Рассмотрим теперь структуру клетки. Клетка – это единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов. Существует множество различных по размеру, строению и функциям клеток. И каждая из них не только имеет в своем составе белки, но также вырабатывает их как для себя, так и для организма, частью которого является.
В каждой клетке содержится несколько тысяч белков, подразделяющихся на множество видов, в том числе присущих только данному виду клеток. В любой клетке организма имеются белки-ферменты, способствующие протеканию определенных биохимических реакций; структурные белки, служащие кирпичиками для стенок клеток; транспортные белки, переносящие кислород и углекислый газ в процессе дыхания клетки; защитные белки, связывающие токсины и обеспечивающие иммунный барьер, а также белки, выполняющие регуляторные, сигнальные, рецепторные, энергетические и другие задачи. В межклеточном пространстве также содержатся различные белки.
В целом, в живых организмах могут присутствовать десятки тысяч белков разных видов – одни, благодаря своему строению, нужны в костях, другие – в мышцах, третьи – в крови и т. д. То есть для функционирования организма необходимо невероятное множество различных белков, причем, каждый на своем месте. Представьте, как ничтожно мала возможность спонтанного появления даже простого белка, и тем более сложно предположить, что могли появиться белки разных видов и затем оказаться там, где нужно. То же относится и к клеткам, состоящим из этих белков и многих других функциональных компонентов.
В клетке происходит собственный обмен веществ, она может развиваться и самовоспроизводиться. Клетки способны делиться. И это не случайные их разрывы, а сложный, длительный процесс, при котором все функциональные составляющие клетки делают свои копии, и затем она как бы перетягивается посредине, пока аккуратно не разъединится. В этом механизме задействованы специальные комплексы белковых молекул, помогающие разделиться всем компонентам клетки. Некоторые клетки способны жить изолированно, а в многоклеточных организмах (включая людей) имеется целостная клеточная система, в которой происходит обмен веществами и сигналами. В человеческом теле около ста триллионов, то есть 1014 различных живых клеток.
Строение и функционирование клеток настолько сложно, что их изучением занимается отдельная наука – цитология. Исследователи сравнивают клетку с городом в миниатюре. В ней есть свои управляющие, работники, информационные и вычислительные центры, дороги, заводы, электростанции, путепроводы, очистные сооружения и т. д. Если же посмотреть на клетку как на своеобразный организм, то в ней можно увидеть органы, называемые органеллами: митохондрию, аппарат Гольджи, вакуоль, ядро с хромосомами, включающими в себя ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), рибосомы, лизосомы и др. В клетке имеются также РНК (рибонуклеиновая кислота), мембрана, белки и другие составляющие, каждая из которых, свою очередь, сложно устроена. Все эти элементы внутри клетки уникальным образом взаимодействуют между собой. При этом каждая клетка живого организма не просто существует, но играет определенную роль в общем функционировании организма. И даже поверхностное рассмотрение строения и физиологических функций клетки говорит о ее рациональном и совершенном устройстве.