Синтетические процессы в клетке

Воспроизведение клеток

Михаил Октябрь 05, 2016 Основы науки о клетке Комментировать

• 1. Клеточный цикл
• 2. Митоз
• 3. Прямое бинарное деление. Амитоз
• 4. Мейоз

Клеточный цикл

Развитие многоклеточного организма обычно начинается с единственной клетки. В процессе роста организма количество клеток в нем возрастает в тысячи и миллионы раз. В течение жизни многие клетки повреждаются или постепенно «изнашиваются» и заменяются новыми.

Новые клетки возникают в результате деления надвое уже существующих.

Делятся не все клетки; некоторые способны делиться только на ранних стадиях развития организма, другие — только при повреждении органов и тканей, в состав которых они входят. Вновь образованные клетки способны к делению после некоторого периода роста.

Способы деления клетки:митоз, прямое бинарное деление, амитоз, мейоз.

Клеточный цикл — это период в жизнедеятельности клетки от ее возникновения в результате деления материнской клетки до собственного деления или до гибели.

Митотический цикл — совокупность процессов, протекающих в клетке от одного деления до другого, включая подготовку к делению и само деление.

■В непрерывно размножающихся тканевых клетках многоклеточных организмов клеточный цикл совпадает с митотическим.

Периоды митотического цикла: пресинтетический, синтетический, постсинтетический, митоз.

Интерфаза — промежуток жизнедеятельности клетки между двумя митозами; характерна интенсивным синтезом веществ и ростом клетки. Включает пресинтетический, синтетический и постсинтетический периоды.

Пресинтетический (или постмиотический) период (обозначается G1)

■ Продолжительность: начинается сразу после деления и длится, в зависимости от типа клетки, от нескольких часов до нескольких лет и десятилетий.

■ Основные процессы: интенсивный метаболизм и рост клетки; синтез и-РНК, т-РНК, р-РНК, структурных белков и ферментов, АТФ, накопление нуклеотидов ДНК; образование в клетке органоидов (митохондрий, хлоропластов, рибосом, ЭПС и др.).

■ генетического материала: 2n1хр; диплоидный набор хромосом, каждая хромосома содержит одну хроматиду.

Синтетический период (обозначается S)

■ Продолжительность: от нескольких минут до 6-12 ч.
■ Основные процессы: репликация (удвоение) ДНК; синтез белков-гистонов (с ними связывается каждая нить ДНК), РНК, ферментов, АТФ и др.
■ генетического материала: 2n2хр (диплоидный набор хромосом).

Постсинтетический (или премиотический) период (обозначается G2)
■ Продолжительность: 3-4 ч.

■ Основные процессы: интенсивный синтез белков, и-РНК, АТФ; накопление энергии; деление митохондрий и хлоро-пластов; удвоение центриолей (в тех клетках, в которых они имеются); постепенное прекращение выполнения клеткой своих функций.
■ генетического материала: 2n2хр.

Замечание. В течение интерфазы хроматины (нити ДНК, связанные с белками-гистонами) почти не спирализованы, поэтому хромосомы распределены по всему ядру в виде рыхлой массы и плохо различимы в оптический микроскоп.

Митоз

Подготовка к делению клеток начинается в период интерфазы с репликации молекулы ДНК.

Митоз — способ непрямого деления клетки, при котором из материнской клетки образуются две дочерние, каждая из которых содержит точно такой же набор хромосом, как и в ядре материнской клетки. Митоз — основной способ деления эукариотических клеток.

Значение митоза. Митоз обеспечивает:■ равное и в точности одинаковое распределение генетической информации между дочерними клетками,■ сохранение кариотипа особей одного вида,■ генетическую преемственность в ряду клеточных поколений,■ рост и развитие организма,■ восстановление тканей и органов,

■ бесполое размножение организмов.

Фазы (стадии) митоза: профаза, метафаза, анафаза, тело-фаза.

Профаза

■ Основные процессы: спирализация хроматина, приводящая к укорочению и утолщению его нитей и формированию хорошо заметных хромосом в виде двух нитевидных хроматид, соединенных центромерой; постепенное растворение ядрышек и распад ядерной оболочки; в конце фазы хромосомы беспорядочно расположены в цитоплазме клетки; центриоли расходятся к полюсам клетки; из микротрубочек формируется веретено деления, часть нитей которого идет от полюса к полюсу, а другая часть прикрепляется к центромерам хромосом.  генетического материала не изменяется: 2n2хр.

Метафаза

■ Основные процессы: максимальная спирализация нитей хроматина; завершение формирования веретена деления; под влиянием микротрубочек этого веретена хромосомы выстраиваются в плоскости экватора клетки, образуя метафазную пластинку.

■ генетического материала остается прежним: 2n2хр.

Анафаза

Основные процессы: каждая удвоившаяся хромосома расщепляется на две идентичные дочерние хромосомы; под влиянием микротрубочек веретена деления дочерние хромосомы расходятся к противоположным полюсам клетки.

генетического материала: у каждого полюса клетки — полный диплоидный .набор хромосом, но каждая хромосома содержит одну хроматиду (2n1хр).

Телофаза

■Основные процессы: хромосомы раскручиваются (деспирализуются), снова превращаясь в рыхлую массу ДНК и белка, и становятся плохо видимыми; разрушается веретено деления; у каждого полюса вокруг хромосом из мембранных структур цитоплазмы формируется ядерная оболочка, в ядрах формируются ядрышки; одновременно идет деление цитоплазмы с образованием двух клеток.

■ В клетках животных цитоплазма делится кольцевой перетяжкой; в клетках растений цитоплазма делится с помощью срединной пластинки, которая образуется из содержимого пузырьков комплекса Гольджи.

■ генетического материала: дочерние клетки имеют диплоидный набор хромосом, каждая из которых состоит из одной хроматиды (2n1хр).

Прямое бинарное деление. Амитоз

❖ Прямое бинарное деление характерно для прокариот. Их клетки содержат только одну кольцевую молекулу ДНК, прикрепленную к клеточной мембране.

■ Основные процессы: перед делением клетки молекула ДНК реплицируется, и каждая из двух образованных идентичных молекул ДНК прикрепляется к клеточной мембране. В процессе деления клеточная мембрана врастает между двумя молекулами ДНК, так что в каждой дочерней клетке оказывается по одной такой молекуле.

❖ Амитоз — прямое деление клетки без образования веретена деления путем перетяжки и деления интерфазного ядра.

■Наблюдается у некоторых одноклеточных организмов, клеток печени, хрящей, роговицы, растущего клубня картофеля, клеток стареющих, поврежденных и больных тканей с физиологически ослабленной функцией и т.д.

■Особенности: хроматин не спирализуется и хромосомы в световой микроскоп неразличимы; ядрышки и ядерная оболочка не распадаются; веретено деления не образуется; клеточные компоненты и генетический материал (ДНК) между дочерними клетками распределяются произвольно; возможно деление одной клетки более чем на две; амитоз требует очень малых затрат энергии.

■ Основные процессы: путем перетяжек на две или несколько частей разделяется сначала ядрышко, а затем и ядро; перешнуровывается и делится на части цитоплазма клетки, при этом образуются две или несколько дочерних клеток.

■Замечание. При амитозе перетяжка и деление цитоплазмы часто отсутствуют; в этом случае возникают двух- и многоядерные клетки.

Мейоз

❖ Мейоз — особый тип деления клеток, в результате которого из одной диплоидной (2n) материнской клетки образуется четыре гаплоидные (In) дочерние клетки, т.е. происходит редукция (уменьшение) числа хромосом в клетке вдвое; существует у организмов с половым размножением.

■ У кого наблюдается и к чему приводит:

— у всех многоклеточных животных и некоторых низших растений (и приводит к образованию половых клеток — гамет); при оплодотворении ядра гаметы сливаются, и диплоидный набор хромосом восстанавливается;

— у высших растений протекает перед цветением и приводит к образованию гаплоидного гаметофита, в котором образуются гаметы;

— у многих грибов и водорослей протекает в зиготе сразу после оплодотворения и приводит к образованию гаплоидного мицелия или слоевища, а затем спор и гамет.

Значение мейоза. Мейоз обеспечивает:■ образование гаплоидных половых клеток и спор у организмов;■ постоянство кариотипа (набора различных ДНК) в ряду поколений организмов данного вида;

■ чрезвычайное разнообразие генетического состава гамет и спор в результате кроссинговера и, как следствие, появление разнообразного и разнокачественного потомства при половом размножении организмов (т.е. мейоз служит основой комбинативной генотипической изменчивости организма).

Конъюгация — процесс тесного соединения гомологичных (парных) хромосом своими одинаковыми участками (подобно застежке «молния»). При этом происходит дальнейшая спирапизация хроматид, которые переплетаются друг с другом.

В результате конъюгации образуются биваленты — хромосомные пары, имеющие в своем составе четыре нити хроматид (тетраду). Конъюгация приводит к перекресту хромосом, обеспечивая основу для проявления одного из видов комбинативной изменчивости.

Кроссинговер — перекрест хроматид, принадлежащих разным гомологичным хромосомам конъюгированной пары, последующий их разрыв в точках соединения между собой, обмен между хромосомами гомологичными (содержащими одни и те же гены) участками хроматид и восстановление целостности нитей хроматид.

■ Кроссинговер приводит к перераспределению генетического материала между хромосомами.

Подготовка к делению соматических клеток высших растений и животных начинается в период интерфазы с репликации молекулы ДНК, после которой каждая хромосома оказывается представлена в ядре в двух экземплярах — гомологической парой.

♦Механизм мейоза.Мейоз — это непрерывный процесс, состоящий из двух последовательных делений (называемых мейоз I и мейоз II).

Мейоз I — это редукционное деление, в результате которого образуются две гаплоидные клетки; мейоз II — это эквационное деление (гаплоидность клеток сохраняется).

