Каждый человек состоит из клеток. В человеческом теле насчитывается около 70 триллионов клеток, отличающихся невероятным разнообразием форм, структур и функций. Это впечатляет, если учесть, что человек образуется в результате слияния самой большой человеческой клетки (яйцеклетки), и одной из самых маленьких клеток (сперматозоида).
Факты о клетках и строении человеческого тела
Наша кожа, внутренние органы, нервная система — все части тела состоят из этой мельчайшей единицы, клетки человеческого организма. Хотя клетки выполняют самые разные задачи, их строение одинаково, независимо от их формы. Их количество в организме сильно варьируется.
- Львиную долю составляют эритроциты.
- За ними следуют тромбоциты.
- Незначительная часть отвечает за остальную структуру нашего человеческого тела.
Человек растет в основном за счет деления живых клеток. В зависимости от своей структуры и функции, разные типы клеток живут по-разному долго. Например, нервные клетки в мозге или в теле человека живут столько же, сколько и вы. Клетки костей могут жить несколько десятилетий. Клетки кожи или эритроциты живут всего несколько месяцев.
Растительная клетка по своей структуре похожа на человеческую. У нее также есть клеточная мембрана, ядро и цитоплазма. Однако они сильно отличаются по своим функциям. Например, растительные клетки вырабатывают хлорофилл через свои клеточные органеллы, и питаются за счет света и воды. Человеческая клетка в силу своего строения зависит от органических питательных веществ, таких как глюкоза, крахмал, белки и жиры.
Аутофагия — Утилизация отходов клетки
Идеальная структура клеток обеспечивает нам здоровье. Ведь когда клетки перестают работать должным образом, мы заболеваем или быстрее стареем. Чтобы замедлить этот процесс, клетки разработали собственную программу утилизации, так сказать, собственную систему удаления отходов. Это называется аутофагия, и означает «самопоедание». Клетка очищает себя, удаляя вредные продукты метаболизма. Если это не удается, клетки стареют, болеют и умирают. Исследователи обнаружили, что этот процесс очищения происходит наиболее эффективно, когда мы постимся. Физические упражнения также способствуют аутофагии. Однако существуют и природные вещества, такие как спермидин, которые способствуют аутофагии в клетке.
Считается, что аутофагия оказывает омолаживающее действие, сохраняет здоровье, и даже продлевает жизнь в долгосрочной перспективе. Считается, что она улучшает обмен жиров и сахара, улучшает работу сердечно-сосудистой системы, и подавляет воспалительные процессы в организме. Аутофагия может помочь защититься от таких заболеваний, как слабоумие или даже рак, делает кожу более упругой, а волосы — более эластичными.
Аутофагия против старения клеток
Пост, например, защищает организм от старения клеток. Оно приводит в движение аутофагию. Аутофагия происходит от греческого и, как уже говорилось, означает «самопоедание». Как только клетка «голодает», то есть не получает новой энергии, она начинает использовать поврежденные компоненты клетки, которые хранятся в ней. Так сказать, она производит энергию из собственных отходов. Это очищает клетку, и позволяет ей дольше оставаться молодой и свежей. Если этот процесс не удается, клетка стареет быстрее и умирает.
В 2016 году японский ученый Йошори Охсуми был удостоен Нобелевской премии по медицине за объяснение аутофагии, и ее глубокого значения для клеток человека и организма в целом. Однако этой чести клеточному биологу пришлось ждать несколько десятилетий. Все потому, что его фундаментальное исследование аутофагии у дрожжевых грибов датируется 1992 годом.
Теперь ученые обнаружили, что некоторые вещества, такие как спермидин, могут защищать клетки от старения, стимулируя процесс аутофагии. Подобно «голоданию», он вызывает удаление вредных метаболических отходов изнутри клетки. Спермидин содержится в высоких концентрациях в сперматозоидах, отсюда и название. Однако уже существуют растительные пищевые добавки, полученные из зародышей пшеницы, которые действуют как антивозрастное средство, аналогичное человеческому спермидину.
Чтобы понять, как именно работает аутофагия, давайте посмотрим на самую маленькую единицу человеческого организма — клетку.
Ядро клетки — Центр всех функций
Ядро — это центр управления и регуляции наших клеток. Именно здесь находится ДНК — генетическая информация, длинные нити которой сплетены в так называемые хромосомы. У нас их 46, расположенных попарно. Они достались нам в равных долях от отца и матери, причем одна пара — половые хромосомы — определяет, кто мы: мужчина или женщина.
Таким образом, наша ДНК содержит генетическую информацию. Отдельные участки, состоящие, помимо прочего, из молекул белка и сахара, образуют гены. В них, помимо прочего, закодированы индивидуальные особенности нашей внешности, такие как цвет кожи, волос и глаз, или, в определенной степени, интеллектуальные способности нашего мозга. Этот генетический код также определяет, подвержены ли мы определенным заболеваниям. Гены также определяют, какую функцию должна выполнять каждая отдельная клетка в данный момент.
Погруженное в студенистую жидкость, ядро клетки отгорожено от остальной части клетки и её цитоплазмы (клеточной плазмы) двойной мембраной. Однако вещества могут проходить через так называемые ядерные поры в клеточной мембране снаружи внутрь или изнутри наружу.
Рибосомы — Ремонтная единица клетки организма
В ядре также находятся ядерные тела, производящие рибосомы, которые выполняют свои задачи вне ядра, в цитоплазме, в виде так называемых клеточных органелл. Эти рибосомы либо свободно располагаются в цитоплазме, либо связаны с эндоплазматическим ретикулумом (ЭР). Он состоит из мешковидных мембран, тесно связанных с клеточным ядром. Различают гладкий эндоплазматический ретикулум и шероховатый эндоплазматический ретикулум, который усеян рибосомами.
Рибосомы производят крошечные белковые компоненты (протеины), и поэтому чрезвычайно важны для обновления и восстановления каждой клетки организма. Эти белковые компоненты собираются в аппарате Гольджи, который состоит из множества плоских мембран. Кроме того, аппарат Гольджи, который также является органеллой клетки, выполняет важную функцию упаковки этих белков, и транспортировки их через клеточную мембрану к месту назначения.
Органеллы клетки для производства, выработки и распада энергии
В цитоплазме есть и другие клеточные органеллы, у каждой из которых свои задачи и функции.
- Лизосомы, например, расщепляют опасные вещества.
- Митохондрии — это электростанции самой маленькой единицы организма. Они окружены двумя клеточными мембранами, и имеют собственную ДНК. Их функция заключается в обеспечении энергией с помощью ферментов дыхательной цепи. Клетки организма, которым требуется больше энергии, например клетки сердечной мышцы, имеют много митохондрий. Количество митохондрий зависит от энергетических потребностей клетки. Поэтому они размножаются, когда требуется больше энергии.
В человеческом организме каждую секунду умирают миллионы митохондрий. На смену им обычно приходит такое же количество клеток. С годами этот процесс обновления уменьшается, и человеческое тело стареет. Остановка этого процесса старения — одна из главных тем наших исследований. Но чтобы действительно отсрочить старение, нам нужно понять процессы, происходящие в мини-структурах нашего тела. Для того, чтобы мы оставались молодыми, очистка клеток нашего тела должна протекать правильно. Это означает, что продукты метаболизма, которые накапливаются в ходе нормальных внутренних процессов, должны быть удалены. Ведя здоровый образ жизни, мы можем предотвратить накопление токсинов в организме. Но мы также можем помочь нашему организму в детоксикации.
