Реклама
Книги по философии
Игорь Кондрашин
Диалектика Материи
(страница 24)
1) транспортную (транспортируют аминокислотные блоки к месту синтеза белков);
2) информационную (переносят информацию о структуре белка);
3) рибосомную.
Еще одним очень важным нуклеотидом в структуре живой клетки является аденозинтрифосфорная кислота - АТФ, содержание которой в клетках колеблется от 0,04 до 0,2 - 0,5%. Его особенность состоит в том, что при отщеплении одной молекулы фосфорной кислоты АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту) с выделением 40 кдж энергии с 1 гр-молекулы.
Все указанные выше органические вещества являются сложными по своей структуре и системной организации образованиями, но и они, в свою очередь, входят в качестве фщ. единиц в фн. подсистемы интегрированной системы клетки. К числу основных подсистем клетки отосятся следующие:
Наружная мембрана клетки. Регулирует поступление ионов и молекул в структуру клетки и выход их из нее в околосистемную среду. Такой обмен молекулами и ионами, то есть различными фщ. единицами, между системой клетки и внешней средой происходит постоянно. Различают фагоцитоз - поглощение мембраной крупных частичек вещества и пиноцитоз - поглощение воды и водного раствора. Через наружную мембрану из клетки выводятся продукты ее жизнедеятельности, то есть отфункционировавшие в подсистемах клетки фщ. единицы.
Цитоплазма. Внутренняя полужидкая среда клетки, в системном объеме которой развернута внутренняя структура клетки, то есть ее ядро, все органоиды (или органеллы), включения и вакуоли. Цитоплазма состоит из воды с растворенными солями и разнообразными органическими веществами, среди которых преобладают белки. Структура цитоплазмы состоит из фн. ячеек, не связанных жестко и свободно перемещающихся во всем ее объеме. Заполняющие их фщ. единицы, когда это необходимо, переходят из них в фн. ячейки органоидов. Поэтому основными функциями цитоплазмы являются аккумулятивная и транспортная.
Эндоплазматическая сеть. Органоид клетки, представляющий собой сложную систему каналов и полостей, пронизывающих всю цитоплазму клетки. На мембранах гладкой эндоплазматической сети происходит синтез жиров и углеводов, которые накапливаются в аккумулятивных фн. ячейках ее каналов и полостей, а затем транспортируются к различным органоидам клетки, где они в качестве фщ. единиц занимают соответствующие фн. ячейки их структур. На мембранах каналов и полостей располагается также множество мелких округлых телец-рибосом.
Каждая рибосома состоит из двух мелких частиц, в состав которых входят белки и РНК. В каждой клетке содержится по нескольку тысяч рибосом. На рибосомах синтезируются все белки, входящие в состав данной клетки, путем сборки белковых молекул из аминокислот, имеющихся в цитоплазме. Синтез белков - это сложный процесс заполнения аминокислотными блоками соответствующих фн. ячеек их структур, который осуществляется одновременно группой из нескольких десятков рибосом, или полирибосомой. Синтезированные белки сначала накапливаются в каналах и полостях гранулярной эндоплазматической сети, а затем транспортируются к тем подсистемам клетки, где расположены предназначенные для них фн. ячейки. Эндоплазматическая сеть и полирибосомы представляют собой единый механизм биосинтеза, аккумулирования и транспортировки белков.
Митохондрии. Органоид, основная функция которого состоит в синтезе АТФ, представляющей универсальный источник энергии, необходимой для осуществления постянно протекающих внутри клетки химических процессов. Количество митохондрий в клетке колеблется от нескольких до сотен тысяч. Внутри митохондрий находятся рибосомы и нуклеиновые кислоты, а также большое количество разнообразных ферментов. Синтезированная АТФ заполняет транспортные фн. ячейки цитоплазмы и направляется к ядру и органоидам клетки.
Пластиды. Органоиды растительных клеток. Бывают различных типов. С помощью одного из них - хлоропластов, благодаря входящему в их состав пигменту (хролофиллу), клетки растений способны, используя световую энергию Солнца, синтезировать из неорганических веществ органические (углеводы). Этот процесс, как известно, носит название фотосинтеза.
Комплекс Гольджи. Органоид всех растительных и животных клеток, в котором происходит накопление белков, жиров и углеводов с последующей их транспортировкой в соответствующие фн. ячейки как внутри клетки, так и вне ее.
Лизосомы. Органоид, имеющийся во всех клетках и состоящий из комплекса ферментов, способных расщеплять белки, жиры и углеводы. В этом заключается основная функция лизосом. В каждой клетке сосредоточены десятки лизосом, участвующих в расщеплении уже отфункционировавших или аккумулятивных системных образований, а также тех, которые попадают в клетку извне путем фагоцитоза и пиноцитоза. В результате расщепления фщ. единицы покидают фн. ячейки расщепляемых структур, собираются в фн. ячейках аккумулятивных систем данной клетки, а затем транспортируются в фн. ячейки ее новых системных образований. Расщепленные с помощью лизосом отфункционировавшие структуры клетки удаляются за ее пределы. Образование новых лизосом происходит в клетке постоянно. Ферменты, функционирующие в лизосомах, как и всякие другие белки, синтезируются на рибосомах цитоплазмы. Затем эти ферменты поступают по каналам эндоплазматической сети к комплексу Гольджи, в полостях и трубочках которого формируются фн. ячейки структур лизосом. Сформировавшись, лизосомы отделяются от концов трубочек и поступают в цитоплазму.
