На схеме приведён участок цитоплазмы E. coli (длиной около 100 нм), составляющий 1/600 объёма клетки; увеличение 1×106. При таком увеличении размер атома углерода соответствует крупинке соли, а молекулы АТФ — рисовому зёрнышку. В целях упрощения небольшие по размерам молекулы, такие, как вода, кофакторы и метаболиты, на рисунке не приведены (они показаны в увеличенном виде внизу справа).
В таком участке цитоплазмы содержатся:
— сотни макромолекул, необходимых для синтеза белков, то есть 30 рибосом, более чем 100 белковых факторов, 30 молекул аминоацил-тРНК-синтетаз, 340 молекул тРНК (tRNA), 2-3 мРНК (mRNA) (каждая из которых по размерам 10-кратно превышает приведённый участок клетки) и 6 молекул РНК-полимеразы;
— около 300 молекул других ферментов, включая 130 гликолитических ферментов и 100 ферментов цитратного цикла;
— 30 000 небольших органических молекул с молекулярной массой от 100 до 1 000 Да, например продукты промежуточного метаболизма и коферменты (показаны в 10-кратном увеличении внизу справа);
— наконец, 50 000 неорганических ионов; остальной объем занимает вода.
Схема иллюстрирует тот факт, что цитоплазма клеток заполнена макромолекулами и малыми органическими молекулами, причём макромолекулы расположены очень близко друг к другу: большинство из них разделено лишь несколькими молекулами воды. Все эти молекулы находятся в постоянном движении. Однако повторяющиеся столкновения предотвращают их движение в каком-либо определённом направлении. В действительности они движутся беспорядочно по зигзагообразным траекториям. Белки из-за большой массы движутся особенно медленно. Тем не менее, средняя скорость миграции составляет около 5 нм/мс, то есть за 2 мс они проходят расстояние, равное диаметру белковой глобулы. По статистической оценке любой белок может достичь любой точки в клеточной цитоплазме менее чем за секунду.
В таком участке цитоплазмы содержатся:
— сотни макромолекул, необходимых для синтеза белков, то есть 30 рибосом, более чем 100 белковых факторов, 30 молекул аминоацил-тРНК-синтетаз, 340 молекул тРНК (tRNA), 2-3 мРНК (mRNA) (каждая из которых по размерам 10-кратно превышает приведённый участок клетки) и 6 молекул РНК-полимеразы;
— около 300 молекул других ферментов, включая 130 гликолитических ферментов и 100 ферментов цитратного цикла;
— 30 000 небольших органических молекул с молекулярной массой от 100 до 1 000 Да, например продукты промежуточного метаболизма и коферменты (показаны в 10-кратном увеличении внизу справа);
— наконец, 50 000 неорганических ионов; остальной объем занимает вода.
Схема иллюстрирует тот факт, что цитоплазма клеток заполнена макромолекулами и малыми органическими молекулами, причём макромолекулы расположены очень близко друг к другу: большинство из них разделено лишь несколькими молекулами воды. Все эти молекулы находятся в постоянном движении. Однако повторяющиеся столкновения предотвращают их движение в каком-либо определённом направлении. В действительности они движутся беспорядочно по зигзагообразным траекториям. Белки из-за большой массы движутся особенно медленно. Тем не менее, средняя скорость миграции составляет около 5 нм/мс, то есть за 2 мс они проходят расстояние, равное диаметру белковой глобулы. По статистической оценке любой белок может достичь любой точки в клеточной цитоплазме менее чем за секунду.
Статьи раздела «Клеточные компоненты и цитоплазма»:
- Клеточные компоненты и цитоплазма
- А. Компоненты бактериальной клетки
- Б. Содержимое бактериальной клетки
- В. Биохимические функции цитоплазмы
- Цитоскелет: состав
Структура:
Списки:
Сложность материала:
Величины и единицы:
Книги Список книг
Введение в биофизическую химию Книга представляет собой руководство по биофизической химии, в котором кратко и ...
Математические модели морфогенеза Автором предлагаемого курса лекций по математическим моделям морфогенеза ...
Молекулярная биология Книга посвящена ряду актуальных проблем молекулярной биологии (молекулярный ...
Вычислительные устройства в биологии и медицине В книге обобщён большой опыт, накопленный за последние годы в области применения ...