскивание” хроматид к разным полюсам. Притом к каждому полюсу отходит по одному члену каждой пары, т.е. по одной дочерней хромосоме.
Телофаза (4) — образование ядерной мембраны вокруг дочерниго набора хромосом. На этом завершается деление ядра, называемое кариокинезом. Затем происходит деление тела клетки или цитокинез. Таким образом из одной материнской клетки образовались две дочерние, (5). Не чудо ли???
- Как я понимаю, митоз обеспечивает совершенно равное распределение генов между всеми клетками организма?
- Да, но при этом между разными тканями многоклеточного организма существуют как колличественные, так и качественные различия в наборе ферментов и других белков. А из этого следует, что различия в белковом составе разных тканей обусловлены, по всей вероятности, неодинаковой активностью одного и того же набора генов в разных клетках.
- Почему так?
- Тот же вопрос волнует сейчас и ученых… Включение или выключение синтеза определенного белка могло бы осуществляться с помощью какого-то процесса… Регулирующего либо синтез информационной РНК на ДНК-матрице… Либо соединение информационной РНК с рибосомой… Или же путем какого-то видоизменения конечного белкового продукта. Благодаря этому пока непонятному до конца чуду клетка может реагировать на внешние стимулы образованием новых видов ферментов и других белков. Потому процесс клеточной дифференцировки составляет одну из важнейших проблем современной биологии…
- А Вы знаете ответ???
- Пока знаю направление, где его искать… Современная трактовка вопроса: Дифференциация клеток – это приобретение специализированных функций. Происходит благодаря генетически запрограммированному торможению одних участков генома и активированию других. Но что за этим стоит на самом деле???
Полагаю, факторов много, в том числе влияние движения планет на структуру ДНК плюс математический закон процента мутаций… А главное – влияние Ноосферы.
- Это что такое?
- Не спеши, об этом – постепенно, по чуть-чуть будем говорить впереди.
Образование энергии в Клетке. Цикл Кребса
- Чтобы клетка функционировала – несомненно нужна энергия. На все внутриклеточные процессы также нужна энергия.
- Где взять эту энергию?
- Естественно, извлекать из имеющихся внутри клетки питательных веществ.
- Белков, жиров и углеводов?
- Верно, а именно из их составляющих: углеводы представлены глюкозой, белки - аминокислотами, а жиры - жирными кислотами. Цикл Кребса или цикл трикарбоновых кислот – это общий конечный путь, которым завершается обмен углеводов, жирных кислот и аминокислот.
- А как именно это происходит? Это ведь сложные процессы.
- Сложные, потому можешь пока глубоко в это не вникать. Но общий смысл следует знать. Слушай и старайся понять. Все живые клетки получают биологически полезную энергию за счет ферментативных реакций, в ходе которых электроны переходят с одного энергетического уровня на другой. Глюкоза под влиянием энзимов цитоплазмы превращается в пировиноградную кислоту, и таким образом из одной молекулы глюкозы образуется две молекулы АТФ. Последующее превращение пирувата в две молекулы ацетилкоэнзима А способствует образованию еще шести молекул АТФ. После этого ацетилкоэнзим А поступает в митохондрии и, окисляясь до СО2 и Н2О, образует ещё двадцать четыре молекулы АТФ.
- А куда девались белки и жиры?
- Хороший вопрос. И жирные кислоты, и большинство аминокислот в цитоплазме превращаются в АцКоА и также поступают в матрикс митохондрий на переработку.
- Чтобы уже в митохондриях трансформироваться в энергию?
- Верно, расщепляясь до атомов водорода и окиси углерода, АцКоА активно участвует в производстве энергии. Но теперь вопрос: как всё это происходит? – Посмотрим сверху вниз. Митохондрия - источник энергии в клетке, как батарея внутри, например, мобильного телефона.
- И должны быть полюса «+» и «-»?
- Да. Наблюдаем высокую концентрацию протонов внутри мембраны, это полюс «+», а также низкую концентрацию протонов в матриксе митохондрий, полюс «-». Имеем разницу в электрическом потенциале (лат. – potentia, сила, мощь) – это и есть наша искомая Энергия, сконцентрированная в митохондрии.
- А как именно возникла эта энергия?
- Вся хитрость в том, что пара электронов три раза пересекает внутреннюю мембрану митохондрий, каждый раз перенося два протона наружу. Смотри рисунок.
