Владислав Солоухин - Размышления и споры о вирусах

Вся эта информация особым образом записана в генах. Подчеркиваем еще раз: гены располагают информацией, а не представляют собой, как когда-то думали, миниатюрные копии будущего изделия. Их можно сравнить с каталожной карточкой, содержащей описание предмета, выходные данные книги и т. д., но совсем не похожие ни на предмет, ни на книгу. Гены, определяющие характеристики одного порядка (например, внешность — цвет волос и глаз, смуглость кожи, форму ногтей и т. д.), собраны в один каталожный ящик, так называемую, хромосому.

В жизни все, конечно, сложнее, чем здесь написано, потому что, хотя хромосомы не имеют между собой видимых связей, они должны увязывать характеристики, определяемые генами, находящимися в разных хромосомах. Так, например, пигментация кожи (внешний признак, связанный и с цветом волос и с цветом глаз) обусловливается обменом одного из гормонов щитовидной железы, а это, сами понимаете, совсем другой каталожный ящик. Но организм с этим справляется.

Мы же сейчас остановимся на другой проблеме. Весьма интересно и важно понять, как осуществляется руководство созданием новых материалов. Сегодня общепринятая теория объясняет это так. Специальные курьеры, получив задание от представителей местной власти, являются в архив, отыскивают нужный каталожный ящик, а в нем — конкретную карточку, снимают с нее копию (сама карточка тут же возвращается обратно) и спешат с этой копией к месту работы. А там специалисты, следуя указаниям, имеющимся в копии, строят новую стену, электростанцию или ловчую яму.

Такая методика обеспечивает полную идентичность отремонтированного или вновь построенного участка стены или любого иного сооружения тому, что пришлось заменить. Идентичность формы, содержания и функции. И это очень важно, если вспомнить, что тело каждого из нас состоит из астрономического числа клеток — 1023. Представляете, что было бы, если бы при строительстве допускались даже совсем незначительные, в доли процента, отклонения? Тогда действительно мог оказаться правым Лысенко и рожь превращалась бы в пшеницу...

Разглядывая строение крепости-замка какой-то срок, можно заметить странное явление: в ней все, включая и само здание штаба и все надворные постройки, находится в постоянном движении. Оказывается, многочисленные рабочие заняты не столько ремонтно-восстановительными работами, сколько строят копии уже существующих сооружений. Да-да, через какое-то время на территории крепости все удваивается. И... из одной клетки становится две. Но нам очень трудно продолжать рассказ иносказательно, поэтому мы сейчас назовем все своими именами и опишем (правда, покороче) все еще раз, но уже на языке цитологии (от цито — клетка). После этого продолжение путешествия по крепости-замку приобретет новый смысл.

Итак, крепостная стена — это клеточная мембрана, вода вокруг нее — межклеточная жидкость, замок — ядро, стены его — ядерная мембрана, внутренние перегородки — эндоплазматическая сеть, ловчие ямы — лизосомы, электростанции — митохондрии, мастерские на территории — рибосомы (в них происходит синтез белка), ну а все остальное содержимое клетки — цитоплазма. Каталожные ящики с информационным материалом — хромосомы, карточки в них — гены, а работники, снимающие копии и доставляющие их в рибосомы, так называемые информационные РНК (иРНК).

После этого достаточно схематичного описания с привлечением толики фантазии мы приглашаем вас вновь посетить воображаемую крепость-замок. Впрочем, сейчас лучше назвать клетку городом-государством: крепостью она видится только издали, а замок оказывается на поверку карточным домиком, легко возводимым и также легко разрушаемым. Оправдано ли наше столь пристальное внимание к проблеме взаимоотношений вируса и клетки? Конечно. Ведь все мы состоим из клеток, а вирусов вокруг нас видимо-невидимо. Ну а кроме того, нам еще предстоит спор: существуют ли полезные вирусы. И чтобы он был аргументированным, интимные отношения вируса и клетки надо знать лучше.

Если первое знакомство с крепостью-замком можно было сравнить с разглядыванием фотографии, то теперь мы вас приглашаем посмотреть движущиеся картинки, кинофильм на ту же тему.

День и ночь кипит работа в городе-государстве. Это не праздный труд. Сохранить в целости все основные структуры, обновить их, выстроить новые, защититься от врагов, переработать массы питательных веществ, выбросить шлаки — и все это для того, чтобы выжить, выстоять, подготовиться к делению, провести его, дать жизнь двум новым клеткам. Разве не для того же трудится население любого другого города?

Из всех видов работ, которые ведутся в нашем городе-государстве, можно выделить три наиболее важных: превращение энергии, синтез больших молекул из более простых веществ и размножение путем самовоспроизведения и деления. Все эти виды деятельности мы уже подметили при первом знакомстве с клеткой. Теперь нужно рассмотреть их подробней, ибо в них — основа жизнедеятельности. Начнем с энергии.

Даже беглого знакомства с городом-государством было достаточно для того, чтобы сделать один очень важный вывод: клетка весьма сложно устроена. Биологи называют это упорядоченностью клеточной структуры. Действительно, нельзя не заметить удивительную, почти неправдоподобно сложную и вместе с тем прекрасную в своей целесообразности внутреннюю организацию клеток. Вся эта упорядоченность поддерживается непрерывным потреблением энергии, без которой вместо целесообразности возникает хаос, сложная структура клетки распадается, жизнь замирает, город-государство гибнет.

Не так ли и в настоящих городах, лишенных всех видов топлива, всех путей доставки энергии, замирают фабрики и заводы, останавливается транспорт, гаснут огни в домах, погибают жители, которым нечего есть, нечем обогреться, негде спастись.

Итак, жизнь клетки возможна только при непрерывном потреблении энергии . Откуда же поступает эта энергия и как она используется клеткой?

Все клетки можно четко разделить на две группы, разными способами добывающие себе энергию.

Клетки зеленых растений носят название аутотрофов . Они используют энергию солнечного света и с помощью этой энергии строят питательные вещества: углеводы, белки и жиры. Это первая группа. Во вторую входят клетки человека и животных. Эти клетки постоянно потребляют питательные вещества — углеводы, белки, жиры, запасенные аутотрофами, сжигают их как обычное топливо, а полученную при этом энергию используют для собственных нужд. Такие клетки называются гетеротрофами .

Нас одинаково интересуют и гетеротрофы и аутотрофы, так как и те и другие могут подвергнуться разбойничьему нападению вирусов. Мы видим, что энергия получается и используется в этих клетках по-разному. Сначала рассмотрим, как это делается в аутотрофах, поскольку накопленные здесь богатства в конце концов поглощаются гетеротрофами.