Екологія свідомості: Життя. Часто можна почути, що кількість бактеріальних клітин, що у нашому травному тракті, вдесятеро перевищує кількість клітин, у тому числі складено наше тіло. Однак фахівці все частіше говорять про те, що пропорція сильно перебільшена, і її треба переглянути.

Число клітин людського тіла приблизно відповідає числу наших бактерій-симбіонтів.

Коли мова йде про шлунково-кишкову мікрофлору, то часто можна почути, що кількість бактеріальних клітин, що живуть у нашому травному тракті, в 10 разів перевищує кількість клітин, з яких складено наше тіло.

Співвідношення, безумовно вражаюче – відразу стає зрозумілим, як багато у нас бактерій і яку велику роль вони грають у нашому житті.

Клітини, з яких складено наше тіло

Відсоткові частини різних клітин у тілі людини. (Ілюстрація R. Sender, S. Fuchs and R. Milo / bioRov.org 2016.)

Співвідношення «10 до 1» – досить старе, його довгий час визнавали всі біологи (а деякі навіть казали, що воно насправді ще, більше, що мікроби перевищують число наших власних клітин у 100 разів).

Однак останнім часом фахівці все частіше говорять про те, що пропорція сильно перебільшена, і її треба переглянути.

Скажімо, на думку Американського мікробіологічного суспільства, дійсне співвідношення відповідає лише трьом бактеріальним клітинам на одну людську. А в 2014 році Джуда Роснер (Judah Rosner) з Національного інституту діабету та захворювань нирок та травної системи у своєму листі до журналу Microbe взагалі висловився в тому сенсі, що горезвісні «10 до 1» – неправда, і популярність цих цифр говорить лише про кохання дослідників до круглих цифр.

Дослідники з Інституту Вейцманна взялися точно перерахувати злощасну пропорцію наново.У статті, опублікованій на сайті bioRxiv.org, автори роботи пишуть, що «середнє» людське тіло вагою 70 кг містить близько 30 трлн власних клітин та близько 40 трлн бактерій, тобто співвідношення дорівнює приблизно 1,3 - разюча відмінність від колишнього десятикратного переважання мікробів.

Оцінка бактерій допускає 25% відхилення, тобто їх може бути 30 трлн або 50 трлн, проте до «10 до 1» це в жодному разі не дотягує.

У роботі Рона Сендера (Ron Sender) та його колег можна знайти й інші дивовижні цифри. Наприклад, найчисельнішими клітинами нашого тіла виявилися еритроцити: їх частку припадає 84%.З іншого боку, якщо рахувати по масі, то тут ведуть м'язи і жир – на них припадає 75% маси тіла, проте м'язові та жирові клітини досить великі і тому становлять лише 0,1% (!) від повного клітинного числа.

Зрозуміло, не варто забувати, що тут все пораховано для «середнього людського тіла масою 70 кг», і, наприклад, для жінок, у яких об'єм крові менший, співвідношення між клітинами тіла та бактеріями зрушить приблизно на третину на користь останніх, а у зростаючих дітей частка бактерій, природно, знижуватиметься.

А ось при ожирінні клітинна пропорція змінюється не надто сильно (що зрозуміло, якщо згадати, що жирові клітини разом із м'язовими становлять меншість).

Перерахунок клітин проводили на підставі наявних на сьогоднішній день даних, так що в майбутньому, під час перевірки перевірки співвідношення, швидше за все, будуть використовувати і експериментальні методи «перепису клітинного населення».

Деякі фахівці у своїх відгуках на вищеописану роботу вказали на те, що тут враховувалися лише бактерії, а в нас і на нас живуть ще й археї, гриби, віруси та інші мікроорганізми;

і якщо взяти до уваги, наприклад, віруси, які перевищують числом бактерій, то співвідношення «1,3 мікроорганізму однією клітину людини» явно зрушиться на користь мікробіома. Що до того, наскільки з практичної точки зору потрібно з'ясовувати повний баланс між клітинами тіла і мікробами, то думки можуть бути різними, і багато хто вважає, що знати загальну цифру тут, безумовно, цікаво, але марно.