- Этот процесс называется окислительным фосфорилированием. Энергия потока электронов накапливается в форме макроэргических фосфатных связей. Это и есть та движущая сила, которая приводит к синтезу АТФ.
- А еще более детально можете это описать?
- Цикл Кребса…В этом цикле АцКоА расщепляется до атомов водорода и окиси углерода. Окись углерода диффундирует из митохондрий и далее покидает клетку. А атомы водорода соединяются с окисленным НАД+, формируя восстановленный НАДН, (никотинамидадениндинуклеотид) и с окисленным НАДФ+, формируя восстановленный НАДФН (никотинамидадениндинуклеотидфосфат). Затем они переносятся молекулами-переносчиками на систему ферментов внутренней митохондриальной мембраны. В результате НАДН и НАДНФ отдают один протон и два электрона в электронтранспортную цепь, образуемую этими ферментами. В ходе передачи электронов в цепи переносчиков возрастают окислительно-восстановительные потенциалы. Эта разница окислительно-восстановительных потенциалов и есть та Энергия, которая впоследствии приводит к синтезу АТФ. Но об этом мы будем говорить в следующий раз.
- Водород и окись углерода? А разве не вода и углекислый газ?
- Разумный вопрос. В конечном результате реакций, если все идет «по плану», действительно получаем воду и углекислый газ, двуокись углерода. Но при недостатке кислорода вместо углекислого газа и воды образуется щавелевая кислота, которая, соединяясь со свободным кальцием, образует откровенного врага нашему организму – нерастворимую щавелевую кислоту.
- И затем мы получаем остеохондрозы, склерозы и артрозы?
- Именно так.
- Как организм избавляется от такого откровенного врага?
- Принимая растительную пищу, мы получаем внутрь органическую щавелевую кислоту, которая является естественным растворителем неорганической щавелевой кислоты.
- Щавель – в борщ?
- А вот и нет! Только в сыром виде! В борще при кипячении органическая щавелевая кислота превращается в неорганическую… Потому – только свежие растения нам помогут. А еще – массаж проблемных мест специальными маслами, растворяющими эти вражеские отложения в сухожилках, суставах и на стенках сосудов…
Образование энергии в Клетке. Энергетическая система
- Итак, мы имеем высокую концентрацию протонов извне митохондрии и их низкую концентрацию внутри. Чего следует ожидать от такого расклада позиций?
- Очевидно, протоны извне будут искать возможности вернуться внутрь для естественного выравнивания концентраций.
- Так и происходит. И это обратное движения протонов осуществляется через мембранный белок, где внутри митохондрии, у стенки мембраны на наш протон с мембранным белком ожидает АТФ-синтетаза. И уже последующее взаимодействие мембранного белка с АТФ-синтетазой сопровождается синтезом АТФ из аденозиндифосфорной (АДФ) и фосфорной кислоты (Фн).
Поток протонов через мембрану запускает реакцию:
АДФ+Фн = АТФ+Н2О, смотри рисунок.
- А еще получаем выделение тепла посредством перехода НАДН в НАДФ, что обеспечивается транспортом ионов Кальция и Натрия через мембрану митохондрии.
- Но главное - получена АТФ, как энергоблок для обеспечения всех последующих процессов?
- Так и есть. Фосфатные связи молекулы АТФ очень нестойкие, а концевые фосфатные группы легко отщепляются от АТФ. Результат - высвобождение энергии. Хоть эта энергия и маленькая, всего 7-10 ккал\моль АТФ, но все же - из капель состоит Океан. Так из АТФ составляется энергия клетки.
- А как непосредственно работает этот механизм? Как именно эта энергия доставляется к нужным участкам?
- Мы привозим дрова, а затем при надобности подносим их к каминам и печам, так и богатые энергией фосфатные группы переносятся на различные субстраты и ферменты по мере их надобности. Чтобы их впоследствии активировать, расходуя, например, на мышечное сокращение.
- На последующее движение? Энергия АТФ преобразовывается в движение?
