Рецепторы в биохимии. Кратко

В биохимии рецептором называют молекулу белка в мембране или цитоплазме клетки, к которой прикрепляются сигнальные молекулы, такие как гормоны, и сообщают порядок химического поведения. Например, гормон инсулин регулирует уровень сахара в крови, прикрепляясь к рецептору в мышце или печени и стимулируя реакции, ускоряющие всасывание сахара.

Сигнальные молекулы прикрепляются к определенным рецепторам благодаря тому, что у них подходящие для этого размер, форма и электрический заряд, так же, как ключ имеет подходящую форму для замка. После этого в клетке происходят химические изменения. Многие лекарства имитируют сигнальные молекулы, чтобы добиться нужного эффекта. Например, морфин имитирует эндорфины, отвечающие за хорошее самочувствие, и снимает боль.

Другие препараты прикрепляются к рецепторам, чтобы заблокировать распространение эффекта, производимого сигнальными молекулами. Примером могут служить антигистаминные препараты, которые облегчают аллергию, блокируя химические вещества гистамины, вызывающие сыпь, зуд и чихание.

Процесс деления клетки. Кратко

Деление — это процесс, позволяющий размножаться биологическим клеткам. Эукариотические клетки, и клетки человека в том числе, создают одинаковые копии самих себя для дальнейшего роста или ремонта ткани с помощью процесса под названием «митоз». Две цепи ДНК, находящиеся в ядре клетки, разъединяются, и к каждой из них присоединяются нуклеотиды в результате чего образуются две копии исходной ДНК. На следующем этапе под названием «цитокинез» клетка распадается на две одинаковых копии оригинальной клетки.

Мейоз — способ деления клеток, при котором образуются яйцеклетки и сперма для полового размножения. Яйцеклетки и сперматозоиды содержат половину необходимого числа хромосом. Когда сперма оплодотворяет яйцо, они сливаются, в результате чего клетка получает обычное число хромосом.

В каждой хромосоме новой клетки половина хромосомы — от женщины и половина — от мужчины.

Прокариотические клетки, например бактерии, обычно размножаются с помощью процесса, называемого делением. Участок ДНК прокариотической клетки раздваивается, затем уже два участка крепятся к разным частям клеточной мембраны и уходят в разном направлении, когда клетка делится. 

Прокариотические микроорганизмы. Кратко

Микроорганизмы, состоящие из прокариотических клеток, делятся на два класса: бактерии и археи.

И бактерии, и археи являются одноклеточными. Данные организмы представляют собой самую богатую и разнообразную группу на Земле, что доказывает тот факт, что они, несмотря на свой крошечный размер (около одной тысячной миллиметра шириной), составляют половину всей биомассы Земли.

Клетки бактерий могут иметь самые разные формы. Бактерии округлой формы называются кокки, а палочковидные — бациллы. Иногда бактерии составляют пары, и тогда к их названию присоединяется приставка «дипло-». Бактерии, образующие длинные цепи, имеют приставку «стрепто-», а те, что образуют треугольные группы, — «стафило-». Палочковидные бактерии могут делиться и образовывать зубчатую структуру. Подобное расположение бактерий называется частоколом.

Некоторые бактерии вызывают болезни. Например, стрептококки могут вызывать пневмонию и менингит. Археи похожи на бактерии, но имеют совершенно другие биохимические свойства, а их роль в развитии болезней пока не установлена. Возможно, это самая ранняя форма жизни на Земле.

Происхождение человека и его расселение. Кратко

Все живущие сегодня люди произошли от одной женской особи, так называемой «митохондриальной Евы», которая жила в Африке около 110 000-130 000 лет назад. Ученые сделали это открытие после генетического анализа ДНК, содержащейся в митохондриях человека, которые наследуются по материнской линии.

Согласно теории «Из Африки», современные люди (Homo Sapiens) впервые появились в Африке примерно 200 000 лет назад, а затем расселились по всему миру в течение последних 100 000 лет. Люди добрались до Ближнего Востока примерно 70 000 лет назад, до Южной Азии 60 000 лет назад и около 40 000 лет назад до Западной Европы. Период освоения Северной Америки пока неясен — возможно, оно началось около 30 000 лет назад или значительно позже.

Эти люди по большому счету вытеснили коренные, существовавшие до появления современного человека виды, например, в Азии это был Homo erectus с нависшими бровями. Тем не менее существуют генетические доказательства того, что есть некоторое межвидовое скрещивание между анатомически современными людьми и неандертальцами из рода Homo, вымершими 30 000 лет назад.

Происхождение биохимических веществ. Кратко

Ученые могут только догадываться, как на Земле появились необходимые для жизни органические соединения. Они могли спонтанно возникнуть в результате химических реакций более простых соединений или были принесены из космоса.

В 1953 году в Чикагском университете был проведен известный эксперимент, целью которого было выяснить, действительно ли экстремальные условия на молодой планете могли вызвать реакции между простыми химическими веществами и создать необходимые составляющие жизни. Стэнли Миллер и Гарольд Юри к смеси воды, метана, водорода и аммиака добавили электрические разряды, имитирующие молнии. Вполне логично, что в результате сформировались различные органические соединения, в том числе аминокислоты — составные части белков.

Также появились доказательства того, что интенсивные вулканические процессы на ранней Земле обогатили ее химический состав, добавив в него диоксид углерода, соединения азота и серы. Это могло стимулировать развитие биохимических веществ. Астрономы выявили наличие органических молекул, в том числе и аминокислот, на кометах, так что, возможно, это они принесли готовые биохимические вещества.