Втім, одну важливу користь тут слід зазначити: коли ви захочете послатися на якісь відомі відомості, які ви вивчили не один десяток років тому(особливо, якщо відомості мають медичний або навколомедичний характер), корисно поцікавитись, що з цього приводу думає сучасна наука.опубліковано. Якщо у вас виникли питання на цю тему, задайте їх фахівцям та читачам нашого проекту

P.S. І пам'ятайте, лише змінюючи свою свідомість - ми разом змінюємо світ! © econet

Фрісен виявив, що клітини тіла здебільшого замінюють себе кожні 7-10 років. Іншими словами, старі клітини вмирають і замінюються новими протягом цього часу. Процес оновлення клітин відбувається швидше в деяких частинах тіла, але повне омолодження від пальців ніг до голови займає близько десяти років.

Це пояснює, чому лусочки нашої шкіри відвалюються, нігті ростуть, а волосся випадає. Але якщо ми постійно наповнюємося новими клітинами, то чому тіло старіє? Хіба нові клітини не повинні діяти як укол ботоксу? Коли мова заходить про старіння, виявляється, що секрет його полягає не в наших клітинах, а в клітинній ДНК.

Тривалість життя клітин

Тіло оновлюється різними методами. Час роботи клітин у певних ділянках тіла залежить від того, що від них вимагається. Червоні кров'яні клітини, наприклад, живуть протягом чотирьох місяців, оскільки від них вимагається проходження важкого шляху через кровоносну систему та доставка кисню до тканин всього тіла.

А ось скільки живуть інші клітки.

• Шкіра: епідерміс піддається неабиякому зносу, оскільки виступає як зовнішній захисний шар організму. Ці клітини шкіри оновлюються кожні два-чотири тижні.
• Волосся: природний волосяний покрив тіла має термін служби близько 6 років для жінок та 3 років для чоловіків.
• Печінка: печінка очищає людське тіло, видаляючи широкий спектр забруднюючих речовин із наших систем. Вона сприяє постійному кровопостачанню і залишається несприйнятливою до втрат від цих забруднюючих речовин і токсинів, оновлюючи свої клітини кожні 150-500 днів.
• Шлунок і кишечник: клітини, що вистилають поверхню шлунка та кишечника, живуть коротке та складне життя. Постійно піддаючись впливу їдких шлункових кислот, вони зазвичай живуть всього 5 днів, не більше.
• Кістки: клітини кісткової системи регенерують майже постійно, але процес займає до 10 років. Процес оновлення сповільнюється в міру старіння, тому наші кістки стають тоншими.

Незважаючи на всю цю постійну регенерацію, люди, які хочуть жити вічно, не повинні припиняти пошуки джерела молодості. Справа в тому, що ми продовжуємо старіти і поступово вмираємо. Фрісен та інші вважають, що це може бути через мутації ДНК, які погіршуються, переходячи до нових клітин з часом.

Є також ряд клітин, які ніколи не залишають нас і можуть сприяти процесу старіння або принаймні розпаду організму з часом. Хоча рогівка ока може відновлюватися лише за один день, лінза та інші області ока не змінюються. Те ж саме з нейронами в корі головного мозку – зовнішнього шару мозку, що відповідає за пам'ять, мислення, мову, увагу та свідомість – вони залишаються з нами від народження до смерті. Оскільки вони не замінюються, втрата цих клітин призводить до серйозних недуг. Є й хороша новина: інші області мозку, нюхова цибулина, яка відповідає за запах, та гіпокамп, який відповідає за навчання, можуть і оновлюються.

Бережіть себе. Вже народилася перша людина, яка житиме вічно.

Всі живі істоти та організми складаються з клітин: рослини, гриби, бактерії, тварини, люди. Незважаючи на мінімальний розмір, всі функції організму виконує клітина. Усередині неї протікають складні процеси, від яких залежить життєздатність тіла та робота його органів.

Вконтакте

Структурні особливості

Вчені займаються вивченням особливості будови клітинита принципів її роботи. Детально розглянути особливості структури клітини можна лише з допомогою потужного мікроскопа.

Всі наші тканини - шкірні покриви, кістки, внутрішні органи складаються з клітин, які є тройним матеріалом, бувають різних форм і розмірів, кожен різновид виконує певну функцію, але основні особливості їхньої будови подібні.

