Биоинформационные ритмы клетки и человека. Часть I

Вы хотите научиться разговаривать на языке ваших болгарских предков? Тогда Вам необходимо записаться на курсы болгарского языка в Москве. Лучше всего это сделать, конечно же, на сайте www.engtopics.ru!

Биоинформационные ритмы клетки и человека.

Из всех живых организмов нашей планеты наибольший интерес у ученых-биологов вызывает первичный, живой организм — клетка, являющаяся первоосновой любого живого организма. Именно клетки, объединяясь в колоссальные, по количеству, сообщества, создают на нашей планете все многообразие живого мира, от простейших микроорганизмов до предельно сложных, каким является, например, человек. Высокий интерес к клетке связан с тем, что это живое существо, созданное раньше остального живого мира, при своих малых размерах — 0,01 мм в диаметре, обладает уникальными способностями, в числе которых самостоятельное существование и развитие, самовоспроизведение и передача наследственной информации. При образовании клетками живых существ, их предназначение определяется функциями отдельных частей живого существа, его органов, обеспечивающих его жизнедеятельность, будь то инфузория-туфелька или человек. Клетка является очень сложным, по строению, организмом. В одной живой клетке в самом строгом порядке работает несколько сот ферментов-катализаторов. Перечень непрерывно строящихся в клетке соединений содержит несколько тысяч наименований, причем все это находится в движении и в непрерывных преобразованиях (с разными скоростями и периодами), во время которых многие молекулы распадаются и воссоздаются вновь. Весь сложный процесс функционирования клетки может быть изложен в нескольких десятках тысяч(!) томов по тысяче(!) страниц в каждом. Для уяснения сложности процессов, происходящих, например, в клетке человека (диаметр которой 0,01 мм), воспользуемся сведениями ученых-биологов. В клетке человеческого организма умещается 180 см нитей молекул ДНК, а кроме них в клетке имеются еще и молекулы белка, рибосомы, хромосомы, центриоли, энергетические станции — митохондрии. Все эти отдельные части клетки связаны между собой химическими, электрическими и магнитными связями. Упрощенно клетку можно представить в виде большого города, окруженного со всех сторон защитной стеной с пунктами непрерывного контроля над всем, что поступает в этот город и что из него выходит. В этом городе все отдельные системы функционируют и работают по строгому расписанию. Этим расписанием является биоинформационный ритм, заданный клетке ее главными архитекторами — молекулами ДНК, которые передают имеющуюся у них информацию по сборке и функционированию клеток от одной клетки к другой, и так продолжается все время, пока существуют созданные клетками живые организмы.

Что является основой этого ритма? Как мы уже знаем, построение клетки, точнее ее структур, начинается с молекулы белка. Эта молекула белка создается молекулой ДНК, которую построила и разместила в митохондрии космическая энергия Галактического центра (ГЦ). Молекула белка это первичный строительный материал клетки, с помощью которого и молекул РНК, ДНК осуществляет весь начальный процесс построения жизни. Имеющиеся в митохондриях ДНК являются первичным камертоном биоинформационного ритма клетки, синхронизирующим все процессы в клетке. Сегодня биологической науке уже известно, что продолжительность жизни человека напрямую связана с митохондриями. Их энергетическая емкость и долговечность определяют долговечность человеческого организма. То, что молекулы ДНК, и их предшественницы РНК, являются источниками биоритмов живых существ, ученым-биологам известно давно. Известный американский ритмолог Клоудзи Томпсон считал РНК и ДНК хозяйками биоритмов. Проведенные американским ученым Чарльзом Эре опыты с простейшим биологическим существом — парамецией (туфелькой), позволили ему предложить гипотезу о наличии у живых существ так называемого хронона — модели биологического циркадного механизма для отсчета времени. Гипотеза сводилась к следующему. Основой процесса отсчета времени в клетках являются длинные молекулы ДНК. На разошедшихся нитях спирали строится информационная РНК, и при этом процессе одновременно протекают взаимосвязанные химические реакции, соотношение скоростей которых можно рассматривать как регулирующий механизм часов. В целом вся последовательность этих реакций и определяет время одного ритма. Исходя из этого предположения, можно утверждать, что параметры ритмов клеточного организма могут задаваться определенной генетической программой, заложенной в ДНК. Однако она реализуется только через систему биохимических и биофизических реакций. С какими же внутриклеточными структурами может быть связан механизм биологических ритмов? Периодические процессы в так называемых гетерогенных системах, состоящих из нескольких фаз, известны давно. Математическое описание таких явлений сделано советским физиком Я. Б. Зельдовичем в 1948 году. Позднее польский ученый Лотка предложил модель незатухающих колебаний и в гомогенных (однородных) средах.

Если кинетика реакций, катализируемых ферментами, ритмична, то ритмичными являются и все жизненные процессы в клетке. Такое предположение дало советскому ученому-кибернетику Е. Е. Селькову сделать вывод о том, что именно с автоколебаниями и связан механизм работы клеточных часов. Периодическая последовательность реакций в полиферментных системах и служит основой временной организации клетки. По мнению Е. Е. Селькова, клеточные часы определяют продолжительность клеточного цикла, а потому клеточные часы — столь же древний механизм, как само клеточное деление. Более того, на основе знания общих свойств автоколебательных биохимических систем можно предсказать ряд важных свойств, которыми могут обладать клеточные часы. В таких системах незатухающие колебания возможны только в условиях постоянного притока веществ, или энергии, причем, чем выше концентрация исходных субстратов в среде, тем больше скорость реакций. В клетке, как правило, происходит накопление веществ, участвующих в реакциях, за счет депонирования их в неактивной форме. При этом создаются особые буферные системы, приводящие к стабильности часов, что обеспечивает их надежность даже в неблагоприятных для клетки условиях, например, при повышении температуры окружающей среды. Параметры автоколебаний зависят от кинетических характеристик биохимической системы, работающей в режиме напряжения и расслабления, иначе — релаксационных колебаний. При этом совершается взаимное регулирование внутриклеточных систем отсчета времени. Одна из них, например, начинает вырабатывать вещество лишь тогда, когда его содержание падает ниже определенного критического уровня. Другая же система разрушает это вещество также только в том случае, когда его содержание превышает определенный предел. В результате возникают самоподдерживающиеся превращения вещества, как правило, с достаточно четкими временными параметрами. При инерционности таких процессов и наличии регуляторных механизмов в клетке, содержание этого вещества, необходимого для реакций, будет всегда оставаться примерно на одинаковом уровне, что и обеспечивает стабильность хода биологических часов.

Таким образом, каждая клетка, как и весь целостный живой организм, — это саморегулирующаяся система с определенным клеточными часами ритмом. Основой ритма является принцип энергетической перезарядки. Энергетическая перезарядка — это не что иное, как процесс накопления и потребления энергии с одновременным преобразованием ее в различные виды (электрическую, магнитную, тепловую и химическую). В живой клетке непрерывно происходят сложные процессы обмена веществ. Поэтому в цитоплазме (жидкости окружающей ядро клетки) и в самом ядре имеются все химические соединения, которые необходимы для процесса ауторепродукции (самовоспроизведения) молекул ДНК, а именно — отдельные нуклеотиды и входящие в них более простые соединения. Для их перемещения, разрушения, и создания на их основе новых соединений, и требуется энергия.


Найти на unnatural: Биоинформационные ритмы клетки человека Часть
Автор: admin | 10 Январь 2012 | 357 просмотров

Новые статьи:

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100