Měřítko buněk Jak jsou buňky velké ve srovnání s atomy nebo lidským vlasem?

Při studiu vědy je přirozené kategorizovat řadu věcí. Je to opravdu nepředstavitelně malinké a pokud lidé řeknou: "atomové nebo molekulové... nebo proteinové nebo buněčné měřítko" často je řadí do stejné skupiny s rčením: "to jsou opravdu malé věci" Co však chci v tomto videu ukázat je představa, že ačkoliv jsou všechny tyto zmíněné věci opravdu malinké, je mezi nimi velká rozdílnost velikosti Tak doufejme, že nám to dá představu o tom, jak komplexní dokážou být buňky, jak může mít takový mechanismus a jak může být žijící organismus nebo také součást žijícího organismu V tomto měřítku... toto je mé vyobrazení molekuly vody Máme zde atom kyslíku ve fialové barvě a na něm vázané dvě molekuly vodíku To má zhruba 0,275 nanometrů a jen pro připomenutí, nanometr je miliardtina metru Pro představu, tohle je jedna miliardtina metru což je nanometr Pro vizuální představu by to byla miliontina milimetru Já tohle přirovnání používám raději, protože milimetr je to nejmenší měřítko, které si dokážu představit namísto miliontiny tohoto jde mimo mé schopnosti představivosti Tak to by byl průměr nebo šířka molekuly vody Pojďme se posunout na další měřítko Mluvili jsme hodně o proteinech a tohle je jeden z nich, to je náš kamarád hemoglobin. Šířka hemoglobinu je zhruba 5 nanometrů nebo-li 5 miliardtin metru. Zní to velice male ale je dobré si představit, že to je mnohem větší než molekula vody Molekula vody v tomto měřítku je tady to malinké, to je můj pokus o nakreslení molekuly vody ve stejném měřítku Pokud jdete napříč molekulami vody a proteinu, dramaticky se vám zvětšuje velikost a spletitost Mluvili jsme také o struktuře proteinu, jak mohou dosáhnout všech takových tvarů a dělat dosti překvapující a složité věci uvnitř biologického systému Nyní však pojďme do dalšího měřítka, kterým bude virus To, co jsem se pokusil namalovat tady je velmi známý virus Toto je virus HIV, který je dokonce jeden z těch větších a jeho průměr je zhruba 120 nanometrů. Pokud bychom namalovali hemoglobin ve stejném měřítku jako virus, tato malá věc by byl protein-hemoglobin a molekulu vody bychom ani nebyli schopni vidět. Nicméně je to stále velmi malinké, je to 120 miliardtin metru čili je to stále nepředstavitelně malé. Pojďme dál na další měřítko tenhle strašidelný obrázek je T-buňka (T-lymfocyt), pokud byste chtěli vidět celou věc tohle je T-lymfocyt. Tento strašidelný obrázek, celé to modré jsou T-lymfocyty a to žluté je vynořující se HIV virus mající převahu nad T-Lymfocyty. Proto je to děsivé, jelikož ji využívá k sebe-reprodukci na obrázku je hned vidět, jak je HIV virus malý v porovnání s T-lymfocytem. Každá z těchto malých věcí je HIV virus, který jsme už viděli mnohem větší, než něco jako hemoglobin, který bychom v tomto měřítku ani neviděli. Možná by byl pixel tohoto obrazu. V podobném měřítku jako T-lymfocyt máme věci jako červené krvinky toto je vlastně jejich porovnání bok po boku použitím elektronového mikroskopu. Vidíme červenou krvinku zde a taky T-lymfocyt, které mají zhruba stejnou velikost Červená krvinka bude asi 6-8 mikro-metrů široká čili tohle je 6-8 miliontin metru takže pokud vezmeme průměr 7 čili 7 miliontin metru Zde máme miliontinu milimetru a nyní hovoříme o 7 miliontin metru Jen tak pro představu, porovnali jsme HIV virus k této buňce a hned jí vidíme jako výstupek z buňky Každá z těchto červených krvinek obsahuji asi 280 milionů molekul hemoglobinu čili každá z těchto buněk bude mít 280 milionů těchto Snad vám tohle konečně dá představu, přesto že kategorizujeme buňky jako nepředstavitelně malé věci, jsou ve skutečnosti mnohem větší, v porovnání s většími, jako například proteiny pokud se nad tím zamyslíme v molekulovém nebo atomovém měřítku Proto jsou buňky tak zajímavé, mají spoustu spletitostí Jen pro představu jak jsou buňky malé ačkoliv jsme zrovna popsali tyto červené krvinky a t-lymfocyty, jsou jakýmsi světem samy pro sebe a jsou neskutečně složité Pokud bych namalovat šířku lidského vlasu na obrazovku v měřítku červených krvinek, byl by široký jako tohle video. Šel by zhruba odsud sem. Ve skutečnosti je mnoho variant šířek lidského vlasu Šířka lidského vlasu by byla asi taková, a pokud se na něj podíváme v měřítku tohoto obrázku, byl by mnohem větší Vy můžete říci "ok, šířka lidského vlasu" Zkuste si schválně vytrhnout vlas, podívat se na něj na listu papíru. Už samotné rozeznání šířky je těžké a v porovnání s červenými krvinkami zde by byla přes celou šířku obrazu a jak jsme zmínili tyto buňky jsou samy soběstačné, pokud se na to podíváte z virového nebo molekulárního měřítka.