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.

Кто такие эукариоты? Кратко

Наряду с прокариотами эукариоты представляют собой один из видов клеток. Из них состоят все организмы, кроме архей, бактерий и вирусов, — от одноклеточных амеб до сложных животных и растений. Обычно размер клетки эукариота составляет примерно 0,01 мм в поперечном разрезе — в 10 или в 15 раз больше, чем прокариотические клетки.

«Цитоплазматическая мембрана» создает внешний барьер эукариотической клетки, а в ядре клетки находится ДНК, «упакованная» в хромосомы, которые сильно отличаются в разных организмах. У людей 23 пары больших линейных хромосом.

Ядро окружено водной средой — цитоплазмой и органеллами, выполняющими различные задачи. Митохондрия (см. стр. 162) производит энергию, в то время как эндоплазматическая сеть представляет собой сеть взаимосвязанных мембран, усеянных рибосомами, которые собирают белки.

Согласно данным палеонтологии, эукариоты появились на Земле по крайней мере 1,7 миллиарда лет назад. Одной из возможных причин их появления может быть тот факт, что некоторые прокариотические клетки захватили другие, но последние не были переварены, продолжили свое существование в виде органелл и стали производить себе подобных.

Кто такие растения? Кратко

Растения — это многоклеточные эукариотические организмы, использующие солнечный свет для выработки органических веществ с помощью фотосинтеза. К ним относятся такие хорошо нам известные организмы, как травы, кустарники и деревья, а также зеленые водоросли, как одноклеточные, так и многоклеточные. Всего насчитывается около 350 000 видов растений.

У растений обычно есть один стебель, растущий из корневой системы, находящейся в почве, и ветви, растущие из «узлов» на стебле. Половое размножение растений обычно проходит с участием зерен мужской пыльцы, которые оплодотворяют яйцеклетку, находящуюся в цветке. Растения могут размножаться и бесполым способом, например, с помощью клубней или луковиц. В этом случае растение создает генетически идентичную копию себя.

Первые наземные растения появились более 450 миллионов лет назад, а леса распространились по Земле около 385 миллионов лет назад. Цветковые растения появились примерно 140 миллионов лет назад и с тех пор стали доминирующими наземными растениями.

Кто такие прокариоты? Кратко

Прокариоты — это простые одноклеточные организмы, у которых нет ядра клетки, где бы содержалась ДНК.

Их ДНК — это свободно плавающий пучок в центре клетки. Как и у эукариотов, у прокариотов есть рибосомы, в которых аминокислоты формируются в белки, а иногда и «жгутик» — хвост, служащий им движущей силой.

Палеонтологические исследования доказали, что прокариоты появились на Земле очень давно, по крайней мере 3,5 миллиарда лет назад. Они размножаются бесполым способом (см. стр. 167), а их размер не превышает 10 микрометров (миллионных долей метра) в ширину. Прокариоты делятся на два вида: бактерии и археи.

Бактерии были открыты в конце XVII века и присутствуют в каждом уголке Земли. Они могут быть разных форм — например, сферы, спирали, стержни. Археи выделили в отдельную группу в 1970-х годах. Большинство архей похожи на бактерии, но отличаются от них генетическим и биохимическим составом и находятся обычно в труднодоступной среде обитания, например, в раскаленном гидротермальном жерле на дне океана.

Кто такие животные? Кратко

Животные — это многоклеточные эукариотические организмы, относящиеся к царству Животные и образующие обширную группу более чем из 1,5 миллионов видов, в которую входят насекомые, черви, губки и люди. Все животные «гетеротрофны», то есть не способны вырабатывать некоторые жизненно важные органические вещества, вместо этого им приходится поедать другие организмы, чтобы выжить. После завершения своего развития строение их тел обретает окончательную форму, хотя некоторые животные переживают процесс превращения — как гусеница, которая превращается сначала в куколку, а затем в бабочку.

Некоторые животные размножаются неполовым способом, как, например, тля, которая достаточно эффективно клонирует себя. Но подавляющее большинство животных размножается половым путем, в котором мужская и женская особь соединяют свой генетический материал для создания потомства.

При половом размножении яйцо и сперма соединяются и образуют зиготу. Из одной этой клетки после ее деления образуется эмбрион.