- Движение - это жизнь. Вот так клетка внутри себя живет, используя энергию расщепления поступающих извне белков, жиров и углеводов. А тем и обеспечивает нашу жизнь, жизнь существ, состоящих из множества системно объединенных клеток в единый целостный организм…
- Но... Некоторый нюанс. АТФ обеспечивает работу клетки лишь в течении нескольких секунд. А этого вовсе недостаточно для продолжительной работы скелетных мышц, сердца и нервов. Потому, исходя из необходимости решить эту проблему, мир создал фосфагены — органические фосфатные соединения для накопления энергии. Высокоэнергетические фосфорилированные соединения играют роль «аккумуляторов» энергии, запасаемой в форме энергии фосфатной связи. Наиболее важным из фосфагенов у человека является креатинфосфат (КФ). При его расщеплении выходит энергия 10 ккал/моль, используемая для ресинтеза АТФ.
- Сложновато это понять…
- Когда выполняется работа в тканях – уменьшается содержание АТФ, что ведет к распаду КФ. И наоборот, увеличение содержания АТФ ведет к ресинтезу КФ. Обе эти реакции обратимы, но их равновесие смещено в сторону образования АТФ: КФ + АДФ переходит в АТФ + Креатин, где АТФ обеспечивает мышечное сокращение.
- Это что-то наподобие создания финансовой «заначки» при избытке денег?
- Хорошее сравнение. Есть лишние деньги – ложи в «заначку». Недостает денег на необходимые покупки – доставай их из «заначки». Так и в наших тканях регулируется постоянное присутствие энергии для обеспечения процессов жизнедеятельности. А освободившийся Креатин вновь используется клеткой для аккумуляции энергии в креатинфосфате, КФ. Эта энергия фосфагенной системы используется для обеспечения “рывковой” мышечной активности продолжительностью до 10 — 15 секунд (100 метров бега).
- А если энергии нужно больше?
- Далее используется энергия анаэробного гликолиза (греч. – glykys+lysis, сладкий+растворение).
- А это что такое?
- Это превращение молекулы глюкозы из расщепляющегося углеводного депо — гликогена печени и мышц — до молочной кислоты. Таким образом фосфагенная система (раз) и анаэробное расщепление гликогена до молочной кислоты (два) обеспечивают человеку возможность рывковой деятельности. Это и бег на короткие дистанции, и подъем тяжестей, и ныряние, и иные кратковременные действия.
- А более продолжительные нагрузки?
- Более продолжительная мышечная работа требует усиления окислительного фосфорилирования в митохондриях, обеспечивающего основную часть ресинтеза АТФ. Это значит, что нужно создавать все больше и больше АТФ внутри клеток.
Вот такая тесная сопряженность процессов фосфорилирования и окисления в системе переноса электронов и лежит в основе механизма, регулируемого скорость образования энергии в зависимости от скорости ее использования. Вот и все.
Теория доктора Петракова
- Нет, пожалуй не все... Процесс биоокисления – это не только образование АТФ, но еще и образование высокочастотного электромагнитного поля (ЭМП), а также ионизированного протонного излучения.
- АТФ – как тело, ЭМП - как оболочка, излучение – как векторное распространение энергии?
- Георгий Николаевич Петраков иследовал этот вопрос и пришел к интересным открытиям, смотря на физиологию клетки глазами физика. Мы уже знаем, что митохондрии при энергетических реакциях с огромной скоростью выбрасывают в цитоплазму клетки протоны-ионы Водорода, которые являются тяжелыми элементарными частицами с массой, в 1840 раз превышающей массу электрона.
- И что происходит в цитоплазме?
- Протон входит в состав ядер, и попадая в высокочастотное ЭМП, способен приобретать энергию ускорения. А также способен переносить эту энергию, не теряя ее. А соприкасаясь с другими молекулами, передавать им эту энергию, повышая их химическую активность.
- Потому именно ионизирующее излучение в клетке и является способом передачи энергии биоокисления из митохондрий в цитоплазму?
- Верно. Митохондрия – это как химический, так и тонкоэнергетический источник для получения сил к функционированию клетки как самостоятельной живой единицы… А сливаясь между собой – они образуют эффект резонанса, увеличивая напряженность образованного ЭМП.
- Это внутри одной клетки. А если клеток много – поле будет еще сильней?
- Да. Из клеток составляются ткани, органы, системы органов. Потому ЭМП будет как у каждого отдельного участка нашего тела, так и тела в целом. Этими полями захватываются и ускоряются незадействованные в клетках протоны и вместе с образующимися ЭМП выбрасываются по меридианам (биологически активным точкам), в пространство…
- Это как отработанный материал?
