У процесі еволюції життя на Землі з'являлися все більш складні організми: від одноклітинних до багатоклітинних, що складаються з мільйонів клітин. Вже у простих багатоклітинних організмів існував обмін інформацією між клітинами. Носіями її були різні відносно прості хімічні сполуки, наприклад амінокислоти, пептиди, жирні кислоти, які проникали в сусідні клітини або осідали на їх поверхні.
З плином часу в процесі еволюції удосконалювалося розвиток, змінювався обмін речовин, відбувався розподіл діяльності утворилися внутрішніх органів. Підтримувалося постійність внутрішнього середовища організму, а також пристосування внутрішнього середовища до змін зовнішнього середовища. Збільшувалося число і різноманітність носіїв інформації, удосконалювалися способи її передачі: провідні шляхи в нервовій системі, гуморальні - в желе внутрішньої секреції, освіта рецепторів (своєрідних датчиків) Для відбору інформації.
У генетичному коді збільшується запас інформації, що міститься в ядрі дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК), так званий генотип. До основних складових частин генетичного коду, який забезпечує життя клітини, її зміни,
розвиток, розмноження, реакцію на вплив навколишнього середовища, додавалися нові гени, що виникають в процесі еволюції в тому фрагменті ДНК, який змінювався під впливом вдосконалення діяльності органів. Нові гени забезпечували гармонію діяльності органів, підтримання сталості внутрішнього середовища у все більш складних організмах.
Число генів, основних одиниць генетичного коду, у людини дуже велике. Проте лише невелика їх кількість на даному етапі розвитку підлягає транскрипції, т. Е. Списування або передачі закодованої в них інформації для реалізації в межах протоплазми клітин відповідного органу. Інформація інших генів залишається незатребуваною.
Основним керівним центром у багатоклітинних організмів у процесі еволюції стала нервова система, а саме - мозок. Мозок невпинно отримує інформацію про навколишнє середовище і стан внутрішнього середовища даного організма.- У мозку оцінюється актуальна ситуація і вибирається відповідна реакція, що дозволяє найбільш оптимально пристосуватися до змін, що відбуваються.
Існує дві головні системи передачі інформації до центральної нервової системи і її відповідного впливу: периферична нервова система і органи внутрішньої секреції. Їх діяльність дуже тісно пов'язана і скоординована, інакше кажучи - це інтегрована нейрогормональної система.
В межах нервової системи сигнал у вигляді біоелектричних імпульсів передається через мережу нервових волокон - провідні шляхи.
В органах внутрішньої секреції передача інформації відбувається без провідних шляхів, через особливі хімічні сполуки, звані гормонами. Гормони утворюються в спеціальних залозах і виділяються в кров, де зв'язуються з білками-носіями (або транспортними білками). До віддалених (периферичним) клітинам вони доносяться потоком крові і міжтканинної рідини.
Область мозку, звана подбугорье, пов'язана кровоносними судинами із залозою внутрішньої секреції гіпофізом, лежачим біля основи мозку. Це подбугорной-гіпофізарна система. Вона контролює і координує діяльність великої кількості залоз внутрішньої секреції, розташованих далеко від мозку.
Відкриття окремих гормонів, а також їх ролі як своєрідних хімічних носіїв інформації припадає на XX століття, вивчення ж рецепторів, їх будови і діяльності - на останню його чверть.
Доведено, що всі гормональні сигнали контролюють, модулюють вік і діяльність окремих клітин, проникаючи в ядро ДНК, і забезпечують використання відповідної інформації з генетичного коду (транскрипцію), наприклад синтез і діяльність якогось ферменту.
Нейрогормональная система, що має багато посередників і зворотних механізмів, забезпечує сталість рідких середовищ організму, в яких знаходяться клітини, а саме сталість осмотичного тиску цих середовищ, їх рН, іонний склад, температуру, відповідну концентрацію поживних речовин, головне - глюкози і кисню.
Оптимальна відповідь організму на зміну умов внутрішнього середовища, на стресові подразники, гармонійний розвиток, розмноження можливі завдяки невтомній моделюванню і координуванню діяльності всіх органів і тканин через гормони.
Гормони можна розділити на групи: гормони пептидні і амінокислотні (катехоламйни) - стероїдні гормони (з групи холестеролу) - ейкозаноїди (з групи
жирних кислот), які розрізняються за механізмом дії на клітини.
Пептидні гормони (катехоламіни) зв'язуються тільки з клітинами, що містять у своїй оболонці рецептори для даних гормонів. Виходить комплекс: рецептор + гормон, який активує в клітці фермент аденілциклазу. Вона сприяє переходу аденозинтрифосфату (АТФ) в циклічний аденозинмонофосфат (цАМФ), що запускає каскад чергових реакцій, в результаті яких з цитоплазми передається сигнал для певної частини ДНК в ядрі.
В результаті транскрипції цієї інформації відбувається синтез певного білка.
Гормони стероїдної групи проникають безпосередньо в протоплазму клітин. Клітини, що містять в цитоплазмі транспортні білки (цитоплазматические рецептори) для даних гормонів, відповідають на проникнення гормону. Тільки комплекс: цитоплазматический рецептор + гормон може проникнути в ядро і відкрити до транскрипції певний фрагмент ДНК.
Нормальна діяльність гормональної системи обумовлена: станом гена або генів в генотипі, що програмують синтез гормонів, транспортних білків крові, оболонкових рецепторів на поверхні клітин або внутрішньоклітинних транспортних білків. Синтез, транспорт і прийом (рецепція) гормонів є шляхом передачі інформації до виконавчої клітці. Підвищений вміст гормонів у крові Служить сигналом для зниження синтезу даного гормону. Це забезпечує адекватну реакцію на подразники і підтримку стійкості позаклітинного середовища, а також готовність до прийому нових сигналів.
Найцікавіші новини