Світ клітини. Частина третя.

клітина

Мікросоми значно менше мітохондрій, тому й вивчені вони дещо гірше. По всій імовірності, кожна мікросома нагадує гранат, вона також заповнена «зернами». Розмір їх 100-150 ангстрем. Виявилося, що мікросоми активно синтезують білок. Як же відбувається цей таємничий процес, який вже багато років прагнуть осягнути вчені? Дослідження останніх двох-трьох років дозволили уявити собі в грубих рисах один з можливих варіантів синтезу. Це найбільша перемога біохімії.

Процес синтезу починається ніби з доставки учасників до місця роботи. Спочатку вступає в дію фермент, який, як кажуть, активує амінокислоти – необхідну складову частину білка. Амінокислоти, використовуючи фермент як «сходинку», підхоплюються на «коня» – з’єднання, яке біохіміки зважаючи на його дуже довгу назву (аденозинтрифосфорна кислота) називають просто – АТФ. Цей кінь везе їх до «вантажівки» – рибонуклеїнової кислоти. Як тільки амінокислота потрапила у «вантажівку», тобто з’єдналася з рибонуклеїновою кислотою, вона рушає і везе амінокислоту до мікросом, які є чимось на зразок центрального збірного пункту. Тут для молекули амінокислоти приготовлено своє місце, куди і садить її рибонуклеїнова кислота.

Молекули амінокислот одна за одною шикуються в певному порядку на поверхні рибонуклеїнової кислоти мікроом. (Справа в тому, що в клітині дві рибонуклеїнові кислоти: маленька використовується як «вантажівка», а велика – як місце збору амінокислот у мікросомах). Потім вони якимось чином з’єднуються між собою, утворюючи велику білкову молекулу. Як саме це відбувається, ми до сих пір не знаємо. Відомо тільки, що в залежності від властивостей поверхні, де відбувається «парад» амінокислот, вони будуть вибудовуватись в тій чи іншій послідовності.

Разом з кількістю і пропорцією підвезених амінокислот ця послідовність і повинна визначити, який білок буде синтезований. А рибонуклеїнова кислота тим часом повертається назад для того, щоб АТФ підвезла до неї нову, наступну молекулу амінокислоти. І процес повторюється знову.

Отже, ми бачимо, що мітохондрії постачають клітину енергією і виконують безліч інших функцій. Мікросоми синтезують білок і також, ймовірно, виробляють деякі інші роботи. Залишається неясним, що ж робить ядро?

Перш ніж відповісти на питання, що робить ядро, давайте з’ясуємо, як воно влаштоване. Ядро клітини вкрите двошаровою пористою оболонкою, причому число пір може бути дуже велике і доходити до 10 000. Через ці пори ядро сполучається з іншою частиною клітини.

Форма його може бути різною, розташовується ядро зазвичай близько до центру клітини. Внутрішня частина ядра – напіврідка, в ній знаходяться особливі тільця, що отримали назву ядерець. Вони мають вигляд клубка нитки і складаються з білка і рибонуклеїнової кислоти. У цей щільний клубок включені бульбашки з рідким вмістом, розмір і число яких не постійні.

Ядра містять також інші ниткоподібні сполучення, звані хромосомами. Хромосоми зазвичай добре видно під час поділу клітини. У проміжках між поділами вони не виявляються, і довгий час вчені думали, що вони в цей час зникають. Але не дуже давно за допомогою електронного мікроскопа вдалося з’ясувати, що хромосоми постійно знаходяться в ядрі, і їх навіть вдалось виділити з нього. Хімічний склад ядра також вивчений недостатньо. З’ясовано, що воно складається переважно з білків, у тому числі таких, що володіють ферментними властивостями, і нуклеїнових кислот двох видів.

На дуже важливе питання – чим же займається ядро в клітині – намагаються відповісти вчені багатьох країн, проводячи всілякі експерименти. Ядра виділяють з клітини і спостерігають за їх діяльністю поза клітини. Вивчають, як веде себе «оперована» без’ядерна клітина.

Всі ці та багато інших дослідів переконують, що роль ядра в житті клітини дуже різноманітна, і до цих пір, ймовірно, ми знаємо не всі його функції. Ядро якимось ще невідомим чином регулює процеси, що відбуваються в решті частини клітини. Клітини з віддаленими ядрами, хоча і можуть існувати досить тривалий час, але не є повноцінними і життєздатними. Багато біохімічних процесів в них перекручені, а інші (синтез білка, наприклад) зрештою, зовсім припиняються, і клітини в підсумку вмирають. Ядро в цьому сенсі подібно диспетчеру, але «накази» воно віддає не по телефону, а виділяючи в цитоплазму різні речовини, наприклад ферменти, рибонуклеїнову кислоту та інші, які втручаються в життя клітини, погоджують, направляють по потрібному шляху процеси, що відбуваються в ній.

Але ядро – дуже незвичайний диспетчер, хоча б вже тому, що воно саме виробляє багато речовин, у тому числі здійснює і синтез білка. Звичайні диспетчерські на заводах не займаються, як відомо, виробництвом. Найголовніше ж, що ядро відає поділом клітини, тобто клітинним розмноженням. Клітини, позбавлені ядра, як ми тільки що говорили, можуть існувати досить довго, але ділитися вони не можуть.

Процес поділу клітини вивчений і описаний дуже детально. Його можна умовно розбити на чотири етапи. Ядро клітини спочатку сильно змінюється, потім взагалі зникає, потім формується два ядра, і нарешті клітина ділиться. Весь розподіл клітини відбувається за кілька годин, деякі ж клітини можуть ділитись набагато швидше – всього за 15-20 хвилин. Але вся біда в тому, що це – опис лише зовнішніх змін, які відбуваються з ядром і клітиною. Що ж до того, чому ці зміни настають, який механізм процесів, що відбуваються, то всі ці питання залишаються поки без відповіді. Точно так само можна детально описати рух потягу, але, не знаючи його пристрою, все одно не зрозумієш, чому він рухається.

Бактерії, що представляють собою одноклітинні організми, не мають ядра. У той же час добре відомо, що їх розмноження, відбувається без описаних етапів, шляхом прямого поділу клітини і дуже швидко. У чому ж тут справа?

Після довгих пошуків було встановлено, що хоча в мікробах ядра як такого дійсно немає, але речовина, з якої воно складається, рівномірно розподілена по всій клітині. І воно все одно робить регулюючий вплив на клітинні процеси. З іншого боку, так і вміст клітини робить великий вплив на ядро. Воно не може існувати тривалий час поза клітини. Нормально жити і розвиватися клітина може тільки як єдине ціле. Всі частини її взаємодіють між собою і впливають один на одного, так само як заводські цехи. Адже якщо який-небудь з цехів закрити, то завод не зможе повноцінно працювати.

Звичайно, слід застерегти, що наша аналогія вельми груба. Насправді все, що відбувається в клітині набагато складніше. Правда, її діяльність, так само як і виробництво на заводі, підпорядковується звичайним фізичним і фізико-хімічним законам. Однак вони проявляються в клітині в значно більш складній і прихованій формі. Це й зрозуміло: адже на відміну від заводу клітина жива, а значить її життям керують вже біологічні закони, до пізнання яких і має призвести вивчення клітини і її складових частин.

Автор: В. Тонгур.

P. S. О чем еще думают британские ученные: о том, что изучение структуры клетки очень увлекательное занятие, но даже в увлеченных научных поисках необходимо знать свою меру. А еще лучше выучить билеты по охране труда и всегда следовать правилам прописанным в них.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *