Нужны большие и дружные усилия химиков, биологов, врачей, экономистов, для того чтобы наилучшим образом решить эту задачу. Любой, даже частичный успех, достигнутый здесь, окупится сторицею, даст колоссальную экономию средств и выигрыш в здоровье населения.
Все это только постановка проблемы — посадка древа, крона которого уходит высоко в будущее, но корни заложены в почве настоящего и ждут самого заботливого ухода».
ХИМИЯ ЖИВОГО
ХИМИЧЕСКАЯ ЖИЗНЬ КЛЕТКИ
«Вселенная живой клетки» — вот как говорят ученые о единичке живого, крошечной, не видимой простым глазом, в которой заключен целый мир. Это настоящая фабрика, получающая и перерабатывающая энергию и вещество.
Однако какая фабрика может выполнять тысячи разных задач? Какой механизм может так быстро и точно отзываться на малейшие перемены обстановки и приспосабливаться к ним? На какой химической фабрике одновременно работают тысячи разных катализаторов и перерабатываются десятки тысяч веществ?
И, наконец, в клетке совершается еще одно чудо. Она способна производить себе подобных: делиться, размножаться. Повторяет же она себя так точно, что мы и не замечаем, как постоянно обновляемся, От рождения и до смерти живой организм множество раз становится фактически другим.
Диаметр клетки всего несколько микрон, несколько тысячных долей миллиметра!
Между тем эта крошка живет чрезвычайно сложной жизнью. Сотни триллионов молекул составляют ее. Десятки миллиардов из них — постоянные участники химических превращений.
Этой «единичке» живого приходится выполнять тысячи всевозможных задач.
В ней работают тысячи биокатализаторов — ферментов; в ней протекает одновременно до двух тысяч реакций; в ней непрерывно двигаются по определенным путям различные вещества — есть своеобразный внутриклеточный транспорт, Идет переработка сырья, которого не меньше десяти тысяч видов.
Клетка дышит. Кровь доносит до нее углеводы, которые, окисляясь, выделяют энергию. У крошечной клеточной биохимической фабрики есть своя собственная энергоцентраль.
Меняется обстановка — и клетка немедленно приспосабливается, выживает даже в тяжелых условиях. У нее идеальная автоматика. Она может восстанавливаться, если будет повреждена; может собрать и направить в нужный момент и в нужном направлении ударную силу — химическую активность, Все в ней согласованно, все действует безотказно, все приспособлено и для работы, и для самозащиты от опасности.
Клетка себя защищает от вторжения чужих белков, вырабатывая особые защитные белковые антитела. Стоит появиться чужеродной клетке, как эти защитники проникают в нее и начинают свою разрушительную работу.
Нет более совершенной химической лаборатории, чем живая клетка!
БИОПОЛИМЕРЫ
Самые удивительные полимеры изготовлены в лаборатории природы. Достаточно познакомиться с веществом, которое составляет основу всего живого.
На первый взгляд кажется, что белковая молекула устроена беспорядочно. Какие-то петли, узоры, спирали, закрученные в плотный клубок… Ничего похожего на строгие геометрические формы кристаллов или снежинок.
В молекуле белкового полимера — сотни тысяч и даже миллионы атомов. Это молекула-гигант, которую можно наблюдать в электронный микроскоп. Глядя на такое хитросплетение, думали, что клубок никогда не удастся распутать.
Но архитектура молекулы белка на самом деле подчинена вполне определенным законам. Каждой части постройки отведено свое место, каждое их чередование не случайно.
Уже удалось разгадать секреты строения простейших белков. Через разгадку лежит путь к искусственной белковой постройке. Но до создания настоящего наисложнейшего белка еще далеко.
Белков очень много: в человеческом теле больше ста тысяч видов. Каждый живой организм — микроб или животное, растение или человек — имеет свой белковый набор. Они похожи друг на друга, эти комки из перекрученных нитей, но есть и разница — едва уловимая, почти неприметная. Именно из-за нее и различаются белковые основы, именно потому по-разному устроены ткани различных живых организмов.
Архитектура белковых молекул подчинена какой-то целесообразности, которую наука еще не в силах до конца понять, хотя и стремится это сделать. Известно уже, что малейшее нарушение порядка в белковой постройке ведет к катастрофе. Не надо даже менять состава белка, не надо его разрушать. Стоит только чуть-чуть — именно чуть-чуть — переставить звенья цепи, и сразу же белок заболеет, перестанет нормально работать.