Komórka - cud natury

[pio91]

Pozwoliłem sobie skopiować tą wypowiedź z innego forum, jest trochę przydługa ale ciekawa:

Gdybym miał wybierać, który z cudów natury zasluguje na największy podziw, nie zastanawiałbym się ani chwili. Statuetkę otrzymuje:

Komórka

Wynalazek, który przekracza wszystkie ludzkie możliwości projektowe. Nawet najprostsze z komorek to niebotycznie skomplikowane i precyzyjne urządzenia biochemiczne. Aby zbudować podstawową komórkę drożdży, należałoby posłużyć się liczbą elementów wystarczajacą do złożenia boeinga, zminiaturyzować je na tyle, aby pomieściły się w kuli o średnicy 5 mikronów, a na koniec zmusić do replikacji.
Komórka drożdży jest jednak bardzo prostą konstrukcją w porównaniu z komórką ludzką, czy inną zwierzęcą. Różne źródła różnie podają liczbę wszystkich komórek składających się na człowieka. Są to wszakże biliony, a nawet biliardy, zroznicowane na kilkaset typów różniących się pod wzgledem ksztaltu i funkcji. W większości są minimalne, ale niektore rozciągają sie na metr. Rozpiętosć rozmiarów jest niezwykła, o czym najlepiej przekonac się obserwując wizualizację zapłodnienia komórki jajowej przez plemnik, mniejszy od niej 85000 razy. Przeciętna średnica komórki to zaledwie 20 mikronów, ale mimo to miesci ona wystarczająco wiele podzespołów zbudowanych niekiedy z milionów cząsteczek (jak mitochondria), aby przyprawić hipotetycznego obserwatora o potężny zawrot głowy. Wewnątrz jest ciasno, panuje ciągły harmider i nieustanny tłok. To naprawdę koszmarne miejsce, przy którym najbardziej wydajna i zmechanizowana fabryka to oaza spokoju. Nie istnieje tu pojęcie góry i dołu, bo grawitacja nie odgrywa w tej skali roli. Nie ma żadnego pustego obszaru, chocby o rozmiarach atomu. Wszędzie i zawsze coś się dzieje, głównie za sprawą energii elektrycznej. Jesteśmy ogniwami elektrycznymi, a nie porażamy się wzajemnie, ponieważ wszystkie elektryczne procesy w nas zachodzą w bardzo małej skali rzędu 0,1 wolta, na odległościach mierzonych w nanometrach. W przeliczeniu na metr pola elektryczne w komórkach są jednak silniejsze niż w rdzeniu błyskawicy.

