5
49864

КЛЕТКА (Вселенная внутри нас)

Знаете ли вы, что происходит внутри вас, когда вы работаете, едите, спите, путешествуете, в общем – живете? Если об основных процессах, происходящих в органах человеческого тела, мы еще имеем какое-то представление, то о событиях микромира – жизни наших клеток - мы знаем очень мало.

на сайте с 3 марта 2008

Что такое клетка?

Клетка - это элементарная единица строения, функционирования и воспроизведения живой материи.

Более подробно о клетке и ее строении можно почитать в Википедии.

Основные элементы клетки

Из чего они состоят и как работают

Внутренняя жизнь клетки (The Inner Life of the Cell)

Для того, чтобы представить, как работает этот сложный механизм предлагаю посмотреть удивительно красивый научно-популярный мини-фильм "Внутренняя жизнь клетки", созданный студией XVIVO и Медицинским институтом Ховарда Хьюза Гарвардского университета.

Фильм создали Дэвид Болинский (иллюстратор Йельского университета), ведущий аниматор Джон Либлер и Майк Астрахан из XVIVO для факультета Молекулярной и клеточной биологии Гарвардского университета.
8,5 минут анимации заняли 14 месяцев работы. Впервые фильм был продемонстрирован в 2006 на ежегодной конференции SIGGRAPH (short for Special Interest Group on GRAPHics and Interactive Techniques) в Бостоне.

Что мы увидели в фильме?

Это описание было сделано в ЖЖ пользователем sciuro. Большое человеческое спасибо ей за это!

Собственно, в клипе рассказывается о том, что происходит, когда лейкоциту нужно проникнуть из кровеносного русла в ткани, и чего это ему стоит :)

1

Вначале показан кровеносный сосуд, по которому очень быстро проносятся эритроциты, и замедлившийся у его стенки лейкоцит.

2

Лейкоцит "катится" по эндотелию сосуда...

3

...и цепляется разными рецепторами за соответствующие рецепторы на поверхности эндотелиальных клеток.

4

Тут показана зона контакта. Это взаимодействие запустит дальнейшие события в клетке.

5

Дальше мы видим - уже на большем увеличении - мембрану клетки (видимо, все того же лейкоцита). Мембранные белки, задействованные в контакте клеток, сосредоточены на липидных рафтах ("lipid rafts").

6

На внутренней поверхности мембраны, там, где снаружи клетки "снюхались" рецепторами, сейчас собираются сигнальные молекулы. Они передадут сигнал о том, что лейкоцит вступил в контакт с эндотелием, дальше - вглубь клетки.

7

Похоже на мембрану, вид изнутри. Если так, то это, наверное, скорее эндотелий, чем лейкоцит.

8

Показаны разные элементы цитоскелета, образующие внутреннюю архитектуру клетки.

9

В клетке собирается актиновая нить.

10

Один из актин-связывающих белков хищно перекусывает актиновые микрофиламенты.

11

А здесь из тубулина собирается микротрубочка...

12

... и разбирается :) Микротрубочки полярны - собираются строго с одного конца и разбираются с другого.

13

Один из самых запоминающихся кадров :) Важно вышагивающая молекула, которая тянет за собой огромный шар - видимо, кинезин (у динеина, ИМХО, "лапы" были бы крупнее и округлее, и он двигался бы в другую сторону - в следущих кадрах видна центриоль).

14

Кинезины движутся вдоль микротрубочек, а они в клетке организованы с помощью центриолей (сфера, внутри которой видны два цилиндра - это оно и есть).

15

Мы приближаемся к ядру клетки. Через поры в ядерной оболочке из ядра в цитоплазму выходят молекулы матричной (информационной) РНК.

16

К мРНК в цитоплазме присоединяются субъединицы рибосом (показаны зеленым)...

17

...и начинается синтез молекулы белка (извивается слева), рибосома при этом движется по мРНК (длинная нить, продернутая через рибосому). Когда синтез заканчивается, белок, частицы рибосомы и мРНК разъединяются.

18

Здесь показаны две сигнальных молекулы - трудно сказать, что имелось в виду. Большая серая тень, к которой они плывут, похожа на митохондрию, но не поручусь.

19

А вот немного другой вариант событий при синтезе белка. Рибосома и мРНК находятся на поверхности одной из вакуолей эндоплазматической сети. Синтезируемый белок при этом сразу попадает внутрь вакуоли, а не бродит по цитоплазме.

20

Пульсирущие на заднем плане круглые штуки - это, похоже, пузырьки эндоплазматической сети. Они отделяются от сети и присоединяются к комплексу Гольджи, неся внутри себя всякую синтезированную всячину. А на переднем сейчас снова
покажется шагающий динеин/кинезин.

21

Вот он - комплекс Гольджи. Это стопка мембранных пузырьков, одни прилепляются снизу, другие при этом отделяются сверху стопки. Пока содержимое пузырька путешествует снизу вверх, оно подвергается различным химическим модификациям.

22

Отделившаяся от комплекса Гольджи вакуоль изнутри подтаскивается к поверхности клетки. Тащит ее все тот же кинезин, его "со спины" не видно, но мы-то уже знаем :)

23

Вакуоль сливается с мембраной (не показано), и то, что было внутри нее, выплевывается наружу.

24

Часть молекул могут свободно дрейфовать по своим делам, но некоторые, оказывается, были закреплены внутри вакуоли! Теперь они оказались прикрепленными к мембране клетки снаружи.

25

То, что нависает сверху - это другая клетка. Она терпеливо ждет, когда же нижняя клетка соберет свежесинтезированные рецепторы на одном пятачке.

26

Под пятачком тем временем снова образуется знакомый уже липидный рафт/плот.

27

Адгезивные молекулы - рецепторы, необходимые для контакта - активируются, "распрямляются", и клетки крепко сцепляются друг с другом.

28

Лейкоцит, катившийся по эндотелию (а катится он, цепляясь рецепторами, как вы уже поняли), наконец, останавливается и "распластывается" в облюбованном месте.

29

Он протискивается между двумя эндотелиальными клетками, покидая сосуд . Клетки эндотелия при этом должны слегка разъединиться, но это не показано.

Другие версии мини-фильма "Внутренняя жизнь клетки"

Другие мини-фильмы о внутренней жизни клеток

Комментарии

3 марта 2008 в 19:17
 
Очень круто! Спасибо!!
3 марта 2008 в 19:55
 
Очень интересно. Я видел это (похожие видео), но восхищаться оставалось только самим действом, т.к. ничего непонятно :) А теперь можно разобраться, хотя бы в общих чертах. Спасибо!
4 марта 2008 в 13:01
 
Очень интересно. Я видел это (похожие видео), но восхищаться оставалось только самим действом, т.к. ничего непонятно :) А теперь можно разобраться, хотя бы в общих чертах. Спасибо!
мне кажется нужны ещё ссылки в этом же компасе на материал по теме
23 декабря 2011 в 12:09
 
Огромное спасибо авторам фильма за то что дали мне возможность своими глазами увидеть огромный и удивительный мир ,из которого состою Я и о котором имею честь заботится.

Оставить комментарий

Поделиться с друзьями

Share on Twitter