■ В каждом делении различают профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

■ Первое (редукционное) мейотическое деление

Профаза I (наиболее длительная и сложно организованная фаза): хроматин спирализуется с образованием различимых в оптический микроскоп хромосом, исчезает ядрышко и ядерная оболочка; гомологичные хромосомы сближаются по всей длине и попарно конъюгируют с образованием бивалентов. Конъюгированные хромосомы продолжают спирализоваться, при этом возможно переплетение их хроматид. Затем между гомологичными хромосомами в бивалентах возникают силы отталкивания, и хромосомы постепенно начинают разделяться. Однако разделение не является полным: в области плеч хромосом образуются хиазмы -небольшие области, в которых хромосомы соединяются и образуют перекресты; в этих областях возможен кроссинговер, приводящий к изменению сочетания генов в хромосомах. Начинается формирование веретена деления. К концу профазы I хиазмы исчезают, растворяются ядерная оболочка и ядрышки.

Метафаза I: спирализация бивалентов становится максимальной; завершается формирование веретена деления, его микротрубочки прикрепляются к центромерам хромосом и выстраивают биваленты у экватора клетки так, что гомологичные хромосомы оказываются расположенными сверху и снизу от экватора на одинаковом расстоянии от него.

Анафаза I: микротрубочки веретена деления растягивают гомологичные хромосомы к полюсам клетки. генетического материала — 1p2хр у каждого полюса.

Телофаза I: микротрубочки веретена деления исчезают, формируются два ядра, происходит деление цитоплазмы. Образуются две дочерние клетки; каждая из них содержит гаплоидный набор хромосом, каждая хромосома — две хроматиды; содержание генетического материала 1n2хр. (У растений эта фаза отсутствует: клетка переходит из анафазы I в метафазу II.)

Интеркинез — короткий интервал между первым и вторым мейотическими делениями. S-период отсутствует, репликация ДНК не происходит. Второе (эквационное) мейотическое деление (проходит по типу митоза)

Профаза II непродолжительна и включает процессы, аналогичные митозу: двухроматидные хромосомы утолщаются, цен-триоли расходятся к полюсам клеток, начинается формирование веретена деления.

Метафаза II: завершается формирование веретена деления, хромосомы выстраиваются по экватору клеток, микротрубочки веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом.

Анафаза II: центромеры двухроматидных хромосом делятся надвое, и микротрубочки веретена деления растягивают к полюсам клеток дочерние однохроматидные хромосомы (выбор полюсов для разделенных хроматид — случайный).

Телофаза II: однохроматидные хромосомы деспирализуются (удлиняются), разрушаются микротрубочки веретена деления, формируются ядрышки и ядерные оболочки, происходит деление цитоплазмы клеток.

* Каждая из четырех дочерних клеток является гаплоидной с однохроматидными хромосомами (lnlxp).

❖ Причины комбинативной генотипической изменчивости организма:■ перекомбинация генетического материала в процессе кроссинговера;

■ случайное отхождение хромосом (в анафазе I) и хроматид (в анафазе II) к одному или другому полюсу.

Анафаза, Интеркинез, Конъюгация, Кроссинговер, Мейоз, Метафаза, Профаза, Телофаза

Источник: https://esculappro.ru/vosproizvedenie-kletok.html

Обмен веществ в клетке

Обмен веществ, или метаболизм, – это важнейшее свойство живого, проявляющееся на разных уровнях его организации. Благодаря обмену веществ обеспечиваются рост, размножение, взаимосвязь с окружающей средой и другие проявления жизнедеятельности организма.

Однако все процессы обмена веществ определяются химическими реакциями, протекающими в живой клетке.

Поэтому, характеризуя обмен веществ на молекулярном уровне, отмечают, что он представляет собой совокупность химических реакций, обеспечивающих синтез сложных молекул, обновление цитоплазмы (ассимиляция, анаболизм) и распад молекул с высвобождением энергии (диссимиляция, катаболизм).

Ассимиляция и диссимиляция противоположны по направлению потока реакций, но тесно взаимосвязаны между собой, так как во всех процессах обмена накапливаются, тратятся и преобразуются вещества и энергия. Этот сложный комплекс физико-химических преобразований, протекающих в клетке, реализует процессы жизнедеятельности организма в его взаимосвязи с внешней средой.

Обмен веществ и энергии (метаболизм) – это совокупность химических реакций, протекающих в клетке и обеспечивающих веществом и энергией все процессы жизнедеятельности организма.

Из внешней среды в клетку поступают питательные вещества и энергия, а из нее удаляются ненужные (конечные) продукты обмена. Это свидетельствует о том, что клетка является открытой биосистемой.

Ассимиляция (анаболизм)

Ассимиляция (анаболизм) являет собой эндотермический процесс уподобления поступающих в клетку соединений веществам самой клетки. Это созидательный этап метаболизма. Реакции ассимиляции представлены синтезом органических веществ, происходящим при участии ферментов в цитоплазме, ядре и органоидах клетки.

