Рисовать по клеточкам животных для детей 8 лет: Рисуем по клеточкам «Животные жарких стран». Для детей 4-6 лет. Сыропятова Г. (3467025) – Купить по цене от 12.00 руб.

Дикие животные.Рисуем по клеточкам.4-6 лет (Галина Сыропятова)

45 ₽

+ до 6 баллов

Бонусная программа

Итоговая сумма бонусов может отличаться от указанной, если к заказу будут применены скидки.

Купить

Цена на сайте может отличаться от цены в магазинах сети. Внешний вид книги может отличаться от изображения на сайте.

Осталось мало

В наличии в 18 магазинах. Смотреть на карте

11

Цена на сайте может отличаться от цены в магазинах сети. Внешний вид книги может отличаться от изображения на сайте.

Графические диктанты — отличная подготовка к школе. Они тренируют руку малыша, вырабатывают у него навык владения карандашом, готовя будущего школьника к письму. Занятия графическими диктантами развивают пространственные представления ребенка, учат его ориентироваться на листе тетради.

.Школьные успехи ребенка во многом зависят от его умения внимательно слушать и терпеливо выполнять задания, то есть от его усидчивости. Работа над графическими диктантами развивает у детей способность к концентрации внимания, к запоминанию и воспроизведению ряда последовательных действий, контролю за собственной графической деятельностью. .Тетрадь адресована детям 4—6 лет. Она рассчитана на совместную работу родителей и детей, а также может использоваться для занятий воспитателями, гувернерами и учителями начальных классов.

Описание

Характеристики

Графические диктанты — отличная подготовка к школе. Они тренируют руку малыша, вырабатывают у него навык владения карандашом, готовя будущего школьника к письму. Занятия графическими диктантами развивают пространственные представления ребенка, учат его ориентироваться на листе тетради. .Школьные успехи ребенка во многом зависят от его умения внимательно слушать и терпеливо выполнять задания, то есть от его усидчивости.

Работа над графическими диктантами развивает у детей способность к концентрации внимания, к запоминанию и воспроизведению ряда последовательных действий, контролю за собственной графической деятельностью. .Тетрадь адресована детям 4—6 лет. Она рассчитана на совместную работу родителей и детей, а также может использоваться для занятий воспитателями, гувернерами и учителями начальных классов.

Литур

Как получить бонусы за отзыв о товаре

1

Сделайте заказ в интернет-магазине

2

Напишите развёрнутый отзыв от 300 символов только на то, что вы купили

3

Дождитесь, пока отзыв опубликуют.

Если он окажется среди первых десяти, вы получите 30 бонусов на Карту Любимого Покупателя. Можно писать неограниченное количество отзывов к разным покупкам – мы начислим бонусы за каждый, опубликованный в первой десятке.

Правила начисления бонусов

Если он окажется среди первых десяти, вы получите 30 бонусов на Карту Любимого Покупателя. Можно писать неограниченное количество отзывов к разным покупкам – мы начислим бонусы за каждый, опубликованный в первой десятке.

Правила начисления бонусов

Плюсы

Эффективная методика, бюджетная цена книжки.

Минусы

Нет.

Графический диктант

Минусы

Нет

Графические диктанты. Дикие животные

Плюсы

Полезная, дешёвая цена

Минусы

Не обнаружено

Книга «Дикие животные.Рисуем по клеточкам.4-6 лет» есть в наличии в интернет-магазине «Читай-город» по привлекательной цене. Если вы находитесь в Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Казани, Екатеринбурге, Ростове-на-Дону или любом другом регионе России, вы можете оформить заказ на книгу Галина Сыропятова «Дикие животные. Рисуем по клеточкам.4-6 лет» и выбрать удобный способ его получения: самовывоз, доставка курьером или отправка почтой. Чтобы покупать книги вам было ещё приятнее, мы регулярно проводим акции и конкурсы.

Происхождение и эволюция клеток. Клетка

Клетки делятся на два основных класса, изначально определяемых тем, содержат ли они ядро. Прокариотические клетки (бактерии) лишены ядерной оболочки; эукариотические клетки имеют ядро, в котором генетический материал отделен от цитоплазмы. Прокариотические клетки обычно меньше и проще, чем эукариотические; в дополнение к отсутствию ядра их геномы менее сложны и они не содержат цитоплазматических органелл или цитоскелета. Несмотря на эти различия, одни и те же основные молекулярные механизмы управляют жизнью как прокариот, так и эукариот, что указывает на то, что все современные клетки произошли от одного первобытного предка. Как развивалась эта первая клетка? И как эволюционировали сложность и разнообразие современных клеток?

