Наука изучает большое количество объектов, которые можно классифицировать как очень-очень маленькие. Поэтому, когда учёные говорят о размерах атома, молекулы или клетки, как правило, они просто группируют их по размерам, и это действительно очень маленькие частицы.
В этой статье я хочу объяснить, что существует огромная разница в масштабах этих размеров. Я надеюсь, это поможет вам понять, насколько сложным может быть клетка и как в ней происходят все процессы. Как она вообще может быть живым организмом или частью живого организма.
Итак, на картинке выше у нас молекула воды. Атом кислорода изображен красным и желтым цветом. Два связанных с ним атома водорода изображены серым и фиолетовым. Все это составляет приблизительно 0.275 нанометров (нм).
Давайте вспомним, что один нанометр - это миллиардная часть метра. И если вы захотите представить себе этот размер, то он будет равняться 1 миллионной миллиметра. Достаточно сложно представить себе этот масштаб. Мы понимаем, насколько мал миллиметр, но в то же время представить себе его миллионную часть достаточно трудно. Она выходит далеко за пределы моей возможности представления.
Теперь давайте рассмотрим молекулу белка - гемоглобин. Его ширина составляет около пяти нанометров (5 нм). Он выглядит довольно маленьким, и, конечно, вы сразу захотите отнести его к разряду очень маленьких объектов. Но обратите внимание, он намного больше, чем молекула воды. Если бы молекула воды также находилась рядом, то выглядела как небольшая точка.
И так, даже когда мы переходим от чего-то простого, вроде молекулы воды, к молекуле белка, то с увеличением размера усложняется и строение.
Теперь давайте посмотрим на следующую модель. Здесь у меня изображен вирус. Это ВИЧ-вирус - вирус иммунодефицита человека. Один из самых больших вирусов. Его диаметр составляет примерно 120 нанометров (120 нм). Если бы мы нарисовали белок гемоглобин в том же масштабе, как мы нарисовали этот вирус, то это была бы небольшая точка. Не говоря уже о молекуле воды, которую мы не сможем увидеть в данном масштабе. Но это все еще невообразимо мало.
Теперь давайте перейдем к следующей картинке. Здесь у меня есть рисунок т-клетки. Все синие на рисунке - это одна из т-клеток. А то, что нарисовано желтым цветом - это вирусы ВИЧ, расположенные рядом с этой т-клеткой. Вирусы ВИЧ используют эти клетки для того, чтобы создать новые копии вируса.
Вы уже, конечно, сразу видите на этой картинке, насколько мал вирус ВИЧ по сравнению с реальной т-клеткой. Каждая из этих маленьких точек является вирусом ВИЧ, который, как мы уже знаем, намного больше, чем белок гемоглобин. В то время как сам гемоглобин мы даже не сможем увидеть в данном масштабе. Возможно, это будет лишь маленький пиксель на картинке.
Еще у меня есть изображение красных кровяных клеток. На картинке выше мы видим сравнение размеров двух клеток. На ней изображена красная кровяная клетка и т-клетка — они примерно одинакового размера.
Красная кровяная клетка будет размером от шести до восьми микрометров в ширину, что составляет примерно от 6 до 8 миллионных метра. Давайте возьмем 7 миллионных метра как среднее значение. А значит каждая из этих красных кровяных клеток может содержать около двухста восьмидесяти миллионов молекул гемоглобина.
Надеюсь, у вас появилось представление о том, что хоть мы и считаем клетки очень маленькими по размеру, они на самом деле огромные, даже в сравнении с обычными молекулами белка, и тем более в сравнении с молекулой воды или атомом. Клетки достаточно сложно устроены, и каждая из этих маленьких клеток, например, красные кровяные клетки (эритроциты) или т-клетки, образует своего рода целый мир, который невероятно сложен.
Если бы я сейчас нарисовал ширину человеческого волоса на этом экране относительно масштаба этих красных кровяных телец, то ширина волоса соответствовала бы ширине вашего экрана.
Строение клетки - это невероятно интересная тема для исследований, и мы постараемся поговорить о ней более подробно в следующих видеороликах.
Спасибо, что подписывайтесь на наш канал. Нам очень важно знать ваше мнение. Если у вас возникли вопросы, то не стесняйтесь задавать их в комментариях. Мы с удовольствием на них ответим.