Анатомия и физиология

Статьи / Биология / Анатомия и физиология / Как клетки манипулируют гемом /

Как клетки манипулируют гемом

Яд необходимый для жизни!

Скорее всего, вы помните, что учили о гемоглобине. Это пигментированный белок, который придает красный цвет эритроцитам. Он отвечает за поглощение кислорода в легких и его транспортировку ко всем клеткам организма. Как мы увидим вскоре, недавние открытия, касающиеся его центрального компонента, красного пигмента гема (или haem), создают реальные проблемы для эволюционной теории.

 

Слишком большое количество гема фактически токсично для клеток, но в то же время оно буквально жизненно необходимо для жизни на нашей планете. Это верно не только для людей, но и практически для всех животных и растений, и даже для более простых организмов, таких как бактерии, дрожжи и грибы. Поэтому его производство является абсолютно необходимым биологическим процессом, но оно должно строго контролироваться.

Многофункциональная молекула

В живых организмах существует несколько разновидностей молекулы гема, но их основная структура одинакова: они сочетают в себе квадратной формы конструкцию, называемую порфириновым кольцом, с железом (см. рисунок 1).Рисунок 1. Молекула гема, показывающая кольцевую структуру, окружающую железо (Fe).

Гемоглобин – один из многих видов «гемопротеинов», в которых гем с железом связан с белковым компонентом. Таким образом, все они относятся к типу так называемых «металлпротеинов». Другие типы металлопротеинов содержат различные металлы, в том числе медь, цинк и кобальт, а также магний в хлорофилле зеленых растений. (Хлорофилл необходим для фотосинтеза, в ходе которого из солнечного света, воды и углекислого газа образуются богатые энергией продукты питания).

Представьте себе гем как универсальное клеточное устройство, выполняющее всевозможные регулирующие и сигнальные функции внутри клеток. Помимо своей важнейшей роли в составе гемоглобина, он является ключевым компонентом:

● других пигментированных белков (например, миоглобина в мышцах, придающего им красный цвет);

● различных ферментов пероксидазы; и

● цитохромов, белков, участвующих в основных метаболических процессах в клетках.

Недавние исследования также показывают, что гем помогает регулировать активность энергетических центров клеток – митохондрий. Похоже, что гем напрямую влияет на количество АТФ (аденозинтрифосфата), производимого в этих митохондриальных энергетических фабриках.1 АТФ – это «топливо», которое питает живые организмы, и его производство, как известно, является задачей одного из уникальных молекулярных моторов, созданных Творцом.2

Поставка по требованию

Авторы недавней статьи в ведущем журнале PNAS описывают, как эта необычная сложная молекула гема производится, а затем мобилизуется в нужных количествах, когда и где это необходимо.3 Сверхточный контроль является обязательным, поскольку избыток гема приводит к образованию так называемых свободных радикалов. Это короткоживущие, но сверхактивные атомы или молекулы, которые повреждают мембраны, ДНК и другие части клеток. Если не принимать меры, переизбыток свободных радикалов способствует развитию рака, проблем с сердцем и кровеносными сосудами, всевозможных дегенеративных заболеваний и старению.4

Свободные радикалы на самом деле являются побочным продуктом повседневного метаболизма. Но они также возникают в результате воздействия токсинов окружающей среды (таких как табачный дым), а также других канцерогенных веществ и излучения (например, ультрафиолетового света). Поэтому различные мощные антиоксидантные молекулы играют важную роль, поскольку они могут уничтожать эти свободные радикалы — отсюда и название «поглотители свободных радикалов». Некоторые из них содержатся в вашем организме, а здоровое питание также обеспечивает вас множеством антиоксидантов.5

Интересно, что исследователи обнаружили, что в любой момент времени в любом из компартментов ваших клеток находится не более одной молекулы гема.4 Мы видели, что, несмотря на свою важность, гем довольно «опасен в обращении». Так как же клетки поддерживают его достаточное количество, учитывая необходимость немедленной подачи по требованию? Накопление такого материала опасно (из-за риска образования свободных радикалов). Поэтому можно предположить, что ответ должен включать в себя сверхэффективное производство в сочетании со сверхэффективной системой распределения. На самом деле, эксперименты исследовательской группы указывают на наличие умной «буферной»6 системы; поскольку «свободный» (несвязанный) гем токсичен, большинство доступных молекул гема слабо (обратимо) связываются со специальными «буферными» белками, чтобы их можно было легко отдать при необходимости.

