Какво е жива клетка в човешкото тяло?
Клетката е елементарна жива система (атом на живота), способна да обменя вещества със заобикалящата я течна среда и да се самовъзпроизвежда. По принцип клетката може да съществува и като самостоятелен организъм (бактерии, едноклетъчни водорасли, гъби, протозои). В човешкото тяло клетките изграждат телесните тъкани.
Клетката е заобиколена от мембрана, която я отделя от външната среда. Вътре в клетката в цитоплазмата (подобно на вътрешните органи на човешкото тяло) има органели: ядрото е вид мозък на клетката, в който е концентрирана паметта на поколенията за функционирането, развитието и възпроизводството на клетката, кодирана в двойната спирала на биополимера - ДНК, състояща се от повтарящи се химични структури - нуклеотиди.
Други органели - рибозоми - са "химически фабрики" за производство на биополимери, различни от ДНК - разнообразие от протеини, които се правят (синтезират) от аминокиселини в рибозомите по поръчка от клетъчното ядро. Рибозомите са или в цитоплазмата (вътреклетъчна течна среда), или са свързани с външната страна на мембраната на така наречения груб ендоплазмен ретикулум - вид "гръбначен стълб" на клетката, състоящ се от мембранни резервоари под формата на тръби и плочи и образуващи едно цяло с външната мембрана на ядрото. Част от ендоплазмения ретикулум има гладка външна повърхност. Синтезира въглехидрати и липиди (мастноподобни вещества).
Получените протеини, въглехидрати и липиди проникват в ендоплазмения ретикулум и се натрупват в резервоари, в които след това се транспортират до местоназначението си през каналите на ендоплазмения ретикулум (този процес изненадващо прилича на нашите пътувания до метрото).
Клетъчните митохондрии саенергийни станции на клетката, които произвеждат акумулатори на биохимична енергия - АТФ. Благодарение на протеините - ензими и АТФ, много стотици сложни химични реакции протичат за няколко секунди във водната среда на клетката при температура от само 36,6 ° C. Съвременните химици (за цялата им гордост) не са в състояние да извършват такива реакции в обикновени химически лабораторни условия! Лизозомите са клетъчни органели под формата на мембранни торбички, пълни с хидролитични протеини - ензими, които при необходимост разрушават различни молекули. Лизозомите се образуват в апарата на Голджи, който представлява купчина сплескани мембранни торбички; в този апарат претърпяват допълнителни трансформации на вещества, синтезирани в ендоплазмения ретикулум.
Клетъчната липидна (мастна) мембрана, както и мембраните на органелите, са проникнати от различни протеини. Някои от тях функционират като канали, през които необходимите заредени частици (йони) могат да преминат в клетката (и обратно) при определени обстоятелства. Други протеини, които също проникват през мембраната, служат като транспортери - преносители на хранителни вещества (глюкоза, аминокиселини, кислород) в клетката или "камиони за боклук", които отстраняват ненужните вещества от клетката.
Част от мембранните протеини работят като помпи благодарение на енергията на АТФ, изпомпвайки някои йони от клетката и изпомпвайки други в нея.
Върху клетките и клетъчните органели има и специални протеини - рецептори, които са своеобразни "ключове", взаимодействайки с които различни сигнални молекули, освободени от други клетки (хормони, невротрансмитери, невромодулатори и др.), Предават специфични заповеди за извършване на точно определени трансформации вътре в клетката. Огромен брой протеини действат като катализатори (ускорители)множество химични процеси, протичащи в клетката. Такива ензимни протеини могат да бъдат разположени както в течната фаза на клетката (цитоплазма), така и да бъдат свързани с множество клетъчни мембрани. В последния случай необходимите за клетката вещества се създават (синтезират) като на конвейер, движейки се от ензим на ензим и създавайки необходимите вещества в точното време на точното място.
По този начин протеините са в основата на всички живи същества, материални носители на наследствени черти, разчетени от молекулата на ДНК. Протеините са биополимери, изградени от две дузини „елементарни градивни елементи“ – аминокиселини, девет от които не се произвеждат от човешкото тяло и следователно трябва да се набавят с храната (есенциални аминокиселини). Ако си представим една аминокиселина като „молекула - малко човече“, тогава протеинът е 20 „човечета“ от различни „националности“, хванати за ръце и изпънати във верига.
Простите протеини се различават един от друг по това, че аминокиселините (тези „молекули са човечета“) в тях могат да заемат различни места във веригата и освен това едни и същи аминокиселини („братя близнаци“) могат да стоят в различни части на аминокиселинната верига!
В този случай (според изчисленията на математиците) в полимерна протеинова молекула с молекулно тегло 120 000 броят на възможните комбинации от аминокиселини достига невероятно огромна цифра (един с 1268 нули!). Ето колко различни протеини по принцип могат да бъдат създадени само от 20 аминокиселини, при условие че всяка от аминокиселините може да се повтори многократно в различни части на веригата.
Прости протеини - протеините съдържат само аминокиселини. Това са албумини, глобулини - протеини на кръвната плазма и млечен серум; креатин - мускулен протеин; колагенът е костен протеин.
Сложни протеини - протеини: нуклеопротеини (неразделна част от ядротоклетки), хромопротеини, глюкопротеини, липопротеини - както можете да видите дори само от имената, говорим за смесени биополимери (т.е. състоящи се не само от аминокиселини), които играят важна роля в живота на различни организми.
Кой от по-старото поколение не помни крилатата фраза на Ф. Енгелс: „Животът е начин на съществуване на протеинови тела, чиято същност е метаболизмът“.
Изяснявайки тази дефиниция на понятието "живот" в светлината на съвременните познания, можем да кажем, че животът е начин на съществуване на биополимери, чийто съществен момент е метаболизмът.
Оценка:4.78Общо гласове:9