Другий фактор поділу клітин в багатоклітинних організмі

1.13. Другий фактор поділу клітин в багатоклітинних організмі.

Для того, щоб нам краще розуміти один одного, я буду виконувати виклад деяких моїх теоретичних побудов, які на перший погляд не мають відношення до метаболізму людського організму. Але тільки на перший.

1.13.1. Перший фактор поділу клітин (Дарвиновский).

Будь-який з нас виніс зі шкільної програми біології простий Дарвиновский принцип існування живої матерії в умовах природного відбору. Це настільки в нас вкоренилося, що твердження "клітини діляться при наявності необхідних речовин для життя і відтворення" може сформулювати кожен школяр. Нікому і в голову не прийде заперечувати це твердження. Поспішаю вас заспокоїти, я не збираюся заперечувати вчення Дарвіна. Навпаки, я зроблю суттєве доповнення, що стосується деяких аспектів роботи багатоклітинних організмів, таких, наприклад, як людина.

Всі ми знаємо, що поділ найпростіших клітин відбувається в геометричній прогресії, якщо відсутні чинники, що перешкоджають життєдіяльності клітин, а також в наявності, можна сказати в надлишку, поживні речовини. Число клітин зростає 1,2,4,8,16,32. Коефіцієнт розподілу / розмноження кожної клітини 2 (два). Тепер розглянемо ситуацію, коли розмноження клітин досягло певних меж. Наприклад, приплив поживних ресурсів обмежений якийсь постійною величиною. Число клітин припустимо Хn, тепер можна стверджувати, що в момент часу Т клітини не зможуть ділитися з коефіцієнтом 2, тобто збільшувати свою кількість. Тепер в нових умовах коефіцієнти ділення клітин зміняться і будуть лежати в діапазоні від нуля до 2. Іншими словами, кожна клітина в момент часу буде мати свій власний Коефіцієнт ділення. Якщо він дорівнює нулю, то це означає, що клітина просто загинула, не відтворилася. Говорити про конкуренцію між клітинами було б не вірно. Швидше можна стверджувати про вплив зовнішнього фактора. Тепер перейдемо до багатоклітинних організмів. На жаль, ті багатоклітинні організми, які "поміщаються" в оптичний мікроскоп, доступні для вивчення, не дають проявитися другого фактору, що регулює поділ клітин. Якщо ж вивчається частина, допустимо, людської тканини, виникають три перешкоди для його "виявлення".

Слабка роздільна здатність оптичних мікроскопів.
Гігантський обсяг інформації, укладений в невеликої частини біологічного матеріалу. Вручну виконати роботу по складанню молекулярного атласу неможливо.
Нерозуміння суті генетики. Звичайно, зараз з'явилися електронні мікроскопи з чудовою роздільною здатністю, підключені до комп'ютера. Інструмент в наявності. Але нікому і в голову не прийде думка про складання молекулярного атласу людини. Тому що, як і в випадку з геномом, отриманий результат можна буде застосувати лише до одній конкретній людині. Головний стримуючий момент - навіщо на це взагалі необхідно витрачати ресурси?

1.13.2. Другий фактор поділу клітин (обгрунтування).

Клітини складного багатоклітинного організму, наприклад людини, в порівнянні з одноклітинним організмом мають одна істотна відмінність. Крім дій, спрямованих на забезпечення життєдіяльності клітини і її відтворення, клітини, припустимо, людських тканин, мають еволюційно "закладені" якості, властивості. Ці властивості безпосередньо не впливають на роботу клітини, спрямовану на відтворення та життєзабезпечення самої клітини. Але вони виконують одну конкретну функцію, реалізувати яку клітини можуть тільки в складі інших клітин - цілого організму.

Якщо ми тепер візьмемо окремо взяту клітку будь-якої тканини людини і розглянемо її як одноклітинний організм, то нам відразу стане ясно, що "додаткова" функція не впливає на підтримку клітини в "робочому" стані. Наприклад, клітини м'язової тканини переводять теплову енергію, що виділяється в результаті хімічних процесів, в механічну. Клітини підшлункової залози синтезують в кров різні гормони, а якщо точніше, то правильніше говорити про розкладання протеїнів за певною схемою.

Тепер подивимося, як реалізується додаткова функція клітини в окремо взятому органі, наприклад біцепсі. Збільшення або зменшення механічних властивостей м'яз можливо тільки при збільшенні або зменшенні фізичного навантаження. При збільшенні навантаження відбувається наступне: кількість клітин збільшується, що дає приріст сили. Тобто клітини біцепса починають ділитися з коефіцієнтом, більшим ніж одиниця. Виконувана м'язами робота може мати різну спрямованість, або, іншими словами, різні механічні характеристики. Тобто людина може займатися веслуванням або піднімати штангу. Припустимо, що ці спортсмени мають однакові за вагою, обсягом біцепси. Запропонуємо їм змінити характер тренувань - штангіста посадимо в човен, а весляру дамо гриф штанги замість весла. Для кожного буде очевидним, що результати штангіста у веслуванні поступатимуться весляру, і навпаки. Це означає тільки одне - при рівних на перший погляд м'язах ці спортсмени мають різні клітинні складові. У весляра м'язові клітини "розраховані" на виконання фізичної роботи тривалий час, а у штангіста на максимальну віддачу, вихід механічної енергії в одиницю часу, за дуже короткий проміжок часу.

Це означає те, що функціональні можливості м'язів залежать не тільки від кількості клітин м'язової тканини, але і від їх, клітин, характеристик. Причому функціональні можливості клітин одного і того ж організму, одного і того ж м'яз можуть мати істотні відмінності. Якщо спортсмен припинить свої тренування, його м'язи "прийдуть" в первісний стан. Обсяг їх зменшиться. Тобто клітини будуть ділитися з коефіцієнтом меншим, ніж одиниця.

Що це означає? Це означає тільки одне: маса клітин м'язів в складі органу, як втім і одна окремо взята клітина, протягом свого життя мають максимально наближений Коефіцієнт корисної дії (ККД) до обсягу, характеру виконуваної механічної роботи. Тобто розподіл клітини залежить не тільки від наявних поживних речовин, необхідних для життя і розмноження, ділення клітини, але також залежить від максимального наближення, в період свого життя, реалізації своєї функції (виконання механічної роботи, для м'язових клітин) до 100% .

Це і є другий фактор поділу клітин. Якщо спортсмен не тільки перестане тренуватися, але і, припустимо, перестане їсти, його клітини також перестануть ділитися з коефіцієнтом 1, навіть відбудеться зменшення м'язової тканини. Вона піде на забезпечення організму необхідними поживними елементами - дистрофія. Тобто, Перший фактор поділу клітин - є наявність поживних речовин, необхідних для підтримки життєдіяльності клітини і її відтворення, а другий фактор, тому він і другий, це максимальна реалізація додаткової функції в період свого життєвого циклу в складі всього організму.

У цьому параграфі необхідно відзначити наступне - зміна яких характеристик навколишнього клітини середовища змінило коефіцієнти розподілу. Перш за все, це збільшення, зменшення кількості сигналів, що надходять з нервової системи в одиницю часу. Кількість поживних речовин також змінюється. І, нарешті, головне. Змінюються потреба організму в збільшенні / зменшенні функціональних можливостей окремих м'язів. Величина механічної роботи також схильна до змін. Після всього вищесказаного відразу виникає запитання - звідки в м'язах "виникають", "беруться" клітини з різними характеристиками, здатні на виконання різних за своїм типом фізичних навантажень і різних функціональних можливостей?

Сторінка виявилася корисною? Поділіться нею в своїй улюбленій соцмережі!