В общем случае клетка состоит из трех компонентов: клеточной оболочки, ц
итоплазмы, ядра. В состав клеточной оболочки, как правило, входит трех-, че
тырехслойная мембрана и наружная оболочка. Два слоя мембраны состоят из
липидов (жиров), основную часть которых составляют ненасыщенные жиры Ц
фосфолипиды. Мембрана клетки имеет весьма сложное строение и многообра
зные функции. Разность потенциалов по обе стороны мембраны может состав
лять несколько сотен милливольт. Наружная поверхность мембраны содерж
ит отрицательный электрический заряд.
Как правило, клетка имеет одно ядро. Хотя есть клетки, у которых два ядра и
более. Функция ядра заключается в хранении и передаче наследственной ин
формации, например, при делении клетки, а также в управлении всеми физиол
огическими процессами в клетке. В ядре содержатся молекулы ДНК, несущие
генетический код клетки. Ядро заключено в двухслойную мембрану.
Цитоплазма составляет основную массу клетки и представляет собой клет
очную жидкость с расположенными в ней органеллами и включениями. Органе
ллы Ц постоянные компоненты цитоплазмы, выполняющие специфические ва
жные функции. Из них нас больше всего интересуют митохондрии, которые ин
огда называют электростанциями клетки. Каждая митохондрия имеет две ме
мбранные системы: наружную и внутреннюю. Наружная мембрана гладкая, в не
й поровну представлены липиды и белки. Внутренняя мембрана принадлежит
к наиболее сложным типам мембранных систем человеческого организма. В н
ей множество складок, называемых гребешками (кристами), за счет которых м
ембранная поверхность существенно увеличивается. Можно представить эт
у мембрану в виде множества грибовидных выростов, направленных во внутр
еннее пространство митохондрии. На одну митохондрию приходится 10 в 4-10 в 5 с
тепени таких выростов.
Кроме того, во внутренней митохондриальной мембране присутствует еще 50
Ц 60 ферментов, общее число молекул разных типов достигает 80. Все это необх
одимо для химического окисления и энергетического обмена. Среди физиче
ских свойств этой мембраны следует отметить высокое электрическое соп
ротивление, что характерно для так называемых сопрягающих мембран, спос
обных аккумулировать энергию подобно хорошему конденсатору. Разность
потенциалов по обе стороны внутренней митохондриальной мембраны соста
вляет около 200Ц 250 мВ.
Можно представить, насколько сложна клетка, если, например, печеночная к
летка гепатоцит содержит около 2000 митохондрий. Но ведь в клетке множество
и других органелл, сотни ферментов, гормонов и других сложных веществ. Ка
ждая органелла имеет свой набор веществ, в ней осуществляются определен
ные физические, химические и биохимические процессы. В таком же динамиче
ском состоянии находятся вещества в цитоплазматическом пространстве,
они беспрерывно обмениваются с органеллами и с внешним окружением клет
ки через ее мембрану.
Прошу прощения у Читателя Ц неспециалиста за технические детали, но эти
представления о клетке полезно знать каждому человеку, желающему быть з
доровым. Мы должны восхищаться этим чудом природы и одновременно учитыв
ать слабые стороны клетки, когда занимаемся лечением. Мне доводилось наб
людать, когда обычный анальгин приводил к отекам тканей у молодого здоро
вого человека. Поражает, как не задумываясь, с какой легкостью иные глота
ют таблетки!
Представления о сложности клеточного функционирования будут не полным
и, если мы не расскажем об энергетике клеток. Энергия в клетке тратится на
выполнение различной работы: механическую Ц движение жидкости, движен
ие органелл; химическую Ц синтез сложных органических веществ; электри
ческую Ц создание разности электрических потенциалов на плазматическ
их мембранах; осмотическую Ц транспорт веществ внутрь клетки и обратно
. Не ставя перед собой задачу перечислить все процессы, ограничимся изве
стным утверждением: без достаточного обеспечения энергией не может быт
ь достигнуто полноценное функционирование клетки.
Откуда клетка получает необходимую ей энергию? Согласно научным теория
м химическая энергия питательных веществ (углеводов, жиров, белков) прев
ращается в энергию макроэргических (содержащих много энергии) связей ад
енозинтрифосфата (АТФ). Эти процессы осуществляются в митохондриях клет
ок преимущественно в цикле трикарбоновых кислот (цикл Кребса) и при окис
лительном фосфорилировании. Запасенная в АТФ энергия легко освобождае
тся при разрыве макроэргических связей, в результате обеспечиваются эн
ергозатраты в организме.
Однако эти представления не позволяют дать объективную оценку количес
твенных и качественных характеристик энергообеспечения и энергообмен
а в тканях, а также состояния энергетики клеток и межклеточного взаимоде
йствия. Следует обратить внимание на важнейший вопрос (Г. Н. Петракович), н
а который не может ответить традиционная теория: за счет каких факторов
осуществляется межклеточное взаимодействие? Ведь АТФ образуется и рас
ходуется, выделяя энергию, внутри митохондрии.
Между тем, имеется достаточно оснований сомневаться в благополучии эне
ргообеспечения органов, тканей, клеток. Можно даже прямо утверждать, что
человек в этом отношении весьма не совершенен. Об этом свидетельствует у
сталость, которую ежедневно многие испытывают, и которая начинает досаж
дать человеку с детского возраста.
Проведенные расчеты показывают, что если бы энергия в человеческом орга
низме производилась за счет указанных процессов (цикл Кребса и окислите
льное фосфорилирование), то при малой нагрузке энергетический дефицит с
оставлял бы 30Ц 50 %, а при большой нагрузке Ц более 90 %.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106