Материалы данного сайта защищены законодательством об авторских и смежных правах. Права зарегистрированы. Несанкционированное копирование и распространение материалов ведет к уголовной ответственности и преследуется законом. Полное или частичное использование материалов допускается только с разрешения автора либо с указанием ссылки на автора и оригинал публикации!
Выше были затронуты основные положения гипотезы о энергораспределительной и регуляторной роли системы межклеточного обмена протонным потенциалом, распространяющимся по примембранным структурам связанной воды вдоль сопрягающих мембран энергопродуцирующих клеточных органелл. При построении гипотезы был внесён, по сути, единственный постулат о свободной трансклеточной передаче локализованного на сопрягающих мембранах протонного потенциала. Обоснованность такого постулирования я вижу в том, что подобный процесс межмитохондриального переноса протонного потенциала был ранее показан экспериментально в лаборатории В.П. Скулачёва [1]. О возможности трансклеточного переноса энергопотенциала говорят результаты экспериментов на нитчатых многоклеточных структурах цианобактерий трихома. И, конечно, сама логика анализа многочисленных биологических явлений просто настоятельно требует существования такого механизма межклеточного энергообмена.
Ещё один важный момент рассматриваемой гипотезы требует уточнения. Не следует представлять себе энергораспределительную систему, как статическую сеть присоединённых друг к другу митохондрий. Митохондрии, напротив, имеют среди внутриклеточных органелл наивысшую степень динамизма. Их структуры непрерывно изменяют форму и размеры, вступают в контакты между собой и другими органеллами и разрывают эти контакты, сегментируются и вновь агрегируются, периодически вступают в процессы деления. Клетки многих тканей так же высокодинамичные образования, особенно в период развития и роста или в областях регенерации тканей. Следовательно, и система, которую я называю энергораспределительной, не может быть статичной. В каждый отдельный момент не весь пул клеточных митохондрий находится в энергетическом сопряжении. Не все клетки ткани или органа единовременно подключены к энергораспределительной системе. Здесь, как во многих случаях описания биосистем, подходит приставка «квази» (в целом, но не точно). Но в течение достаточного периода времени можно считать, что почти каждая клетка организма, почти каждая митохондрия клетки являются участниками общеорганизменных энергетических и регуляторных процессов.
Особое место в представляемой системе должны занимать магистральные энергопроводящие тканевые структуры. К ним следует отнести тканевые образования, соединяющие и интегрирующие на различных уровнях практически все части живого организма. Это трансорганные тканевые структуры, относящиеся к нервной, кровеносной и лимфатической системе. Помимо известных функций им следует приписать функцию энерготранспортных магистралей соединяющих отдельные энергетические и регуляторные анклавы (органы и органокомплексы) с главным энергобуферным органом – кожей и главным регуляторным органом - мозгом. Изложенные обобщения ни коим образом не противостоят известным представлениям о рефлекторном и гуморальном механизмах регуляции гомеостаза. Они скорее дополняют их и заполняют явные пробелы в общей картине многоуровневой системы регуляторных влияний у живых организмов.
В настоящее время общепринятой считается теория о симбиотическом происхождении эукариотнй клетки. Согласно этой теории митохондрии и хлоропласты являются потомками древних свободноживущих оксифильных или фотосинтезирующих бактерий. Такие бактерии почти всегда структурно и функционально организованы в более сложные многоклеточные сообщества. Свойство распределять энергию по всему клеточному сообществу экспериментально установлено для трихома цианобактерий. Недавние исследования пролили свет и на способ транспортировки энергии по поверхности бактериальной клетки. Экспериментально подтверждены предположения о солитонном механизме латерального перемещения протонов по структурам связанной на поверхности клеточной мембраны воды. Если придерживаться теории симбиогенеза эукариотной клетки, то следует признать, что подобный механизм энергораспределения должен сохраниться у митохондрий и хлоропластов, как потомков прокариотических микроорганизмов.
Вполне логично выглядит так же предположение, что митохондриальные ассоциаты, структурно и функционально организованные в хондриом и панхондриом, являются подобием многоклеточных сообществ прокариотических организмов и по ныне широко распространённых в природе. Получается, что и мы сами симбиотические организмы. В наше тело эволюционно встроена особая колония прокариотических организмов – панхондриом. Функциональные отправления этого колониального организма и есть суть тех загадочных феноменов биологии, речь о которых шла выше. На заре эволюции многоклеточных произошла симбиотическая адаптация прокариотических предков современных энергопродуцирующих клеточных органелл, превратив их в древнейшую энергораспределительную и регуляторную систему живых организмов.
Весьма образно описывает картину нашего симбиотического происхождения профессор кафедры зоологии беспозвоночных МГУ В.В. Малахов. Вот отрывок из его статьи в Интернете:
« Эукариотные организмы - простейшие, различные группы растений, грибы и многоклеточные животные - доминируют в современной биосфере. Однако все они несут в своих клетках симбионтов - потомков древних свободноживущих бактерий. Только благодаря им эукариотные организмы способны жить в кислородной атмосфере и использовать энергию солнечного света для синтеза органических веществ. Так может быть, на самом деле эукариоты вовсе не доминируют в биосфере, а им это только кажется? Сторонник теории симбиогенеза американский биолог Л. Томас как-то сказал: "Обычно на митохондрии смотрят как на порабощенные существа, взятые в плен, чтобы снабжать АТФ клетки, и не способные дышать самостоятельно. С этой рабовладельческой точки зрения смотрят на дело и солидные биологи, которые сами - все эукариоты. Но с точки зрения самих митохондрий они - существа, которые давным-давно нашли для себя лучшее из возможных пристанищ, где можно жить, затрачивая минимум усилий и подвергаясь наименьшему риску". Мы не должны забывать, что в каждой клеточке нашего тела живут крошечные потомки древних оксифильных бактерий, которые прокрались в организм наших далеких предков 2 млрд. лет назад и продолжают существовать в нас, сохраняя собственные гены и свою особую биохимию».
К этому остаётся добавить, что эти потомки живут в нас не по отдельности а, как и подавляющее большинство своих «собратьев» прокариот, образуют в наших организмах своё «государство-колонию».
Человеческая цивилизация уже не мыслима без повсеместного использования электричества, без единых энерготранспортных систем обслуживающих целые страны и даже континенты. Мы хорошо представляем законы и механизмы, лежащие в основе электроэнергетики. А ведь они (законы) отражают процессы, происходящие на субмолекулярном и даже субатомном, квантовомеханическом уровнях организации материи. Субмолекулярный уровень познания живых систем исследуется относительно недавно, и методология этих исследований находиться в процессе становления. Но человеческая цивилизация, как и биологическая цивилизация в целом основывается и эволюционизирует по одним и тем же фундаментальным законам природы, повторяя на разных уровнях организации (живая материя, как биологический организм или государство, как социальный организм) общие рациональные схемы внутреннего функционального устройства. Поэтому мы вполне обосновано можем ставить вопрос о существовании у живых организмов энергораспределительной системы подобной той, что создаёт человеческое общество (государство) организуя перераспределение энергии (электричества) по средствам единых электрораспределительных энергетических систем. И это даже не аналогия. Здесь проявляется общность фундаментальных законов природы, по которым происходит самоорганизация сложных кибернетических систем, таких как живой организм на биологическом уровне или государство на социальном. И если развитые человеческие общества не могут существовать без объединённой энергетики (естественная монополия), то очевидно и многоклеточные организмы (государства клеток) не могут обойтись без подобной энергетической системы. По крайней мере, было бы не логично, имея энергогенераторы, энергопотребители и энергопроводники не иметь при этом объединённой энергосети.