Багатоклітинний організм - технічний словник те iii

Багатоклітинні організми часто бувають дуже складними, але їх побудова здійснюється за допомогою дуже обмеженого набору різних форм клітинної активності. Клітини ростуть і діляться. Вони створюють сили, що дозволяють їм пересуватися і змінювати свою форму. Вони диференціюються, тобто починають або припиняють синтез певних речовин, кодованих геномом. Вони виділяють в навколишнє середовище або утворюють на своїй поверхні речовини, що впливають на активність сусідніх клітин. У цьому розділі ми спробуємо пояснити, яким чином реалізація різних форм клітинної активності в потрібний час і в потрібному місці призводить до утворення цілісного організму.
Багатоклітинні організми складаються з безлічі клітин різних типів, що виконують різні функції. Наприклад, одні клітини спеціалізуються на виконанні внутрішніх робіт, тобто фізіологічних функцій, інші здійснюють міжнародні відносини організму - екологічні функції. Ці клітини відрізняються не тільки за функціональними можливостями, але і по конституції, а також по стійкості і сприйнятливості до мікробів. Наприклад, збудники правця вражають клітини нервової системи, але клітини покривних і інших тканин стійкі до їх натиску.
Багатоклітинні організми поряд з розглянутими внутрішньоклітинними механізмами мають надклеточних - гормональні механізми регуляції О.В. Гормональна регуляція координує О.В. в разл. Гормональна регуляція О.В. у рослин здійснюється групою фітогормонів, напр, ауксинамі і гиббереллинами. Гормональну регуляцію О.В. у тварин здійснює ендокринна система, джерелами гормонів в якій є центр, і переферіч. Характер керуючих зв'язків в цій системі ілюструє механізм підтримки концентрації глюкози в крові на постійному рівні. Так, підвищення концентрації глюкози в крові збільшує продукцію інсуліну, к-рий стимулює клітини на посилене споживання глюкози. Виникає при цьому дефіцит глюкози призводить до збільшення продукції тощо. Пептидного гормону-глюкагону, к-рий стимулює відновлення концентрації глюкози завдяки розщепленню глікогену в клітинах.
Багатоклітинні організми можуть існувати тільки тому, що є певні взаємодії між клітинами, що призводять, з одного боку, до об'єднання клітин і, з іншого боку, до виключення чужих для даного організму або даної тканини клітин. Такі взаємодії залежать зазвичай від двох типів речовин: біополімерів, локалізованих на поверхні клітини, і позаклітинних біополімерів; і ті і інші речовини, мабуть, зазвичай є водневмісткої биополимерами.
Міжклітинні контакти у різних представників ціанобактерій (А і мікроплазмодесми у нитчастих форм (Б. Багатоклітинні організми зустрічаються в різних групах еубактерій, але найбільш високоорганізована многоклеточность властива двом групам: актиноміцетам і ціанобактеріям. В межах останньої особливо добре простежуються всі етапи формування многоклеточное, аж до найбільш складного її вираження в світі бактерій.
Видужалий багатоклітинний організм або резистентні (захищені від даного вірусу) одноклітинні організми самі не хворіють, але зазвичай не можуть повністю перешкодити проникненню вірусу і їх відтворення. Справа в тому, що імунна система господаря пручається шкідливому дії, тільки перевершує деякий поріг. Ось де, схоже, виявляється зацікавленість вірусу в спрощення власної організації і стремле-1 ня довірити свої обов'язки клітинам хазяїна.
Кожен багатоклітинний організм, кожна тканина, що складається з окремих клітин, потребує механізмах, що забезпечують міжклітинні взаємодії. Важливе значення мають процеси комунікації клітин ЦНС. Головне завдання їх полягає в обробці і передачі інформації, закодованої у вигляді електричних сигналів.
Всі багатоклітинні організми виникають з однієї клітини і проходять деякі стадії росту.
У багатоклітинних організмів на всьому протязі їх формування і зростання йдуть інтенсивні процеси клітинного ділення, багато з яких супроводжуються дифференцировкой. Зростання органів, а отже, і забезпечує це зростання клітинний розподіл повинні йти лише до певної межі. Після цього клітинні поділу повинні або взагалі припинитися, або здійснюватися в міру необхідності. Наприклад, клітини епідермісу (зовнішній шар клітин шкірного покриву) повинні ділитися лише в міру загибелі частини з них в результаті механічних або інших пошкоджень. Нові еритроцити повинні утворюватися шляхом многостадийной диференціювання стовбурових клітин у міру руйнування еритроцитів в ході їх функціонування. В-лімфоцити повинні утворюватися в значному числі з відповідних клонів у міру розвитку імунної відповіді.
У багатоклітинних організмів найважливішим елементом просторової організації біохімічних процесів є розподіл їх між різними типами клітин, а також міжклітинні взаємодії. Багато процесів відбуваються фактично лише за участю високоорганізованого конгломерату клітин.