Анаболическими являются процессы биосинтеза, хемосинтеза, фотосинтеза (у хлорофиллсодержащих растений и бактерий), репликации, полимеризации и многие другие созидательные пути. В живой клетке эти процессы идут непрерывно. Благодаря ассимиляции клетка создает (и обновляет) себя.

Поэтому процесс ассимиляции называют пластическим обменом.

Синтетические процессы особенно интенсивно идут в молодой, растущей клетке.

Однако и у зрелых клеток, закончивших рост и развитие, постоянно синтезируются новые молекулы для замены приходящих в негодность в процессе функционирования или разрушения, повреждения, гибели (апоптоз, некроз) клеток. Именно поэтому в процессе жизнедеятельности путем обмена веществ клетка сохраняет свою форму и химический состав всех частей.

Диссимиляция (катаболизм)

Диссимиляция (катаболизм) – противоположный ассимиляции тип реакций в клетке, представляющий совокупность процессов расщепления. Сложные вещества распадаются на более простые, высокомолекулярные – на низкомолекулярные, полимеры – на мономеры и пр.

Катаболизм – это экзотермический процесс, непрерывно поставляющий клетке энергию, необходимую для процессов ее жизнедеятельности. Именно в этом заключается главное биологическое значение реакций расщепления, а сам катаболизм называют энергетическим обменом.

Обобщенная схема этого процесса показывает, что на каждом этапе биологического окисления в клетке образуется значительное количество энергии.

Схема биологического окисления углеводов, белков и жиров в клетке (штриховкой обозначены процессы, протекающие в митохондрии)

Ассимиляция и диссимиляция находятся между собой в тесной неразрывной связи. Эта связь заключается в том, что для реализации молекулярных процессов биосинтеза требуется энергия, которая поступает от реакций расщепления. Например, в клетках постоянно поддерживается равновесие между АТФ-производящими и АТФ-потребляющими процессами.

Такая равновесная концентрация тех и других процессов характеризует сбалансированное энергетическое состояние клетки и обеспечивает нормальную регуляцию ее метаболизма.

Нельзя забывать и того, что в ходе катаболизма часто возникают такие продукты, которые используются для ассимиляционных реакций, то есть используются в качестве строительного материала в процессах синтеза.

Обе стороны обмена веществ – анаболизм и катаболизм – тесно связаны между собой в пространстве и во времени. Обычно в нормально функционирующей клетке стадия катаболических (диссимиляционных) превращений является исходной стадией анаболизма (ассимиляции).
Регуляция обмена веществ

В процессе эволюции клетки организмов выработали регуляторные системы, обеспечивающие высокую степень упорядочения и согласованности метаболических реакций, позволяющие им адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды.

Большое значение в регуляции обменных процессов имеет строгая упорядоченность в размещении молекул и ферментов в клеточных структурах, определенная избирательная проницаемость мембран, а также четкое разграничение функций, выполняемых всеми внутриклеточными структурами, особенно их мембранными поверхностями. Все это оказывает большое влияние на осуществление обмена веществ в нормальном режиме, свойственном организмам того или иного вида. Поэтому регуляция обменных процессов – важное условие в жизни клетки и организма в целом. В процессах обмена веществ большую роль играет генетическая информация.

Роль генетической информации в метаболизме

Все реакции синтеза и расщепления: ступенчатые, матричные, электрон-транспортные и многие другие – находятся под генетическим контролем. Генетическая информация реализуется в процессах обмена веществ.

Гены контролируют процессы биосинтеза через транскрипцию («списывание» иРНК с матрицы ДНК) и трансляцию структуры молекул белков, участвующих в метаболических процессах.

При этом одни гены отвечают за синтез иРНК, рРНК, тРНК и рибосом, которые «обслуживают» процесс трансляции, а другие контролируют воспроизводство структуры полипептидных молекул белков. Белки-ферменты и различные структурные белки «обслуживают» процессы синтеза и процессы расщепления.

При этом для каждого вида организмов характерен свой, особый, генетически закрепленный тип обмена веществ, обусловленный факторами среды его существования.

Несмотря на то что процессы ассимиляции и диссимиляции идут в разных молекулярных и клеточных структурах и разделены во времени, генетическая информация является главным организатором всех этих процессов метаболизма.

Матричный характер реализации процессов синтеза служит одним из способов генетической регуляции обменных процессов. Такие реакции, как репликация ДНК, транскрипция и трансляция (матричные реакции), неизвестны в неорганической и органической химии.

В основе матричных реакций лежит особый механизм. Здесь происходит направленное, наперед заданное концентрирование молекул в определенном месте клетки, на матрице, где осуществляется реакция.

В этом случае скорость реакции оказывается неизмеримо более высокой, чем та, которая бы определялась концентрацией вещества в единице объема.

Матричный синтез обеспечивает строго специфическую последовательность мономерных звеньев в синтезируемых полимерах. Если бы такие реакции осуществлялись путем случайного столкновения молекул, они протекали бы бесконечно медленно и, возможно, не очень точно. Матричный подход способствует наиболее рациональному решению подобной задачи.

Роль матрицы в матричных реакциях играют макромолекулы ДНК или РНК. На каждой матрице может происходить сборка только какого-либо одного полимера, но число копий неограниченно – от одной до многих сотен. Кроме живой клетки, этот высокоэффективный тип химических реакций еще нигде в природе не был обнаружен и является исключительным свойством живой материи.

Матричный тип реакций – это специфическая особенность молекулярных биосистем.

Регулирующая роль ферментов в клетке

Все биохимические процессы в клетке при благоприятных условиях протекают слаженно, одна реакция идет вслед за другой.

Такая упорядоченность осуществления сложных биохимических процессов во многом зависит от наличия и функционирования в клетке определенных регуляторов (от лат.

regulo – направляю, упорядочиваю), которые стимулируют или подавляют, то есть реализуют, правильность протекания тех или иных процессов, ускоряя или замедляя их.

Такими регуляторами являются ферменты. Их часто называют биологическими катализаторами. Благодаря ферментам все биохимические реакции идут в упорядоченном виде.

Участие фермента проявляется в том, что, соединяясь с молекулой исходного вещества – субстратом, он образует с ней некий комплекс, который обеспечивает протекание нужной реакции.

По завершении реакции этот комплекс распадается на продукт реакции и фермент. Сам фермент при этом не изменяется и может вновь взаимодействовать с новой молекулой субстрата.

Роль фермента в химических реакциях показана на схеме:

Исходная молекула (Субстрат) + Фермент → Фермент-субстратный комплекс (Фермент + Субстрат) → Продукт реакции + Фермент

Коферменты, или коэнзимы, – это органические соединения небелковой природы, входящие в состав активного центра некоторых ферментов, образуя каталитически активные комплексы. Служат переносчиками отдельных атомов или групп атомов, отщепляемых ферментами от субстрата.

Большинство коферментов являются производными витаминов и обычно синтезируются из витаминов, поступивших в цитоплазму из внешней среды (с пищей). Сами коферменты, как и ферменты, в химических реакциях не участвуют, но способствуют их протеканию.

В таблице представлены коферменты, участвующие в клеточном дыхании, и витамины, из которых они синтезируются.

Коферменты клеточного дыхания и их источники Витамины (от лат. vita – жизнь) также очень важны для нормального протекания биохимических реакций. Сами витамины не являются материалом метаболизма или источником энергии. Но они участвуют в синтезе коферментов. Поэтому их тоже относят к регуляторам молекулярных процессов жизнедеятельности.

Гормоны (от греч. hormao – привожу в движение, побуждаю) и фитогормоны как и витамины, являются гуморальными факторами контроля всех видов биохимических реакций, влияя на активность ферментов. Они оказывают заметное биорегуляторное воздействие при очень низких концентрациях.

Как мы видим, регуляторов молекулярных процессов метаболизма в живой клетке очень много. Их большое количество, функциональное разнообразие и точная направленность на выполнение конкретного воздействия в процессах ассимиляции и диссимиляции – результат длительной эволюции живой природы в ее тесном взаимодействии с неживым веществом планеты.

Источник: https://blgy.ru/metabolism-4/

Пластический обмен – характеристика процессов и этапов

К процессам пластического обмена относят реакции образования белков, углеводов и липидов.

Образование протеинов происходит в цитоплазме клеток. Белковая молекула — сложное полимерное образование. Её составной частью или мономером являются аминокислоты. Всего описано 20 основных аминокислот. Из них состоят белки большинства живых организмов. В отдельных случаях в процессе задействованы модифицированные аминокислоты:

• десмозин;
• гамма-карбоксиглутаминовая кислота;
• селеноцистеин.

Синтез белков основан на принципе матрицы. В организме существуют особые матричные молекулы. Они несут в себе информацию о последовательности аминокислот в протеиновой цепочке. Наиболее часто такой матрицей служит молекула рибонуклеиновой кислоты — матричная или информационная РНК. С её помощью происходит определение структуры вещества.

Этапы пластического обмена белков:

1. Трансляция — формирование полипептидной цепочки.
2. Фолдинг — цепочка занимает определённое положение и структуру в трёхмерном пространстве.
3. Химическое преобразование молекулы.
4. Доставка готового полипептида к месту назначения — органу или клетке.

В процессе трансляции последовательность аминокислот в белковой цепочке выстраивается в соответствии с кодом информационной РНК. В этом участвуют рибосомы — особые клеточные структуры, состоящие из 2 частей. В каждой части рибосомы содержится белковая часть и рибонуклеотидная.

Аминокислоты доставляются к рибосомам с помощью транспортной РНК (сокращённо тРНК). На одном из участков этой молекулы имеется так называемый антикодон. Подходя к иРНК, он связывается с её участком — кодоном по принципу комплементарности. Молекула тРНК попадает в большую единицу рибосомы, и доставленная аминокислота присоединяется к строящейся белковой цепочке.

Синтез протеинов требует большого количества энергии. Она используется на следующие цели:

1. Для активирования трансляции.
2. На активацию каждой аминокислоты, участвующей в процессе.
3. Для связывания комплекса тРНК + аминокислота с рибосомой.
4. Для перемещения рибосомы после присоединения новой аминокислоты к пептидной цепи.
5. Для завершения процесса трансляции.

