Выбрать главу

Клетката е сравнявана с много неща — от „сложна химична рафинерия“ (от физика Джеймс Трефил) до „огромен, пренаселен метрополис“ (от биохимика Гай Браун). Една клетка представлява и двете неща, но и нито едно от тях. Тя е като рафинерия, тъй като се занимава с химична дейност в грандиозен мащаб, и е като метрополис, тъй като е пренаселена и оживена, и е място на взаимодействия, които изглеждат объркани и хаотични, но очевидно имат и някаква система. Но тя е много по-кошмарно място в сравнение с който и да е град или фабрика, каквито някога сте виждали. Като начало, вътре в клетката няма нагоре и надолу (гравитацията не важи в клетъчен мащаб) и нито един атом пространство не остава неизползвано. Има дейност навсякъде и безкраен поток на електрична енергия. Може и да не се чувствате ужасно електрично, но сте такива. Храната, която ядем, и кислородът, който дишаме, се свързват в клетките, като се получава електричество. Причината, поради която взаимно не си причиняваме масивни електрошокове или не изгаряме дивана, когато седнем, е, че всичко става в малък мащаб: едва 0,1 волта на разстояния от порядъка на нанометри. Обаче, ако увеличим мащаба, това ще се превърне в електрошок от 20 милиона волта на метър — почти толкова, колкото е зарядът на окото на гръмотевична буря.

Каквито и да са размерите или формата им, почти всички клетки са изградени принципно еднакво: имат външна обвивка или мембрана, ядро, където се намира нужната генетична информация, за да се развивате, и оживено място между двете, наречено цитоплазма. Мембраната не е, както повечето от нас си представят, издръжлива гумена обвивка — нещо, за което ще ни трябва карфица, за да я прободем. По-скоро тя е вид мастен материал, известен като липид, който има приблизителната консистенция „на вид леко машинно масло“, ако цитираме Шервин Б. Нюланд. Ако това изглежда изненадващо несъществено, нека да не забравяме, че на микроскопично ниво нещата имат различно поведение. За всяко нещо на молекулярно ниво водата става вид мощен гел, а липидът е като желязо.

Ако можехте да посетите една клетка, нямаше да ви хареса. Увеличена до мащаб, при който атомите биха били с размер на грахови зърна, самата клетка би била сфера с диаметър над километър, поддържана от сложна рамка от трегери, наречена цитоскелет. Вътре в нея милиони и милиони обекти — някои с размер на баскетболни топки, други с размер на коли — биха профучавали като куршуми. Не би имало и местенце, където да застанете, без да бъдете удряни и разкъсвани хиляди пъти всяка секунда от всяка посока. Дори и за постоянните й наематели вътре в клетката е опасно. Всяка нишка ДНК бива нападана или увреждана средно веднъж на всеки 8,4 секунди — десет хиляди пъти на ден — от химикали и други агенти, които й нанасят удари или небрежно я разцепват, и всяка от тези рани трябва бързо да се обработи, за да не загине клетката.

Протеините са особено жизнени — въртят се, пулсират и налитат един на друг до милион пъти в секундата. Ензимите, които самите са вид протеини, се движат навсякъде, като изпълняват хиляди задачи в секунда. Като изключително забързани работни мравки те бързо градят и преизграждат наново молекули, като взимат парче от тази и прибавят парче на онази. Някои наблюдават минаващите протеини и маркират с химикал тези, които са безвъзвратно увредени или деформирани. Веднъж селекционирани, обречените протеини продължават в структура, наречена протеазом, където биват разграждани и компонентите им се използват за създаване на нови протеини. Някои видове протеини съществуват по-малко от половин час, други оцеляват със седмици. Но всички водят съществувание, което е невероятно активно. Както де Дуве отбелязва, „Молекулярният свят неизбежно остава изцяло извън властта на въображението ни поради невероятната скорост, с която нещата се случват.“

Ако обаче нещата се забавят до скорост, при която взаимодействията могат да бъдат наблюдавани, нещата не изглеждат толкова обезкуражителни. Можете да видите, че една клетка съдържа милиони неща — лузозоми, ендозоми, рибозоми, лиганди, пероксизоми, протеини във всякакъв размер и форма — които се удрят в милиони други обекти и изпълняват обикновени неща: извличане на енергия от хранителните вещества, свързване на структури, освобождаване от отпадъчни вещества, отблъскване на натрапници, изпращане и получаване на съобщения, извършване на поправки. Обикновено една клетка съдържа около 20 000 различни типове протеини и от тях около 2000 типа са представени от поне най-малко 50 000 молекули за всеки тип. „Това означава“ — казва Нюланд, че „дори и да преброим само тези типове молекули, които съществуват в количества от над 50 000 екземпляра всеки, общият брой е все още минимум 100 милиона протеинови молекули във всяка клетка. Такова удивително число дава някаква представа за огромното изобилие от биохимична активност в самите нас“.