Схема поперечного перерізу вії. У багатоклітинних організмів часто різні внутрішні порожнини і протоки покриті шарами миготливого епітелію, утвореного віями. У зтих органах все вії рухаються одночасно, створюючи струм рідини. Зазвичай скорочення війок відбуваються дуже швидко - від 10 до 17 разів на секунду.
Функціонування багатоклітинного організму, яким є вища рослина, є результат взаємодії низки регуляторних систем, які схематично можуть бути розташовані в наступній ускладнюється послідовності: регулятори клітини (гена, хромосоми, ядра, цитоплазми), тканини і, нарешті, регулятори цілого організму. Ці своєрідні поверхи регуляції проводяться за схемою для вивчення регуляторних систем в біологічному об'єкті. Узгоджене функціонування регуляторних систем на всіх поверхах ієрархічної градації цілого організму підтримує його нормальну життєдіяльність і забезпечує його реакцію на вплив зовнішнього середовища. Регуляторні системи вищих поверхів організму є механізми, еволюційно сформовані на основі систем управління нижчих поверхів, однак у цих високих поверхів з'являються і специфічні, тільки їм притаманні особливості регуляції. Так, здатність координації зростання органів, регульована у цілого рослини за допомогою комплексу фітогормонів, це та специфічна система, яка властива головним чином тільки верхнього, організм-ному рівню регуляції. При переході від нижнього рівня до верхнього старі механізми регулювання не зникають, а вдосконалюються, що призводить до виникнення якісно нових систем управління, однією з яких і є гормональний механізм, що функціонує в рослині. Формування таких специфічних метаболітів, як гормони, є одна з ланок еволюції регуляторних систем.
Клітини багатоклітинних організмів мають строгу спеціалізацію і специфічність. Ця спеціалізація проявляється в будові самих клітин і в їх функціях. Специфічні відмінності між клітинами обумовлюються присутністю різних речовин або відносними кількостями, в яких ці речовини знаходяться в клітинах, швидкістю їх взаємодії і структурою клітини. Сувора спеціалізація клітин необхідна для виконання численних функцій живого організму. Червоні кров'яні клітини людини містять гемоглобін, який передає кисень іншим клітинам. Зовнішні клітини шкіри містять механічно міцні, еластичні, нерозчинні білки, які забезпечують захист від ударів і від проникнення хімічних речовин. Нервові клітини пристосовані для передачі швидких імпульсів. М'язові клітини містять сполуки, здатні змінювати лінійні розміри і тим самим викликати скорочення волокон м'яза.

Подальша еволюція - виникнення багатоклітинних організмів з одноклітинних і виникнення всього різноманіття видів - пов'язана з можливістю злиття систем з різними білками. Подальше обговорення проблем, розглянутих в викладеної роботі Куна, приведено в наступному параграфі. В роботі [58] виконані розрахунки, що ілюструють описану модель еволюції.
Схема яйцеклітини жаби перед заплідненням. А - рибосоми, Б - молекули РНК, В - хромосоми типу лампових щіток, Г - мітохондрії, Д - жовткові ядро, Е - жовткові пластини, Ж - чорний пігмент. Індивідуальне, онтогенетическое розвиток багатоклітинного організму, що починається в яйцеклітині ще до її запліднення, являє собою складну сукупність процесів, упорядкованих у часі і в просторі.
Експерименти по генетичній модифікації багатоклітинних організмів шляхом введення в них трансгенів вимагають багато часу.
Більшість цвілевих грибів є багатоклітинними організмами. Тіло грибів складається з сильно розгалужених ниток (гіфи), що утворюють грибницю - міцелій.
Крива зростання бактеріальної культури. Періодична культура поводиться як багатоклітинний організм з генетично обмеженим ростом.
Представники відділу в переважній більшості багатоклітинні організми складного морфологічного і анатомічної будови, і тільки далеко не всі, найбільш примітивні, мають слань одноклітинне або колоніальне. Більшість багрянок великі рослини, що досягають в довжину від декількох сантиметрів до метра, але серед них чимало і мікроскопічних форм.
Ми знаємо, що клітини багатоклітинного організму мають здатність різко змінювати програму своєї поведінки і без зміни в ДНК. Але у всіх (точніше, майже у всіх) цих клітинах міститься вся вихідна генетична інформація.
Губки - найпримітивніші з багатоклітинних організмів. Поділ тіла на тканини у них виражено слабо.
Диференціація генетично ідентичних клітин в багатоклітинних організмах, безумовно, загадковий процес. Мабуть, хід її залежить від взаємодії генетично регульованих процесів клітин з навколишнім їх середовищем. У багатоклітинних організмі середовище, що оточує клітину, може бути абсолютно різною на різних її ділянках. Дослідження диференціації тканин і органів показали, що багато хто з цих відмінностей обумовлюють взаємодію речовин, утворених різними ділянками органів. Так, наприклад, для штучної культури коренів томата необхідна наявність не тільки кореневої меристеми, а й тіаміну і піридоксину (знайомі нам як вітаміни комплексу В), які зазвичай доставляються листям.
На противагу прокариотам еукаріотичні клітини здатні утворювати багатоклітинні організми з різноманітною спеціалізацією клітин різних типів.