Биология для тех, кто ищет ответы в природе - Андрей Левонович Шляхов

class="p1">Напрашивается вопрос – зачем организму нужно тратить время и ресурсы сначала на расщепление пищевых жиров, а затем на синтез своих собственных жиров? Не проще ли было бы сразу откладывать то, что получено с пищей?

Нет, не проще!

Во-первых, жир жиру рознь. Жиры – это общее название для большой группы веществ, отдельные представители которой весьма сильно отличаются друг от друга по строению и свойствам. Клетки жировой ткани генетически «настроены на определенную волну», то есть способны накапливать конкретные виды жиров, свойственные данному биологическому виду. Жир человека и жир свиньи отличаются друг от друга так же, как «Война и мир» отличается от «Преступления и наказания» (несмотря на то, что оба этих романа входят в число классических произведений русской литературы).

Во-вторых, жиры не могут циркулировать в крови, потому что это опасно для жизни. Жир нерастворим в воде и, соответственно, не может растворяться в состоящей из воды плазме крови. Молекулы однородных жиров в водной среде могут группироваться вместе, образуя жировые шарики. Вспомните про «пятна» жира на поверхности супа, чтобы представить, какие крупные конгломераты могут образовывать жиры. Иногда весь жир, находящийся в тарелке с супом, сливается в одно большое пятно. Так вот, эти шарики жира могут закупоривать кровеносные сосуды (по-научному это называется «жировая эмболия»). В результате такой закупорки участки органов, а то и все органы целиком, лишаются питания и отмирают. Если страдают такие жизненно важные органы, как головной мозг, сердце или легкие, то дело может закончиться не просто болезнью, а смертельным исходом.

Но на наше с вами общее счастье жиры расщепляются в желудочно-кишечном тракте на молекулы глицерина и жирных кислот, которые всасываются в кровь и циркулируют с нею по организму, не нанося ему вреда. Глицерин растворим в воде, а молекулы жирных кислот, большинство которых в воде не растворяются, в капли собираться не способны и потому не могут закупоривать сосуды.

Глава восьмая

Организменный уровень организации

Что такое организм?

Можете дать свое собственное определение прежде чем читать дальше.

Академик Владимир Иванович Вернадский характеризовал организм как «биохимическую отдельность живого вещества биосферы». Другой академик – Иван Петрович Павлов – выражался иначе: «Организм – это в высочайшей степени саморегулирующаяся, сама себя поддерживающая, восстанавливающая, поправляющая и совершенствующая система».

Более четкая формулировка звучит так: «Организм – это отдельная (или – дискретная) единая биосистема, состоящая из различных органов и тканей, которые взаимодействуют между собой и с внешней средой».

А можно сказать и проще: «Организм – это биологический объект, возникший в результате эволюции жизни на нашей планете».

Все живое представлено в природе в виде организмов.

Организм – это биологическая система открытого типа, то есть система, взаимодействующая с окружающей средой.

Организм обладает всеми свойствами живой природы – обменом веществ и энергии, питанием, дыханием, выделением, раздражимостью, способностью к размножению, способностью к саморегуляции, приспособленностью к среде обитания и т. д.

Место организменного уровня в организации жизни

Все организмы разделяют на две большие группы – одноклеточные и многоклеточные. Клетки одноклеточных организмов одновременно представляют собой как клеточный, так и организменный уровни организации жизни.

Все организмы, как вы уже знаете, делятся на прокариоты и эукариоты. Клетки-прокариоты не имеют ограниченных мембраной ядер и лишены большинства органоидов, а клетки-эукариоты имеют ядро и полный набор органоидов. Среди одноклеточных организмов могут встречаться как эукариоты (бактерии), так и прокариоты (простейшие), а все многоклеточные организмы являются эукариотами. Это логично, ведь более сложное строение дает больше возможностей для взаимодействия между клетками, для объединения их в одно целое.

Одноклеточные организмы

Сможете выразить одним словом разницу между одноклеточными организмами и клетками многоклеточных организмов?

В чем заключается разница?

Правильный ответ – самостоятельность! Разница между одноклеточными организмами и клетками многоклеточных организмов заключается в самостоятельности.

Одноклеточные организмы осуществляют все функции, присущие организмам, в частности они самостоятельно добывают пищу и, в большинстве своем, способны передвигаться. У одноклеточных организмов есть органоиды «специального назначения», помогающие им выполнять «организменные» функции. А вот специализации или дифференцировки у одноклеточных организмов нет, все они (при условии принадлежности к одному биологическому виду) совершенно одинаковы по строению и функциям. Дифференцируются по строению и функциям только клетки многоклеточных организмов, которые к самостоятельному существованию не способны. В первую очередь потому не способны, что не могут самостоятельно добывать пищу.

Количество клеток и их типов в многоклеточном организме варьируется. Так, например, организм гидры состоит всего из семи типов клеток, а в организме человека насчитывается более ста типов клеток (гордитесь!).

Жизнь на нашей планете началась с одноклеточных организмов. Принято считать, что в процессе эволюции разные организмы в разное время приходили к многоклеточности своими особыми путями.

Почему приходили?

Потому что это выгодно, ведь другого довода, кроме выгоды, у эволюции нет.

Многоклеточные организмы способны более успешно противостоять хищникам, чем одноклеточные, способны более успешно приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды, а также способны питаться более крупными жертвами. Выгода налицо!

Как известно, у любой медали есть две стороны и за все приходится платить. У многоклеточности есть один большой недостаток – высокие энергетические затраты. Для поддержания жизнедеятельности многоклеточного организма, состоящего из энного количества клеток, требуется гораздо больше энергии, чем для жизнедеятельности такого же количества одноклеточных организмов. Но эти расходы оправдываются, иначе на нашей планете не было бы многоклеточных организмов, совсем и вообще.

Что нужно для объединения множества клеток в единый организм?

Вообще-то перечень необходимого может растянуться на добрый десяток страниц, но главных условий три.

Во-первых, клетки должны обладать способностью вырабатывать сигнальные вещества, которые позволят им взаимодействовать между собой. Без взаимодействия единый организм не создать.

Во-вторых, клетки должны обладать способностью к соединению друг с другом. Только скованные одной цепью, только связанные одной целью – выжить и оставить потомство, могут считаться организмом.

В-третьих, нужен «наполнитель» межклеточного пространства, какой-то прочный и эластичный белок.

Знакомо ли вам слово «матрикс»?

Матрикс – это не матрица, а вещество, заполняющее определенное пространство. Матрикс бывает разным. Так, например, ядерный матрикс формирует основу клеточного ядра, клеточный матрикс заполняет клетку. А есть еще и внеклеточный или межклеточный матрикс – смесь различных веществ, в которой находятся клетки одноклеточных и многоклеточных организмов. Эволюционный смысл внеклеточного матрикса заключается в том, что его образование явилось решительным, если можно так выразиться, шагом к объединению разобщенных клеток в единое целое. Клетки начали формировать общую среду, которая объединяла их, защищала их и давала