Едим, кушаем, питаемся… А чем и зачем? Часть I. Все мы состоим из клеток

В продуктовом магазинеЗдравствуйте, дорогие читатели!

Давно не писала на сайт, за это время накопилось приличное количество информации, которой с Вами и поделюсь. И начну я с темы, на которую написано и сказано очень и очень много — с темы питания.

Согласитесь, чтобы жить каждому из нас нужно есть. Что есть, когда, в каком количестве — об этом чаще всего идёт речь, и как-то в тени остаётся вопрос: «зачем?»  Что значит «клеточное питание» и почему при нынешнем гастрономическом изобилии клетка организма остаётся голодной?

Размышления на эту тему и сложились в серию данных статей. Попробуем разобраться вместе, что такое наше питание и «с чем его едят»!

Все мы состоим из клеток

 

Как-то шла я по городу, размышляя о том – о сём, и вдруг в мою голову совершенно неожиданно «закрался» вопрос: а что, собственно, мне для жизни надо? «Бентли», виллу, яхту с алыми парусами? Нет, не о престиже, статусе, роскоши речь. Тогда просторную квартиру, уютный диванчик, телевизор и «блага цивилизации» на кухне? Опять не то! Тогда что же? Ответ пришёл сам собой: всё просто! Мне нужно дышать, пить, есть, остальное «вторично»!

Ну, хорошо! Тогда возникает следующий вопрос: что именно есть и пить, если от этого зависит сама жизнь?


Хороший, что называется, вопрос, и, простите за банальность, животрепещущий. Недаром идут споры о том, какое питание считать правильным, выдвигаются теории оздоровления с помощью питания, создаются различные диеты и т.д.

Интересно, несколько миллионов лет назад наши прародители тоже спорили о еде вредной и полезной, или просто опытным путём, возможно, ценой собственной жизни, отбирали из огромного многообразия растительного и животного мира съедобные продукты, утолявшие голод и, главное, дававшие им энергию?

Изобретать мы с Вами ничего не будем, а просто ответим (себе!) на несколько вопросов, касающихся нашего питания.

Первый возникающий вопрос: зачем мы едим?

Вы, конечно, помните из школьных уроков биологии, что человек имеет клеточное строение, то есть все мы состоим из примерно сотни триллионов клеток. Клетки, в свою очередь, организуются в ткани, ткани – в органы, органы – в системы органов. В итоге получается целостный организм – то есть мы с Вами.

При всём различии форм, размеров и функций, практически каждая клеточка имеет ядро (кроме эритроцитов), где хранится генетический материал, и цитоплазму, в которой живут органоиды, осуществляющие синтез веществ, производство и аккумуляцию энергии, и многое другое.

Клетка и клеточные органеллы
КЛЕТКА И КЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНЕЛЛЫ

Снаружи клетка окружена мембраной, которая защищает её от разрушения и поддерживает стабильность. Через мембрану внутрь клетки поступают вода, кислород, питательные вещества и выводятся продукты клеточного обмена. Обладая полупроницаемостью, клеточная мембрана, как надёжная погранзастава, очень избирательно пропускает внутрь клетки одни вещества и является непреодолимым заслоном для других. Только молекулы воды проникают через клеточную мембрану беспрепятственно. Мембрана «узнаёт» нужные клетке вещества, «помнит» старые условия и адаптируется к новым. На поверхности мембран возникают электрические потенциалы, а это основа обмена информацией. Мембрана обладает свойством самовосстановления.

При разрушении клеточной мембраны клетка гибнет!

Органоиды внутри клетки как в аквариуме «плавают» в «воде» или внутриклеточной жидкости, которая составляет почти 80% массы клетки. Именно в растворе протекают практически все биохимические реакции взаимодействия и превращения веществ внутри клетки. В растворённом виде в клетку проникают питательные вещества и выводятся продукты переработки и распада. Вода также определяет физические свойства самой клетки – объем, форму, упругость.

Итак, запомним. Вода жизненно необходима для деятельности каждой клетки нашего организма. Без воды клетка погибнет.

Теперь посмотрим, из чего же «построена» клетка?

Живая клетка – это очень сложная система, состоящая из множества элементов, каждый из которых имеет своё строение и химический состав.

В клетке содержится несколько тысяч веществ, как неорганических, так и органических, которые участвуют в разнообразных химических реакциях. Нетрудно догадаться, что органические представлены хорошо нам знакомыми белками, жирами и углеводами. К неорганическим относятся вода и минеральные элементы.

Значение воды для клетки мы уже выяснили.

