ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Многоклеточные организмы из "Биологическая химия" Изучение многоклеточных организмов является объектом одной из главных областей биологии — Физиологии. Существуют чрезвычайно сильные отличия между принципами структурной организации и функционирования многоклеточных растений и животных. Поэтому физиология растений и физиология животных и человека рассматриваются обычно как две совершенно различные области биологии. [c.26] Основной чертой многоклеточного организма является распределение функций между различными типами клеток. В ходе эволюции это распределение становилось все более и более существенным, пока не достигло наивысшего уровня у млекопитающих, включая человека. Высокоспецпализированные клетки многоклеточных организмов формируют различные ткани, которые, в свою очередь, образуют всевозможные органы. В тканях клетки находятся в контакте со сложной сетью межклеточных полимеров, в первую очередь специальных белков и полисахаридов, образуя внеклеточный лгатрикс. Б ряде случаев клетки соприкасаются непосредственно друг с другом. В многоклеточных организмах как процессы воспроизводства, так и метаболизм, включая производство энергии, протекают несравнимо сложнее, чем в одноклеточных. [c.26] Чрезвычайно сложным является процесс размножения у высших животных. Соответствующая система органов служит для созревания сперматозоидов и яйцеклеток, для обеспечения их слияния во время оплодотворения, а в случае млекопитающих также для вынашивания плода и кормления новорожденных в ранний период жизни. [c.27] Даже ряд одноклеточных организмов обладает примитивной способностью двигаться в окружающей среде, которая у многоклеточны. животных организмов несопоставимо более совершенна. Она обеспечивается специальной системой взаимодействующих подвижных элементов организма — мускулами и сочленениями (суставами), которые у позвоночных связаны с соответствующими элементами скелетг . Кроме внешних движений многоклеточным организмам присущи разнообразные внутренние движения, например периодические сокращения сердца, приводящие.к циркуляции крови по организму, перистальтика кишечника, ориентация в пространстве органов зрения, слуха и обоняния. [c.27] Нормальное развитие многоклеточных организмов требует ограничения размеров каждого органа. По достижении определенного размера дальнейшее воспроизводство клеток, составляющих этот орган, должно быть остановлено. Некоторое число клеток может быть легко повреждено во время их функционирования, и их необходимо обновить (регенерировать). Тем не менее регенерация должна быть ограничена и скоординирована с требованиями соответствующей ткани или органа. Одним из наиболее ярких примеров регулируемой регенерации является регенерация печени. У позвоночных печень может быть отрезана до /з нормального размера. Начинается интенсивная регенерация до достижения нормального размера, но не превышая его. Следовательно, должна существовать специальная программа, отвечающая и за стимуляцию роста клеток определенного типа, т.е. стимуляцию клеточного деления, и за прекращение этого деления. В последние годы ученые все более склоняются к тому, что одним из основных факторов, предотвращающих неограниченное размножение клеток, является специальная генетическая программа, предопределяющая конечное число делений, которые может претерпеть данная клетка. Эту программу иногда называют запрограммированной смертью Клеток. По достижении этого числа датений клетки претерпевают сложную систему процессов деградации, называемую апапто-зом. Очевидно, что нарушение программы, ответственной за регуляцию клеточного деления, должно приводить к неограниченному делению, что означает возникновение злокачественной опухоли. [c.28] Иммунная система млекопитающих состоит из тимуса, селезенки и сети лимфатических узлов, соединенной с кровеносной системой. Элементами, которые осуществляют иммунологическое наблюдение за организмом, являются специальные клетки иммунной системы — лимфоциты. Так же как и эритроциты, они происходят из стволовых клеток костного мозга, но развиваются согласно другой программе — лимфопоээу. [c.29] Иммунная система обладает уникальной способностью отвечать на появление чужеродных частиц выработкой огромного числа лимфоцитов, способных специфически повреждать именно эти частицы. Этими частицами могут быть чужеродные клетки, например патогенные бактерии, ошибочно измененные клетки организма, включая те, которые вызывают злокачественные новообразования, надмолекулярные частицы, такие, как вирусы, макромолекулы, включгш чужеродные организму белки. Одна из групп лимфоцитов, так называемые Т-лимфо-циты, представляет собой популяцию лимфоцитов, производство которых контролируется тимусом. Одна субпопуляция Т-лимфоцитов, называемая Т-киллерами, непосредственно узнает чужеродные частицы и участвует в их уничтожении. Другая группа, называемая В-лимфоцитами, продуцирует особые белки, выделяемые в кровеносную систему, которые узнают чужеродные частицы, образуя высокоспецифичный комплекс на первой стадии их уничтожения. Эти белки называют иммуноглобулинами. Чужеродные вещества, которые вызывают иммунный ответ, обычно называют антигенами, а. соответствующие иммуноглобулины — антителами. Установлено, что каждый В-лимфоцит продуцирует только один тип антител. Следовательно, предполагается, что все В-лимфоциты, продуцирующие идентичные антитела, происходят из одной родительской клетки, образуя, таким образом, один клон. Стимулирование интенсивного деления такой клетки является ответом на появление определенного антигена. Следует отметить, что это деление хотя и интенсивно, но всегда ограничено и, видимо, общее число В-лимфоцитов, продуцирующих определенный тип антител, подвергается регуляции подобно тому, как регулируется рост определенного органа, будь то развитие или регенерация. Прекращение регуляции приводит к неограниченному росту клона, что наблюдается в случае злокачественного заболевания иммунной системы, называемого миеломой. Это приводит к сверхпродукции определенного вида иммуноглобулина. [c.29] Следует в заключение отметить, что иммунная система, в первую очередь ее способность производить иммуноглобулины, предоставляет био.чимикам незаменимый материал для исследования. Некоторые аспекты получения и применения иммуноглобулинов в биохимических исследованиях будут рассмотрены ниже. [c.29] Вернуться к основной статье