Функции гормонов, генов и ферментов

Современная наука, пожалуй, вплотную подошла к тому, чтобы создать «чертежи» организма. По крайней мере, уже известна общая схема его, основой которой являются нервная система, многочисленные гормоны, гены и ферменты. Прежде всего, следует рассказать о ферментах.

Известно, что в сутки человек (в зависимости от интенсивности труда) расходует от трех до восьми тысяч калорий. Эта энергия восполняется за счет пищи. Важно подчеркнуть, что превращение пищевых веществ в организме никоим образом непохоже на сгорание угля в топке или бензина в моторе. Энергия здесь освобождается в результате сложных биохимических превращений, протекающих под влиянием биологических катализаторов — ферментов.

В организме одновременно протекают тысячи сложнейших реакций. Каждая из них определяется своим, особым — специфичным, как говорят биохимики, — ферментом. Набор их может быть различным даже у двух особей одного и того же биологического вида, даже у двух состоящих в близком родстве людей. Чем же определяется различие? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно перейти к другому звену цепочки— генам.

Основу этих единиц наследственности составляет дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) ядер клеток. Ее молекула — длинная двойная цепочка, закрученная в спираль. Утверждают, что если каким-либо образом соединить все молекулы ДНК всех клеток человека и развернуть их в прямую, то получится нить, равная диаметру солнечной системы.

Цепочка ДНК состоит из отдельных участков, называемых нуклеотидами. Различные комбинации в последовательности их соединения определяют специфичность, неповторимость молекул. Эта неповторимость и есть основа генетического кода, который управляет синтезом белковых ферментов. Участок молекулы ДНК, ответственный за строение каждого определенного белка (фермента) называют геном.

У микроорганизмов химическая основа их жизнедеятельности — обмен веществ — целиком и полностью определяется набором соответствующих генов и ферментов. У высших же организмов в ходе эволюции появилось еще одно звено цепочки— гормоны, возникновение которых связано с развитием нервной системы, химическими сигналами которой их и следует рассматривать. При недостатке или избытке этих веществ в организме наступают глубокие изменения в обмене веществ, что вызывает болезнь, а подчас приводит к гибели.

Гормоны производятся в клетках высокоспециализированных органов — желез внутренней секреции, и выделяются непосредственно в кровь. Количества их ничтожно малы: кровь 5 миллионов человек содержит, например, не более грамма одного из активных гормонов коры надпочечников — альдостерона. Приблизительно таково содержание в организме и других гормонов (на сегодняшний день их известно около трех десятков).

Несмотря на эту малость, исчезновение из организма хотя бы одного из них вызывает катастрофическое нарушение обмена веществ. Почти все эндокринные заболевания сводятся к различным нарушениям обмена веществ. Лечат их путем искусственного введения в организм недостающих гормонов. Заместительная гормональная терапия (так называется этот метод) приводит к восстановлению активности ферментов или возвращает организму способность их вырабатывать.

Образование ферментов контролируется соответствующими генами. Но, поскольку гормоны стимулируют синтез этих веществ, можно предположить, что они воздействуют непосредственно на гены. Экспериментальные исследования в этой области удобнее всего проводить на насекомых. Дело в том, что молекулы ДНК группируются в хромосомах — структурах, видимых под микроскопом в ядре клетки. У насекомых они значительно крупнее, чем, скажем, у млекопитающих.

Поскольку гены — участки хромосом, то действие на них ферментов становится видимым. Так, в процессе развития насекомого, в частности на стадии превращения личинки в куколку, на хромосомах образуются особые вздутия. Процесс этого превращения контролируется стероидным гормоном экдизоном, который иначе называют гормоном окукливания. Если в корм личинкам насекомых добавить ничтожно малое количество экдизона, то они преждевременно превращаются в куколок.

Товары из магазина

 

Донг Куэй, таблетки, 60 шт

About the author /


Related Articles

Оставьте свои комментарии

Яндекс.Метрика