Такой значительный расход энергии нужен, чтобы обеспечить точность формирования белковой молекулы и необратимость процесса.

Анаболизм углеводов

Синтез углеводов состоит из нескольких этапов. Вначале из неуглеводных соединений формируются молекулы глюкозы (глюконеогенез). Затем из глюкозы синтезируется гликоген (процесс называется гликонеогенез).

Функции синтеза глюкозы в организме человека выполняют:

• печень;
• почки;
• кишечный эпителий.

Основная совокупность химических реакций происходит в цитозоле. Часть подготовительных процессов протекает в эндоплазматической цепи клетки и митохондриях.

Исходным веществом для синтеза может служить пируват. Процесс характеризуется расходом большого количества энергии.

Процесс гликонеогенеза протекает в клетках печени и мышечной ткани. Основная часть реакций проходит в цитозоле. Синтез состоит из нескольких стадий:

• Молекула глюкозы подвергается фосфорилированию с использованием энергии от 1 молекулы АТФ. В результат получается глюкозо-6-фосфат.
• Фосфатная группа в новой молекуле направится с шестого атома углерода на первый. Образуется глюкозо-1-фосфат.
• Полученное соединение переносится на УТФ — получается молекула УДФ-глюкозы.
• УДФ-глюкоза полимеризуется и получается гликоген. В процессе участвует фермент гликогенсинтаза. При этом молекула УДФ отделяется от моносахаридной части.

Производство нуклеотидов и жирных кислот

Нуклеотиды образуются во всех живых клетках организма в цитоплазме. Процесс этот сложный и многоступенчатый. И сходными компонентами являются ионы и нециклические молекулы. В процессе синтеза получаются гетероциклические азотистые основания.

Жирные кислоты синтезируются в цитоплазме адипоцитов — клеток жировой ткани. Процесс состоит из большого количества химических реакций. Практически все они протекают с помощью единого катализатора. Этот комплекс состоит из большого количества ферментов. Синтез липидов — циклическое явление. В результате каждого цикла к молекуле кислоты присоединяются 2 новых атома углерода.

Процесс фотосинтеза

Этот биохимический процесс присущ растительному царству. Без него жизнь на планете оказалась бы невозможной. Больше половины живых организмов, существующих на Земле, нуждаются в кислороде для нормальной жизнедеятельности. Они используют его для дыхания, а взамен выделяют в окружающую среду углекислый газ.

Атмосферный кислород поступает из зелёных листьев растений. В них содержатся особые включения — хлоропласты. Снаружи каждый хлоропласт покрыт двойной мембраной. Внутри в цитоплазме содержатся гранулы (тилакоиды) с собственными защитными покрытиями. В тилакоидах и содержится хлорофилл, обеспечивающий процесс фотосинтеза. Именно он придаёт листьям и траве зелёную окраску.

В ходе реакции фотосинтеза осуществляется объединение 6 молекул углекислого газа с молекулами воды. В результате образуется молекула глюкозы. В качестве побочного продукта выделяется кислород. Этот процесс возможен только в присуствии солнечного света.

Особенности хемосинтеза

Этот тип питания, вероятно, наиболее древний и возник раньше фотосинтеза. Схема химических реакций существенно отличается от фотосинтеза. Энергия для химических процессов берётся не от солнечного света, а от окисления неорганических веществ. Некоторые виды бактерий получают запасы энергии при окислении аммиака. Это соединение образуется при гниении органических остатков.

Этот вид аутотрофного питания характерен только для некоторых представителей ряда прокариот. Многие доядерные организмы живут в условиях, где нет кислорода — на большой глубине в морях и океанах и пр.

Как и фотосинтез, хемосинтез относится к типам аутотрофного питания. То есть органические вещества, необходимые для жизни, образуются из неорганических исходных компонентов. Энергия в обоих случаях накапливается в виде молекул АТФ (аденозинтрифосфата).

Основные характеристики хемосинтеза:

• Получение энергии не от солнечных лучей, а от химических реакций окисления.
• Использование этого типа питания только некоторыми доядерными бактериями.
• Отсутствие хлорофилла в клетках.
• Использование в качестве исходного материала не только углекислоты, но и окиси углерода, метанола, уксусной и муравьиной кислоты и пр.
• Получение энергии в результате окисления неорганических молекул — серы, железа, водорода, марганца, азотистых соединений.

Все организмы, использующие хемосинтез, делят на несколько классов по субстрату для получения энергии. Примеры представлены в таблице.

В природе хемотрофы поддерживают почвы в плодородном состоянии, насыщая их полезными веществами, необходимыми для роста и развития растений.

Взаимосвязь пластического и энергетического обмена

Пластические процессы в живой клетке тесно связаны с энергетическим обменом. В процессе анаболизма образуются не только «строительные» компоненты — жиры, белки, простые и сложные углеводы. Создаются также сложные молекулы ферментов, участвующих в энергетических процессах.

Конечным продуктом, в котором накапливается энергия в живых клетках, является АТФ. Образуются молекулы в результате окисления органических веществ.

Пластический обмен — это в биологии процесс, обратный энергетическому. Все вещества при этом распадаются и образуется молекула АТФ.

Энергия, полученная в результате распавшихся химических связей, используется для сборки и удержания связей аденозинтрифосфата.

В ходе пластического обмена происходит обратный процесс — молекула АТФ распадается, освобождённая при расщеплении энергия используется для химических реакций.

Источник: https://nauka.club/anatomiya/plasticheskii-obmen.html

Здоровье от природы с доставкой на дом

У каждого, кто впервые знакомится с принципами натуральной медицины в том числе восточной медицины, часто возникает вопрос: как одно и тоже средство помогает от различных болезней? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно вспомнить основные биологические понятия и законы. 

Основа нашей жизни – ассимиляция и диссимиляция.

Ассимиляция – это процесс нарождения новых клеток, процесс созидания, синтеза в живом организме. Ассимиляция начинается с рождения и заканчивается через 3 дня после смерти.

Диссимиляция – распад клеток. 

В молодом возрасте процесс ассимиляции идёт более интенсивно. С возрастом начинает преобладать диссимиляция.

• От 0 до 3 лет вместо 1 клетки рождается 10 клеток.
• От 4 до 10 лет – 6 клеток.
• От 11 до 18 лет – 4 клетки.
• От 19 до 30 лет – 3 клетки.
• От 30 до 50 лет – 2 клетки.
• От 50 до 70 лет – 1 клетка.

Начиная примерно с 70 лет вместо двух распавшихся клеток рождается только одна новая, и человек как бы уменьшается, высыхает. 

Процесс ассимиляции не прекращается ни днём, ни ночью, он происходит всю жизнь. Натуральные препараты, предлагаемый нашей компанией, направлены на восстановление нормального процесса образования новых клеток и являются для организма строительным материалом.

Жизнь это постоянный распад старых клеток и нарождение новых, беспрерывное обновление организма. Но сроки жизни у разных клеток разные. 

Для некоторых клеток нашего организма срок обновления можно установить более или менее точно, а именно: 150 дней для клеток крови, за постепенным замещением которых наблюдает после переливания крови, а также 14 дней  для клеток кожи. Клетки кожи зарождаются в её глубоких слоях, постепенно выходят на поверхность, где отмирают и отшелушиваются.

Шведский исследователь Йонас Фрисен в 2005 году опубликовал предварительные результаты своих исследований определения возраста по изотопу  углерода-14 (14С).

Он подтвердил, что клетки, которые находятся в непосредственном контакте  с внешней средой, – а это клетки эпидермиса кожи – живут две недели, а клетки эпителия кишечника, которые регулярно взаимодействуют с пищей, живут всего 5 дней. Эритроциты, или красные кровяные тельца, имеют срок жизни 150 дней.

Обновление клеток  органов.

Мозг.

Клетки мозга живут с человеком на протяжении всей его жизни. Но если бы клетки обновлялись, с ними бы уходила та информация, которая была в них заложена – наши мысли, эмоции, воспоминания, навыки, опыт.

Неправильный образ жизни-  курение наркотики, алкоголь — все это в той или иной степени разрушает мозг, убивая часть клеток.

И все-таки в двух областях мозга клетки обновляются.

Одна из них — обонятельная луковица, отвечающая за восприятие запахов.

Вторая — гиппокамп, который управляет  способностью усваивать новую информацию, чтобы затем передать ее в «центр хранения», а также  умением ориентироваться в пространстве.

Сердце.

О том, что клетки сердца также обладают способностью к обновлению, стало известно совсем недавно. По данным исследователей, это происходит всего один-два раза за всю жизнь, поэтому чрезвычайно важно сохранять  этот орган.

Легкие.

Для каждого вида  тканей  легких обновление клеток происходит с различной скоростью. Например, воздушные мешочки, которые находятся на концах бронхов (альвеолы) — возрождаются каждые  11 — 12 месяцев.

А вот клетки, находящиеся на поверхности легких, обновляются  каждые 14-21 день. Эта часть дыхательного органа принимает на себя большую  часть вредных веществ, поступающих из  воздуха, которым мы дышим.

Вредные привычки (в первую очередь курение), а также загрязненная атмосфера,  замедляют обновление альвеол, разрушают  их и в худшем случае могут привести  к эмфиземе легких.

Печень.

Печень – чемпион по регенерации среди органов человеческого организма. Клетки печени обновляются примерно каждые 150 дней, то есть печень «рождается» заново один  раз в пять месяцев. Она способна восстановиться  полностью, даже если в результате операции человек потерял до двух третей органа.

Это единственный такой орган у нас в организме.

Конечно, такая выносливость печени возможна при нашей помощи этому органу : печени не нравится жирная, острая, жареная, копченая пища. Кроме того, ее работу очень усложняют  алкоголь и большая часть лекарственных препаратов.

