Книга: В поисках волшебной таблетки. Научно-популярная сказка
Назад: Глава 2 Из чего состоят живые существа?
Дальше: Глава 4 Что такое гены?

Глава 3
Из чего состоят клетки?

Спойлер: клетки состоят из органелл (маленьких органов), каждая из которых выполняет какую-то определенную функцию.
– По форме и размеру все клетки разные. Но если мы посмотрим на них под микроскопом, то увидим нечто напоминающее… – Тут Змей задумался. Оглядевшись вокруг себя, он заметил на столе Владимира Алексеевича блюдце, на котором лежало несколько нарезанных кусков черного хлеба.
– Смотри! Давай я попробую объяснить тебе, что такое клетка, на примере куска хлеба.
Змей протянул свой длинный хвост, взял один кусок и положил его перед хомяком.
Хомяк засуетился и стал маленькими лапками выковыривать мякиш из хлеба, не забывая время от времени засовывать кусочки себе за щеки.

 

 

– Ты мякиш-то весь не ешь, нам он еще понадобится.
Через несколько минут перед Хомяком и Змеем лежала квадратная полая корка хлеба, а мякиш аккуратной кучкой был сложен рядом.
– Примерно так будут выглядеть клетки под микроскопом. Форма и содержимое могут меняться в зависимости от выполняемых задач, но, чтобы тебе было проще понять, давай я не буду усложнять и расскажу, из чего состоит некая усредненная клетка. А для этого воспользуемся нашей «хлебной моделью». И да, конечно же, клетки не плоские, они скорее объемные, похожи на фасоль или воздушный шарик. Только маленькие.
– Так, значит, примерно это и есть клетка? Вроде бы это не так сложно…
– Нет, это лишь каркас. Фундамент клетки. Вот видишь корку хлеба – это мембрана клетки. Можно сказать, ее кожа. По аналогии с твоей кожей она защищает клетку от внешнего воздействия. Также она пропускает в нее нужные клетке вещества и выпускает отходы.
– Так, значит, у клетки есть кожа. Она же мембрана – какое слово непривычное. Что дальше?
– Теперь возьми кусочек мякоти хлеба, слепи из него несколько шариков и положи внутрь корки.
Хомяк послушно выполнил задание.
Змей внимательно посмотрел на то, что получилось. Выбрал комок мякиша побольше и хвостом подвинул его в центр «клетки».
– Этот шарик побольше – ядро клетки. Самый главный ее орган. Или органелла (так называются органы клетки). В ней хранятся гены. О них мы поговорим с тобой позже. Пока тебе нужно уяснить одну важную вещь: гены – это очень важно. Они определяют тебя, твоих детей, детей твоих детей и так далее. Поэтому они хранятся в надежном месте – в ядре клетки. Люди почему-то называют гены, используя 3 буквы – ДНК. По сути, ядро клетки – это кабинет директора на заводе. Все приказы, распоряжения и инструкции другим частям клетки определяются ядром. Как именно – я расскажу тебе немного позже, когда объясню, что такое гены.
– Так, хорошо, а что собой представляют остальные шарики?
– Я думаю, нет большого смысла рассказывать тебе о всех органеллах. Поэтому давай остановимся на самых (на мой взгляд) важных.
– Хорошо, так будет проще, – повеселел немного Хомяк.
– Итак, для того чтобы клетка функционировала, ей нужно топливо. Энергия. Эту энергию производят органеллы, которые называются митохондриями. Без них клетка просто не сможет работать. Так же, как на заводе есть столовая (где люди обедают), в клетке есть митохондрии. Они дают клетке необходимую энергию. Если закрыть столовую и не давать людям есть, завод очень быстро перестанет работать. Точно так же перестанет работать и клетка, если ее митохондрии погибнут.
– Как интересно. А что нужно делать, чтобы они работали лучше?
– К счастью, ничего. Но знать это полезно. Вторым по важности органом клетки являются рибосомы. На заводе, где люди делают машины, есть специальные станки. На них изготавливаются разные детали. Так как клетке тоже постоянно нужно что-то производить, ей для этого нужны станки. Этими станками и являются рибосомы. Получив команду из ядра, рибосомы начинают создавать какую-то деталь для нужд организма.
Короче, важно, чтобы ты понял, – клетки, это маленькие живые сущности, из которых состоят твоя кожа, мышцы, кости, органы и вообще все. Ты как бы слеплен из них. Каждая клетка что-то делает, выполняет какую-то функцию. У нас нет клеток, которые были бы бесполезны.
Забавно то, что на уровне нашего с тобой строения все очень продумано. При этом люди очень часто создают в своей жизни кучу бессмысленных вещей и делают столько же бессмысленных действий. Зачем они так делают? Я не знаю, видимо, им нравится. Но вот природа все сделала так, чтобы лишнего или ненужного не было. Думаю, если по этому же принципу настроить свою жизнь, – многие проблемы сразу уйдут сами собой.
Хомяк посмотрел на свои лапки и задумался.
– Что тебе не понятно?