Минеральные элементы входят в состав цитоплазмы и ядра клетки. В количественном отношении превалируют кислород, углерод, азот и водород. Далее идут сера, фосфор, хлор, калий, магний, натрий, кальций, железо, то есть минеральные вещества, которые называют макроэлементами. Есть и другие, микроэлементы, содержащиеся в клетке в исключительно малых количествах — от сотой до миллионной доли процента: йод, цинк, хром, марганец, селен, фтор, никель, золото, серебро и другие. Однако мало не значит не нужно. Вне зависимости от концентрации все они играют свою исключительную роль в жизни клетки.

Теперь посмотрим, зачем нужны клетке наши «три кита» питания: белки, жиры, углеводы?

Белки или другими словами протеины являются главным «строительным материалом» каждой клетки, основой всех её составных частей.

Жиры или липиды и жироподобные вещества входят в состав ядра клетки, органоидов и клеточных мембран. Все клеточные мембраны состоят из двойного слоя липидов, в который погружены различные белки. Именно от количества и состава жиров зависит стабильность клеточной оболочки, а значит, жизнеспособность самой клетки.

Углеводы участвуют в «строительстве» клеточных мембран, присутствуют в ядре клетки и органоидах, а также входят в состав межклеточной жидкости. Проницаемость межклеточного вещества для различных соединений во многом зависит от состояния белково-полисахаридных комплексов.

Итак, со «строительным материалом» в общих чертах (очень схематично!) разобрались. Не назвали только витамины, но непосредственно в «строительный материал» клетки они не входят. Их задача – участие в обменных процессах.

О чём ещё важно вспомнить?

ДНКВсе наверняка знают (или слышали), что хранительницей наследственной информации является ДНК. Это одна из нуклеиновых кислот (от латинского «nucleus»,то есть ядро), образующихся в ядре клетке.

Молекула ДНК является основой хромосом, которые находятся в ядре клетки, а участки этой молекулы, «отвечающие» за синтез определённого белка, называют генами. В каждой хромосоме насчитывают множество генов.

Гены определяют состав и строение белков, а биосинтез белков, специфичных для каждой конкретной клетки, осуществляют рибосомы. Здесь «вступает в игру» другая нуклеиновая кислота — информационная РНК, в качестве посредника передающего информацию о структуре белка от гена к рибосоме.

Таким образом, ДНК «задаёт» программу, а РНК обеспечивает её выполнение.

Гены, контролируя образование белков, управляют всей цепочкой сложных биохимических реакций в организме, то есть, определяют его признаки.

Все процессы в нашем организме обеспечиваются целостностью ДНК – она определяет всю нашу жизнь.

Скажу несколько слов о нуклеиновых кислотах.

Нуклеиновые кислоты представляют собой биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.

Природа удивительно «экономна» и, как мы увидим в дальнейшем, огромное разнообразие веществ и структур составляет из повторяющихся многократно в разной последовательности одинаковых элементов.

Нуклеотиды состоят из пуриновых и пиримидиновых оснований (содержат азот), углевода в виде пентозы (5-углеродного сахара) и остатка фосфорной кислоты, то есть с точки зрения «химии» те же минеральные элементы и углеводы.

Молекулы ДНК и РНК включают по четыре типа нуклеотидов каждая, отличия заключаются в наборе пуриновых и пиримидиновых оснований в составе нуклеотидов и углеводов: ДНК содержит дезоксирибозу, а РНК – соответственно, рибозу.

Нуклеотиды в составе молекул расположены в строго определённом порядке. Благодаря различной последовательности расположения нуклеотидов в цепочке достигается огромное разнообразие этих молекул.

Кстати, в клетках содержится ещё один чрезвычайно важный нуклеотидаденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Молекула АТФ образована азотистым основанием, рибозой и тремя остатками фосфорной кислоты.

Все наверняка слышали о митохондриях – «энергетических станциях» организма. Здесь происходит основной синтез АТФ (частично в цитоплазме). АТФ содержится в каждой клетке животных и растений и обеспечивает энергией большинство внутриклеточных реакций, являясь универсальным поставщиком энергии. Аденозинтрифосфат мобилен и может доставлять энергию в любую часть клетки.

Что интересно, АТФ чрезвычайно быстро обновляется. У человека, например, каждая молекула АТФ расщепляется и вновь восстанавливается примерно 2400 раз в сутки, так что средняя продолжительность её жизни составляет менее одной минуты.

Пока ничего нового я Вам не сказала, по сути это всего лишь школьная программа, которую мы, в большинстве своём, просто забыли. Забыли мы ещё один важный момент, касающийся нашей клетки. Мы забыли, что клетка – живая, и как всё живое зарождается, растёт, развивается, то есть достигает способности выполнять свои функции, а затем отмирает. На смену приходят новые клетки, запрограммированные выполнять те же функции. То есть клетки нашего организма обновляются постоянно, в течение всей нашей жизни! Обновляются не все разом, одновременно, а постепенно, в определённом порядке.

