28. Строение и разновидности клеток.

Все живые существа состоят из клеток, образующих ткани различных органов и их систем. Клетка представляет собой элементарную живую систему, основу строения и жизнедеятельности всех животных и растений. Она может существовать как самостоятельный организм (простейшие, бактерии), так и в составе многоклеточных организмов.

Число клеток в организмах различно. Подобно любому организму клетка способна питаться, расти и размножаться, вследствие чего ее можно считать живым организмом. Отдельные составляющие ее части не обладают жизненными функциями. Клетки, выделенные из различных тканей живых организмов и помещенные в специальную питательную среду, могут расти и размножаться, что широко используется в исследовательских и прикладных целях.

Утверждение о том, что все ткани животных и растений состоят из клеток, составляет сущность клеточной теории. Ядро — важнейшая часть клетки: без него она не может существовать. В ядре находятся хромосомы — длинные нитевидные тельца, состоящие из дезоксирибонуклеиновой кислоты и присоединенного к ней белка.

Клетки растут и размножаются путем деления на две дочерние. При делении дочерней клетке передается полный набор хромосом, несущих генетическую информацию материнской клетки. Для чего вначале число хромосом в клетке удваивается и затем каждая дочерняя клетка получает

по одному их набору. Такой процесс деления клеток, обеспечивающий равное распределение генетического материала между дочерними клетками, называется митозом. Различие клеток определяется прежде всего набором белков, синтезируемых клеткой. Во всех клетках растений или организмов животных хранится полная генетическая информация для построения всех белков определенного вида организма, но в клетке каждого типа синтезируются лишь те белки, которые ей нужны. В зависимости от типа клеток все организмы делятся на две группы — прокариоты и эукариоты. К прокариотам относятся бактерии, а к эукариотам — все остальные организмы — простейшие, грибы, растения и животные. Эукариоты бывают одноклеточными и многоклеточными.

Прокариоты все одноклеточные. Они, в отличии от эукариот, не обладают оформленным клеточным ядром. Их молекулы ДНК не окружены ядерной мембраной и не организованы в хромосомы. Размеры их относительно небольшие. Наследование признаков в них основано на передаче ДНК дочерним клеткам. Клетки эукариот содержат митохондрии — специализированные органеллы, в которых происходят процессы окисления. В клетках растений, помимо митохондрий есть хлоропласты, способные производить фотосинтез, в результате которого из углекислого газа и воды образуются органические вещества. Хлоропласты и митохондрии очень похожи на некоторых бактерий, способных к фотосинтезу.

В организмах животных они содержат два типа клеток: соматические и половые. Половые клетки. После оплодотворения образуются соматические клетки, которые смертны, и новые половые.

29. Происхождение жизни.

История жизни и история Земли неотделимы друг от друга. Именно в процессах развития нашей планеты формировались основные условия зарождения жизни — диапазоны температур, влажности, давления, уровень радиации и т. п. Одна из гипотез о происхождении Земли и всей Солнечной системы, что Земля и все планеты сконденсировались из космической пыли и газа, рассеянных вокруг Солнца. Во внешних областях Солнечной системы в результате конденсации газов образовались различные летучие органические соединения, содержащие один из основных элементов всех живых организмов — углерод. При нагревании Солнцем они вновь превращались в газ, а из некоторой их части под действием излучения образовались менее летучие вещества — углеводороды (соединения углерода с водородом) и соединения азота. Возможно, из пылевых частиц с оболочками из органических соединений сформировались сначала астероиды, а затем планеты.

Первичная атмосфера Земли, как и других планет, содержала, метан, аммиак, водяной пар и водород. Особая роль в живых организмах принадлежит углероду. Говорят, что жизнь на нашей планете углеродная: многие органические соединения живых организмов содержат углерод. Число органических соединений на его основе огромно — миллионы. Они химически активны при сравнительно невысокой температуре. Из их молекул образуются длинные цепи различной формы, при перестройке которых существенно меняется их активность, возрастающая при наличии катализаторов. На ранней стадии образования органических веществ из неорганических, вероятно, действовал предварительный отбор соединений, из которых появились организмы.

Для построения любого сложного органического соединения живых организмов нужен небольшой набор составных блоков — мономеров (низкомолекулярных соединений). Например, всего лишь 29 сравнительно несложных мономеров достаточно для построения любого живого организма. В число их входят 20 аминокислот, из которых состоят все белки, 5 азотистых оснований ,а также глюкоза — важнейший источник энергии, и жиры — структурный материал мембран клеток и накопитель энергии.

Соединения на основе углерода образовали первичный бульон гидросферы. Согласно одной из гипотез, содержащие углерод и азот вещества возникали в расплавах в глубине Земли и выносились на поверхность при извержении вулканов. Размываясь водой, они попадали в океан, где и образовывался первичный бульон. Важнейшую роль в зарождении живых организмов сыграло объединение множества отдельных молекул органических веществ в упорядоченные молекулярные структуры — био-полимеры: белки и нуклеиновые кислоты, обладавшие важнейшим биологическим свойством воспроизведения себе подобных. Свободный кислород появился значительно позже углерода в результате фотосинтеза, происходившего вначале в водорослях и бактериях, а затем и в наземных растениях. Бескислородная среда способствовала, по-видимому, синтезу биополимеров: кислород как сильный окислитель разрушал бы их. В результате объединения несложных органических соединений образовались вначале ферменты — белковые катализаторы, а затем нуклеиновые кислоты — носители наследственной информации. Можно считать, что с этого момента на Земле возникла жизнь. Жизнь — это особая форма существования материи. Характерные особенности жизни — обмен с внешней средой, воспроизведение себе подобных, постоянное развитие и т.п.