- Да. Организм выводит из себя и продукты обмена веществ, и лишние энергии. Просто видимое мы можем созерцать, а энергии – можем ощущать, если можем…
- Непросто это понять…
- Да ты пока и не пытайся все понять до конца. Главное - научиться мыслить, «отслеживать» божий замысел, Друг мой. Пока достаточно понимать, что энергия протонов – это рабочий механизм, благодаря которому в неискаженном виде переносится вся информация о любых процессах внутри всего организма.
- А как это используется на практике?
- Диагностика! – Пульс сердца – он ведь тоже связан с ЭМП нашего организма. Диагностика по пульсу. Также по биологически активным точкам… По полю организма…
- Нужно быть экстрасенсом?
- Нужно учиться ощущать… Все действительно непросто устроено… Разобраться во всем этом – ой как нелегко.
- Но стремиться к этому надо!
- Тем, у кого есть это стремление… Плюс учиться ощущать мир… Прислушиваться к голосу изнутри… К интуиции…
- Научиться «читать» поля?
- Да. Все процессы записаны в ЭМП. В полях… И все - соединены с Ноосферой. Все множество Вселенной сходится к единому Центру…
- И Центр обо всем знает?
- И ты, если сумеешь «сканировать» этот Центр – тоже сможешь получать из этого Центра ответы на свои вопросы.
- Что для этого нужно?
- Слышать Тишину… Перестать суетиться и спешить, Друг мой…
Синтез белка
- Представь себе строительную площадку, где планируется сконструировать Дом и завезены все необходимые строительные Материалы. Понятно, что для строительства дома нужны Мастера с Инструментами, а еще – Прораб, который будет управлять строителями-Мастерами. А еще – Проект дома, по которому Прораб будет задавать работы своим Мастерам.
- Точно так же развивается и созидается Клетка?
- Именно так. А еще важно знать, что все клеточные функции осуществляются специфическими белками — ферментами. (лат. fermentum, закваска)
- Это Мастера?
- Да. Ферменты, «перенося» и «укладывая» Материал, производят все необходимые внутриклеточные процессы. Регуляция этих внутриклеточных процессов осуществляется двумя способами. Первый способ: через усиление или ослабление синтеза ферментов на генетическом уровне, контролируемом ДНК. Второй: стимулированием или торможением активности уже существующих ферментов.
- ДНК – это Прораб?
- Да, ДНК – это Прораб, у которого на руках Проект (лат. – projectus, брошенный вперед). Сам же Проект – это информация, записанная на ДНК. Материал же для строительства – это питательные вещества, поступающие в клетку. Но есть у Мастеров еще и Инструменты. Это те вещества, которые помогают осуществлять эти процессы – гормоны, медиаторы и иные продукты, создаваемые внутри самой клетки.
- Интересно, как пишется Проект.
- Не спеши. Пока давай разберемся с общей картиной этого процесса. Слушай и думай: Прораб следит за ходом строительства, так и ДНК осуществляет генетический контроль за функционированием Клетки.
- Каким образом?
- ДНК передает генетический код клеткам-потомкам и воспроизводит этот код.
- Управляет синтезом белков в клетке?
- Определяет характер синтезируемых ферментов и структурных белков.
- Как это происходит?
- При митозе две цепи, составляющие молекулу ДНК, расходятся, и каждая из них оказывается матрицей для синтеза новой цепи, подобной первой. Этот процесс называется репликацией. (лат. replicare, обращенный назад, отражение). Итак, репликация – это самовоспроизведение, биосинтез новой цепи ДНК. В результате получаются две двойные спирали. Продолжительность этого процесса – обычно 8-12 часов. Что получаем в результате? – Количество ДНК, представленное в каждой из двух дочерних клеток, равно количеству ДНК в материнской клетке. Это для обычных клеток.
- Обычные клетки — с двойным набором хромосом?
- И их называют диплоидными. Но есть еще и половые клетки. Деление же половых клеток особо! Одна диплоидная клетка после двух быстро следующих друг за другом делений дает начало 4-м клеткам, содержащим по одному набору хромосом. И эти клетки называют гаплоидными. При соединении половых клеток возникает новая клетка, где одна половина ДНК происходит из половой клетки Отца, вторая — из половой клетки Матери.
- Для передачи наследственных признаков?
- Да, чтобы Мастера построили именно такой Дом, какой был заложен в Проекте, что на руках у Прораба. Чтобы родилось такое Дитя, которое возьмет в себя лучшие качества Отца и лучшие качества Матери.
- И все же, как пишется Проект?
- Задача клетки – дать потомство, продолжить себя после собственной смерти. Как это сделать? – передать новой клетке свой внутренний механизм регуляции.
- Проект.
- Где записан Проект? – в структуре ДНК.
- Как копируется этот Проект?..
Сложное
- Что есть генетический код ДНК?
- Последовательность нуклеотидов. В ДНК имеются нуклеотиды всего лишь четырех типов – А, Т, Ц и Г. Это сокращенные обозначения азотистых оснований: аденина, тимина, гуанина и цитозина, входящих в состав соответствующих нуклеотидов. Урацил (У) – одного из оснований РНК, соответствует тимину ДНК. Генетический код представлен последовательностями триплетов оснований нуклеотидов. Каждый триплет кодирует позицию одной аминокислоты и называется кодоном. Кодоны ДНК и РНК соответствуют одним и тем же аминокислотам у всех изученных организмов, от вирусов до человека. Соседние кодоны не перекрываются, каждый нуклеотид входит только в один кодон. В научном мире этот процесс описывается так:
РНК-полимераза “узнает” участок, с которого начинается транскрипция (лат. transcriptio, переписывние), и который назван ПРОМОТОР (лат. – promovere, продвигать). Затем присоединяется к нему, расплетает двойную спираль ДНК и, перемещаясь вдоль одной из ее цепей, образует нить РНК, подобную “списываемому” участку матрицы. Так образуется первый тип РНК — и-РНК, информационная РНК.
Достигнув конца копируемого участка, называемого ТЕРМИНАТОР (лат. – terminare, ограничивать), на котором заканчивается информация о синтезируемом белке, синтез и-РНК прерывается. Она отделяется от матрицы в нуклеоплазму, а двойная спираль ДНК вновь восстанавливается.
Описанный процесс происходит на участке, называемом ОПЕРОН (лат. - operare, трудиться, заниматься).
Обработанная ферментами нуклеоплазмы и-РНК поступает через поры в ядре в цитоплазму и прикрепляется к р-РНК, рибосомальной РНК.
Второй тип РНК — т-РНК, транспортная РНК. В клетке много различных типов т-РНК, но каждый из них комбинируется только с одной из 20 аминокислот, “узнает” кодон соответствующей аминокислоты на и-РНК и транспортирует аминокислоту к этому месту. К полисомам — комплексу рибосом, обьединенных молекулой и-РНК и осуществляющих непосредственно синтез белка.
Притом аминокислоты вступают в синтез определенного белка после активации их молекулой АТФ.
Третий тип РНК — р-РНК, рибосомальная РНК. Ей соответствует 60% массы рибосом. Синтезированная р-РНК накапливается в нуклеоле, где формируются изначальные субъединицы рибосом. Затем из нуклеолы они поступают в цитоплазму, где объединяются, формируя зрелые функционирующие рибосомы. По мере того, как аминокислоты выстраиваются в нужной последовательности, рибосома (молекула РНК + белки) скользит вдоль цепи и-РНК, наращивая полипептидную цепь. Когда рибосома достигает конца цепи и-РНК, она освобождает синтезированный белок и молекулу т-РНК, которая впоследствии вновь используется в трансляции (лат. translatio, передача). Много раз может использоваться и и-РНК.
- Мы можем резюмировать все это в виде следующей схемы:
ДНК (ген, содержащий четырехбуквенный код, находится в хромосоме, т.е. в ядре клетки) ® информационная РНК (с четырехбуквенным кодом; образуется в ядре путем транскрипции генного кода) ® специфический белок (фермент или иной белок, специфичность которого определяется последовательностью аминокислот в его пептидной цепи; эта цепь образует 20-буквенный код и синтезируется из активированных аминокислот на рибосомах).
- Как все сложно…
Простое
- Слушай дальше, объясню тебе все это проще. Включи воображение. Этаж гостиничного комплекса, на котором 12 комнат-номеров. От каждого номера – свой ключ. Это цепь ДНК. Администратор посмотрел, что с 3 по 9 номер отсутствуют запасные ключи. И их нужно сделать. Как поступить?
