Ответ на пост «Изображение человеческой клетки»

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.

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

Начнём с основного - с ядра. Вся нижняя часть (голубого цвета) это ядро клетки. В нём находится ДНК:

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

Не все участки ДНК одинаково полезны (и делают что-то), всё неиспользуемое наматывается на специальные белки, которые называются гистонами:

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

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:

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

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.

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

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:

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

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:

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

Микротрубочки - трубочки потолще, вдоль них происходит перенос веществ в клетке:

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

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:

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

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:

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

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:

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

Эндосома служит чем-то типа усилителя сигнала.


Ну и ещё несколько деталей.


Вот эта красивая штучка - апоптосома, управляет роскомнадзором клетки. Запускает распад.

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

На видеоролике от тех же wehi.edu.au можно посмотреть как работает апоптоз, начиная от сигнала полученного от имунной клетки, и до самоуничтожения:

Митохондрия:

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

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.

Ответ на пост «Изображение человеческой клетки» Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор, Видео, Ответ на пост, Длиннопост

Ну вот и всё что я знаю. Наверняка есть ещё что-то, что я не знаю или упустил, можете дополнить в комментариях.

Показать полностью 14 5

Изображение человеческой клетки

Изображение человеческой клетки Клетка, Человек, Опыт, Фотография, Twitter, Наука, Ученые, Повтор
Показать полностью 1
Отличная работа, все прочитано!