Всем привет! Сейчас я попробую рассказать что же всё-таки вы видите на картинке с содержимым клетки. Сразу предупрежу что я не настоящий сварщик, всё что я знаю это курс цитологии где-то в интернете и углублённую химию с биологией со школы.
Во-первых замечу что это арт, создан компанией Digizyme. На их сайте можно наводить мышь на детали и читать что это: https://www.digizyme.com/cst_landscapes.html
Правда слишком детально и на английском.
Для тех, кто не в курсе привожу исходную картинку, чтобы потом рассказать о деталях.
Начнём с основного - с ядра. Вся нижняя часть (голубого цвета) это ядро клетки. В нём находится ДНК:
Не все участки ДНК одинаково полезны (и делают что-то), всё неиспользуемое наматывается на специальные белки, которые называются гистонами:
После чего оно скручивается, потом скручивается ещё раз, и ещё раз. Есть небольшой видеоролик об этом:
Информацию с ДНК считывает другой белок, называется РНК-полимераза. Вот он на картинке. Бесформенный хвостик это синтезируемая молекула РНК:
Происходит это примерно так. Где-то в ядре бултыхается эта полимераза и ДНК. В какой-то момент полимераза оказывается на участке, который называется промотор. Полимераза цепляется к ДНК, и из того что болтается вокруг собирает цепь РНК. Никакой подачи материала не предусмотрено, только броуновское движение, только хардкор. Когда встречается другой специальный участок, называется терминатор, полимераза отваливается и выплёвывает цепь РНК в свободное плавание.
Затем, из РНК выбрасывается всё ненужное, добавляется длинный хвост из аденина (так и называется - полиаденилирование). И через ядерную пору РНК попадает в саму клетку. Вот ядреная пора, большая жёлтая штука в центре.
Хвост из аденина служит таймером срока годности РНК. В клетке плавает очередной фермент, отщипывающий понемногу аденин от РНК. Как только аденина остаётся мало, РНК расщепляется на составляющие, и они используются повторно.
Затем РНК находит рибосому. Рибосома из плавающего вокруг материала собирает белок по информации с РНК. Рибосома на картинке - бесформенная голубая штука:
Вот видео с примером работы:
Белок в процессе сборки как-то скручивается (вторичная структура белка). Потом скручивается ещё раз (третичная структура). А потом ещё слипается с другими белками, РНК и прочими материалами в клетке (четверичная структура).
Мы (люди) полностью знаем каким кодам РНК какие белки соответствуют. Но вот вторичную и последующие структуры предсказывать по коду пока не научились. Этим, кстати, занимается проект Folding@home.
Готовый белок отсоединяется и может выполнять различные задачи в клетке. Вот несколько примеров.
Микрофиламенты - тонкие трубочки из белков, формируют скелет клетки. За счёт них клетка меняет или держит форму:
Микротрубочки - трубочки потолще, вдоль них происходит перенос веществ в клетке:
У микротрубочек есть направление сборки, есть плюс-конец, с которого трубочка растёт, и есть минус-конец, с которого разбирается.
Зелёная скрученная штука - очередной белок, кинезин. Он двигается вдоль трубочки только от минуса к плюсу. На картинке он переносит шарик с захваченным снаружи клетки веществом, окружённой капсулой из клатрина, очередного белка.
Бывает и транспорт обратного направления, белок динеин. Движется только от плюса к минусу, но на картинке я его не нашёл.
Сам захват вещества снаружи происходит примерно так:
Сам клатрин изначально не похож на шарик, только на его секцию. Он прилипает к определённому месту на мембране клетки втягивая её внутрь. Потом налипает ещё, ещё, формирует такой мячик и отрывает кусок мембраны с захваченным содержимым внутрь клетки.
В мембрану клетки погружены или пронзают её ещё всякие разные белки:
Например сенсорные белки при появлении какой-то молекулы (на которую они заточены) снаружи, они меняют свою форму внутри, передавая сигнал. Примерно так мы чувствуем то, что мы чувствуем. Или в ответ на выработку инсулина начинаем поглощать сахар:
Через какое-то время содержимое шарика переваривается (если это была еда), либо может сформировать эндосому, если это был какой-то химический сигнал для клетки:
Эндосома служит чем-то типа усилителя сигнала.
Ну и ещё несколько деталей.
Вот эта красивая штучка - апоптосома, управляет роскомнадзором клетки. Запускает распад.
На видеоролике от тех же wehi.edu.au можно посмотреть как работает апоптоз, начиная от сигнала полученного от имунной клетки, и до самоуничтожения:
Митохондрия это практически клетка, находящаяся внутри другой клетки. Они делятся отдельно от родительской клетки, у них своя ДНК. Предполагают что в процессе эволюции симбиоз дошёл до того, что одна клетка приручила другую, и стала её использовать. И это не единственный пример, хлоропласты у растений примерно такие же.
Клетка-хозяин поставляет митохондрии органику (белки, жиры, углеводы), митохондрия её перерабатывает в АТФ (аденозинтрифосфат), который используется многими белками для работы.
Сразу за мембраной может быть не только внешняя среда, но и соседняя клетка. С ними может быть налажен межклеточный контакт. Клетки могут поболтать о своём, об одноклеточном, бухтеть что гормоны уже не те, а также договариваться и вместе держать форму.
Ну вот и всё что я знаю. Наверняка есть ещё что-то, что я не знаю или упустил, можете дополнить в комментариях.
