Дорогой заинтересованный искатель здоровья, в целом, понятие клетки подразумевает то, что в ней «заключена жизнь». Между тем, согласно клеточной теории, органическая жизнь начинается с клетки. В то же время, интересно, клетка считается простейшей биологической системой. Но мы хотим сейчас порассуждать об управлении. Да, как управляется клетка? Нам кажется, что тут многое связано с питанием. Поэтому заодно попробуем сопоставить процесс питания с процессом управления, ведь там и там оказывается воздействие. А мы как раз занимается, в том числе, и проблемой питания.
Итак, «каждый живой организм состоит из клеток (исключение составляют вирусы). Тела неживой природы (за исключением отмерших организмов) клеточного строения не имеют».[1] Но каждая клетка организма должна питаться (как и все биологические системы), делает это она посредством мембраны. Отметим, избирательная способность мембраны пропускать внутрь клетки необходимые ингредиенты сохраняется во время жизни клетки и нарушается после её смерти. А для чего клетка питается? Она «ест» чтобы жить, по-другому, чтобы выполнить цель своего функционирования. Не будет такой цели, не станет клетки.
Сугубо физиологически все клетки обмываются кровью, лимфой, межклеточной жидкостью, значит, они питаются благодаря наличию этих жидких сред. Между тем, кровь передаёт информацию клеткам. И широко известно, что всю информацию клетка «прячет» в ядре. Что же касается поглощения клетками питательных веществ, то клетки их сначала всасывают. А всасывание также по-другому есть абсорбция, которая, в свою очередь, понимается как поглощение в объёме. Другими словами, когда клетка питается, она реально поглощает что-то для себя, правда только потребное. И неважно, что тут, диффузия, активный транспорт, пиноцитоз, это всегда именно поглощение. Однако почему-то клетка не стремится особо питаться, например, ацетилсалициловой кислотой или парацетамолом. Почему? Не вкусно? Однако всю механику процесса мы рассмотрим, пожалуй, позднее.
Ведь мы ведём разговор об управлении биологическими системами. На самом деле, «клетками и их органеллами, как прочими кибернетическими системами, можно управлять двояко: с помощью внешних воздействий и посредством изменения внутренней структуры самой системы. В первом случае задачей управления является поиск таких значений воздействия, которые обеспечивают оптимальный результат. Второй путь управления клеткой связан, прежде всего, с изменением её генетической структуры».[2] Однако код есть вроде как системообразующий фактор, ага, мы так однажды решили. Выходит, влиянием на данный фактор можно управлять системой?
Давайте внимательнее посмотрим, каким способом воздействуют на живую клетку. «В отличие от молекулярных биологических систем, в клетке можно чётко выделить три структурно оформленных потока, присущих живым системам. Это - потоки вещества, энергии и информации».[3] Так, ну надо разбираться, что тут и как. Напомним, что касается организма, питание есть процесс поступления и усвоения веществ вместе с пищей, чтобы покрыть соответствующие затраты (энергетические и пластические), связанные с обменом веществ. И вот, «главное предназначение пищи - обеспечение организма пищевыми веществами и энергией».[4] Как бы нет тут никакой информации, но она есть.
Во всяком случае, на первом месте стоит получение энергии, судя по всему. Имея при себе энергию, можно «состряпать» и питательные вещества. По крайней мере, растения так и поступают. «Растения усваивают солнечную энергию и самостоятельно создают питательные вещества в процессе фотосинтеза».[5] За это растения «похвалим», но получается, что всё равно система должна снабжаться энергией, в первую очередь. Ведь питание в широком смысле есть поступление энергии в систему. Система поглощает энергию для своих нужд и осуществления рабочих функций. Было бы только из чего готовить. Но энергия, по существу, обозначает движение материи. Система питается материй, то же минеральное питание растений основано на поглощении минеральных ионов. Нет информации? Не совсем, так как информация - это вибрация материи, для этого те же ионы удачно подходят. А ионы, по большому счёту, заряжены энергией Солнца. Где-то и наука это в общем-то подтверждает.
Ну и ближе к делу, у нас тема управления, а ведь питание также есть и воздействие (как и управление). Хотя управление - процесс информационный. «Питание является одним из мощнейших факторов воздействия на организм человека: оно действует на него постоянно, на протяжении всей его жизни». С другой стороны, «управление – процесс воздействия субъекта управления на объект управления для обеспечения его эффективного функционирования и развития». Клетка - живая система, и наличие информационного обмена для неё обязательно. При этом «особенностью таких систем, выделяющихся на фоне неживой природы, является существование цели функционирования системы».[6] Вот поэтому и управление.
Итак, клетка живёт, растёт, размножается, питается, но этого мало. А что ещё? Если про организм, то «для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма необходимо постоянное поступление информации о состоянии внешней и внутренней среды с помощью сенсорных систем».[7] То же самое можно перенести и на клетку, без информационного обмена не живёт никакая живая система.
Конечно, пища представляет собой источник пищевых веществ, пища поставляет нужные телу ингредиенты. Но разные пищевые вещества по-разному влияют на усвоение энергии, а минеральные элементы также поглощаются с целью постройки тканей организма. И пища, при её усвоении, действительно даёт нам энергию. Однако мы все питаемся пищей, то есть веществами, которые несут не только энергию, но и информацию. Теперь детальнее поговорим про потоки вещества, энергии и информации, при использовании научной литературы.
Если поток веществ у автотрофов, способных синтезировать органику из неорганических соединений, состоит из неорганических химических молекул, то гетеротрофы принимают в качестве питательных веществ органические полимеры. И эти органические соединения подвергаются в процессе расщеплению до аминокислот, жирных кислот и так далее, прежде чем поступить в клетку. И вот, «поток вещества обеспечивает клетку материалом, из которого с участием энергии и информации происходит самовоспроизведение клетки и репарация её структур, получивших повреждения».[8] Одновременно утверждается, что поток вещества «осуществляет материальное наполнение остальных двух потоков». Иными словами, вещества - это и материал, и энергия, и информация, так сказать, три в одном. Но одно важно, чтобы было материальное наполнение.
Дальше, вот громоздкое вещество распалось на молекулы, и эти молекулы стали проникать через мембрану в клетку. Из полученного субстрата клеткой строятся внутриклеточные структуры. Кроме того, некоторые поступающие в клетку молекулы трансформируются так, что будут содержать макроэргические связи (АТФ и тому прочее). Получаем энергетический поток, а для образования энергетических молекул необходим процесс окисления либо процесс фотосинтеза. А что с информационным потоком? Он же внутри клеток имеет генетическую природу и зарождается в ядре.
Смотрите, «информационный поток вовлекает в своё русло потоки вещества и энергии, «оживотворяет» их, формирует из этих неживых субстанций живые биологические системы».[9] Так вот что делает оживотворяющая информация! Откуда она берётся, да ещё из вещества? Друзья, всё дело в электромагнитном излучении, энергии Солнца. Сегодня в науке есть «осознание важной роли в функционировании организмов дистанционных бесконтактных взаимодействий, происходящих с участием электромагнитных волн. Они способны выполнять функции, как энергетического обмена, так и канала передачи информации, в том числе управляющей».[10]
Почему же такая информационная молекула, как ДНК, управляет системой? Дело в том, что «один из возможных механизмов, обеспечивающих бесконтактный обмен информацией между биосистемами, основан на признании за хроматином, прежде всего за его ДНК, способности генерировать электромагнитные колебания и улавливать их подобно колебательному контуру, включающему индуктивность и ёмкость. При рассмотрении спиралевидных структур ДНК обнаруживается принципиальное сходство их с элементами колебательного контура радиотехнических устройств».[11] Ну что, код - системообразующий фактор? Тогда, что такое жизнь? Во всяком случае, где питание, там и управление. И нам будет ещё много о чём поговорить.
[1] Биология. Бактерии, грибы, растения. 5 кл. : учеб. для общеобразоват. Учреждений / В.В. Пасечник. – М. : Дрофа, 2012. С. 16
[2] Фролов Ю.П., Серых М.М. Управление биологическими системами. Клеточный уровень. Самара: Изд-во “Самарский университет”, 2000. С. 7
[3] Фролов Ю.П., Серых М.М. Управление биологическими системами. Клеточный уровень. Самара: Изд-во “Самарский университет”, 2000. С. 8
[4] Общая нутрициология : Учебное пособие / А.Н. Мартинчик, И. В. Маев, О.О. Янушевич. - М.: МЕДпресс-информ, 2005. С. 13
[5] Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для студ. вузов / Татьяна Яковлевна Дубнищева. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский центр "Академия", 2003. С. 237
[6] Основы информационной научной картины мира : учеб. пособие / Т. В. Минькович ; Забайкал. гос. ун-т. – Чита : ЗабГУ, 2018. С. 14
[7] Физиология человека : учебное пособие / А.А. Семенович [и др.] ; под ред. А.А. Семеновича. - 3 е изд., испр. Минск : Выш. шк., 2009. С. 517
[8] Фролов Ю.П., Серых М.М. Управление биологическими системами. Клеточный уровень. Самара: Изд-во “Самарский университет”, 2000. С. 8
[9] Фролов Ю.П., Серых М.М. Управление биологическими системами. Клеточный уровень. Самара: Изд-во “Самарский университет”, 2000. С. 10
[10] Фролов Ю.П., Серых М.М. Управление биологическими системами. Клеточный уровень. Самара: Изд-во “Самарский университет”, 2000. С. 11
[11] Фролов Ю.П., Серых М.М. Управление биологическими системами. Клеточный уровень. Самара: Изд-во “Самарский университет”, 2000. С. 11