Таблица 1.

1

Прокариотические и эукариотические клетки.

Первая клетка

Похоже, что жизнь впервые возникла по крайней мере 3,8 миллиарда лет назад, примерно через 750 миллионов лет после образования Земли (). Вопрос о том, как зародилась жизнь и как появилась первая клетка, остается предметом спекуляций, поскольку эти события невозможно воспроизвести в лаборатории. Тем не менее, несколько типов экспериментов предоставляют важные доказательства, касающиеся некоторых этапов процесса.

Рисунок 1.1

Временная шкала эволюции. Шкала указывает приблизительное время, когда, как считается, произошли некоторые из основных событий в эволюции клеток.

Впервые в 1920-х годах было высказано предположение, что простые органические молекулы могут образовываться и спонтанно полимеризоваться в макромолекулы в условиях, которые, как считается, существовали в атмосфере примитивной Земли. Считается, что в то время, когда возникла жизнь, атмосфера Земли содержала мало свободного кислорода или вообще не содержала его, а вместо этого состояла в основном из CO 9 . 0017 2 и N ₂ в дополнение к меньшим количествам газов, таких как H

2 , H ₂ S и CO. Такая атмосфера обеспечивает восстановительные условия, в которых органические молекулы при наличии источника энергии, такого как солнечный свет, или электрический разряд, могут образовываться спонтанно. Самопроизвольное образование органических молекул было впервые продемонстрировано экспериментально в 1950-х годах, когда Стэнли Миллер (тогда еще аспирант) показал, что разряд электрических искр в смесь H ₂ , CH ₄ и NH ₃ в присутствии воды приводили к образованию множества органических молекул, включая несколько аминокислот (). Хотя эксперименты Миллера не воспроизводили в точности условия примитивной Земли, они ясно продемонстрировали вероятность спонтанного синтеза органических молекул, дающих основные материалы, из которых возникли первые живые организмы.

Рисунок 1.2

Самопроизвольное образование органических молекул.

Водяной пар кипятили через атмосферу, состоящую из CH ₄ , NH ₃ и H ₂ , в которые разрядили электрические искры. Анализ продуктов реакции выявил образование разнообразных органических молекул, (далее…)

Следующим этапом эволюции стало образование макромолекул. Было продемонстрировано, что мономерные строительные блоки макромолекул самопроизвольно полимеризуются в вероятных пребиотических условиях. Нагревание сухих смесей аминокислот, например, приводит к их полимеризации с образованием полипептидов. Но важнейшей характеристикой макромолекулы, из которой развилась жизнь, должна была быть способность воспроизводить себя. Только макромолекула, способная направлять синтез новых копий самой себя, была бы способна к размножению и дальнейшей эволюции.

Из двух основных классов информационных макромолекул в современных клетках (нуклеиновые кислоты и белки) только нуклеиновые кислоты способны управлять собственной саморепликацией. Нуклеиновые кислоты могут служить матрицами для собственного синтеза в результате специфического спаривания оснований между комплементарными нуклеотидами (2).

Таким образом, решающий шаг в понимании молекулярной эволюции был достигнут в начале 1980-х годов, когда в лабораториях Сида Альтмана и Тома Чеха было обнаружено, что РНК способна катализировать ряд химических реакций, включая полимеризацию нуклеотидов. Таким образом, РНК обладает уникальной способностью служить матрицей и катализировать собственную репликацию. Следовательно, обычно считается, что РНК была исходной генетической системой, и считается, что ранняя стадия химической эволюции была основана на самореплицирующихся молекулах РНК — период эволюции, известный как 9-й этап эволюции.0045 Мир РНК . Затем упорядоченные взаимодействия между РНК и аминокислотами превратились в современный генетический код, а ДНК в конечном итоге заменила РНК в качестве генетического материала.

Рисунок 1.3

Саморепликация РНК. Комплементарное спаривание нуклеотидов (аденина [A] с урацилом [U] и гуанина [G] с цитозином [C]) позволяет одной цепи РНК служить матрицей для синтеза новой цепи с комплементарной последовательностью.

