Як харчуються клітини - науково-популярний журнал «не знали»

Клітина є базовим цеглинкою, з яких створені всі живі істоти (за винятком вірусів). Клітка має власний обміном речовин, власним процесом розмноження і розвитку. Багато живих істот насправді складаються тільки з однієї клітини, і таких істот набагато більше, ніж можна собі уявити # 151; вченими описано понад 263 000 різних видів одноклітинних, включаючи бактерії, мікроби, найпростіші істоти і одноклітинні водорості.

До речі, атмосфера нашої планети не завжди була насичена киснем # 151 саме одноклітинні водорості, які називаються ціанобактеріями є «творцями» сучасної кисневмісної атмосфери землі. Близько 2.4 мільярда років тому поява цих водоростей призвело до глобальної зміни атмосфери Землі.

початок ланцюжка

Ціанобактерії, водорості, рослини є найпершим ланкою в харчовому ланцюжку і, по-науковому називаються автотрофами. автотрофи # 151 це організми, які синтезують органічні сполуки з неорганічних: з грунту, води, повітря. При цьому, джерелом вуглецю в більшості випадків є вуглекислий газ, що міститься в повітрі або розчинений у воді, а джерелом енергії # 151 сонячне світло або енергія хімічних реакцій.

Катастрофа і нова ера

У міру швидкого розмноження ціанобактерій, атмосфера стала насичуватися киснем, до жаху організмів, для яких він був отруйним. В ті часи такими організмами були всі існуючі. Це може викликати здивування: як кисень, від якого залежить наше життя, може бути токсичним? За своєю суттю, кисень є дуже сильним окислювачем, взаємодіє майже з усіма елементами, утворюючи оксиди. І до цього дня існує велика кількість бактерій, для яких кисень смертельний (вони називаються анаеробами). Частина таких бактерій живе в тому числі і в наших кишечниках, допомагаючи перетравлювати їжу.

Більшість організмів тоді загинуло, лише невелика частина еволюціонувала, щоб використовувати кисень. У якийсь момент одна з клітин захопила мутувати бактерію, або сама була захоплена нею, і виявилося, що це влаштовує обох. Захоплена бактерія отримувала з клітки живильні речовини, в той же час, рятувала клітку від згубного для неї кисню. Потім ця бактерія еволюціонувала в мітохондрії - важливу органеллу, яка не може розмножуватися і жити поза клітини. Зараз в кожній клітині багатоклітинного організму міститься від декількох сотень до 2 тисяч мітохондрій # 151 тим більше, чим більше потреба клітини в кисні.

Роль мітохондрій в спадковості

Мітохондрії, без яких неможлива наше життя до сих пір є окремими істотами. Хоча поза клітиною вони не можуть ні розмножуватися, ні існувати, вони до сих пір є самостійними # 151 мають власну ДНК, самостійно розмножуються в клітині.

ДНК мітохондрії є менш стійкою, ніж ДНК клітини, мутації мітохондріальної ДНК можуть викликати передаються по материнській лінії спадкові захворювання.

роль мітохондрії

Клітини отримують поживні речовини і кисень через мембрану з кровоносних судин або з сусідніх клітин, однак самостійно вони не можуть переробити ці речовини. Мітохондрії оперують киснем таким чином, що майже з усіх поживних речовин, що поглинаються організмом вони синтезують АТФ (АТФ). АТФ # 151 це універсальна форма хімічної енергії в будь-який живій клітині. При з'єднанні АТФ з водою виділяється велика кількість енергії, яка використовується для життєдіяльності клітини: синтезу білків, перенесення молекул через мембрани, створення трансмембранного електричного потенціалу, а також для м'язового скорочення. Без цього дотепного і ефективного симбіозу життя на Землі сьогодні була б не більше ніж скупченням найпростіших мікробів.