БІОХІМІЧНА СТРУКТУРА І ДИНАМІКА БІООБ'ЄКТІВ

Для управління життєдіяльністю організму необхідно знати біохімічні структуру і динаміку клітини і міжклітинних взаємодій. У загальному випадку при аналізі життєдіяльності організму важливо володіти інформацією не тільки про властивості окремих клітин, але і клітинних популяцій, з яких складається організм.

Клітинні популяції як компоненти багатоклітинного організму

Перехід від статичного опису системи до динамічного відбувається, коли в модель вводиться час. Щоб зрозуміти динаміку біооб'єкту, необхідно знати як здійснюються його зміни в часі.

Як було відзначено в гл. 3, при розрахунку роботи м'язів використовується питома потужність. Отже, час вводиться як параметр, що говорить про перехід до динаміки.

Під біохімічної структурою розуміють безліч хімічних реакцій, за допомогою яких здійснюються взаємодії субклітинних структур і клітин.

По суті, при аналізі динаміки біооб'єктів розглядають роботу не однієї клітини - миоцита, а безлічі всіх міоцитів, не одного саркомера, а безлічі всіх саркомерів, з яких складаються м'язи. Для розрахунку роботи м'язів необхідно визначити загальне число саркомерів, яке пропорційно числу м'язових клітин.

Фактично вже на етапі розрахунку був здійснений перехід від окремої клітини м'язової тканини до системи більш високого рівня клітинної популяції. Безліч клітин м'язів утворює популяцію міоцитів. В цілому організм людини можна розглядати як сукупність клітинних популяцій.

Популяцією (від лат. Populus - народ, населення) в біології називають сукупність біологічних особин одного виду різного віку, які займають (що населяють) деяку область і живуть в певних умовах.

Простір популяції може бути двовимірним, плоским, наприклад степ для популяції вовків або лисиць. Ліс для популяції птахів - це вже тривимірне повітряний простір. Риби або планктон в море також займають деяку тривимірну область водного простору.

Найбільш відомі клітинні популяції організму людини - клітини крові (еритроцити, лімфоцити, лейкоцити), клітини тканини печінки (гепатоцити), клітини кісткової тканини (остеоцити). До клітинних популяцій також відносяться хвороботворні мікроби, які «поселяються» в організмі. Організм стає для них тим самим простором, в якому вони живуть.

. Популяції утворюють наступну ієрархію: клітинні популяції з популяції багатоклітинних організмів з біоценози з біосфера.

Чому важливий аналіз зростання популяцій? У біології популяція - це елементарна одиниця еволюції, здатна до тривалого існування, самовідтворення і адаптаційним змін.

Існування популяції визначається розвитком складових її особин. Розвиток кожної особини проходить через життєвий цикл - народження, зростання, смерть, - характерний для даного біологічного виду.

Можна побудувати загальну модель зростання і розвитку, яка придатна для найрізноманітніших популяцій. У зв'язку з цим доцільно почати з формування моделі клітинних популяцій, як найбільш простих. Потім шляхом відповідних екстраполяції модель клітинних популяцій узагальнюється на більш високі популяційні рівні.

Дослідження великого експериментального матеріалу показали, що зростання або динаміку багатьох популяцій, навіть відносяться до високого рівня, можна описати за допомогою математичної моделі зростання клітинних популяцій.

На першому етапі аналізу можна запропонувати загальну описову популяционную модель, справедливу для різноманітних біооб'єктів. Згодом ця модель формалізується до рівня, прийнятого в популяційної динаміці, і може бути застосована для опису розвитку різних біосистем. Таку модель називають квазіхіміческіх моделлю зростання клітинних популяцій.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >