Энергия жизни. Как изменить метаболизм и сохранить здоровье. Кейси Минс

Клетки отвечают за синтез примерно 70 000 различных типов белков, необходимых для всех аспектов построения и функционирования человеческого тела. Белки бывают разных форм, размеров и выполняют множество функций. Они могут быть рецепторами на поверхности клеток; каналами, по которым глюкоза поступает в клетку и выходит из нее; структурными элементами внутри клетки, которые придают ей форму и помогают двигаться; регуляторами, которые располагаются на ДНК и активируют или подавляют гены; сигнальными молекулами, такими как гормоны и нейротрансмиттеры, передающими информацию другим клеткам; и якорями, удерживающими соседние клетки вместе. Кроме того, несколько различных белков могут связываться друг с другом, образуя специализированные механизмы в клетке, такие как вращающийся ротор под названием АТФ-синтаза, которая живет внутри митохондрий и является последним звеном в цепочке производства АТФ. Это лишь некоторые из белковых функций; их можно назвать структурными, механическими и сигнальными рабочими лошадками клетки.

      2. Ремонт, регуляция и репликация ДНК. Клетки отвечают за репликацию ДНК, чтобы каждая новая клетка имела полную копию генетического материала в процессе клеточного деления. Клетки также восстанавливают любое повреждение ДНК и предотвращают мутации, которые могут привести к раку и другим заболеваниям. В дополнение к этому клетки обладают сложными механизмами, позволяющими модифицировать трехмерную структуру генома с помощью эпигенетических изменений, которые регулируют то, какие гены и в какое время экспрессируются в данном типе клеток. Наши клетки постоянно обновляются и заменяются благодаря процессам репликации ДНК и деления клеток.

      3. Клеточная сигнализация. Внутри клетки вся деятельность координируется с помощью клеточной сигнализации – микроскопических биохимических сообщений, которые постоянно передаются внутренним и внешним получателям: в этих сообщениях содержатся инструкции относительно того, что нужно сделать, куда двигаться, что включать и выключать. Например, чтобы привести уровень сахара в крови в норму после приема пищи, организм вырабатывает инсулин. Инсулин связывается с рецепторами на поверхности клеток, запуская серию сигналов внутрь клетки, которые побуждают ее направить к клеточной мембране глюкозные каналы, чтобы позволить глюкозе поступать внутрь. Клетки также постоянно общаются между собой посредством различных сигнальных путей: они получают и передают информацию с помощью химических сигналов, таких как гормоны, нейротрансмиттеры и электрические импульсы.

      4. Транспортировка. Как грузовики перевозят грузы по всей стране, так и клетки должны перемещать молекулярные материалы по всему внутреннему пространству клетки, чтобы все функционировало правильно. Каждая клетка способна упаковывать, маркировать и перемещать молекулы с невероятной точностью. Например, когда клетка производит партию нейромедиатора серотонина (который, помимо прочего,