– Вроде бы все понятно. Но есть вопрос. Вот смотри, если клетка, по сути, живая… то почему она не может жить просто свою жизнь, как ты или я?
– Интересно, что ты спросил. Дело в том, что такие клетки есть. Только называются они по-другому. Такие клетки-отступники именуются микробами. Ты слышал что-нибудь о микробах?
– Да, моя матушка рассказывала, что микробы живут на полу…
– Не совсем так. Но доля правды в этом есть, на полу действительно микробов больше, чем на столе. Но правда заключается в том, что микробы существуют повсюду. В воздухе, в воде, на полу, на потолке и даже внутри тебя.
– Внутри меня живут микробы?! – Мордочка Хомяка вытянулась от удивления.
– Не переживай, они не кусаются. В тебе живут только те микробы, с которыми уживается твой организм. Более того, в процессе эволюции вы настолько привыкли друг к другу, что, если из тебя их удалить, ты будешь чувствовать себя плохо. В общем, микробы – это самая мельчайшая часть жизни, полноценный организм, состоящий из одной клетки. Клетка-животное. Но ты гораздо сложнее, чем одноклеточные. Ты состоишь из миллиардов клеток, которые когда-то объединились, чтобы создать вот такого пушистого и вкусного красавца (хомяк на этом месте скривил кислую мину). Микробы-одиночки живут по тем же законам, что и ты, но все в их жизни куда проще. Им нужно совсем немного пищи, они размножаются делением, и все в мире с ними взаимосвязано. Например, когда я или ты умрем, именно микробы постепенно превратят наши останки в белки, жиры и углеводы. Которые послужат пищей для травы. А трава будет пищей для травоядных. А травоядные будут едой для хищников. Видишь, какое тонкое равновесие и как все взаимосвязано?
– А почему микробов больше именно на полу?
– Мда… Из всего, что я сказал, тебя интересует только это? Их больше на полу, потому что пол реже убирается. Ты не обращал внимание, как часто наши хозяева протирают стол, моют руки и как редко они моют полы?
– Да, действительно. Полы они моют нечасто. Один или два раза в неделю.
– Ну вот поэтому там микробов и больше – их не смывают.
– А зачем нужно смывать микробов? Они что, плохие?
– Нет, они не плохие. И не хорошие. Они просто живут своей жизнью. Но бывают ситуации, когда их жизнь мешает нашей. Есть микробы, которые начинают творить всякое бесчинство внутри нас. Не потому, что они злые, просто с их колокольни (ведь они очень маленькие) они даже не понимают, что делают что-то плохое. Просто живут. Но их жизнь внутри нас отравляет нашу жизнь и здоровье. И мы начинаем болеть.
– А нельзя им сказать, чтобы так не делали?
– К сожалению, у них нет ушей, чтобы услышать, глаз, чтобы увидеть, и мозга, чтобы осознать то, что они нам мешают иногда.
– Как же они живут без всего этого? Как они видят, куда им идти?
– Никак. У многих из них даже ног нет. Они выглядят как шарики. Но им это и не нужно. У них другие способы воспринимать окружающий мир.
– Какие?
– Ох, для такого маленького пушистого комочка ты очень любопытен. Точно не знаю, как, но они как-то чувствуют разные химические вещества. Но далеко не всегда им это и нужно. Их настолько много, они настолько маленькие, что пролезают куда угодно. Могут питаться почти всем, чем угодно. Им просто нужно оказаться на каком-то продукте питания, чтобы начать его поедать. Поэтому люди и хранят еду в холодильнике.
– А я думал, люди просто любят холодную пищу.
– Нет, холод действует на микробов таким образом, что они замерзают и перестают что-либо делать или умирают. Поэтому в холодильнике еда сохраняется дольше. А вот если вытащить еду из холодильника, ее тут же облепят микробы и начнут поедать, размножаться, и пища быстро испортится.
– У них что, есть крылья?
– Да нет у них никаких крыльев. Они просто находятся повсюду: в воде, земле, почве, воздухе, у тебя на лапах, у меня на хвосте. Считай, что мы купаемся в них.
– Какой ужас, что же делать? Ведь они начнут поедать нас?
– Ничего не делать. Они для нас неопасны. Потому что мы защищены от них кожей. Наши клетки-соратники, из которых мы состоим, покрыли себя защитным слоем, чтобы клетки-одиночки нас не съели.
– Но ведь у меня есть рот, глаза, уши и нос! Они же могут проникнуть в них?
– Могут. Но опасно это, только если в один момент микробов соберется слишком много. Обычно в естественных условиях такого не происходит. Если только ты не съешь какой-нибудь очень старый кусок мяса, оставленный на столе на неделю. Или наешься… не знаю… земли. Или воды из пруда напьешься. Короче – микробы опасны, когда их сразу много. Но просто в воздухе и даже на полу обычно их не так много, чтобы они представляли какую-то опасность.
– Так вот почему люди выбрасывают продукты в урну? Я слышал, как они называли такие продукты испорченными.