У каждой клетки свой жизненный цикл. Одни клетки живут несколько лет, другие – несколько дней или часов. Например, эритроциты, клетки крови, живут примерно три месяца, а лейкоциты – от нескольких часов до трёх – пяти суток, клетка слизистой желудка живет трое суток и так далее. Таким образом, раз в 7 – 10 лет мы получаем полностью новый организм!

Как образуется новая клетка? По сути, очень просто: делением материнской клетки пополам. В заданное время удваивается молекула ДНК, в результате в хромосоме оказывается рядом пара одинаковых молекул ДНК, которые потом станут самостоятельными хромосомами дочерних клеток. Затем удваиваются органоиды клеточного центра. Начинается процесс формирования новой клетки. Важную роль здесь играет слаженность взаимодействия множества белков, участвующих в процессе репликации, т.е. удвоения. В результате деления дочерняя клетка полностью копирует материнскую и выполняет те же функции.

Как видите, всё просто, но в этой простоте – высшая мудрость Создателя. За внешней простотой стоят сложнейшие процессы, которые можно разглядеть (в мощный микроскоп), но не разгадать!

Сейчас учёные уже открыто заявляют, что организм человека рассчитан в среднем на 120 – 150 лет жизни! НО возможно это только при «правильной эксплуатации»!

Что будет, если в материнской клетке недостаёт «строительных» элементов, хотя бы одного? Получится неполноценная клетка, которая не сможет выполнять предназначенные ей функции, причём, строго специфичные. Что будет, если не хватает основного «строительного» материала – белка? Часть новых клеток просто не будет построена. Нарушится равновесие, произойдёт разбалансировка, сбой в чётко отлаженной системе. Приведёт это к плохому самочувствию, преждевременной, ранней старости, развитию (постепенному) различных заболеваний.

Высшая мудрость нашего организма заключена в самовосстановлении. Принцип саногенеза (от латинского sanus – здоровый и греческого genesis – происхождение, возникновение) заложен в каждом из нас. Саногенез – это механизм поддержания состояния здоровья. Что это значит? Получив все необходимые компоненты, причём качественные, полноценные, в нужном объёме, организм построит новые полноценные клетки, постепенно исправит всё, что нарушено и разрушено, восстановит нормальную работу органов и систем. Процесс этот, естественно, займет время, возможно, много времени.

Вернусь к тому, с чего мы начали: все мы состоим из клеток, клетки, в свою очередь, организуются в ткани, ткани – в органы, органы – в системы органов. В итоге получается целостный организм.

Таким образом, от качества наших клеток зависит качество всего нашего организма. Значит, к выбору «строительного материала» нужно подходить «с умом».

Так зачем мы едим? Есть о чём задуматься?..

Дальше самое интересное. Переходим к основному жизненному свойству клетки, которое называется обмен веществ.

Обмен веществ – это основное жизненное свойство живой клетки.

Тот самый обмен веществ, нарушения которого многим доставляет массу неприятностей, включая ожирение, сахарный диабет и прочие проблемы со здоровьем.

Само словосочетание «обмен веществ» предполагает наличие нескольких составляющих, которые как-то трансформируются, что-то на что-то меняется.

Всё, что мы назвали «строительными материалами», клетка должна откуда-то получить. И получает, естественно, из окружающего мира, из наших продуктов питания. Но прежде чем «усвоиться» клеткой, все эти «материалы» должны быть определённым образом преобразованы.

Очень упрощённо можно сказать, что обмен веществ — это своего рода «адаптация» съеденных нами продуктов питания для нужд организма и выработки энергии, необходимой для жизнедеятельности. То есть из всего того, что съедено и выпито нами, организм сначала должен извлечь питательные вещества, «разобрать» их на более мелкие составляющие, из которых клетка уже синтезирует вещества самого организма, а всё лишнее будет или выведено через выделительную систему, или утилизировано.

Скажете: как это скучно! Разбираться в обменных процессах, химических реакциях и т.д., и т.п.! Во-первых, глубоко вникать в специфику процессов мы не будем. Наша задача – «на уровне пользователя» понять принцип, как это работает, что происходит, с какой целью и что получается в итоге. Во-вторых, ведь это наш организм, данный нам единожды и на всю отмеренную жизнь. Покупая в магазине любой, даже простенький бытовой прибор, мы сначала читаем инструкцию, чтобы точно знать, как им правильно пользоваться. И только собственный организм эксплуатируем как придётся! А ведь срок его, нашего организма, службы напрямую зависит от бережной, вдумчивой эксплуатации!

В следующей части поговорим об обмене веществ. Следите за обновлением сайта, а лучше просто подпишитесь на обновления!

 

 

{lang: 'ru'}

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Яндекс

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *