<< Предыдущая

стр. 5
(из 63 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>

всегда готова поддержать человека в его усилиях по выявлению лучшего, что в ней
заложено.
Упорядоченность, наблюдаемая в природе, не является выдумкой. Она указывает на
наличие внутренней Структуры. Строение Вселенной указывает на наличие творца. Столь
высокая степень закономерности и упорядоченности, что только крайне предвзятый
человек может верить серьезно в случайность возникновения мироздания. Сегодня вера в
созидающий Вселенную Разум является наиболее логичным из всех доступных
объяснений чуда мироздания и таинства жизни.
Каждое живое Существо изначально наделено самоценной святостью, от сюда
принцип — сохранять природу. Наше поколение хорошо знает, к каким бедствиям
приводит его нарушение. Это ведет к экологическим катастрофам. Сегодня человек уже
столкнулся с этим.



24
Один из крупнейших современных ученых Роберт Джестроу, чьи исследования были
решающими для доказательства правильности открытой модели Вселенной, писал:
«События приняли чрезвычайно странный оборот, неожиданный для всех, кроме
теологов, всегда опиравшихся на слова Библии: “В начале сотворил Бог Небо и Землю”».
Конечно, и сегодня есть множество ученых, которые верят в истинность теории
эволюционного происхождения жизни и человеi4а вопреки тому, что до сих пор нет
серьезных доказательств. Эти ученые верят в то, что еще появятся важные свидетельства.
Но для многих уже есть убедительные свидетельства другой точки зрения — акта
творения. Мы не навязываем ее читателю. В конце концов — это свободный выбор
разума.
Вопросы для самоконтроля и повторения
1.Какова биологическая сущность человека? Назовите основные отличительные
особенности человека разумного как социального существа.
2. Каковы нравственные критерии человека разумного?
З. В чем заключается человеческая подлинность?
4. Назовите современные теории происхождения человека.
5. Каковы основные положения эволюционной теории?
б. Назовите противоречия эволюционной теории.
7. Каковы основные этапы происхождения человека с точки зрения эволюционной
теории?
8. Назовите основные различия в строении тела человека и человекообразных
обезьян.
9. Перечислите главные условия существования жизни на Земле.
10. Назовите основные положения кремационной теории происхождения жизни на
Земле.
11. Расскажите о современной теории происхождения Вселенной (Большой Взрыв).




25
ЧЕЛОВЕК
В процессе изучения человека его структуры условно подразделяют на клетки,
ткани, органы, системы и аппараты органов, которые и формируют организм. Однако
следует предостеречь читателя от буквального понимания этого деления. Организм един,
он может существовать лишь благодаря своей целостности, но в нем выделяют ряд
иерархических уровней: клеточный, тканевый, органный, системный, организменный.
Клетка
Клетка является структурной основной единицей строения живого. Организм
человека состоит примерно из 220 млрд. клеток. Если бы их можно было бы выложить в
один ряд, то их суммарная длина составила бы около 15 000 км. В середине ХIХ века
великий ученый Т.Шванн создал клеточную теорию, основные положения которой
свидетельствовали о том, что все ткани состо5 из клеток; клетки растений и животных
принципиально сходны между собой все они возникают одинаково; деятельность
организма — это сумма жизнедеятельности отдельных клеток. Большое влияние на
дальнейшее развитие клеточной теории и вообще на учение о клетке сказал немецкий
ученый Р.Вирхов Он не только ввел воедино все многочисленные разрозненные факты, но
и убедительно показал, что клетки являются постоянной структурой и возникают только
путем размножения — «каждая клетка из клетки».
Клетка является элементарной единицей всего живого, поэтому ей присущи все
свойства живых организмов: высокоупорядоченное строение, получение энергии извне и
ее использование для выполнения работы и поддержании упорядоченности, обмен
веществ, активная реакция на раздражения, развитие, размножение, удвоение и передача
биологической информации с потомкам, регенерация, адаптация к окружающей среде.
Клеточная теория в современной интерпретации включает в себя следящие главные
положения: клетка является универсальной элементарной: единицей живого; клетки всех
организмов принципиально сходны по своему строению, функции и химическому составу;
клетки размножаются только путем введения исходной клетки; многоклеточные
организмы являются сложными клеточными ансамблями, образующими целостные
системы. Французский ученый. лауреат Нобелевской премии А.Львов, основываясь на
достижениях современной цитологии, пишет: «Рассматривая живой мир на клеточном
уровне, мы обнаруживаем его единство: единство строения каждая клетка содержит ядро
погруженное в цитоплазму; единство функции — обмен веществ в основном. сходен во
всех клетках; единство состава — главные макромолекулы у всех новых существ состоят
из одних и тех же малых молекул. Для построения огромного разнообразия живых систем
природа использует ограниченное число строительных блоков». Вместе с тем различные
клетки имеют и специфические структуры. Это связано с выполнением ими специальных
функций.
Благодаря современным методам исследования были выявлены два основных типа
клеток: более сложно организованные эукариотические клетки (растения, животные и
некоторые протисты — простейшие водоросли, грибы и лишайники) и менее сложно
организованные прокариотические клетки (сине актиномицеты, бактерии, спирохеты,
микоплазмы, риккетсии, хламидии). В отличие от прокариотической, эукариотическая
клетка имеет ядро, ограниченное двойной ядерной мембраной, и большое количество
мембранных органелл.
Клетка является структурной основной и функциональной единицей живых
организмов, осуществляющей рост, развитие, обмен веществ и энергии, храня щей,
перерабатываю щей и реализующей генетическую ин формацию. Клетка представляет
собой сложную систему биополимеров, отделенную от внешней среды плазматической
мембраной (цитолеммой, плазмалеммой) и состоящую из ядра цитоплазмы, в которой
26
располагаются органеллы и включения Клетки разнообразны по своей форме, строению,
химическому составу и характеру обмена веществ, но при этом все клетки гомологичные,
т.е. имеют ряд общих структурных признаков, от которых зависит выполнение основных
функций.
Химический состав клетки
В состав клетки входит более 100 химических элементов, на долю четырех из них
приходится около 98% массы клетки. Это кислород (65—75%), углерод (15—18%),
водород (8—10%) и азот (1,5—3,0%). Остальные элементы подразделяются на две
группы: макроэлементы (около 1,9%) и микроэлементы (Около 0,1%). К макроэлементам
относятся сера, фосфор, хлор, калий, натрий, магний, кальций и железо. К
микроэлементам — цинк, медь, йод, фтор, мар ганец, селен, кобальт и др. Несмотря на
очень малое содержание, микроэлементы играют важную роль. Они влияют на обмен
веществ. Без них невозможна нормальная жизнедеятельность каждой клетки в
отдельности и организма как целого.
Клетка состоит из неорганических и органических веществ. Среди неорганических
преобладает вода, ее относительное количество составляет от 70 до 80%. Вода—
универсальный растворитель, в ней происходят все биохимические реакции в клетке, при
участии воды осуществляется ее теплорегуляция. Вещества, растворяющиеся в воде
(Соли, основания, кислоты, белки, углеводы, спиртах и др.), называются гидрофит.
Гидрофобные вещества (жиры и жироподобные) не растворяются в воде. Другие
неорганические существа (соли, кислоты, основания, положительные и отрицательные
ионы) составляют от 1,0 до 1,5%. Среди органических веществ преобладают макро
молекулы, имеющие молекулярную массу от 10 000 до 1 млн. Макромолекулы образуются
путем сборки из низкомолекулярных единиц, которые образуют полимерные цепи.
Свойства макромолекул отличаются от свойств составляющих их малых молекул. Макро
молекулы имеют строго детерминированную пространственную структуру, в которой
заключена специфическая информация. Главную роль для нормального
функционирования макромолекулы играет последовательность мономеров в ее цепи.
Общим структурным элементом макромолекул является спираль. Макромолекулами
являются белки, жиры, или липиды , углеводы (0,2—2,0%), нуклеиновые кислоты (1—
2%). Содержание низкомолекулярных веществ в клетке не превышает 0,5%.
Молекула белка является полимером, который состоит из большого количества
повторяющихся единиц (мономеров). Мономеры белка — аминокислоты (их 20) —
соединены между собой пептидными связями, образуя поли пептидную цепь (первичную
структуру белка). Она закручивается в спираль, образуя, в свою очередь, вторичную
структуру белка. Благодаря определенной пространственной ориентации полипептидной
цепи возникает третичная структура белка, которая определяет специфичность и
биологическую активность молекулы белка. Несколько третичных структур, объединяясь
между собой, образуют четвертичную структуру.
Белки выполняют важнейшие функции. Ферменты — биологические катализаторы,
увеличивающие скорость химических реакций в клетке в сотни тысяч—миллионы раз,
являются белками. Белки, входя в состав всех клеточных структур, выполняют
пластическую (строительную) функцию; образуют клеточный скелет (микротрубочки).
движения клеток также осуществляют специальные белки (актив, миозин, динеин). Белки
обеспечивают транспорт веществ в клетку, из клетки и внутри клетки. Важной является
защитная функция — антитела также являются белками. И, наконец, белки являются
одним из источников энергии.
Углеводы подразделяются на моносахариды и полисахариды. Последние построены
из моносахаридов, являющихся, подобно аминокислотам, мономерами. Среди
моносахаридов в клетке наиболее важны глюкоза (содержит шесть атомов углерода) и
27
пентоза (пять атомов углерода). Пентозы входят в состав нуклеиновых кислот.
Моносахариды хорошо растворяются в воде, полисахариды — плохо. В животных клетках
полисахариды представлены гликогеном, в растительных — в основном растворимым
крахмалом и нерастворимыми целлюлозой гемицеллюлозой, пектином и др. Углеводы
являются источником энергии. Сложные углеводы, соединенные с белками
(гликопротеиды), жирами (гликолипиды), участвуют в образовании клеточных
поверхностей и взаимодействиях клеток.
К липидам относятся жиры и жироподобные вещества. Молекулы жиров по 9 из
глицерина и жирных кислот. К жироподобным веществам относятся: холестерин,
некоторые гормоны, лецитин. Липиды, являющиеся основным компонентом клеточных
мембран (они описаны ниже), выполняют тем самым строительную функцию. Они
являются важнейшим источником энергии. Так, если при полном окислении 1 г белка или
углеводов освобождается 17,6 кДж энергии, то при полном окислении 1 г жира— 38,9
кДж.
Нуклеиновые кислоты являются полимерными молекулами, образованными
мономерами — нуклеотидами, каждый из которых состоит из пуринового или
пиримидинового основания, сахара пентозы и остатка фосфорной кислоты. Во всех
клетках существуют два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и
рибонуклеиновая (РНК), которые различаются по составу оснований и сахаров.
В 1953 г. Джеймс Д. Уотсон и Френсис Крик сообщили о строении ДНК и создали
трехмерную модель молекулы ДНК. Согласно модели Крика Уотсона, ДНК представляет
собой двойную спираль, состоящую из двух разнонаправленных цепей
дезоксирибозофосфата соединенных парами оснований аналогично ступенькам лестницы.
Посредством водородных связей аденин соединяется только с тимином, а гуанин — с
цитозином. С помощью этой модели можно было проследить репликацию (удвоение)
самой молекулы ДНК. Две части молекулы ДНК отделяются друг от друга в местах
водородных связей, что очень похоже на расстегивание застежки из каждой половины
прежней молекулы синтезируется новая молекула ДНК. Последовательность оснований
функционирует как матрица, или образец, для образования новых молекул ДНК.
Открытие химической структуры ДНК было оценено во всем мире как одно из наиболее
выдающихся биологических открытий века. В 1962 г. Уотсон, Крик и Морис Уилкинс
получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытия в области
молекулярной структуры нуклеиновых кислот и за определение их роли для передачи
информации в живой материи».
В ДНК записана генетическая информация, которая определяет специфичность
синтезируемых клеткой белков, т.е. последовательность аминокислот в полипептидной
цепи. ДНК передает по наследству все свойства клетки. ДНК содержится в ядре и
митохондриях.
Ген (от греч. genos – род, происхождение) — материальный носитель
наследственности, элементарная структурная и функциональная единица
наследственности, представленная участком молекулы ДНК, отвечающая за синтез одного
белка или признак. Термин «ген» предложил в 1909 г. В.Иогансен ( Генотип (от греч. уро
— образец, отпечаток) — совокупность всех генов клетки, как ядерных, так и внеядерных,
Наследственная основа Организма, В результате взаимодействия генотипа с внешней
Средой возникает фенотип человека (от греч. phaino — проявлять, являть) —
совокупность индивидуальных свойств и признаков,
Молекула РНК образована одной полинуклеотидной цепью.




28
Строение клетки
Для всех клеток типично наличие цитоплазма и ядра. Цитоплазма включает в себя
гиалоплазму, органеллы общего назначения, имеющиеся во всех клетках, и Органеллы
Специального назначения, которые есть лишь в определенных клетках и выполняют
специальную функцию. В клетках встречаются также временные клеточные структуры —
включения.
Размеры клеток человека варьируют от нескольких микрометров (например, малый
лимфоцит) до 200 мкм (яйцеклетка), 1 микрометр (мкм) 10-6 м; 1 нанометр (нм)= 10-9 м;
1 ангстрем (Е) = 10-10 м.
В организме человека встречаются клетки раз личной формы: овоидные,
шаровидные, веретенообразные, плоские, кубические, призматические, полигональные,
пирамидальные, звездчатые, чешуйчатые, отростчатые, амебовидные
Снаружи каждая клетка покрыта плазматической мембраной (цитолеммой,
плазмалеммой) толщиной 9—10 пм, ограничивающей клетку от внеклеточной среды.
Цитолемма выполняет следующие функции: Транспортную, защитную,
разграничительную, рецепции (восприятия сигналов внешней для клетки среды),
участвует в иммунных процессах, обеспечивает поверхностные свойства клетки. Будучи
очень тонкой, плазмалемма не видна в световом микроскопе.
Согласно жидкостно-мозаичной модели, разработанной в 1972 г. Г.Николсоном и
С.Сингером, цитолемма, как и другие мембранные структуры, состоит из двух слоев
амфипатических молекул липидов (билипидный слой, или бислой). При этом их
гидрофильные «головки» направлены кнаружи и внутрь клетки, а гидрофобные «хвосты»
обращены друг к другу. В билипидньгй слой погружены молекулы белка.
Некоторые из них проходят через всю толщу мембраны, другие лежат во внутреннем
или наружном монослое мембраны. Некоторые белки связаны нековалентными связями с
белками цитоплазмы. Подобно липидам, белковые молекулы также являются
амфипатическими — их гидрофобные участки окружены аналогичными «хвостами»
липидов, а гидрофильные обращены наружу или внутрь клетки, или в одну сторону. Белки
осуществляют большую часть мембранных функций: одни мембранные белки являются
рецепторами, другие — ферментами, третьи — Переносчиками; не которые образуют
каналы, через которые проходят определенные ионы или молекулы. Наружная
поверхность мембраны покрыта тонкофибриллярным гликокаликсом толщиной от 75 до
2000 Е, состоящим из боковых углеводных цепей гликолипидов и гликопротеидов.
Плазмалемма образует ряд специфических структур. Это меж клеточные соединения
Микро ворсинки (лишенные органелл пальцевидные выросты клетки, покрытые
плазмалеммой, длиной 1—2 мкм и диаметром до 0,1мкм), реснички, клеточные
инвагинации и отростки.
Реснички и жгутики выполняют функцию движения. Ресничка представляет собой
вырост клетки окруженной плазмалеммой. В центре реснички находиться осевая нить,
образованная девятью периферическими дуплетами микротрубочек, окружающих одну
центральную пару. Периферические дуплеты заканчиваются в базальном тельце, Которое
состоит из девяти триплетов микротрубочек соединенных с центральным цилиндром
посредством «спиц». Микротрубочки осевой нити образуются из базального тельца. На
уровне плазмалеммы апикальной части клетки и переходят в дуплеты, здесь же
начинается и центральная пара микротрубочёк. Полные микротрубочки образованы 13
параллельными нитями, состоящими из мономеров — глобулярного белка тубулина.
Жгутики эукариотических клеток напоминают реснички, но они длиннее (например,
жгутики сперматозоидов). Реснички совершают координированные колебательные


29
движения благодаря взаимному скольжению дуплетов микротрубочек относительно друг
друга, обусловленному белком динеином.
Клеточный центр, образованный двумя центриолями (диплосома), находится вблизи
ядра. Каждая центриоль представляет собой цилиндр, стенка которого состоит из девяти
триплетов микротрубочек длиной около 0,5 мкм и диаметром около 0,25 мкм. Каждый
триплет состоит из трех микротрубочек, образованных мономерами белка тубулина.
Центриоли являются полуавтономными саморегулирующимися структурами, которые
удваиваются в клеточном цикле. Не исключено, что, подобно Митохондриям, центриоли
содержат собственную ДНК. Центриоли участвуют в образовании базальных телец
ресничек и жгутиков и в образовании митотического веретена.
Микротрубочки, имеющиеся в цитотхлазме всех эукариотических клеток,
представляют собой полые цилиндры различной длины диаметром 2 пм. Стенка
микротрубочки, толщиной 6—8 им, состоит из 13 параллельных нитей, образованных
моно белка тубулина. Микротрубочки образуют клеточный скелет и участвуют в
транспорте веществ внутри клетки
Цитоскелет (клеточный скёлет) представляет собой трехмерную сеть, в ко торой
белковые нити связаны между собой солеречными сшивками. При этом различные
органеллы и растворимые бёлки ассоциированы с цитоскелетом. Главную роль в
образовании цитоскелета играют микротрубочки.

<< Предыдущая

стр. 5
(из 63 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>