Что же представляет собой эта «молекулярная фабрика»?
Рассмотрим некий «синтетический» образ клетки, так как в природе не существует клетки, которую можно было бы считать типичной. Итак, от внешней среды клетку отделяет очень тонкая оболочка толщиной каких-нибудь 100 ангстрем (ангстрем — десятимиллионная часть миллиметра). Клетки, принадлежащие к одному и тому же типу и сходные друг с другом, могут объединяться, образуя ткань, в которую нет доступа клеткам других типов.
В этом взаимном притяжении и отталкивании клеток центральная роль принадлежит клеточной оболочке — мембране. Мембраны кровяных телец, эритроцитов, выполняют другую, не менее интересную работу. Они способны отличать ионы натрия от ионов калия.
Ионы калия проникают в клетку, а ионы натрия мембрана «не пускает» внутрь. Иными словами, осуществляется активный перенос ионов. Кроме того, мембрана умеет механически втягивать в клетку большие молекулы и микроскопические частицы.
Внутри клетки, как мы уже говорили, находятся органеллы. Наиболее важные из них — хлоропласты клеток зелёных растений и митохондрии, встречающиеся как у животных, так и у растений. Эти органеллы — силовые станции всего живого на Земле. Именно в хлоро- пластах происходит связывание энергии солнечного света в процессе фотосинтеза. В митохондриях же извлекается энергия, заключённая в химических связях поступающих в клетку питательных веществ.
Для аккумуляции химической энергии в клетке природа выбрала только одно универсальное соединение с длинным и труднопроизносимым названием «аденозинтрифосфат», или, как его сокращённо принято называть, АТФ. Молекула АТФ — универсальное депо, распределяющее химическую энергию для самых различных нужд живой клетки.
Итак, митохондрии, хлоропласты, мембраны. Что ещё есть внутри клетки? Органеллы, которые называются лизосомами. Как всякое живое существо, клетка должна питаться и переваривать поступающую в неё пищу. Роль желудка в клетке и выполняют лизосомы, а роль желудочного сока специальные белки — ферменты, разрушающие большие молекулы — пищу клетки.
Интересно, что лизосома, в свою очередь, окружена тонкой мембраной. Для чего это нужно? Если бы не было мембраны, клетка быстро «съела» бы себя, поскольку ферменты лизосом очень активны. Разрыв мембраны лизосом и освобождение ферментов приводит к лизису (растворению) клеток.
Заметим, что почти все реакции в клетке происходят в жидкой фазе. Жидкость, заполняющая внутренность клетки, называется цитоплазмой.
В клетке существуют также небольшие гранулы, на которых происходит синтез белка. Они называются рибосомами.
И, наконец, клеточное ядро, хранилище генетической информации, генофонда, клеточной дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Именно здесь и начинаются процессы деления клетки. Естественно, что ядро также имеет свою мембрану.