Załózmy, że przeciętna komórkę powiększono tak, ze stała się kulą o średnicy kilometra. Atomy miałyby rozmiary ziaren fasoli, a kształt całości nadawałby rozbudowany układ dźwigarów zwany cytoszkieletem. Gdybyś mógł w jakiś sposób dostać się do środka, narazilbyś się na nieustanne bombardowanie ze wszystkich stron, tysiące razy na sekundę, przez miliony obiektów o rozmiarach piłki do kosza, samochodu, lub czegoś pomiędzy nimi, pędzacych we wszystkich kierunkach jak pociski. Nawet dla stałych lokatorow nie jest tam bezpiecznie. Każda nic DNA jest atakowana co 8,4 sekundy 10 tysięcy razy dziennie przez różne chemikalia i inne czynniki, które wpadają na nią lub przelatują na wylot. Uszkodzenia są natychmiast naprawiane.
Białka wirują, pulsują i wpadają na siebie do miliarda razy na sekundę. Enzymy ( też białka) wykonuja tysiąc zadań na sekundę, a wszystko dzieje sie przy zawrotnych prędkościach. Molekularny świat z koniecznosci pozostaje poza mozliwościami naszej wyobraźni, na skutek ogromnej prędkości, z jaka wszystko w nim się dzieje (de Duve). Przeciętna komórka zawiera 20000 róznych typów białek, z których około 2000 jest reprezentowane przez co najmniej 50000 pojedynczych cząsteczek. Oznacza to co najmniej 100 milionów cząsteczek białek w każdej komórce.Oprócz nich niezliczone rzesze innych struktur lizosomów, endosomów, rybosomów, ligandów, peroksymów i innych, wykonujacych powtarzające się funkcje pozyskiwanie energii, budowa struktur, usuwanie odpadów, odbieranie i wysyłanie wiadomości, obrona przed intruzami i ciągłe naprawy. Mitochondria to komórkowe elektrownie produkujące ATP, nasze bateryjki., w liczbie miliarda molekuł na komórkę. W ciągu dwóch minut wszystkie one zostają rozładowane i zastąpione przez następny miliard. Kazdego dnia zużywamy ilość ATP osiagającą połowę masy naszego ciała.
Te cudowne maszynerie umożliwiaja odczuwanie przyjemności i pozwalają myśleć. Wspierają, gdy się stoi, biegnie i tańczy. Pamiętają,aby poczuć głód w odpowiednim momencie i nagradzają poczuciem sytości, kiedy go zaspokoić. Pilnują, aby włosy rosly, a uszy były nawoskowane. Dbają o mózg. Rzucają się do walki z patogenami, na śmierć i życie. Zajmują się wszystkimi aspektami naszego życia, a kiedy trzeba, umierają dla nas popelniając samobójstwo. Większosć komórek żyje nie dłużej niż miesiąc, ale są i odstępstwa od reguły. Komórki watroby moga przetrwać całe lata., mózgu - tak dlugo jak ich właściciel.W momencie narodzin mózg składa się ze 100 miliardów komórek i więcej nie będzie. Pojedyncze elementy wszystkich komórek, takze mózgowych sa jednak stale odnawiane, tak więc nawet najdrobniejszy fragment ludzkiego organizmu nie jest tym samym co dziewięć lat wcześniej. Zaprogramowane samobójstwo komorki nosi nazwę apoptozy. Codziennie gina dla nas w ten sposób miliardy z nich, a inne miliardy usuwają resztki. Przypadek buntu zdarza sie co chwile, ale szereg systemów alarmowych i zabezpieczających w porę ingeruje, doprowadzając do czegoś w rodzaju samobójstwa na rozkaz. Raz na 100 milionów miliardów podzialów wszelkie systemy ochronne jednak zawodzą, wtedy mamy do czynienia z nowotworem. Rak to niefortunny wypadek przy pracy.
Komórki egzystuja w stanie permanentnej komunikacji z innymi komórkami. Nieustannie monitorują liczny szeroki strumień informacji, prawdziwej kakofonii sygnalów , ze wszystkich zakątków ciała. Instrukcje, zapytania, poprawki, uaktualnienia, wolania o pomoc, rozkazy, zlecenia, nakazy smierci. Posłańcami międzykomorkowymi sa hormony. Sterowanie i wspólpraca, która nie podlega żadnej odgórnej regulacji, żaden myslowy proces nie towarzyszy sprawnemu funkcjonowaniu wszystkich fabryk razem i każdej z osobna. To się po prostu samo dzieje. Tak gładko, tak powtarzalnie i tak niezawodnie, ze nie musimy zaprzątać sobie tym głowy i nawet o tym nie myslimy. Kazda z komórek dokładnie wie, jaka jest jej funkcja w chronieniu i podtrzymywaniu przy życiu. Co więcej, zna takze role wszystkich innych komórek. Nie masz sekretów przed swoimi komórkami. I nie musisz im przypominać o obowiązkach. Jesli trzeba, znajdą miejsce na dodatkową nieoczekiwaną porcję kwasu foliowego i wyreguluja poziom ATP. Zrobia za ciebie wszystko, co trzeba, a ty nie musisz im dziekować wystarczy abyś skupił się na przekazywaniu genow i całej związanej z tym otoczce.

To najwspanialszy z cudów natury.


Ani przez chwile nie wahałem się, jaką konwencję opowieści o komórce wybrać. Bill Bryson okazał sie być bezkonkurencyjny ze swoją książką Krótka historia prawie wszystkiego".