Компартменты клеток и разделение труда. Единицы измерения клетки.
Эукариотические клетки крупнее прокариотических и более сложно устроены, в них больше различных органелл. Нередко эукариотические клетки сравнивают с фабрикой, где каждая машина и каждый рабочий выполняют свою работу, но все это вместе служит некой единой цели.
Более высокая эффективность достигается здесь за счет «разделения труда». В клетке каждая органелла выполняет свою особую функцию, определяемую ее структурой и ее биохимическими потенциями.
Митохондрии, например, играют роль «силовых станций клетки» — они поставляют энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ), который синтезируется в процессе дыхания. Специфическое строение митохондрий позволяет им делать это весьма эффективно.
Клетка, будучи единым целым, тем не менее фактически разделена на отдельные отсеки, или компарменты.
Нередко такую компартментализацию обеспечивают клеточные мембраны. Большинство органелл окружено мембранами. Эти мембраны выполняют ту же функцию, что и плазматическая мембрана, регулирующая обмен химическими веществами между клеткой и ее окружением; благодаря этим мембранам в каждой органелле сохраняется свой собственный уникальный набор химических веществ и протекают особые, свойственные только ей химические реакции. Электронный микроскоп предоставил возможность ознакомиться с более тонкой структурной организацией клетки, о чем мы будем говорить в соответствующей статье.
Единицы измерения клетки
Прежде чем перейти к рассмотрению отдельных структур клетки, полезно вспомнить, что клетки чрезвычайно малы, и перечислить те единицы измерения, которыми мы будем пользоваться при их описании. Наиболее часто употребляемые для этой цели единицы измерения сведены в таблице.
На рисунке изображены бактерии на кончике булавки, диаметр которого составляет около 100 мкм (мкм — буквенное обозначение микрометра). Нижний предел того, что еще в состоянии различить невооруженный глаз человека, — 50—100 мкм. Самый тонкий волос на теле человека имеет диаметр около 30 мкм. Размер эукариотических клеток очень сильно колеблется (самые крупные клетки водорослей достигают в диаметре 50 мм!), но в среднем диаметр животных клеток равен приблизительно 20, а растительных — 40 мкм.
Средний диаметр митохондрий и бактерий равен 1 мкм (это полезно запомнить как удобную меру для сравнения). Мельчайшие клеточные органеллы рибосомы — имеют в диаметре около 20 нм. Диаметр нити ДНК равен 2 нм, а самого маленького атома (атома водорода) — 0,04 нм.
