"Тело" клетки

Форма у клеток разная, но внутренняя анатомия у всех одинаковая. Почти вся полость клетки внутри оболочки заполнена протоплазмой. Она похожа на белок куриного яйца.

Шлейден, доказав, что все растения сложены из клеток, назвал их микроскопическими пузырьками с "растительной слизью". Чуть позже ботаник Моль дал этой первородной слизи имя протоплазмы.

Протоплазма - тело клетки, и тело не простое, а очень сложно устроенное. До сих пор его структура до конца не понята. Разные участки протоплазмы имеют консистенцию и простого раствора, и коллоидного студня.

Каких же веществ это растворы? Прежде всего белков - их в протоплазме 10-20 процентов, жиров 2-3 процента. А сахара - лишь сотая часть. И столько же нуклеиновых кислот и других веществ. Ну а остальные 76-86 процентов принадлежат, конечно, воде. На одну молекулу белков в протоплазме приходится 18 тысяч молекул воды. Почему так много воды - вполне понятно. Ведь все реакции в клетке протекают в водных растворах. Вода, можно сказать, основной носитель жизни.

Старые ученые с препаратами в руках доказывали, что структура протоплазмы ячеистая, другие говорили - зернистая, третьи - фибриллярная, то есть нитчатая. Все они были правы, и все ошибались.

Протоплазма - очень подвижная система. И в переносном и в буквальном смысле. В зависимости от функционального состояния, возраста, внешних воздействий клетка выглядит по-разному. Кроме того, протоплазма всегда в движении, в движении механическом. Она течет в пространстве, замкнутом оболочкой, увлекая с собой в вечной карусели все мелкие органы клеточного тела.

Клетки стебля кукурузы (увеличены в 180 раз).

Почти во всех живых клетках в центре протоплазмы лежит более плотное, круглое, овальное, четковидное, подковообразное либо иной формы тельце. Это и есть знаменитое ядро клетки, о котором мы уже не раз упоминали и значение которого столь велико во всех явлениях жизни. В нем, в особых тельцах, называемых хромосомами, скрыты вещества, которые управляют развитием организма.

В клетках животных и некоторых низших растений еще в прошлом веке были открыты центриоли, едва заметные блестящие тельца, и так называемый аппарат Гольджи. Его нашли только у животных. Назначение этого странного органа еще толком неясно.

Итак, протоплазма, ядро, оболочка, центриоли и аппарат Гольджи - вот основные микрочастицы, которые удалось обнаружить в обычный оптический микроскоп в атоме жизни - живой клетке.

Лучшие оптические микроскопы дают увеличение в 2 тысячи раз. Большего требовать и нельзя, потому что, сколько бы их ни усовершенствовали, частицы меньше двух десятых микрона останутся невидимыми. Все дело в природе света, который мы пропускаем через оптические системы микроскопа. Физики доказали, что при любой конструкции увеличительного прибора в лучах видимого света можно разглядеть предметы или их детали не более крупные, чем треть длины световой волны. То есть примерно около двух десятых микрона.

В 1932 году немцы Кюлл и Руски изобрели электронный микроскоп. В нем вместо стеклянных линз - электромагнитные, а вместо света течет поток электронов. Предметы, которые хотят увидеть, рассматривают на экране, похожем на экран телевизора. Длина волны движущихся в вакууме электронов в 100 тысяч раз короче световой. Поэтому электронный микроскоп дает полезное увеличение в 300 тысяч раз.

И вот, вооружившись электронным микроскопом, биологи стали искать и нашли в клетке еще несколько важных ее органов, или, как говорят, органелл, которые прежде были заметны лишь в виде точек либо совсем не видны. Теперь же не только сами сверхмалые частицы жизни, но и внутренняя их структура стали доступны наблюдению.

Митохондриями назвали эти поперечнополосатые тельца. Они есть во всех клетках. И не в малом числе: обычно их около тысячи или несколько тысяч. Роль митохондриев очень ответственна. Они "энергетические станции" жизни. Без них клетка мертва и бездеятельна, как машина без горючего. Митохондрии преобразуют энергию химических связей в энергию жизни. Без шума, без перегрева и без давления сжигают митохондрии топливо жизни и в удобных "расфасовках" передают заключенную в нем энергию другим органеллам клетки. И те оживают, получив горючее.

В энергетических установках, созданных человеком, все не так: там грохот машин, жар печей, громады труб.

"Пламя", которое пылает в митохондриях, не жжет. Работают они бесшумно и очень продуктивно: более 50 процентов энергии окисленного топлива идет на полезные дела, совершающиеся в клетке. В технике нет ни одной машины, которая работала бы с такой отдачей, с таким высоким коэффициентом полезного действия. Обычно лишь одну треть тепловой энергии горючего удается людям превратить в своих машинах в полезную работу.