Предполагается, что первая клетка возникла в результате включения самореплицирующейся РНК в мембрану, состоящую из фосфолипидов (). Как будет подробно рассмотрено в следующей главе, фосфолипиды являются основными компонентами всех современных биологических мембран, включая плазматические мембраны как прокариотических, так и эукариотических клеток. Ключевой характеристикой фосфолипидов, образующих мембраны, является то, что они представляют собой амфипатические молекулы, что означает, что одна часть молекулы растворима в воде, а другая – нет. Фосфолипиды имеют длинные водонерастворимые (гидрофобные) углеводородные цепи, соединенные с водорастворимыми (гидрофильными) головными группами, содержащими фосфат. При помещении в воду фосфолипиды спонтанно объединяются в бислой, при этом их фосфатсодержащие головные группы снаружи контактируют с водой, а их углеводородные хвосты внутри контактируют друг с другом. Такой бислой фосфолипидов образует стабильный барьер между двумя водными компартментами, например, отделяя внутреннюю часть клетки от внешней среды.

Рисунок 1.4

Покрытие самовоспроизводящейся РНК в фосфолипидной мембране. Считается, что первая клетка возникла в результате включения самореплицирующейся РНК и ассоциированных молекул в мембрану, состоящую из фосфолипидов. Каждая молекула фосфолипида имеет две длинные гидрофобные (далее…)

Заключение самовоспроизводящихся РНК и ассоциированных молекул в фосфолипидную мембрану, таким образом, сохранило бы их как единое целое, способное к самовоспроизведению и дальнейшей эволюции. К этому времени РНК-направленный синтез белка мог уже развиться, и в этом случае первая клетка состояла бы из самореплицирующейся РНК и кодируемых ею белков.

Эволюция метаболизма

Поскольку клетки возникли в море органических молекул, они могли получать пищу и энергию непосредственно из окружающей среды. Но такая ситуация является самоограничивающейся, поэтому клеткам необходимо было разработать свои собственные механизмы для производства энергии и синтеза молекул, необходимых для их репликации.

Генерация и контролируемое использование метаболической энергии занимает центральное место во всей клеточной деятельности, и основные пути энергетического метаболизма (подробно обсуждаемые в главе 2) в современных клетках в высшей степени консервативны. Все ячейки используют аденозин 5 ′ -трифосфат (АТФ) в качестве источника метаболической энергии для управления синтезом компонентов клетки и выполнения других энергозатратных действий, таких как движение (например, сокращение мышц). Механизмы, используемые клетками для образования АТФ, как полагают, развивались в три этапа, соответствующие эволюции гликолиза, фотосинтеза и окислительного метаболизма (4). Развитие этих метаболических путей изменило атмосферу Земли, тем самым изменив ход дальнейшей эволюции.

Рисунок 1.5

Генерация метаболической энергии. Гликолиз – это анаэробное расщепление глюкозы до молочной кислоты. Фотосинтез использует энергию солнечного света для синтеза глюкозы из CO ₂ и H ₂ O с выделением O ₂ в качестве побочного продукта. O ₂ , выпущенный (далее…)

В первоначально анаэробной атмосфере Земли первые энергетические реакции предположительно включали расщепление органических молекул в отсутствие кислорода. Эти реакции, вероятно, были формой современного гликолиза — анаэробного расщепления глюкозы до молочной кислоты с чистым увеличением энергии двух молекул АТФ. Помимо использования АТФ в качестве источника внутриклеточной химической энергии, все современные клетки осуществляют гликолиз, что согласуется с представлением о том, что эти реакции возникли очень рано в эволюции.

Гликолиз предоставил механизм, с помощью которого энергия предварительно образованных органических молекул (например, глюкозы) может быть преобразована в АТФ, который затем можно использовать в качестве источника энергии для запуска других метаболических реакций. Обычно считается, что развитие фотосинтеза было следующим важным этапом эволюции, который позволил клетке использовать энергию солнечного света и обеспечил независимость от использования заранее сформированных органических молекул. Первые фотосинтезирующие бактерии, появившиеся более 3 миллиардов лет назад, возможно, использовали H9.0017 2 S для преобразования CO ₂ в органические молекулы — путь фотосинтеза, который до сих пор используется некоторыми бактериями. Использование Н ₂ О в качестве донора электронов и водорода для превращения СО ₂ в органические соединения возникло позже и имело важные последствия изменения атмосферы Земли. Использование H ₂ O в реакциях фотосинтеза дает не содержащий побочных продуктов O ₂ ; считается, что этот механизм был ответственен за создание O ₂ широко распространен в атмосфере Земли.