Спочатку з'ясуємо, що лежить в основі структурної організації клітин. У ході проведених досліджень вчені встановили, що клітинним фундаментом є мембранний принцип.Виходить, що всі клітини утворені з мембран, які складаються з подвійного шару фосфоліпідів, куди із зовнішньої та внутрішньої сторони занурені молекули білків.

Яка властивість характерна для всіх типів клітин: однакова будова, а також функціонал регулювання процесу обміну речовин, використання власного генетичного матеріалу (наявність та РНК), отримання та витрата енергії.

В основі структурної організації клітини виділяються такі елементи, що виконують певну функцію:

• мембрана- Кліткова оболонка, складається з жирів і протеїнів. Її основне завдання – відокремлювати речовини, що знаходяться усередині, від зовнішнього середовища. Структуру має напівпроникну: здатна пропускати і оксид вуглецю;
• ядро– центральна область та головний компонент, що відокремлюється від інших елементів мембраною. Саме всередині ядра знаходиться інформація про зростання та розвиток, генетичний матеріал, представлений у вигляді молекул ДНК, що входять до складу;
• цитоплазма— це рідка субстанція, що утворює внутрішнє середовище, де відбуваються різноманітні життєво важливі процеси, містить дуже багато важливих компонентів.

З чого складається клітинний вміст, які функції цитоплазми та її основних компонентів:

1. Рибосома— найважливіший органоїд, необхідний процесів біосинтезу білків з амінокислот, білки виконують дуже багато життєво важливих завдань.
2. Мітохондрії- Ще один компонент, що знаходиться всередині цитоплазми. Його можна описати одним словосполученням – енергетичне джерело. Їхня функція полягає у забезпеченні компонентів живленням для подальшого виробництва енергії.
3. Апарат Гольджіскладається з 5 - 8 мішечків, які з'єднані між собою. Основне завдання цього апарату – передача протеїнів інші частини клітини для забезпечення енергетичного потенціалу.
4. Очищення від пошкоджених елементів роблять лізосоми.
5. Транспортуванням займається ендоплазматична мережа,за якою білки переміщують молекули корисних речовин.
6. Центріолівідповідають за відтворення.

Ядро

Оскільки — клітинний центр, то слід приділити його будову та функцій особливу увагу. Цей компонент є найважливішим елементом всім клітин: містить спадкові ознаки. Без ядра стали б неможливими процеси розмноження та передачі генетичної інформації. Подивіться малюнок, що зображує будову ядра.

• Ядерна оболонка, яка виділена бузковим кольором, пропускає всередину потрібні речовини і випускає через пори — маленькі отвори.
• Плазма є в'язкою субстанцією, в ній знаходяться всі інші ядерні компоненти.
• ядро розміщується у самому центрі, має форму сфери. Його головна функція – утворення нових рибосом.
• Якщо розглянути центральну частину клітини в розрізі, то можна побачити малопомітні сині переплетення — хроматин, головна речовина, що складається з комплексу білків та довгих ниток ДНК, що несуть у собі необхідну інформацію.

Клітинна мембрана

Давайте докладніше розглянемо роботу, будову та функції цього компонента. Нижче представлена ​​таблиця, що наочно показує важливість зовнішньої оболонки.

Хлоропласти

Це ще один найважливіший компонент. Але чому про хлоропласти не було згадано раніше, спитайте ви. Та тому, що цей компонент міститься лише у клітинах рослин.Головна різниця між тваринами та рослинами полягає у способі харчування: у тварин воно гетеротрофне, а у рослин автотрофне. Це означає, що тварини не здатні створювати, тобто синтезувати органічні речовини з неорганічних – вони харчуються органічними речовинами. Рослини ж, навпаки, здатні здійснювати процес фотосинтезу і містять спеціальні компоненти - хлоропласти. Це пластиди зеленого відтінку, що містять речовину хлорофіл. З його участю енергія світла перетворюється на енергію хімічних зв'язків органічних речовин.

Цікаво!Хлоропласти у великому обсязі зосереджені головним чином надземної частини рослин — зелених плодах і листі.

Якщо вам запитають: назвіть важливу особливість будови органічних сполук клітини, то відповідь можна дати наступний.

• багато з них містять атоми вуглецю, які мають різні хімічні та фізичні властивості, а також здатні з'єднуватися один з одним;
• є носіями, активними учасниками різноманітних процесів, які у організмах, або є їх продуктами. Маються на увазі гормони, різні ферменти, вітаміни;
• можуть утворювати ланцюги та кільця, що забезпечує різноманіття з'єднань;
• руйнуються при нагріванні та взаємодії з киснем;
• атоми у складі молекул поєднуються один з одним за допомогою ковалентних зв'язків, не розкладаються на іони і тому повільно взаємодіють, реакції між речовинами протікають дуже довго — кілька годин і навіть днів.

Будова хлоропласт

Тканини

Клітини можуть існувати по одній, як в одноклітинних організмах, але найчастіше вони поєднуються в групи собі подібних і утворюють різні тканинні структури, з яких складається організм. У тілі людини існує кілька видів тканин:

• епітеліальна- Зосереджена на поверхні шкірних покривів, органів, елементів травного тракту та дихальної системи;
• м'язова— ми рухаємося завдяки скороченню м'язів нашого тіла, здійснюємо різноманітні рухи: від найпростішого ворушіння мізинцем до швидкісного бігу. До речі, биття серця теж відбувається рахунок скорочення м'язової тканини;
• сполучна тканинастановить до 80 відсотків маси всіх органів та відіграє захисну та опорну роль;
• нервова- Утворює нервові волокна. Завдяки їй організмом проходять різні імпульси.

Процес відтворення

Протягом усього життя організму відбувається мітоз – так називають процес розподілу,що складається з чотирьох стадій:

1. Профаза. Дві центріолі клітини діляться і прямують у протилежні сторони. Поруч із хромосоми утворюють пари, а оболонка ядра починає руйнуватися.
2. Друга стадія отримала назву метафази. Хромосоми розташовані між центріолями, поступово зовнішня оболонка ядра повністю зникає.
3. Анафазає третьою стадією, протягом якої продовжується рух центріолей у протилежному один від одного напрямку, а окремі хромосоми також йдуть за центріолями і відсуваються один від одного. Починає стискатися цитоплазма та вся клітина.
4. Телофаза- Остаточна стадія. Цитоплазма стискається доти, доки з'являться дві однакові нові клітини. Формується нова мембрана навколо хромосом і з'являється одна пара центріолей у кожної нової клітини.

Висновок

Ви дізналися, яка будова клітини — найважливіша складова організму. Мільярди клітин складають напрочуд мудро організовану систему, яка забезпечує працездатність та життєдіяльність усіх представників тваринного та рослинного світу.

Що відомо про людський організм? Скільки клітин в організмі дорослої людини? Як вони ростуть та розвиваються, для чого призначені? В усьому світі вчені намагаються розгадати ці загадки.

Що таке клітка?

Вчені вивчають організми рослин, тварин, людей. Клітина – це найменша частина будь-якого організму. У тілі людини їх дуже багато, понад сто трильйонів. Точна кількість невідома. Скільки клітин в організмі людини вмирає щоденно? Кількість залежить від призначення. Так, наприклад, у кишкового епітелію – 70 мільярдів на добу, кров'яних – 2 мільярди, а клітини нервової системи не відновлюються після відмирання.

Вперше про клітини дізнався у 1665 році Він зрозумів, що чим доросліша людина, тим більше цих структурних елементів у його організмі. Не можна точно порахувати, тому що вони відмирають і народжуються щохвилини.

Будова та функції

Не можна сказати, скільки приблизно клітин в організмі людини, але вчені точно знають, що вони мають складну будову.

Більшість складається з:

• ядра, його називають серцем клітки;
• цитоплазми;
• ядерця;
• мітохондрій;
• оболонки ядра;
• ендоплазматичної сітчастої освіти;
• рибосом;
• лізосом;
• ямок та пор;
• оболонки клітини, що забезпечує цілісність, регулює внутрішньоклітинний баланс.

Функції пов'язані із синтезом речовин. виробляють гормони чи ферменти. Молочні залози виробляють молоко, підшлункова – інсулін. Деякі нічого не синтезують, наприклад, клітини м'язів.

Незалежно від того, скільки клітин в організмі людини, без неї вони не виживуть. Клітини, як елементи мозаїки, становлять єдиний організм.

Клітини крові

З чого складається рідина, яка тече по венах людей? Вона містить плазму та клітинні елементи:

• червоні кров'яні тільця – еритроцити;
• тромбоцити;
• білі кров'яні тіла – лейкоцити.