Это объясняет крошечное количество свободного гема, обнаруженное в этом исследовании PNAS. Вместо этого клетки содержат запасы этого «лабильного гема» (названного так потому, что он «нестабилен» в том смысле, что может легко превращаться в свободный гем). Авторы статьи описывают это как «запас обменного гема, который становится доступным по требованию в строго контролируемом режиме...». Они добавляют: «Этот тонкий контроль также обеспечивает механизм гемозависимой сигнализации и регуляции, поскольку гем может поставляться дискретно, что приводит к активации белков в мономолекулярных шагах [мономолекулярные реакции, где одна молекула претерпевает химические изменения, не взаимодействуя с другими молекулами в этом процессе – прим. перев.]».3

Динамичный дизайн

Это очень умно! Это еще одно доказательство того, что клетки далеко не так просты. Здесь мы видим, что они являются экспертами в области логистики, использующими сложные системы сдержек и противовесов. В данном случае речь идет о точном измерении спроса и предложения этого абсолютно необходимого, но потенциально смертельного «товара» – гема.

Вы заметили, какими словами пользуются ученые – «строго контролируемый», «исключительный контроль», «сигнализация и регулирование»? Это язык дизайна. Конечно же! Как знают в глубине души даже самые ярые атеисты, никогда не было доказано, что такие изящные системы могут возникнуть без участия разумных и целеустремленных агентов. Неудивительно, что когда такие системы начинают давать сбои (в нашем падшем мире), неизбежно возникают различные заболевания.

Как такой превосходный контроль мог развиться шаг за шагом, без какой-либо руководящей руки? И без какого-либо плана или цели, как настаивают сторонники эволюции? В сложном химическом пути образования гема насчитывается не менее восьми ферментативных этапов, некоторые из которых происходят в ваших удивительных митохондриях, а некоторые – в цитоплазме ваших клеток. Производство гема – это отнюдь не простой процесс!7

И вспомните, что гем содержится практически во всех живых организмах. Чтобы натуралистическое происхождение клеточной жизни было жизнеспособным, эволюционисты должны сначала продемонстрировать, как эти этапы могли возникнуть в результате случайных мутаций. И они должны верить, что это произошло на «очень ранней» стадии протоклетки.8

Такие фантастические, исключающие Дизайнера схемы – не что иное, как ожидание чудес от безжизненной природы. Производство и обработка гема в ваших клетках – это чудеса, которые требуют от нас признания нашего Создателя-Бога, ибо именно Он «...творит дела великие и неисследимые, чудные без числа...» (Иов 5:9).

Читайте Креацентр Планета Земля в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних новостей.

Похожие материалы

15.01.2021

Сколько лет существует Земля и жизнь на ней?

Сколько лет существует Земля и жизнь на ней? Любой школьник ответит ныне почти не задумываясь: четыре с половиной миллиарда. Но кто первый дал такую цифру? Кто измерил эти годы и каким физическим прибором? Оказывается, единственный метод, который действительно сводится к каким-то измерениям и расчетам и дает подобные цифры, – это радиометрический. Но интересно, что разговоры о миллионах лет начались задолго до радиометрии и лишь «подтвердились» ею впоследствии. Теория эволюции, принятая буквально «на ура» и без всякой проверки, «задала» геологам и палеонтологам задачу: время считать теперь миллионами лет, чтобы всем живым существам хватило времени превращаться в более сложные формы спокойно и неспешно. Именно этим и можно объяснтиь существование одного из методов датировки: последовательность организмов определяется возрастом пород, в которых обнаружены окаменелые останки, а относительный возраст пород определяется последовательностью найденных в них останков организмов. Получается своеобразный порочный круг.

arrow-up