Закономерные чудеса

Клетка — это своего рода единица живой материи. Каждая клетка окружена полупроницаемой оболочкой, мембраной. Она состоит из белков и липидов и служит настоящим барьером проницаемости различных веществ в клетку. В мембране содержатся (иногда говорят, встроены) разнообразные ферменты, ускорители химических процессов. Она играет исключительно важную роль в системе активного переноса ионов натрия и калия.

Внутри клетки расположено ядро. Оно окружено ядерной оболочкой с крупными порами. Внутри ядра сосредоточен генетический аппарат клетки — ДНК. Кислота, в свою очередь, связана с белком, который называют гистоном. ДНК находится не в свободном состоянии, а организована в так называемые хромосомы.

Внутри клеток можно заметить много других мельчайших образований. Это митохондрии. Иногда они составляют до 20 процентов жидкого содержимого клетки. Именно здесь происходит окисление аминокислот, углеводов и липидов — жироподобных веществ. Во внутренней части митохондрий содержатся ферменты, участвующие в переносе электронов и наработке энергии.

Есть в клетке и другие образования. В лизосомах (этих мельчайших пузырьках, содержащих целый набор ферментов) идет переваривание разнообразных веществ, попадающих внутрь клеток. В рибосомах происходит синтез белка. Рибосомы — это в определенном смысле самая настоящая "белковая фабрика".

Вся остальная часть клетки — ее жидкая часть — носит название цитоплазмы. В ней содержится огромное количество самых различных ферментов. Вся цитоплазма, в свою очередь, состоит из уплощенных пузырьков, образований, напоминающих микроскопически малые цистерны, которые связаны между собой микроканальпами.

Итак, для живой клетки характерны высокая специализация, теснейшая взаимосвязь всех функций. Но в организме млекопитающих клетки находятся в еще более сложных взаимоотношениях друг с другом, а их деятельность контролируется центральной нервной системой, регулируется с помощью гормонов. Наконец, организм имеет единую кровеносную систему.

Представим себе, что с экспериментальными целями облучают живые клетки. Рассмотрим конкретный случай: облучаются клетки экспериментальной мыши. При облучении в клетке начинается жестокая война. Чем выше доза, тем сильнее нападающая сторона. Много клеток страдает в результате прямого попадания квантов энергии в молекулы биологически важных веществ. Значительно больше образуется продуктов косвенного действия радиации: продуктов радиационного распада воды и активных осколков молекул, которые называют радикалами.

Пострадавшая клетка мобилизует все силы для защиты, для восстановления. Процессы ионизации, возбуждения молекул, образование измененных молекул происходят одновременно во всех составных частях клетки и во всех тканях. Лучевое поражение начинается сразу во многих точках. Одновременно в организме активируются системы, которые исправляют, репарируют измененные радиацией биохимические процессы.

Конечный результат — выживает клетка или погибает — зависит от этих противоположно направленных потоков явлений.

Рядовой солдат не представляет себе картины битвы на большом участке фронта. Своими глазами он видит немногое. На картах армий и фронтов события приобретают масштабность. Но зато солдат на себе чувствует, что значит острие стрелки, нацеленной на штабной карте на его участок фронта.

Эшелоны нападающих — кванты — достигли клеточной оболочки (мембраны). Она как первая оборонительная линия. В результате изменена проницаемость мембран. Но ведь значительная часть ферментов "вмонтирована" в мембраны, или, как говорят биохимики, упорядочена. В результате действия проникающих лучей эта упорядоченность нарушается. И, пожалуй, одно из главных последствий радиационного воздействия — разлаживается прежде четкая согласованность работы ферментов.

Железная диалектика связи "причины" и "следствия" немедленно вступает в силу.

Если поток квантов ударил по мембранам, деятельность всех ферментных систем дезорганизуется, искажается минеральный обмен и такая его важная часть, как обмен натрия и калия. Калия всегда значительно больше внутри клетки, чем натрия. Мембраны всегда активно откачивают натрий из клетки. В результате облучения этот натриевый насос портится.

...Радиационная бомбардировка клетки продолжается.

В ядре клетки энергия захвачена непосредственно молекулами ДНК. Произошло прямое попадание "снаряда". В отдельных участках молекулы возникли разрывы и повреждения. Нарушилась и проницаемость ядерной мембраны. Сквозь нее, как вражеские лазутчики, стали проникать отдельные ферменты из других составных частей клетки. Специальные ферменты начали расщеплять молекулы ДНК — главного генетического материала наследственности.