СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
генетика, строение клетки

Новости

Клетки микоплазмы и атомы могут быть даны в одном масштабе

На основании всех вышеизложенных соображений минимальный диаметр живой клетки следует принять равным 500 ангстремам. В сухой массе такой клетки будет насчитываться около 1,5 миллиона атомов. Соединяясь в группы примерно по 20 единиц, они образуют около 75 000 аминокислот и нуклеотидов. А из этих «кирпичей» строятся макромолекулы метаболического и репродуктивного аппарата клетки. В каждой из таких огромных молекул содержится приблизительно 500 таких «кирпичей»; следовательно, в клетке должно присутствовать до 150 макромолекул. Эта гипотетическая клетка будет до крайности уязвимой; ее способность к успешному воспроизведению всегда будет стоять под угрозой из-за беспорядочного теплового движения ее компонентов.

Самый мелкий живой организм, найденный в природе,— это элементарное тело М. laidlawii. Его диаметр — 0,1 микрона, или 1000 ангстремов,— лишь в два раза превышает размер гипотетической клетки, конечно, масса ее в восемь раз больше; расчеты, сделанные на основании наблюдаемых величин плотности, показали, что в ней может содержаться 1200 макромолекул. Это безусловно заниженное число; поскольку клетка М. laidlawii в течение своего жизненного цикла значительно увеличивается в объеме, нельзя считать, что 1200 макромолекул в действительности составляют все биохимическое оборудование клетки. Клетка М. gallisepticum имеет диаметр 0,25 микрона, т. е. она лишь в пять раз больше гипотетической клетки; однако эта клетка заключает в себе автономную систему обмена веществ и воспроизведения. На основании химического анализа нам удалось установить, что вся эта система содержит немногим менее 20 000 макромолекул (рис. 6).

И все-таки это слишком мало для осуществления всех сложных биохимических процессов, из которых складываются жизненные процессы клетки. Действительно, доля макромолекул, приходящаяся на обеспечение генетической функции, несоразмерно мала в свете стоящих перед ней задач. ДНК составляет всего 4% сухого вещества клетки; в таком случае ее общий молекулярный вес будет равен 45 миллионам. На основании современных представлений о генетическом кодировании можно подсчитать, чтоколичество ДНК, соответствующее молекулярному весу в 1 миллион, содержит информацию для синтеза всего одной молекулы фермента. Следовательно, в М. gallisepticum генетического материала достаточно лишь для того, чтобы закодировать те 40 ферментов, которые мы за это время определили, плюс еще несколько. Этого явно недостаточно, таккак для нормального функционирования клетки требуется по меньшей мере 100 ферментов. Не исключено, правда, что в очень маленьких клетках ферменты менее специфичны и, следовательно, более многосторонни в своем действии, чем ферменты крупных клеток. Возможно также, что нам придется пересмотреть современные представления о характере кодирования информации в генетическом материале.

Существование мельчайших клеток ставит перед наукой весьма важные вопросы. Если эти клетки действительно устроены проще, чем другие,то они могут многое сказать нам об основных механизмах клеточных процессов. Если они, наоборот, так же сложны с функциональной точки зрения, как и другие клетки, то перед нами встает важнейший вопрос: каким образом такая функциональная сложность может определяться столь малым количеством генетического материала?

 

TBegin-->Клетки микоплазмы и атомы могут быть даны в одном масштабеTEnd-->

Рис. 6. Клетки микоплазмы и атомы могут быть даны в одном масштабе: элементарное тело микоплазмы всего в 1000 раз больше атома водорода.

Разработка web-studio, ©-2012.
при использовании материалов с сайта гиперссылка на источник обязательна.
Яндекс.Метрика