Простейшие формы живых организмов, представляющие собой одноклеточные структуры, служат объектом пристального изучения современной микробиологии. Несмотря на кажущуюся примитивность, эти организмы демонстрируют высокий уровень структурной организации и функциональной интеграции компонентов. Изучению подвергаются механизмы регуляции метаболизма, репликация генетического материала, адаптация к внешним условиям среды, взаимодействие с многоклеточными формами жизни и патогенность некоторых видов простейших.
Основные компоненты элементарной живой клетки.
На сегодняшний день общепринято считать, что любая минимальная форма живого организма содержит три ключевых компонента, каждый из которых играет важную роль в поддержании жизнедеятельности клетки:
1. Органическая оболочка
Органическая оболочка, образующая внешний слой клетки, является барьером между внутриклеточной средой и внешней окружающей средой. Она обладает избирательной проницаемостью, обеспечивая поступление необходимых питательных веществ внутрь клетки и удаление продуктов метаболизма наружу. Оболочка построена преимущественно из сложных липидов и белков, обеспечивающих её прочность и стабильность. Однако стоит отметить, что отдельные группы микроорганизмов обладают упрощённой мембраной, включающей лишь простые молекулы клетчатки, придающие дополнительную устойчивость против механических воздействий среды обитания.
2. Внутренняя полость
Внутренняя полость простейшей живой клетки (примером которой, является патогенный микроорганизм) заполнена разрежённым газом, состоящем из полимерных молекул фуллеренов двух или нескольких видов. Плотность этого внутриклеточного газа примерно в тысячу раз меньше плотности воздуха на уровне земной поверхности и составляет всего 1 грамм на кубический метр объёма. Что соизмеримо с плотностью разрежённого воздуха в верхних слоях атмосферы на высоте 50 км над землёй.
Именно фуллерены (сложные органические полимерные молекулы, состоящие из сотен и даже тысяч атомов водорода, кислорода и углерода), внутри каждой из которых, заключено определённое количество простых молекул (чаще всего воды, углекислоты или азота ) обладают свойством Тока Межмолекулярного Взаимодействия (ТМВ). Основным его свойством, является то, что фуллерены в своём тепловом движении имеют не прямолинейную траекторию теплового движения (как простые молекулы), а волнистую зигзагообразную.
Поэтому, фуллерены образуют органическое вещество, которое само по себе является источником ультразвука очень высокой частоты (миллиарды и триллионы Герц), но очень малой мощности (громкости).
Именно, он ТМВ и инициирует все процессы происходящие в живой клетке. Ультразвуковые волны разной длины волны (частоты) инициируют разные процессы, постоянно происходящие в живой клетке.
Так например, ультразвуковые волны длиной более 20 микрон инициируют постоянное растягивание и сжимание живой клетки. Именно, за счёт этого, любой микроорганизм в жидкости (кровяная клетка, планктон, клетка сока дерева или растения, бактерия, патогенный микроб) самостоятельно передвигаются. Что можно обнаружить в микроскоп.
А например, ультразвуковые волны длиной волны меньше 1,3 нм передаваясь от жидкости и газа (состоящего из простых молекул), предельно сложным органическим молекулам (размер которых превышает 1,3 нм) разрушают их целостность, тем самым инициируя постоянные химические реакции происходящие в живой клетке.
Любая живая клетка, проявляет себя как отдельное живое существо, прежде всего тем, что она постоянно шевелиться и постоянно внутри изменяется, за счёт тех химических реакций, которые внутри неё происходят.
Можно сказать, что ТМВ и лежит в основе работы жизнедеятельности любой живой клетки. Именно, ТМВ и является тем, явлением за счёт которого возможна и существует органическая жизнь.
Полимерные молекулы фуллеренов играют ключевую роль в инициации биохимических реакций и формировании активных центров ферментов. Фуллерены способствуют образованию сложных макромолекул путём взаимодействия с небольшими белковыми структурами, создавая оптимальные условия для метаболизма и репликации генетического материала.
3. Центральное ядро
Ядро, находящиеся в центре простейшей живой клетки, представляет собой смесь органических веществ, состоящие из цитоплазмы, содержащей сложную смесь воды, солей, аминокислот, углеводов и других биомолекул. Важнейшую роль здесь играют полиморфные молекулы фуллеренов, обладающих способностью запускать разнообразные биохимические реакции, включая синтез АТФ и репликацию ДНК. Фуллерены также способствуют образованию коллоидных растворов внутри клетки, стабилизируя внутреннюю среду и способствуя протеканию множества жизненно важных процессов.
Центральное ядро клетки, также представляет собой область локализации генетического материала, заключённого в нуклеопротеиды (ДНК и РНК). Здесь сосредоточены механизмы хранения наследственной информации, необходимые для воспроизведения дочерних клеток путём деления материнской клетки. Ядро включает в себя различные виды нуклеотидов, протеины и прочие важные соединения, участвующие в регуляции синтеза белка и экспрессии генов.
Кроме того, внутренняя среда клетки является динамической системой, постоянно обменивающейся веществами через плазматическую мембрану. Это позволяет поддерживать стабильный химический состав и обеспечивать выполнение всех функций клетки.
Заключение
Таким образом, элементарный микроорганизм демонстрирует удивительную сложность своей организации даже на уровне отдельных компонентов. Каждая составляющая структуры функционирует в тесной взаимосвязи друг с другом, обеспечивая поддержание гомеостаза и выполнение жизненных функций, присущих данной форме жизни. Дальнейшее изучение особенностей строения и функционирования простейших форм жизни открывает новые перспективы в понимании фундаментальных механизмов развития и эволюции всех существующих форм жизни на Земле.