Высвобождение O ₂ в результате фотосинтеза изменило среду, в которой развивались клетки, и, как принято считать, привело к развитию окислительного метаболизма . В качестве альтернативы, окислительный метаболизм мог развиться до фотосинтеза, при этом увеличение концентрации O ₂ в атмосфере давало сильное избирательное преимущество организмам, способным использовать O ₂ в реакциях, производящих энергию. В любом случае О ₂ представляет собой высокореактивную молекулу, и окислительный метаболизм, использующий эту реакционную способность, обеспечивает механизм получения энергии из органических молекул, который намного эффективнее, чем анаэробный гликолиз. Например, полное окислительное расщепление глюкозы до CO ₂ и H ₂ O дает энергию, эквивалентную энергии от 36 до 38 молекул АТФ, в отличие от 2 молекул АТФ, образующихся при анаэробном гликолизе. Современные клетки, за немногими исключениями, используют в качестве основного источника энергии окислительные реакции.

Современные прокариоты

Современные прокариоты, которые включают в себя все различные типы бактерий, делятся на две группы — архебактерии и эубактерии, которые дивергировались в начале эволюции. Некоторые архебактерии живут в экстремальных условиях, которые сегодня необычны, но, возможно, были распространены на первобытной Земле. Например, термоацидофилы живут в горячих серных источниках с температурой до 80°C и значением pH всего 2. Эубактерии включают распространенные формы современных бактерий — большую группу организмов, обитающих в самых разных средах. , включая почву, воду и другие организмы (например, патогены человека).

Большинство бактериальных клеток имеют сферическую, палочковидную или спиралевидную форму диаметром от 1 до 10 мкм. Содержание их ДНК колеблется от 0,6 миллиона до 5 миллионов пар оснований, что достаточно для кодирования около 5000 различных белков. Самые крупные и сложные прокариоты — это цианобактерии, бактерии, у которых развился фотосинтез.

Структуру типичной прокариотической клетки иллюстрирует Escherichia coli (E. coli), обычный обитатель кишечного тракта человека (). Клетка имеет палочковидную форму, около 1 мкм в диаметре и около 2 мкм в длину. Как и большинство других прокариот, E. coli окружен жесткой клеточной стенкой, состоящей из полисахаридов и пептидов. Внутри клеточной стенки находится плазматическая мембрана, представляющая собой двойной слой фосфолипидов и связанных с ними белков. В то время как клеточная стенка является пористой и легко проницаемой для различных молекул, плазматическая мембрана обеспечивает функциональное разделение между внутренней частью клетки и ее внешней средой. ДНК E . coli представляет собой одиночную кольцевую молекулу в составе нуклеоида, которая, в отличие от ядра эукариот, не окружена мембраной, отделяющей его от цитоплазмы. Цитоплазма содержит около 30 000 рибосом (места синтеза белка), что объясняет ее зернистый вид.

Рисунок 1.6

Электронная микрофотография E. coli . Клетка окружена клеточной стенкой, внутри которой находится плазматическая мембрана. ДНК находится в нуклеоиде. (Menge and Wurtz/Biozentrum, Базельский университет/Библиотека научных фотографий/Photo Researchers, Inc.)

Эукариотические клетки

Как и прокариотические клетки, все эукариотические клетки окружены плазматическими мембранами и содержат рибосомы. Однако эукариотические клетки гораздо сложнее и содержат ядро, разнообразные цитоплазматические органеллы и цитоскелет (4). Самой крупной и наиболее заметной органеллой эукариотических клеток является ядро ​​диаметром около 5 мкм. Ядро содержит генетическую информацию клетки, которая у эукариот организована в виде линейных, а не кольцевых молекул ДНК. Ядро является местом репликации ДНК и синтеза РНК; трансляция РНК в белки происходит на рибосомах в цитоплазме.

Рисунок 1.7

Структуры животных и растительных клеток. Как животные, так и растительные клетки окружены плазматической мембраной и содержат ядро, цитоскелет и множество общих цитоплазматических органелл. Растительные клетки также окружены клеточной стенкой и содержат хлоропласты (подробнее…)

В дополнение к ядру, эукариотические клетки содержат в своей цитоплазме множество окруженных мембраной органелл. Эти органеллы образуют компартменты, в которых локализована различная метаболическая активность. Эукариотические клетки, как правило, намного больше, чем прокариотические, часто имеют объем клетки, по крайней мере, в тысячу раз больше. Компартментализация, обеспечиваемая цитоплазматическими органеллами, позволяет эукариотическим клеткам эффективно функционировать. Две из этих органелл, митохондрии и хлоропласты, играют решающую роль в энергетическом обмене. Митохондрии, которые встречаются почти во всех эукариотических клетках, являются местами окислительного метаболизма и, таким образом, ответственны за образование большей части АТФ, образующегося при распаде органических молекул. Хлоропласты являются местами фотосинтеза и встречаются только в клетках растений и зеленых водорослей. Лизосомы и пероксисомы также обеспечивают специализированные метаболические компартменты для переваривания макромолекул и различных окислительных реакций соответственно. Кроме того, большинство растительных клеток содержат крупные вакуоли, выполняющие разнообразные функции, включая переваривание макромолекул и хранение как продуктов жизнедеятельности, так и питательных веществ.

