Многоклеточный организм как единая система PDF Печать E-mail

Клетки многоклеточного организма объединены в органы и ткани в зависимости от строения, развития и выполняемой функции. Специализируясь на выполнении определенных функций, клетки многоклеточного организма выполняют их более эффективно, но при этом они становятся более зависимыми от результатов работы других клеток организма.

Клетки кишечника обеспечивают организм строительными материалами, но сами нуждаются в кислороде, который им поставляют эритроциты; клетки органов чувств получают информацию о состоянии внешней среды, а нервная система эту информацию перерабатывает и дает сигналы, каким образом организм должен реагировать и т.д. Таким образом, все клетки организма оказываются взаимозависимыми.
Для того, чтобы все клетки организма работали как единое целое, необходима четкая согласованность их деятельности. Другими словами, дифференциация клеток требует их интеграции (лат. integratio -восполнение).

Согласованное функционирование клеток достигается сложной системой их взаимоотношений. Кроме непосредственных клеточных контактов, существуют    межклеточные взаимодействия, осуществляемые на расстоянии с помощью специальных химических веществ. Основную функцию координации деятельности многоклеточного организма выполняют нервная система и система желез внутренней секреции. У млекопитающих насчитывают около 200 типов клеток. Они отличаются размерами и формой, набором и относительным количеством органоидов, наличием специфических гранул и т.п.

Так, в секретирующих клетках хорошо развиты эндоплазматическая сеть с рибосомами, аппарат Гольджи и имеются различные гранулы, мышечные волокна состоят в основном из актиновых и миозиновых филаментов, в них много митохондрий и т.д. Еще более значительные различия клеток из разных тканей выявляются при анализе внутриклеточных белков и иРНК. Хотя, как правило, ДНК в ядрах всех клеток организма не отличается, в каждом отдельном наборе клеток некоторая доля информационных РНК считывается с неодинаковых зон ДНК. В этом случае говорят, что имеет место дифференциальная активность генов.

Другими словами, в ядерной ДНК заложены сведения о работе всех компонентов организма, но в каждой обособленной клетке реализуется только часть этого материала, как правило, очень маленькая. Так, у цыпленка в клетках печени считывается информация всего с 2,05%, а в клетках яйцевода с 1,8% ДНК. При этом синтезируемая РНК на три четверти одинакова в обоих типах клеток. Расчеты показывают, что примерно 12 000 генов считываются и в печени, и в яйцеводе, 5 000 генов — только в печени и 3 000 генов — только в яйцеводе.

Гены, транскрипция которых происходит в клетках всех типов, обеспечивают выполнение функций, одинаковых у всех клеток. Например, во всех клетках, синтезируются рибосомные и транспортные РНК, везде нужны белки цитоскелета и т.д. Их иногда называют генами “домашнего хозяйства”, в противоположность тем генам, которые определяют выполнение специализированных функций клеток.
Дифференцированные клетки обычно не участвуют в митотических делениях.

Интересные статьи по биологии:

1) Энергетические потребности живых организмов

2) Факторы, лимитирующие фотосинтез