Клеточный центр. Органоид, расположенный в одном из участков уплотненной цитоплазмы. В него входят две центриоли, играющие важную роль при делении клетки.
Структура клеток содержит и другие органоиды: жгутики, реснички и т.п., а также клеточные включения (углеводы, жиры, белки).
Вместе с тем, клетки, будучи сами по себе очень сложными системными образованиями, в свою очередь являются фщ. единицами, заполняющими фн. ячейки гиперсистем последующих уровней организации Материи. Вследствие этого в системной организации клеток предусмотрен механизм, позволяющий за сравнительно короткий период времени создавать аналогичные им системные формирования. В результате клеточный цикл включает два периода:
1) Деление (митоз), в процессе которого образуются две дочерние клетки;
2) Период между двумя делениями - интерфаза - собственно время функционирования клетки.
Большую роль в делении клетки играет ее ядро, имеющееся в каждой клетке и представляющее собой сложную фн. подсистему. Ядро имеет ядерную оболочку, через которую в него и из него поступают белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты, вода и разнообразные ионы. Попав внутрь ядра, они заполяют фн. ячейки ядерного сока, а также ядрышек и хроматина. В ядрышках происходит синтез РНК, сами же они формируются только в интерфазе. Хроматин представляет собой однородное вещество, служащее аккумулятивной подсистемой, с помощью которой осуществляется формирование хромосом при делении ядер.
Хромосомы являются основным механизмом клетки, где собирается, хранится и
выдается так называемая наследственная информация, включающая в себя химическую
запись последовательности фн. ячеек в структурах белков данной клетки. Указанная
информация хранится в находящихся в хромосомах молекулах ДНК. Таким образом,
молекулы ДНК представляют собой химическую запись структур всего разнообразия
белков. На длинной нити молекулы ДНК одна за другой следует запись информации
о последовательности фн. ячеек структур разных белков. Отрезок ДНК, содержащий
информацию о структуре одного белка, принято называть геном. Молекула
ДНК представляет собой собрание нескольких сот или тысяч генов. Диаметр хромосом
невелик и составляет в среднем 140
,
длина же их, повторяя длину молекул ДНК, может быть свыше 1 мм. В середине периода
интерфазы происходит синтез ДНК, в результате которого хромосома удваивается.
Важнейшая функция хромосом - быть хранительницей записей структур и, соответственно, алгоритмических способностей фн. подсистем клетки с помощью механизма образования белковых фщ. единиц. С течением времени, по мере приращения функций того или иного вида органических систем, изменяется и совершенствуется запись в хромосомах, следуя требованиям законов фн. развития Материи. В прямой зависимости от молекулярной записи ДНК хромосом через механизм синтезирования белковых молекул происходят все процессы жизнедеятельности клеток. Число хромосом постоянно для каждого вида животных и растений, то есть в каждой клетке любого организма, принадлежащего к одному виду, содержится совершенно определенное число хромосом (рожь - 14, человек - 46, курица - 78 и т.д.). Хромосомный набор, содержащийся в ядре одной клетки, имеет всегда парные хромосомы. Так, 46 хромосом человека образуют 23 пары, в каждой из которых объединены две одинаковые хромосомы. Хромосомы разных пар отличаются друг от друга по форме и месту расположения. В результате митоза получаются две дочерние клетки, по строению полностью сходные с материнской. Каждая из них имеет точно такие же хромосомы и такое же их число, как и материнская клетка. Таким путем обеспечивается полная передача всей наследственной информации каждому из дочерних ядер. Ядро и все органоиды цитоплазмы клетки взаимодействуют как единая система.
Все клетки имеют сходный тип строения: ядро, митохондрии, комплекс Гольджи, эндоплазматическую сеть, рибосомы и другие органоиды. Однако, прежде чем стать столь совершенной системой, какой она является в наши дни, клетка прошла длительный путь эволюции, отмеченный соответствующими отрезками на ординатах t и ft тензора Развития Материи. Вначале она была частью неизвестных нам неклеточных организмов, затем несовершенных одно- и многоклеточных, включая бактерии и синезеленые водоросли, и в конечном итоге достигла совершенства сложного клеточного механизма, характерного для представителей современного нам растительного и животного мира. Вследствие движения Материи по ординате качества в процессе эволюции клетки образовалось огромное разнообразие ее типов, каждый из которых был наделен строго определенными фн. свойствами и соответствует определенной точке на данной ординате.
