Działalność życiowa, przemiana i wymiana materii

Ciało składa się z wielu różnych rodzajów komórek: komórki szeregu rodzajów łączą się tworząc różne narządy, które z kolei tworzą cały organizm. Zanim zakończymy nasze wyliczenie, z czego składa się ciało, opiszemy wszystkie struktury, które w nim występują. Opisem budowy organizmów zajmuje się nauka zwana anatomią. W biologii nie można uniknąć badań całej skomplikowanej organizacji. Nie można poznać organizmu znając strukturę kilku typów komórek, tak jak nie można poznać komórki znając kilka typów cząsteczek. Istota każdego wyż­szego organizmu polega na tym, że jest on zorganizowany, że składa się z wielu części, i dopóki nie poznamy tych części, dopóty nie poznamy organizmu.

Rozpoczynając jednak nasze wyliczenie od rozmaitych składników, z których zbudowany jest człowiek i kończąc je opisem jego narządów, byliśmy w stanie dać jakąś odpowiedź na pytanie: ?Z czego zbudowany jest człowiek”? Odpowiedź tę podano, w formie, którą można by nazwać organizacją hierarchiczną, podobną do tej, jaką spotykamy w wojsku. W organizmie występują pewne pierwiastki, które zorganizowane są w cząsteczki, określonych typów związków, takich jak białka, tłuszcze i inne. Z kolei te cząsteczki nie są wszystkie równomiernie wymieszane wewnątrz ustroju, ale uporządkowane są w szczególny sposób, przy czym jednostką organizacji jest komórka wraz z jej różnymi częściami. Ko­mórki są zróżnicowane na wiele typów, przy czym komórki o podobnej budowie są zorganizowane w tkanki, a te z kolei w narządy, które two­rzą organizm.

Tego rodzaju uszeregowanie daje nam w pewnym sensie zadowala­jące wyobrażenie o składzie ciała, a pomimo to natychmiast uświada­miamy sobie, że chybia ono celu jako opis człowieka żywego. Podjęliśmy się początkowo odpowiedzieć na pytanie, ?z czego zbudowany jest czło­wiek”, ponieważ wydawało się, że jest to problem naukowy, na który należy znaleźć odpowiedź; wydawało nam się także, iż z kolei musimy znaleźć dokładną odpowiedź na pytanie: ?Czym jest człowiek?”, badając go po prostu tak jak fizyk i chemik badają świat nieorganiczny. Czas już prześledzić nasze kroki i rozważyć, czy nie byłoby korzystne dla naszych usiłowań uzupełnienie w jakiś sposób tego poglądu, lub czy zmieniając go cokolwiek nie zyskalibyśmy bardziej zadowalającego wglą­du w przedmiot naszych zainteresowań.

Pytanie, ?z czego zbudowany jest człowiek”, zakłada z miejsca, że zbudowany jest on z czegoś na tyle trwałego, co czyni analizę możliwą. W zasadzie w pytaniu tym tkwi założenie, że każde zwierzę składa się z wielu substancji, które można poddać analizie. Dokonane przez nas uszeregowanie jest bardzo dobrym odzwierciedleniem parodii człowieka jako ciała. Jest to bowiem opis czegoś podobnego do człowieka, co jednak zdecydowanie nie jest żywym człowiekiem. Chcąc powiedzieć, na czym polega różnica, wystarczy stwierdzić, że materia, z której składa się człowiek, nigdy nie jest taka sama. Człowiek stale się zmienia, jedne substancje pobiera, inne zaś traci, utrzymując ciągły stan równowagi; toteż nie ma w nim ani jednej niezmiennej cząstki materii, usprawiedli­wiającej choćby przez chwilę twierdzenie, że ?to jest ten sam człowiek”. Być może, iż różnica ta nie jest wyrażona zbyt precyzyjnie w ścisłych terminach fizycznych i może wydawać się wykrętną, ale uznanie jej zmienia cały nasz stosunek do nauki o życiu. Musimy niewątpliwie zba­dać bardziej dokładnie, w jaki sposób zmiany te przebiegają w organiz­mie i czym różni się żywy organizm od układu znajdującego się w stanie równowagi, takiego jak góra, albo też jak dostępny do analizy chemicz­nej kawałek metalu.

To, że materii w człowieku stale przybywa i ubywa, wynika dostatecznie jasno z rozmieszczonych w jego ciele licznych otworów wejścio­wych i wyjściowych. Na przykład pokarm wchodzi przez usta, a jego niestrawione resztki wychodzą odbytem. Francuz Lavoisier wykazał pod koniec osiemnastego wieku, że gazy wydychane przez nos i usta różnią się od tych, które są wdychane, zawierają bowiem mniej tlenu a więcej dwutlenku węgla. Oprócz ujścia dla moczu istnieją jeszcze na całym ciele ujścia dla potu. Badania naukowe zmian zachodzących w organiz­mie ludzkim wykazują z ciągle narastającą wyrazistością, że zmiany te zachodzą nieustannie przez cały czas i że tylko nieliczne części pozo­stają przez dłuższy czas takie same.

Zjawisko takie możemy poznać lepiej śledząc losy atomu węgla po­branego wraz z pokarmem, np. w postaci kryształka cukru rozpuszczo­nego w filiżance herbaty. Po działaniu różnych enzymów cukier dostaje się przez ścianę jelita do strumienia krwi. Krew przenosi go np. do mięśnia dwugłowego ramienia, które ciężko pracuje, i tam wchłaniany jest przez tkankę mięśniową. Tutaj może się on utlenić dostarczając energii potrzebnej do wytworzenia się adenozynotrójfosforanu (ATP) związanego z kurczeniem się mięśni. ATP tworzy się w mięśniach w cza­sie spoczynku i ulega rozkładowi w trakcie ich kurczenia się, uwalniając energię, która umożliwia pracę mięśnia. Wynika stąd, że nasz atom węgla pomaga w wytwarzaniu ATP, jest więc w tym procesie wykorzystywany jako paliwo. Oczywiście węgiel ten poprzez różne fazy pośrednie ulega utlenieniu do wodorowęglanu, który przenoszony jest z krwią do płuc, a tam wydychany w postaci dwutlenku węgla.

Both comments and pings are currently closed.

Comments are closed.