– Да, для них испорченный продукт – тот, который протух и в котором много микробов. Потому что пищеварительная система людей не позволяет переварить такую еду. Да и внешне она вызывает у них отвращение.
– А у тебя не вызывает?
– Мне тоже не особенно это нравится. Но это просто потому, что я такой, какой меня придумала природа. Эволюционно я не приспособлен к этому. Но есть такие животные, которые называются падальщиками. Они как раз любят тухлятину. Устройство их организма позволяет им питаться тухлым мясом и прочими испорченными продуктами. А еще они находят ее очень вкусной. Вот ты любишь тухлятину?
– Терпеть не могу!
– А они очень любят. Видишь – все относительно. Для одних живых существ что-то гниющее может пахнуть как фиалки. Это всего лишь настройка их мозга. Они не страдают, когда едят гниль, – им правда это нравится. А сделано все это не просто так. Это один из способов выживания. Если ты на многое не претендуешь, то приходится питаться падалью. Так придумала эволюция.
– Как это, «придумала эволюция»?
– А вот так. Мы все существа, которые получились в ходе этого процесса. Эволюция – это длительный процесс, в ходе которого эти самые одноклеточные организмы стали многоклеточными и постепенно превратились в животных: волков, обезьян, змей, хомяков и людей. А ведь когда-то мы все были микробами, – проговорил Змей с такой ностальгией в голосе, как будто он и вправду помнил то время, когда был микробом.
– Но как такое возможно? – округлил глаза Хомяк. – Как из одной клетки, которая живет себе и никого не трогает, могли получиться многоклеточные организмы, чьи клетки работают сообща?
– А вот для того, чтобы понять, что же такое эволюция и как такое возможно, сперва мне нужно объяснить тебе, что такое гены.
Комментарий
Все живые организмы состоят из мельчайших маленьких предприятий – клеток.
По аналогии с нами, но в более маленьком масштабе. Каждая клетка состоит из определенного набора органов (они называются «органеллы»). Например, у большинства клеток в человеческом организме есть ядро (не у всех). Это самая главная часть клетки. Потому что внутри ядер находятся гены (о них мы поговорим позже). Помимо этого, при ближайшем рассмотрении в клетках можно обнаружить такие органы, как:
• Мембрана, по сути – кожа клетки. Внешняя оболочка, которая удерживает все органеллы внутри, чтобы клетка не расплылась, как желе. А также мембрана защищает клетку от внешних воздействий.
• Цитоплазма – желеобразная жидкость, которой заполнена вся клетка. В цитоплазме плавают все органеллы.
• Ядро – главный орган клетки. Содержит генетический материал, который определяет то, что будет делать клетка и как она будет выглядеть, а также разные другие вещи. Также гены передаются от одной клетки к другой при делении.
• Митохондрии, или маленькие портативные электростанции, которые из полученных веществ продуцируют энергию. На этой энергии органеллы и сама клетка работают.
• Рибосомы – мини-заводы, которые создают белковые молекулы. Происходит это так – из ядра приходит нить РНК, которая передает информацию на рибосомы (как чертеж). По этому чертежу рибосомы создают белок, который покидает клетку и идет туда, куда требуется.
• Комплекс Гольджи – пузырьки, которые выводят из клетки отходы жизнедеятельности (какашки клеток).
• Эндоплазматический ретикулум – обширная сеть трубочек и карманов, синтезирующая углеводы, жиры, гормоны и т. п. Наравне с рибосомами – еще один мини-завод. По совместительству выполняющий еще и роль склада, куда может откладываться то, что в данный момент не нужно, но может пригодиться позже.
Всех возможных органелл, конечно же, больше. Причем у клеток, из которых состоят животные, свои органеллы. А у растений другие. Есть уникальные органеллы, которые встречаются только у растений, а есть те, которые есть только у животных. Но сами по себе клетки есть у всех живых организмов.
Причем органеллы представлены в клетке не в единственном экземпляре (кроме ядра). Клетка может содержать много рибосом, митохондрий и т. п. Это позволяет клетке без проблем поделиться на две, отдав каждой новой клетке половину органелл. Недостаток она достроит уже самостоятельно.
В целом клетка представляет собой настоящий микрокосмос, в котором есть свои законы.
Также в природе существуют одноклеточные микроорганизмы, которые не входят в состав многоклеточных. Можно сказать, что когда-то эволюция предоставила им выбор – войти в состав многоклеточных организмов или остаться одноклеточными, и эти ребята предпочли действовать в одиночку.
Такие клетки-единоличники называются микробами и играют важнейшую роль в круговороте жизни на нашей планете.
Назад: Глава 2 Из чего состоят живые существа?
Дальше: Глава 4 Что такое гены?