Устройство и жизнедеятельность клетки

Из курса биологии за 8 класс, каждый знает, что организм человека состоит из систем (кроветворная, костно-мышечная, сердечно-сосудистая, нервная, эндокринная, репродуктивная, бронхолегочная и т.д.). Каждая система состоит из органов (сосуды, вены, артерии, сердце, капилляры и т.д.). Каждый орган состоит из клеток. Организм человека состоит из множества клеток. У взрослого человека их сто триллионов.

По форме, размерам и функциям клетки разные. По внешней форме они подразделены на 100 типов. Например, клетка кишечника имеет форму цилиндра, кожи – напоминает черепичную крышу, нервных тканей – длинные разветвленные выросты, лимфатического узла – зерна граната, мышечной ткани – веретенообразную форму с удлиненным ядром в центре, мозга – напоминает сплетение лиан.

Однако по внутреннему устройству все клетки одинаковые. Схематическое изображение показано на рисунке.

Клетка человека систематически обновляется. Например, клетка слизистой оболочки кишечника живет 24 часа, кожи – от 5 до 35 суток, печени 180 суток (6 месяцев), головного мозга взрослого человека – не обновляются, и она подвержена разрушению, особенно при наркозе, воздействии алкоголя, сотовых телефонов и др. Разрушенные клетки мозга не восстанавливаются!

За жизнь человека, в среднем 70 лет, число клеток составляет около 20 тысяч смен поколений клеток.

По внутреннему устройству клетка представляет собой очень сложный агрегат. Она имеет прочную оболочку, изолирующую ее от внешнего пространства – клеточная мембрана. Оболочка клетки имеет стыковочные точки, через которую в клетку поступают питание и другие тела, в том числе микробы, вирусы, инородные вещества. Внутри клетки имеются перегородки, на них размещены устройства по производству клеточных белков (рибосомы), ферменты, перерабатывающие чужеродные вещества (микросомы), пункты, дающие энергию для всех процессов в клетке (митохондрии), клеточное ядро – управление клеткой. Кислот в ядре две. Одна – дизоксирибонуклеиновая (ДНК), другая – рибонуклеиновая (РНК). ДНК – является основой генетического аппарата. Она состоит из двух цепочек (генетического кода), которые соединены между собой водородными связями. Цепочки скручены в спираль, ее называют «спиралью жизни», в которой закодирована вся наследственная информация. На эту спираль воздействуют вредные вещества, которые вызывают заболевания. В цепочке ДНК имеются белки – ферменты, которые устраняют возникающие в ней нарушения.

Питательные и другие вещества доставляются в клетки кровью и лимфой. Через мембрану таким путем проникают в клетку как питательные элементы, так и «непрошенные гости» - бактерии, вирусы, тяжелые металлы и др.

Если в клетку попало не питательное вещество, а инородное (бактерии, вирусы и др.), к такому пузырьку с инородной частицей внутри клетки подходит другой пузырек, содержащий специальные ферменты. Мембраны этих пузырьков сливаются, образуется единая полость, в которой происходит уничтожение «инородца» ферментом, после чего пузырек с продуктами уничтожения перемещается к наружной мембране клетки. Оболочка клетки и оболочка пузырька сливаются и содержимое пузырька оказывается на поверхности клетки, выброшенным наружу. Кровь и лимфа увлекают его с собой и через печень и почки все это выбрасывается из организма. Так  осуществляется процесс выноса из клетки ненужных ей веществ, в том числе и отходов обменных процессов самой клетки. Это и есть процесс саморегуляции и самовосстановления организма на клеточном уровне.

Энергия жизни и старение

Жизнь – это процесс обмена веществ в клетке, осуществляемый биохимическими реакциями. Среди них первое место окислительно-восстановительная. Носителем энергии в организме является молекула Солнца. Попав с пищей в организм, эта молекула подвергается восстановительной реакции. Реакция осуществляется под воздействием кислорода. Организм получает кислород из окружающей атмосферы, через легкие. В легких кровь насыщается кислородом и разносит его по всему организму к каждой клетке. Энергетическая молекула СН2О накапливается в организме впрок. С прекращением ее поступления в организм (при голодании) процесс жизни может продолжаться за счет запасов еще несколько суток. Однако, кислород впрок не накапливается. Поэтому с прекращением его поступления в организм процесс жизни прекращается через 2-10 минут, в отдельных случаях через 30 минут. После чего реакция затухает – жизнь останавливается. Именно поэтому реакция окисления есть процесс жизни.

Старение организма и продолжение жизни – естественные процессы организма. Однако нет человека, который не подвластен старению. Все живое стареет, разрушается и погибает. Старение – это обязательный процесс для живой и неживой природы. Разрушение происходит само собой, а созидание требует энергии. Для всего живого источником энергии является солнце. Растения поглощают солнечную энергию, преобразуют ее в органические и неорганические соединения, животные организмы разлагают эти соединения и таким образом добывают себе энергию.

В расщеплении молекул органических соединений участвует кислород. При этом кислород сам теряет один электрон и становится активным (свободным радикалом). Такие свободные радикалы образуются в клетках под действием химических реакций организма. Свободные радикалы, являясь активными, наносят повреждение клетке. Накопление таких повреждений и приводит клетку к старению и к гибели. Старение – это следствие разрушительного, ядовитого действия кислорода на организм, которое постепенно нарастает с возрастом. Скорость накопления свободных радикалов обусловлена количеством потребляемого кислорода. Чем больше потребление кислорода, тем больше произведено свободных радикалов. А количество потребляемого кислорода обуславливается скоростью процесса обмена веществ. Чем выше скорость обмена веществ, тем больше потребление кислорода, тем больше образуется свободных радикалов.

Организм активно сопротивляется этому процессу. Клетка вырабатывает фермент – супероксиддисмутазу – «фермент антистарения», который обезвреживает свободные радикалы. С возрастом фермент практически не слабеет. Старение не должно было бы происходить, однако, происходит. Почему? Ответ в следующем.

Система защиты от свободных радикалов работает надежно, но через нее все же постоянно проскальзывают отдельные радикалы, которые не успевают вступить в реакцию с антиокислителями фермента. Чем выше скорость обмена веществ, тем больше таких проскоков, тем больше насыщение радикалами. Возникающие таким образом радикалы повреждают внутренние структуры клетки и оболочки. В результате – радикалов все больше и больше, и они постепенно разрушают клетку, происходит старение.

Эти исследования позволили дать ответы на ряд вопросов:

Почему животные, которых кормят малокалорийной, но сбалансированной пищей, живут больше, чем те, что питаются вдоволь? Ответ – потому, что ограниченное питание уменьшает интенсивность обмена, меньше потребляется кислорода, меньше накопление радикалов.

Почему у животных, не способных регулировать температуру тела, с повышением температуры сокращается продолжительность жизни? Ответ – При высокой температуре интенсивнее идет обмен веществ, увеличивается потребление кислорода, а с этим и – радикалов.

Почему продолжительность жизни у женщин  по сравнению с мужчинами выше в среднем на 10 лет? Ответ – у женщин интенсивность обмена веществ ниже, чем у мужчин, следовательно потребление кислорода меньше, меньше свободных радикалов, медленнее темп старения.

Почему в горных районах люди живут дольше? Ответ – в горах воздух разряжен, в нем меньше кислорода, следовательно потребление кислорода меньше, меньше и радикалов, старение замедляется.

Почему изменения организма при естественном старении похожи на действие ионизирующей радиации? Ответ – при воздействии радиации происходит разложение воды с образованием активных форм кислорода (радикалов), которые начинают повреждать клетки.

Эти исследования позволили найти средства, сдерживающие старение – это сильные антиоксиданты, которые позволяют продлить жизнь  в полтора раза. Для того чтобы улучшить самочувствие и замедлить процессы старения необходимо ежедневно к рациону питания добавлять натуральные витамины, микроэлементы (селен, германий и др.), а также антиоксиданты – биологически активные добавки к пище (БАД) или как их еще называют в мире биопрепараты (биодобавки) для коррекции питания организма. Биодобавки к пище – био (жизнь), т.е. добавки к пище для жизни.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: