Просто о сложном: клеточная теория

Клетка – структурный и функциональный элемент всего живого на земле. Так гласит клеточная теория. «Структурный» - понятно. Клеточка является единицей любого многоклеточного организма. Это положение и является ответом на вопрос: почему клетки называют «кирпичиками организма?» Здесь все просто и разумно. В других сферах нашей жизни не совсем так. Например, кто назвал Тихий океан «Тихим»? Ведь известно, что нашел свою смерть не один моряк. Вернемся к клеткам.

«Функциональный» - тоже понятно. Каждая клетка – это самостоятельный организм. Она дышит, питается, размножается. Еще и решает определенные задачи всей живой системы. Но остается вопрос: зачем самостоятельным частичкам объединяться? Они же самодостаточны и могли бы существовать отдельно? Почему «кирпичики» складываются в единое «здание»?

Содержание:

 Вынужденное соседство

Любая клетка рано или поздно обзаводится соседями. Так происходит из-за процесса размножения. Ведь клеточка не может не размножаться. Этот естественный для нее процесс – спасение от гибели.

Представьте одинокую клеточку. Она еще очень маленькая. Путь ее жизни только-только начался. Места для нее больше чем предостаточно. В таких «свободных условиях» она начинает стремительно расти. Чем больше она становится, тем хуже справляется с собственным обменом веществ.

Ведь ядро клеточки закономерно углубляется. Нарушаются ядерно-цитоплазматические отношения. Такая разбухшая клетка может в любой момент погибнуть. И тут вступают в силу законы эволюции: чтобы выжить, нужно сбросить балласт.

Клеточка избавляется от лишнего веса посредством размножения. Образование дочерних частичек увеличивает продолжительность жизни материнской клетки.

 Плата за долголетие

Материнская клеточка не может все время сохраняться в первоначальном виде. Каждое деление несколько повреждает ее генетический материал. В биологии говорят: «Сокращаются теломеры».

Когда они полностью исчезнут, клетке нет смысла существовать далее. Запускается программа «самоуничтожения».

У каждой группы частичек нашего организма в запасе есть определенное количество делений, заложенное природой. Для большинства – пятьдесят. Получается, что вынужденное деление сокращает время существования материнской клетки, старит ее.

Чем реже клеточка размножается, тем больше она проживет. Такими «привилегиями» обладают нейроны в головном мозге. Эти «кирпичики» практически не увеличиваются в размерах. И могут жить очень долго. Но платой за долголетие является «бесплодность». Нейроны не размножаются.

 Близость без равенства

Итак, каждая клеточка живого организма делится. Образуются дочерние клетки. Они скреплены с материнской.

В свое время дочерние клеточки тоже начинают делиться. Так формируется колония. Из-за постоянного деления своих «членов» она растет, принимая различные формы. Но! Еда и кислород распределяются внутри колонии несправедливо: кому-то достается больше, кому-то – меньше. Такая «несправедливость» приводит к дифференциации клеточек.

Чем больше колония увеличивается, тем больше ослабевают связующие ниточки между кирпичиками. С течением времени эти связи рушатся. И происходит вегетативное размножение: колония распадается.

Но клетки продолжают жить вместе. Им так выгодно. Проще. Легче распределить задачи между собой, нежели все делать самому. В ходе эволюции «кирпичики» становились все ближе друг к другу, сцеплялись все крепче. «Облегчая себе существование, они жертвовали своей свободной жизнью».

Эволюция обеспечила также стабильность такого соседства. Чтобы клеточки не распадались, колонии не рушились, появился «раствор для кирпичной кладки» - межклеточное вещество.

Продуктивное взаимодействие невозможно без контактов. Частички должны были «общаться». Эволюция позаботилась и об этом. Со своими ближайшими соседями клетка «общается» с помощью молекул адгезии. А с дальними – контакт помогают установить молекулы сигнальных веществ. Это нейромедиаторы, гормоны и др.

Именно так клеточки связаны друг с другом. Они лишены «свободы», «ущемлены в правах», ведь между ними четко распределены обязанности. Но сосуществовать рядом с себе подобными им легче и выгоднее, нежели жить самостоятельно.

Универсальный механизм деления и межклеточного взаимодействия лежит в основе развития все многоклеточных организмов на земле. И каждая отдельная клеточка «трудится» на благо всего организма.

Последние комментарии
Добавить комментарий