Але, при всій необхідності підтримки такого сталості, організм зовсім не є рівноважною системою, яка в своєму існуванні лише раз у раз відхиляється від деякого середнього положення, залишаючись весь час однаковою.
У нашому житті існує досить тривалий період, коли ми існуємо в явно нерівноважних умовах. Процеси життєдіяльності в цей період не є циклічними, немає, вони носять прогресивний характер, переміщаючись не туди-сюди, а вперед і вище.
Коротше, дитина повинна рости і розвиватися. Насправді за цією простою фразою криється неймовірна складність.
Зростання єдиної клітини - біохімічно досить складний - в фізичному аспекті є досить простим. Клітка поглинає поживні речовини, все більше і більше їх перетворюється в компоненти клітини, її обсяг збільшується, і одночасно збільшується площа її мембрани. Згодом збільшення обсягу настільки випереджає зростання мембрани, що клітці починає не вистачати кисню, який надходить в неї шляхом простої дифузії, і ця нестача запускає процес клітинного ділення.
У багатоклітинних організмах до цих процесів додається ще один вимір. Окремі клітини організму теж ростуть і діляться, але тепер цей процес повинен бути координованим і добре узгодженим. Організм не може дозволити одній групі клітин рости і розвиватися за рахунок іншої групи, настільки ж необхідною для відправлення функцій цілісного організму. Зростання всіх груп повинен бути чітко збалансованим, що б кожна група клітин могла ефективно виконувати свою функцію, не відчуваючи «утисків» з боку інших груп.
Наприклад, в людському організмі деякі клітини, такі, як нервові, взагалі не розмножуються після народження. Клітини деяких органів і тканин починають розмножуватися у відповідь до якихось екстраординарних стимули. наприклад,
кісткові клітки починають інтенсивно розмножуватися для заміщення втраченої кісткової тканини після перелому, а клітини печінки розмножуються, щоб замістити тканину, вилучену хірургом під час операції. (Такі процеси називаються регенерацією.) Є в організмі і такі клітини, які ростуть і розмножуються протягом усього життя людини. Кращим прикладом таких клітин служать клітини шкіри, які ростуть все життя для освіти мертвого, але надійного захисного шару - епідермісу. Така доля клітин шкіри - вічно отшелушиваться і вічно відроджуватися.
Процес координованого зростання вимагає топкою підгонки і регуляції роботи біохімічних механізмів індивідуальних клітин і тканин. Свідченням складності такого регулювання є той факт, що біохімікам до сих пір не відомі деталі ініціації росту і контролю його процесів. Якщо цей критерій складності здається вам занадто суб'єктивним, то я можу сказати, що про складність системи говорить той факт, що найчастіше деякі набори клітин (тканини) виходять з-під контролю керуючих центрів і починають безконтрольно і необмежено розмножуватися.
Неконтрольоване зростання не обов'язково буває швидким і страшним, пет, його небезпека полягає саме в його безконтрольності. Біда в тому, що відмовляє механізм, здатний зупинити зростання і розмноження клітин в потрібний момент. Клітини в таких випадках починають ділитися до нескінченності, обтяжуючи організм своєю вагою, стискаючи нормальні тканини, поступово виводячи їх з ладу і позбавляючи можливості нормально працювати. Маси неконтрольованих клітин досягають таких розмірів, що їм перестає вистачати кисню, і вони починають руйнуватися, отруюючи організм. Дикі клітини іноді відриваються від загальної маси, прориваються в кровоносне русло, переносяться в інші ділянки організму і, починаючи зростати там, продовжують свою анархічну діяльність.
Будь ненормальний зростання такого роду, в якій би ділянці організму він не відбувався, називається пухлинним ростом, тобто ростом, що призводить до утворення пухлини. У деяких випадках таке зростання буває все ж обмеженим. Виникають папіломи або бородавки, які заподіюють деякі незручності і косметичні дефекти, але не уявляють реальної небезпеки для життя. Такі пухлини називають доброякісними. Якщо ж аномальне зростання не обмежений нічим і коли зростаючі клітини проростають в сусідні тканини і поширюються по організму, то такі пухлини називають злоякісними. Галею, лікар часів Римської імперії, описав пухлину молочної залози, яка, проростаючи в вени, ставала схожою на краба, поширюючи свої щупальця в різні боки від центрального вогнища. З тих пір злоякісні пухлини почали називати раком.
У наш час рак отримав більшого поширення, ніж будь-коли раніше, з трьох причин. По-перше, покращилися методи діагностики, і, коли людина помирає від раку, ми знаємо це, а не приписуємо смерті іншу причину. По-друге, протягом XX століття різко зменшилася зустрічальність інших захворювань, особливо інфекційних. Ті люди, які в колишні часи вмирали б від дифтерії, тифу або холери, живуть досить довго, щоб стати жертвами раку. По-третє, наша передова технологія вдарила нас, як невміло кинутий бумеранг, так як ми отруїли навколишнє середовище, яка і привела до збільшення захворюваності на рак. Серед шкідливих факторів можна відзначити рентгенівське і радіоактивне випромінювання, забруднення атмосфери синтетичними хімічними речовинами, вихлопними газами автомобілів, промисловими димами. Згубну роль відіграє і повсюдне поширення куріння тютюну.
Повернемося, однак, до нормального росту.
З огляду на той факт, що гормони настільки тонко регулюють хімічні процеси в організмі, було б дивно припускати, що вони не беруть участь в контролі такого важливого процесу, як зростання. Є ще один аспект універсальної природи зростання, який говорить про важливу роль гормональної регуляції. У процесах росту гормони грають важливу роль навіть у царстві рослин.
На ріст рослин природа накладає набагато менші обмеження, ніж на ріст тварин. У тварин обмежена кількість кінцівок, вони мають певну форму і ростуть тільки в певних місцях, маючи при цьому задані розміри. Навпаки, гілки дерева відростають у відносно необмеженій кількості, їх форма і розміри не фіксовані з такою строгістю, як в тваринному світі. Але, тим не менше, копт-роль зростання необхідний і у рослин.
Речовини, здатні прискорювати ріст рослин, коли вони присутні в розчинах в дуже невеликих кількостях, були вперше виділені в чистому вигляді в 1935 році. Ці речовини були названі ауксинамі ( «збільшення», грец.). Найвідомішим і добре вивченим ауксином є з'єднання, зване индолил-3-оцтова кислота (ІУК). Цей гормон є модифікованою амінокислотою. В даному випадку модифікованої амінокислотою з якої рослина синтезує (ІУК) є триптофан.
Ауксини утворюються в кінчиках пагонів рослин і просуваються вниз, до основного стовбура, і стимулюють не розмноження клітин, а їх подовження. Багато руху рослин управляються ауксинамі. Наприклад, великі кількості ауксинов накопичуються в тій частині стовбура рослини, яке віддалене від сонця. Ця частина зростає швидше, її клітини подовжуються, і рослина згинається в бік сонця. Подібним же чином ауксини скупчуються в нижній частині лежачого горизонтально стебла, який внаслідок цього починає загинатися кінчиком вгору.
Гормони рослин, як і гормони взагалі, можуть призводити до захворювань, якщо є в надлишку. Один з найпотужніших ауксинов був відкритий саме при дослідженні хвороб рослин Японські селяни, вирощуючи рис, помітили, що іноді рослина дає дивні пагони, які виростають дуже високими, а потім починають чахнути і слабшати. Японці назвали такі пагони «баканее», дурними саджанцями. У 1926 році - японські фітопатологи встановили, що ці пагони уражаються певним видом грибка. У 1938 році у цього грибка був виділений фактор росту, який і змушував дурні пагони виростати до немислимої висоти. Цей гриб виявився належить до роду Gibberella, тому нове стимулює ріст речовина була названа гиббереллином.
Структура гиббереллинов (оскільки існує кілька схожих різновидів) була встановлена тільки в 1956 році і виявилася досить складною. Молекули цих сполук складаються з п'яти кілець атомів. Гібереліни були виділені і з інших рослин, наприклад з бобових, що говорить про те, що їх можна розглядати як нормальні ауксини. Гібереліни, як, втім, і ауксини взагалі, можна використовувати для прискорення проростання, цвітіння і плодоношення. Коротше кажучи, за допомогою ауксинів можна змусити рослину бігти по життю бігом, зрозуміло до нашої вигоди.
Ауксіноподобние з'єднання можуть, звичайно, загнати рослина до смерті, знову-таки до нашої вигоди. Є синтетична речовина, яка називається 2,4-діхлорфеноксіуксусной кислотою, скорочено 2,4-D, що володіє ауксіноподобнимі властивостями. Якщо обприскати рослину цим з'єднанням, то воно починає так інтенсивно рости, що не витримує такого темпу і гине. Можна вважати це стан індукованим раком рослини. Рослини з широким листям поглинають гербіцид у великих кількостях, ніж рослини з вузькими листям. В результаті перші гинуть, а останні продовжують нормально рости. Людині частіше треба культивувати рослини з вузькими листям - трави і злаки, в той час як бур'яни, які забирають у культурних рослин світло, воду і поживні речовини, майже завжди мають широким листям. Тому в останні роки 2,4-D набуло широкої популярності в боротьбі з бур'янами.
Існують рослинні гормони, які стимулюють поділ зрілих і в нормі не діляться клітин. Такі сполуки виявляються корисними в тих випадках, коли необхідно стимулювати зростання маси рослини після якогось зовнішнього їх пошкодження. З'єднання, які надають таке загоює, назвали досить драматично - раневими гормонами. Як приклад можна привести речовина, молекула якого містить ланцюг з 12 атомів вуглецю з карбоксильними групами (СООН) на кожному кінці і подвійним зв'язком між другим і третім атомами вуглецю. Це з'єднання називається «травматичної кислотою».