Пігментні клітини

Меланоцити в організмі людини відповідають за колір шкіри, волосся, очей та деяких внутрішніх органів. Такі клітини містять у цитоплазмі пігменти, що зумовлюють їхню дію. Меланоцити виконують ще й захисну функцію від ультрафіолетових променів, що відповідають за засмагу. Клітини на вигляд деревоподібні.

Клітини нервової системи

Це одні з тих, хто не відновлюється після відмирання. Їхня наукова назва - нейрони. Їхнє завдання - обробляти та передавати інформацію за допомогою вироблених ними електричних імпульсів. Нейрони поділяються на кілька видів:

• сенсорні (відповідають за реакцію світ, звук);
• рухові;
• інтернейрони.

До складу входить тіло Аксон. За своєю будовою вони розділені на кілька груп. Нервова система людини містить близько 10 мільярдів нейронів. Щороку близько 10 тисяч відмирають та вже не відновлюються. Що старша людина, то менше їх залишається.

Статеві клітини

Скільки кліток в організмі людини відповідають за розмноження? Їх два види, вони поділяються на чоловічі – сперматозоїди – і жіночі – яйцеклітини. Чоловіча статева клітина за розміром значно більша за жіночу, оскільки містить більша кількістьцитоплазми. Вперше їх відкрили 1677 року, а самі терміни з'явилися на початку 19 століття.

Незважаючи на те, що не можна точно сказати, скільки клітин в організмі людини, вчені вивчили практично всі їхні види. Їхня участь безпосередньо пов'язана з існуванням всього живого на планеті Земля. Вчені намагаються навчитися самостійно вирощувати людські клітини за умов дослідницьких лабораторій. Можливо, це вийде.

СКІЛЬКИ ВАМ РОКІВ?

Не поспішайте відповідати на це просте, здається, питання, бо за вас на нього відповів шведський невролог Йонас Фрісен: кожній дорослій людині в середньому п'ятнадцять з половиною років. Якщо за паспортом вам, наприклад, шістдесят, то кришталики ваших очей у середньому на 22 тижні старші (!), мозок приблизно ваш ровесник, а ось вашій шкірі всього два тижні від народження. М'язові клітини міжреберних м'язів у людей 37-40 років, як виявилося, у середньому мають вік 15,1 року, а клітини кишківника (крім епітелію) – 15,9 року.

З однієї науково-популярної книги до іншої кочує твердження: наше тіло майже повністю оновлюється за сім років. Старі клітини поступово відмирають, їхні місця займають нові.

Клітини справді оновлюються, але звідки взялася міфічна цифра «сім», ніхто до ладу не знає. Для деяких клітин термін оновлення встановлений більш менш точно, а саме: 150 днів для клітин крові, за поступовим заміщенням яких можна простежити після переливання крові, і два тижні для клітин шкіри, які з'являються в її глибинних шарах, поступово мігрують на поверхню, відмирають і вилузуються.

Оновлення нашого організму відбувається постійно. За день у ньому з'являються мільйони нових клітин, а мільйони старих відмирають. Найшвидше оновлюються клітини, які контактують з зовнішнім середовищем. Наприклад, клітини шкіри оновлюються в середньому за три тижні, а клітини внутрішніх стінок кишечника (з яких складаються дрібні ворсинки, що поглинають поживні речовини з харчових мас) – за 3-5 днів.

Клітини рецепторів поверхні мови, які допомагають розрізняти смаки їжі, оновлюються кожні 10 днів. Кров'яні клітини – еритроцити – оновлюються в середньому за 120 днів, тому, щоб бачити картину змін у нашому організмі, рекомендують робити раз на півроку загальний аналіз крові.

Клітини печінки оновлюються за 300-500 днів. Якщо відмовитися від алкоголю, немає жирного і гострого, не приймати ліки, печінка може повністю очиститися за 8 тижнів. До речі, печінка – єдиний орган у нашому тілі, який здатний повністю відновлюватись при втраті 75% своєї тканини.

Альвеоли (повітряні мішечки, що знаходяться на кінцях бронхів) відновлюються протягом одного року, а клітини на поверхні легень – кожні 2-3 тижні.

Кісткова тканина оновлюється постійно – зрощення кісток після переломів відбувається саме за рахунок її регенерації. Але щоб повністю оновився наш скелет, необхідно від 7 до 10 років.

Нігті на руках відростають на 3-4 мм на місяць, а волосся в середньому – на один сантиметр. Повністю змінитися волосся може за кілька років, залежно від його довжини. Вважається, що у чоловіків зміна волосся відбувається за три роки, а у жінок це цикл може досягати семи і більше років.

Чим складніша будова тканини та її функція, тим триваліший процес її регенерації. У нашому тілі найбільш складною за будовою вважається нервова тканина. І хоча раніше вчені були впевнені, що вона не відновлюється, нині виявлено, що й у ній можливі регенеративні процеси. Головний мозок, кришталики очей і серце також зберігають безліч нерозкритих загадок для вчених, оскільки ці органи до кінця ще не вивчені. На даний момент вчені вважають, що їхній процес регенерації дуже складний і практично неможливий.

Фрісен як невролог найбільше, зрозуміло, цікавить головний мозок. З досліджень, проведених на тваринах, а також на одному пацієнті, який умирав від раку і погодився на введення йому в мозок слабко радіоактивного ізотопу, відомо, що після народження нові нейрони виникають тільки у двох областях – у гіпокампі та навколо шлуночків мозку.
Поки що новим методом виміряно вік лише небагатьох ділянок головного мозку. За даними Фрісена, клітини мозочка молодші за саму людину в середньому на 2,9 року. Мозок, як відомо, відповідає за координацію рухів, а вона поступово покращується з віком у дитини, тому можна припустити, що приблизно до трьох років мозок формується остаточно. Кора головного мозку має той самий вік, що сама людина, тобто протягом життя в ній не з'являються нові нейрони. Інші відділи мозку ще тільки вивчаються.

Вимірювання віку окремих тканин та органів проводиться не з цікавості. Знаючи швидкість обороту клітин, ми, можливо, навчимося лікувати катаракту, ожиріння та деякі нервові хвороби. У 2004 році дослідники з Колумбійського університету (США) виявили, що при депресії в гіпокампі виникає дуже мало нових нейронів, а деякі ліки від депресії стимулюють цей процес. Хворобу Альцгеймера також пов'язують із недостатнім нейрогенезом у гіпокампі. При хворобі Паркінсона, як відомо, відмирання старих клітин не врівноважується появою нових.

Знання про те, як часто у людей виникають нові жирові клітини, допоможе лікувати ожиріння. Поки що ніхто не знає, чи пов'язана ця хвороба зі збільшенням числа або розмірів жирових клітин. Знання частоти появи нових клітин печінки та підшлункової залози дозволить створити нові методи діагностики та лікування раку печінки та діабету.

Дуже актуальним є питання про вік м'язових клітин серця. Фахівці вважають, що клітини, що відмирають, замінюються фіброзною сполучною тканиною, тому серцевий м'яз з часом слабшає. Але точних даних немає. Фрісен та його група зараз працюють над визначенням віку серця.

Американці навчилися вимірювати вік кришталика ока. Його центральна частина формується із прозорих клітин на шостому тижні життя ембріона і залишається на все життя. Але по периферії кришталика постійно додаються нові клітини, роблячи кришталик товстішим і менш гнучким, що позначається на його здатності фокусувати зображення. Вивчивши цей процес, ми, можливо, знайдемо способи відтягнути початок катаракти на п'ять років – вважає Брюс Буххольц із Ліверморської національної лабораторії (США), де проводяться мас-спектрометричні виміри зразків, що поставляються з Каліфорнійського університету та лабораторії Фрісена.

Але якщо багато «деталів» нашого організму постійно оновлюються і в результаті виявляються значно молодшими за самого їх власника, то виникають деякі питання. Наприклад, якщо верхньому шару шкіри всього два тижні, чому вона не залишається все життя гладкою та рожевою, як у двотижневого немовля? Якщо м'язам приблизно 15 років, чому 60-річна жінка менш спритна і рухлива, ніж 15-річна дівчинка? Причина – у мітохондріальній ДНК. Вона накопичує ушкодження швидше, ніж ДНК клітинного ядра. Саме тому шкіра згодом старіє: мутації в мітохондріях призводять до погіршення якості її важливого складового матеріалу, колагену.

За матеріалами журналу New Scientist