"Интересно, что это так бумкнуло?" (Пятачок)
У меня тут инфузория лопнула... А чтобы смерть этого милого существа не была напрасной – выкладываю видео, которое удалось заснять. Наблюдать за одноклеточными очень познавательно: сразу лучше понимаешь себя любимого, собранного из тридцати триллионов подобных живых существ. В данном случае, на примере инфузории, воочию показано, как могут погибнуть и наши с вами клетки. Подробный рассказ под видео.
У клеток организма в арсенале множество способов уйти из жизни. Вот примерный список более-менее изученных:
Корнификация. Апоптоз внешний путь. Апоптоз внутренний путь. Аутофагия. Лизосом-зависимая гибель. Аноикис. Некроптоз. Пироптоз. Нетоз. Митотическая катастрофа. Партанатоз. Этноз (клеточный каннибализм). Некроз ч-з проницаемость митохондрий. Ферроптоз. Митоптоз. Иммуногенная гибель. Некроз. Онкоз.
Насколько нелепые названия, настолько удивительные механизмы под ними скрываются. Но для простоты понимания весь список можно разделить на две категории: смерть запрограммированную, активную (клеточный суицид) и незапрограммированную, пассивную (несчастный случай). На видео выше произошел несчастный случай: клетка такого точно не программировала - она погибла (возможно, может и нет - вскрытие не проводилось:) от недостатка кислорода, так как прослойка воды между стёклами образца получилась слишком тонкая. В науке это называется - онкоз, в быту - инфузория задохнулась.
Ладно, задохнулась. Но с какого перепугу она так взорвалась? Давайте разберёмся.
У нас для дыхания развился сложный орган - лёгкие. Клеткам же (и нашим тоже) для этого специальных приспособлений не нужно: растворённый во внеклеточной среде кислород свободно поступает прямо через оболочку путём диффузии; можно сказать, что клетка дышит всей поверхностью. Кислород нужен для окисления глюкозы (и других питательных молекул) в митохондриях - энергетических станциях клетки. При этом образуется вода, углекислый газ и АТФ – универсальная энергетическая валюта всех живых клеток. Есть и другие, бескислородные способы раздобыть АТФ, но они являются вспомогательными, так как вариант с кислородом в разы более эффективный (попробуйте не дышать и сразу поймёте, насколько). То есть, дефицит кислорода – равно дефицит энергии у клетки, а значит непрерывно идущие процессы жизнедеятельности замедляются вплоть до остановки.
В данном случае у пресноводной инфузории от недостатка энергии замедлилась работа сократительных вакуолей. Эти структуры (они выглядят как периодически «подмигивающий» пузырёк на видео), собирают и выкачивают из инфузории лишнюю воду, являясь у одноклеточного чем-то типа наших почек. Дело в том, что инфузории (как пресноводные так и морские) поддерживают гиперосмотичность своей внутренней среды по сравнению с внешней. Так как внутри клетки концентрация определённых ионов и белков выше, чем снаружи, внутрь клетки по закону осмоса постоянно поступает вода (молекулы воды хоть и медленней, чем кислород, но "просачиваются" сквозь поверхность клеток). От лишней воды необходимо избавляться.
Похоже, что по причине недостатка кислорода (читай – энергии), "почки" нашей инфузории не справились с работой - клетка стала набухать от поступающей внутрь воды (обратите внимание, какая инфузория стройная в начале видео, и какая раздутая в конце). Ну, а потом микробину злая вода буквально разорвала изнутри. Пищеварительные ферменты, которые находились в пузырьках (лизосомах), излились наружу и завершили дело частичным "самоперевариванием".
Подобная смерть от гипоксии может произойти и с нашими клетками. Только вместо сократительных вакуолей у них, в виду нехватки "бензина - АТФ," отрубаются ионные насосы, расположенные на оболочке. Эти насосы, перекачивая туда-сюда определённые ионы (натрий, калий, кальций, хлор и др.) поддерживают необходимую концентрацию и качественный состав ионов внутри клетки, что позволяет ей, помимо всего, держать форму - не сморщиваться или не лопаться. Если эти чудо-насосы отрубаются, внутри клетки образуется гиперосмотичная среда (в основном из-за лишнего натрия) и туда тоже, как в случае с инфузорией, начинает активно переть вода. Ну, а дальше – как вы уже видели, получается большой Бада-бум.
Онкоз можно назвать частным случаем некроза. Гибель, при которой цитоплазма и органеллы клетки так эффектно разлетаются во все стороны - не лучший вариант для организма. Тем более, когда это происходит массово. Из лопнувших клеток в межклеточную жидкость попадают вещества (ферменты, белки), которых там быть не должно. Ферменты могут травмировать соседние клетки или повредить структуры межклеточного матрикса; запускается процесс местного воспаления с привлечением иммунных клеток. Макрофаги М2 за такую неаккуратную смерть кроют трёхэтажным матом - им же придётся весь этот апокалипсис прибирать (про Макрофагов тут: Война миров )
Чтобы никого не травмировать, не провоцировать воспаление и не докучать макрофагам, есть у наших клеток гораздо более аккуратный и достойный вид смерти - апоптоз. С помощью апоптоза (программируемого суицида) добровольно и никому не мешая, с честью уходят из жизни старые, не подлежащие "ремонту" или зараженные клетки. А вот раковые клетки, кстати, умеют незаконно от апоптоза уклоняться.
Видео моё, фото тоже. Ручная микроба тоже моя. Была.
Кстати, за неё сильно не переживайте: где-то, бодро работая ресничками, у меня в баночке плавает её абсолютно идентичный клон. И не один:) Штук тридцать.
Про апоптоз статья тут: https://dzen.ru/media/id/623ff85fd08b342d1f0e70be/kak-umiraiut-kletki-chast-vtoraia-6376006236a90162df600ecd