И если на этот орган не обращать внимание, он жестоко отомстит своему хозяину страшными заболеваниями — циррозом или раком. 

Кишечник.

Стенки кишечника изнутри покрыты мельчайшими ворсинками, которые обеспечивают  всасывание питательных веществ. Но они находятся под постоянным воздействием желудочного сока, который растворяет пищу, поэтому долго не живут. Сроки их обновления — три-пять дней.

Скелет.

Кости скелета обновляются непрерывно, то есть, в каждый момент времени в одной и той же кости есть и старые, и новые клетки. На полное обновление скелета уходит примерно десять лет.

Процесс этот замедляется с возрастом, когда кости становятся более тонкими и хрупкими.

Волосы.

Волосы отрастают в среднем на один сантиметр в месяц, но полностью смениться волос может за несколько лет, в зависимости от длины. У женщин этот процесс занимает до шести лет, у мужчин — до трех.

Волоски бровей и ресниц отрастают за шесть-восемь недель.

Глаза.

В таком очень важном и хрупком органе, как глаз, способны  обновляться только клетки роговицы. Происходит замена её верхнего слоя  каждые 7 — 10 дней. При повреждении  роговицы процесс происходит ещё быстрее — она способна восстановиться за сутки.

Язык.

10 000 рецепторов расположены на поверхности языка. Они способны различить вкусы еды: сладкий, кислый, горький, острый, соленый. У клеток языка достаточно  короткий жизненный цикл — десять дней.

Курение и инфекции полости рта ослабляют и тормозят эту способность, а также снижают чувствительность вкусовых рецепторов.

Кожа.

Поверхностный слой кожи обновляется каждые две-четыре недели. Но только в том случае, если коже обеспечен должный уход и она не получает избыток ультрафиолета.

Отрицательно влияет на кожу также курение — эта вредная привычка на два-четыре года ускоряет старение кожи.

Ногти.

Самый известный пример обновления органа — ногти. Они отрастают на 3 — 4 мм каждый месяц. Но это на руках, на ногах ногти растут в два раза медленнее.

Полностью ноготь на пальце руки обновляется в среднем за шесть месяцев, на пальце ноги — за десять.

Причем,  на мизинцах ногти растут гораздо медленнее остальных, и причина этого до сих пор остается загадкой для медиков.
 
Применение лекарственных препаратов замедляет восстановление клеток во всём организме!

Клетки внутренних органов – сердца, лёгких, желез внутренней секреции, печени, кишечника, почек, женских и мужских половых клеток – живут 6 месяцев. Это значит, что в течение 6 месяцев после перенесённого заболевания человек находится под угрозой заболеть вновь, а значит лечить и восстанавливать его органы нужно не менее 6 месяцев. 

Клетки костей, суставов, позвоночника, соединительной ткани, нервные клетки живут 12 месяцев.

Многие на собственном опыте убедились, что при остеохондрозе, какие бы обезболивающие или противовоспалительные средства не принимал человек, они помогают ему только на короткое время. Почему? Потому что они снимают симптомы, но не лечат причину заболевания! Лекарство принято, но клетки сустава остались больными, их надо лечить, как минимум, 12 месяцев!

У человека ученые насчитали 6 типов тканей способных к регенерации (полному воспроизведению). 

• Регенерация нервной ткани
• Регенерация ткани печени
• Регенерация бета-клеток поджелудочной железы
• Регенерация гормонов
• Регенерация сердечной ткани
• Регенерация тканей хряща, суставов и позвоночника

Почему учение о регенерации тканей развивается очень медленно? Потому что регенеративная медицина угрожает подорвать экономическую инфраструктуру, которая основана на применении лекарственных препаратов.

Подавление симптомов заболевания является выгодным, потому что это гарантирует увековечивание основного заболевания.

Сочетание диеты, здорового образа жизни и применение способствующих регенерации тканей средств может прервать эту патологическую цепь и помочь нам достичь телесной свободы, которая является необходимым условием для освобождения человеческой души.

Помочь организму достичь равновесия (регенерации тканей) можно также при помощи продуктов питания, лекарственных трав, питательных веществ и даже целебной силы намерения.

Однако, в наши дни медицина преимущественно использует химические вещества, которые не на йоту не обладают регенеративным потенциалом. Наоборот, синтетические химические вещества почти всегда мешают самообновлению организма, подавляя симптомы, а не устраняя истинные причины болезни.

Чем моложе организм, тем больше строительного материала ему надо. При отсутствии нормально строительно материала новые клетки будут образовываться из продуктов распада старых, больных клеток. Т. о. лекарства лишь облегчают состояние на время их приёма, но не лечат болезнь, она постоянно возвращается. Со временем человек садится на “химическую иглу” лекарств. 

Уникальность нашей продукции заключается в том, что она не только даёт полноценное питание клеткам организма, но и восстанавливает микроциркуляцию крови, чтобы доставить клеткам полноценные “строительные материалы” и вывести из организма отходы метоболизма

Источник: https://www.richwin.ru/publ/informacionnye_materialy/regeneracija_kletok/5-1-0-111