Форма молекулы белка

Белок состоит из 4х цепей, каждая из которых имеет неправильную форму, напоминающую угловатый шарик. Вместе четыре субъединицы образуют плоский квадрат из четырех шариков.

На ленточной модели видно : каждая и субъединиц имеет по "пластинке" из 4х рядом лежащих бета-слоев, причем они попарно сближены, то есть "пластинка" цепи А параллельна пластинке из D, соответственно C параллельна и лежит рядом с B. Кроме этого каждая цепь содержит ионы никеля,которые расположены симметрично, но не по углам квадрата, а в прямоугольнике, то есть сближены никели цепей A и C, D и B. Размеры белка: блок имеет форму пластинки, площадью 45 * 48 Ангстрем, и толщиной порядка 30 Ангстрем.Таким образом, его приблизительный объем 64800 кубических ангстрем, или 64,8 кубических нанометра. Это если считать белок прямоугольным паралллелепипедом, так как он близок к этой форме.

С другой стороны, белок можно вписать в шар, диаметром 74 Ангстрем, тогда его объем составит 212168,5 кубических ангстрем, или 212 кубических нанометра. Если считать клетку цилиндром радиуса 0,5мкм и высоты 2мкм,ее обьем 0,5²*Pi*2=1,57 мкм Объем гипотетической клетки составляет 1,57 кубических микрометров, или 1570000000 кубических нанометров (умножили на 10⁹). Тогда общее возможное число молекул белка в клетке составит 24228395 (7405660, если аппроксимировать белок сферой), а число молекул каждого из 4400 белков составит порядка 5500 молекул (или 1680).

На делении длиной 0,13 микрометров поместится 27 молекул белка если укладывать их плоско в ряд,или 43 (почти в два раза больше) если ставить их стопочкой, или 17, если описать белок сферой

Предел разрешения светового микроскопа задается длиной световой волны, которая для видимого света лежит в пределах от 0,4 мкм (фиолетовый) до 0,7 мкм (темно-красный). Из этого следует, что самыми маленькими объектами, которые еще можно наблюдать в световой микроскоп, являются бактерии и митохондри (примерно 0,5 мкм). Более мелкие элементы клетки искажаются эффектами, вызванными волновой природой света.

Будем считать объект, видимый под световым микроскопом окружностью, тогда она должна иметь диаметр 0.4 микрометра и площадь примерно 0.125 квадратного микрометра или 125000 квадратных нанометра (добавили 6 порядков) для экономии белка, будем укладывать молекулы плоско, считая площадь одной "пластиночки" 45*48=2160 квадратных ангстрем или примерно 20 квадратных нанометров. Таким образом, нам понадобится 6250 молекул белка. При болеее плотной укладке молекул будет больше раза в два, а если считать белок плоской окружностью, молекул понадобится меньше, но не намного (то есть такого расхождения, как с объемами мы не встретим).