Живая клетка - шедевр микромира

Поколения мудрецов из самой глубокой древности искали основу жизни – какую-то особую частицу, кирпичик, крупинку, в общем, что-то такое существенное из чего и слеплен весь живой мир.
Эта основа явно существовала, но была такой крошечной, невидимой глазу, что долгое время жила лишь в воображении философов. И чего только про нее не придумали философы!
Наконец, когда ученые вооружились необходимыми приборами, они увидели эту чудесную основу – живую клетку.
Мы генетически запрограммированы на убеждении, что прочно можно строить только из твердых, безжизненных материалов. А природа потому и получилась живой, что возникла на саморастущей живой основе.
Под микроскопом живая клетка выглядит мягкой каплей, но в ней заложено совершенно парадоксальное обеспечение прочности – за счет внутреннего бесконечного движения всех элементов связующей системы.
Такая основа оказалась настолько прочной и универсальной, что благополучно существует на всей земле, от полюсов до экватора и создает любые формы жизни от гигантов до микроскопических букашек.
Крошечная живая клетка выполнена с такой изощренностью, что проникновение в ее суть, в ее внутреннюю механику так же бесконечно, как и познание всей громады мира.
Это вообще удивительная особенность мироздания – все его элементы, от мельчайших до необъятных, беспредельны по своему строению.
В 2013 году трое ученых, работающих в США, получили Нобелевскую премию за исследования живой клетки. Собственно, они никоим образом не коснулись самой клетки, ничего в ней не изменили и ничем не дополнили, они лишь смогли понять и объяснить принцип работы одной из множества функций живой клетки, ее транспортную систему.
Каждая клетка представляет собой сложную фабрику, которая производит молекулы и отправляет их в особых упаковках – так называемых «пузырьках».
Так вот, ученые обнаружили молекулярные принципы, которые управляют поставками этого груза в определенное место и в нужное время.
Напомним самим себе, что «фабрика» - это крошечная часть живой клетки, которая сама имеет общий размер 0,1-0,25 тысячной доли миллиметра. И, например, новорожденный ребенок состоит из двадцати с двенадцатью нулями клеток.
Сколько же этих крошек потребовалось, чтобы сложить весь живой мир Земли? Причем, именно живой, постоянно меняющийся, гибнущий и возрождающийся вновь.
Для выполнения такой глобальной задачи живая клетка обладает совсем уж таинственным и волшебным свойством: постоянным и автоматическим делением одной клетки на две новые, совершенно одинаковые и самостоятельные.
Это как, если бы вы родили одного ребенка, а утром бы обнаружили в кроватке близнецов, а на следующее утро – четверых детей, и так далее, до полного заселения дома, города и всей земли.
Вот так и живая клетка, трудолюбиво и безостановочно удваиваясь, наполнила жизнью всю планету Земля.

Для упрощения разговора о живой клетке воспользуемся самой доступной информацией – школьным учебником биологии.
Клеточная теория была окончательно признана еще в 1839 году и, тем не менее, до сих пор нет ее однозначной формулировки и в учебнике, что в общем-то совершенно небывалый случай, приведено пять определений живой клетки.
Выявлять их тонкости – долгая история, поэтому воспользуемся только первой формулой:
«Клетка – это элементарная живая система, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению».
Отметим еще один факт: в школьном учебнике, где нужно постараться рассказать обо все, поэтому лимит каждой информации строго дозирован и, например, раздел «Человек» занимает 40 страниц текста, на разбор понятия «Живая Клетка» отведено 50 страниц.
Каждая клетка – это многофункциональный комплекс, в котором перерабатываются химические элементы и органические вещества, в том числе такие важнейшие, как белки и углеводы. А в результате у человека укрепляется скелет, растут мышцы, работают системы кровообращения, питания и выделения отходов. Человек движется, разговаривает и вообще живет.
А еще в состав каждой клетки входят молекулы ДНК и РНК со всем своим генным хозяйством, определяющим наш внешний вид и внутреннее строение, наше будущее и настоящее.
В своей популярной книге «Геном» биолог Мэтт Ридли предлагает представить, что «… геном – это поваренная книга:
- книга состоит из 23 глав, называемых хромосомами,
- каждая глава содержит тысячи «рецептов» белков, называемых генами,
- текст каждого рецепта состоит из «абзацев», называемых экзонами, которые прерываются не относящимися к рецепту «рекламными баннерами» - интронами.
- текст «рецептов» написан «словами» - кодонами,
- каждое «слово» состоит из «букв» - нуклеотидов.
В книге нашего генома миллиард «слов»… в 800 раз больше, чем в Библии».
Такой огромный объем информации содержится в каждой клетке нашего тела.
Клетка знает о нас все. Проблема только в том, как открыть эту книгу, и тогда мы сможем себя лечить, улучшать отдельные органы и даже копировать себя или любое животное по одной из его клеток. И опыты в этом направлении – клонировании  животных – уже ведутся и есть успехи.
Совершенно поразительна запасливость клетки. Так одним из продуктов химической лаборатории, встроенной в клетку, являются аминокислоты. Клетка может производить 64 их вида, а синтезирует только – 20. Остальные пока не нужны, но возможности их вырабатывать заложены.
Так же и при расшифровке генома было установлено, что реально для кодирования белков используется 20-25 тысяч генов из их наличного количества в 60-80 тысяч. То есть клетка имеет огромные дополнительные потенциалы для непонятных нам пока целей.
В общем, размеры живой клетки и размах ее деятельности лежат за гранью наших реальных представлений. Это какой-то другой, непостижимый уровень творчества, который мы рассматриваем в микроскоп с любознательностью школьника и получаем, как уже говорилось, награды всего лишь за догадки о том, как там все происходит.
Мы изучаем результат виртуозной работы по доведению сложнейшего комплекса до непостижимой микроскопичности и автоматическому его размножению в идеальных копиях.
По нашим понятиям природа расщедрилась на неимоверные расходы, штампуя самый сложный образец живой клетки. Нам-то, таким экономным, кажется, что можно было бы и подешевле: одна супер клетка, а вокруг сотня попроще.
Но оказывается, что цель все же оправдывает средства, потому что результат абсолютно триумфальный – безаварийное, бесперебойное течение жизни в продолжении миллиардов лет.
Как же возникла биология среди сплошной физики и химии? Ну и, конечно, постоянный вопрос – зачем?
Наша наука не в состоянии повторить или создать какое-либо подобие живой клетки. Она остается одним из идеалов, высшим творческим достижением ее создателей.