- Пойти с ключами в мастерскую и сделать копии.
- А как же жильцы? – Их нельзя оставлять без ключей.
- Тогда нужно сделать оттиски и по ним сделать дубликаты.
- Это ближе к решению. Итак, первая комната, с которой начинаем процесс делания оттисков – номер 3. Это Промотор.
- А номер 9 будет Терминатор?
- Так и есть. А все 7 комнат, где будем делать дубликаты - называется Оперон.
- Теперь – делаем оттиски.
- У каждого ключа – три выступа, и они неодинаковы на всех ключах.
- Каждый узор из трех выступов – это кодон?
- Верно мыслишь. А каждый оттиск – это антикодон. Притом есть четыре вида выступов – А,Г,Т и Ц.
- Аденин, Гуанин, Тимин и Цитозин.
- Сделав все оттиски, мы складываем их по порядку размещения комнат, 3-4-5-6-7-8-9. И что это у нас теперь получилось?
- Конечно же – информационная РНК.
- И этот процесс называется транскрипцией.
- А в мастерской, где делаются ключи-дубликаты, происходит трансляция?
- Верно. Человек, который носит слепки-антикодоны (и сами слепки с их четким порядком расположения) в Мастерскую для делания дубликатов – это информационная РНК. А сам процесс изготовления дубликата – трансляция. Сама Мастерская – это Мастер, Заготовки для ключей, а также Инструмент для их изготовления.
- Мастерская – это полисома?
- Верно. Мастер – сам процесс Синтеза, а заготовки – это транспортные РНК с прикрепленными к ним аминокислотами. Притом каждая т-РНК несет только одну из 20 кислот.
- А Инструмент?
- Инструмент – это станочек, который использует электроэнергию для своей работы.
- Ага! Аминокислоты вступают в синтез определенного белка только после активации их молекулой АТФ! Это и есть ток для станка-инструмента…
- И человек выходит с Мастерской, держа в руках ключи-дубликаты от комнат из гостиницы, с 3 по 9-ю…
Так все просто…
- Да, сложное – в простоте изъяснения…
О различиях клеток в Природе
- Мы уже знаем, что все живые организмы состоят из Клеток и из продуктов их жизнедеятельности. А по своей структуре клетки низших и высших растений и животных поразительно схожи.
- Из-за общих корней происхождения?
- Клетки первичные, наиболее древние в своем происхождении, выделены в особую группу прокариотов.
- Предъядерные?
- Это вирусы, бактериофаги и актинофаги, бактерии, актиномицеты и сине-зеленые водоросли. Важнейшим структурным образованием этих клеток является липопротеидная ламеллярная система. У них отсутствуют митохондрии и нет истинных пластид.
- Что такое ламеллярная система?
- О прокариотах будем говорить еще не скоро. Пока предлагаю ограничиться лишь общей информацией об их устройстве. Но уже сейчас важно знать, что их генетический материал свободно находится в цитоплазме, не ограничен ядром, и представлен гигантской, часто кольцевой, молекулой ДНК. Клетки же всех остальных организмов относятся к эукариотам, т.е. ядерным.
- Интересно… А может такое быть, что Прокариот в процессе эволюции окружил себя еще одной оболочкой-мембраной и стал Эукариотом?
- Интересная мысль… Вполне может быть. Но об этом нам проще будет говорить там, в будущем, когда дойдем до изучения Прокариотов. А сейчас нам пора выделить три основных структурных отличия между животной и растительной клеткой.
Первое: животные клетки имеют центриоль.
Второе: растительные клетки содержат в своей цитоплазме пластиды.
Третье: клетки растений обладают жесткой клеточной стенкой из целлюлозы, препятствующей изменению их положения или формы.
- Ага! Значит, животные клетки способны изменять свою форму и двигаться за счет тонкой и пластичной плазматической мембраны. А растения – ограничены в передвижении.
- Тем и отличаются способы общения их с миром внешним. Животные воспринимают внешний мир посредством активного движения и являются хищниками, активными потребителями других организмов себе в пищу. Растения же – воспринимают мир и его внешние факторы иным способом, так как основным источником их энергии является свет плюс впитываемые из внешнего мира вещества.
- И здесь выявляют себя пластиды?
- Да. Пластиды – небольшие тельца в растительных клетках, в которых происходит синтез или накопление органических веществ.
- Первый на планете синтез органических веществ происходил именно в пластидах???
- Возможно. Но давай возвратимся к рассмотрению растительных клеток, в эмбриональных клетках которых имеются пропластиды. Это те первообразования, из которых впоследствии развиваются лейкопласты, которые служат центром накопления крахмала и других веществ.
- Энергетическое запасание?
- Да. А еще образовываются также хромопласты, содержащие различные пигменты (каротиноиды), обуславливающие окраску цветков и в дальнейшем плодов. Но это у более развитых растений. Наиболее же древней формой пластид можно считать хлоропласты, от которых, вероятно, произошли и хромопласты, и лейкопласты как вторичные формы.
- Зеленый пигмент хлорофилл придает растениям зеленую окраску?
- А также играет важнейшую роль в процессе фотосинтеза, улавливая энергию солнечного света и затем аккумулируя ее.
- Как это чудо происходит?
- Пока не спеши. Все это рассмотрим позже. Но кое-что не помешает знать уже сейчас. Хлоропласты – это дисковидные образования диаметром около 5 мкм и толщиной 1 мкм, построены из мембран, плотно уложенных параллельно другу другу. Каждая клетка содержит от 20 до 100 хлоропластов. Хлоропласты могут расти и делиться, образуя новые, дочерние хлоропласты. Как и митохондрии в животной клетке, хлоропласты содержат две мембраны и являются центрами превращения энергии: в процессе фотосинтеза лучистая энергия протонов (свет) преобразуется в химическую энергию ассимилятов.
- Это что такое, ассимиляты?
- Преимущественно углеводы. Превращение энергии осуществляется в мембранах (тилакоидах), тогда как биохимические реакции синтеза веществ (а именно образование углеводов) происходят в межтилакоидном пространстве.
- Между мембранами?
- Да, там, где есть свободный от хлорофилла матрикс. Также тилакоидная мембрана включает в себя функциональные комплексы, квантосомы, в которых локализуется, базируется весь таинственный механизм преобразования энергии…
- Чудо зарождения энергии жизни во Вселенной?
- Да, таинство таинств… Более углубленно об этом будем говорить еще не скоро, Друг мой. Но на сегодня тебе полезно знать еще одну важную деталь: хлоропласты, как и митохондрии, обладают независимой от ядра генетической системой с ДНК, РНК и специфическими рибосомами в матриксе. Более же обстоятельное обсуждение строения и развития пластид будет изложено при рассмотрении процесса фотосинтеза. Еще не скоро…
В работе использованы материалы из учебника для вузов «Основы физиологии человека» под редакцией академика РАМН Б.И. Ткаченко, Международный фонд истории науки, 1994, Санкт-Петербург.
Автор – Сергей Гриневич
Редактор – Валентина Деревянко, кандидат биологических наук.
Следующие книги серии «Мир Человека»:
2 Внутренняя среда Организма
3 Основы регуляции Жизнедеятельности
4 Мышцы и Кости
5 Эндокринные функции
6 Кровь
7 Кровообращение и Лимфообращение
8 Дыхание
9 Пищеварение
10 Обмен веществ и энергии
11 Тепловой и водно-солевой обмен. Почки
12 Кислотно-щелочное состояние Организма
13 Центральная нервная система
14 Функции сенсорных систем
15 Функции головного мозга
16 Организм в развитии
17 Репродуктивная функция
18 Старение
19 Адаптация к внешней среде и биоритмы
20 Экстремальные состояния
21 Здоровый образ жизни
22 Светила Физиологии
Левое полушарие мозга:
23 Беседы с Шопенгауэром
24 Работа мозга и Кибернетика
25 Беседы с Ницше
Правое полушарие мозга:
26 Беседы с Доном Хуаном
27 Ноосфера и Астрология
Медицина:
28 Абу Али Ибн Сино
Человек:
29 Серафимка и Медведь
Если Вы заинтересованы в том, чтобы Автор здравствовал и подавал для Вас новые, интересные и полезные книги - тогда будьте Благодарны и сделайте свой ВЗНОС в эту процессию Лабиринта. Номер карты Приватбанка 5168 7422 0168 8466
Книга подается без рисунков. Полную версию с рисунками в формате pdf можно заказать из основного сайта www.grinevich.com.ua или непосредственно у автора, написав электронное письмо.
Авторский адрес didgrin@gmail.com