Из-за размера и сложности эукариотических клеток транспортировка белков к их правильному месту назначения внутри клетки является сложной задачей. Две цитоплазматические органеллы, эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи, специально предназначены для сортировки и транспорта белков, предназначенных для секреции, включения в плазматическую мембрану и включения в лизосомы. Эндоплазматический ретикулум представляет собой разветвленную сеть внутриклеточных мембран, простирающуюся от ядерной мембраны по всей цитоплазме. Он функционирует не только в процессинге и транспорте белков, но и в синтезе липидов. Из эндоплазматического ретикулума белки транспортируются внутри небольших мембранных везикул к аппарату Гольджи, где они подвергаются дальнейшей обработке и сортировке для транспортировки к конечному пункту назначения. В дополнение к этой роли в транспорте белков аппарат Гольджи служит местом синтеза липидов и (в растительных клетках) местом синтеза некоторых полисахаридов, составляющих клеточную стенку.

Эукариотические клетки имеют другой уровень внутренней организации: цитоскелет, сеть белковых нитей, простирающихся по всей цитоплазме. Цитоскелет обеспечивает структурную основу клетки, определяя форму клетки и общую организацию цитоплазмы. Кроме того, цитоскелет отвечает за движения целых клеток (например, сокращение мышечных клеток), а также за внутриклеточный транспорт и расположение органелл и других структур, включая движения хромосом во время клеточного деления.

Эукариоты развились по крайней мере 2,7 миллиарда лет назад, после 1-1,5 миллиарда лет прокариотической эволюции. Исследования последовательностей их ДНК показывают, что архебактерии и эубактерии так же отличаются друг от друга, как и те и другие от современных эукариот. Следовательно, очень ранним событием в эволюции, по-видимому, было расхождение трех линий происхождения от общего предка, давшее начало современным архебактериям, эубактериям и эукариотам. Интересно, что многие гены архебактерий больше похожи на гены эукариот, чем на гены эубактерий, что указывает на то, что архебактерии и эукариоты имеют общую линию эволюционного происхождения и более тесно связаны друг с другом, чем с эубактериями.

Рисунок 1.8

Эволюция клеток. Современные клетки произошли от общего прокариотического предка по трем линиям происхождения, дав начало архебактериям, эубактериям и эукариотам. Митохондрии и хлоропласты произошли от эндосимбиотической ассоциации аэробных (подробнее…)

Важнейшим шагом в эволюции эукариотических клеток было приобретение окруженных мембраной субклеточных органелл, позволивших развить сложность, характерную для этих клеток. Считается, что органеллы были приобретены в результате ассоциации прокариотических клеток с предками эукариот.

Гипотеза о том, что эукариотические клетки произошли от симбиотической ассоциации прокариот — эндосимбиоза — особенно хорошо подтверждается исследованиями митохондрий и хлоропластов, которые, как считается, произошли от бактерий, живущих в больших клетках. И митохондрии, и хлоропласты по размеру схожи с бактериями и, подобно бактериям, размножаются путем деления надвое. Самое главное, что и митохондрии, и хлоропласты содержат собственную ДНК, которая кодирует некоторые их компоненты. Митохондриальная и хлоропластная ДНК реплицируются каждый раз, когда органелла делится, а кодируемые ими гены транскрибируются внутри органеллы и транслируются на рибосомах органеллы. Таким образом, митохондрии и хлоропласты содержат свои собственные генетические системы, отличные от ядерного генома клетки. Кроме того, рибосомы и рибосомные РНК этих органелл более тесно связаны с таковыми бактерий, чем с теми, которые кодируются ядерными геномами эукариот.

В настоящее время общепризнано эндосимбиотическое происхождение этих органелл, при этом считается, что митохондрии произошли от аэробных бактерий, а хлоропласты – от фотосинтезирующих бактерий, таких как цианобактерии. Приобретение аэробных бактерий обеспечило бы анаэробной клетке способность осуществлять окислительный метаболизм. Приобретение фотосинтезирующих бактерий обеспечило бы пищевую независимость, обеспечиваемую способностью осуществлять фотосинтез. Таким образом, эти эндосимбиотические ассоциации были весьма выгодны своим партнерам и прошли отбор в ходе эволюции. Со временем большинство генов, изначально присутствовавших у этих бактерий, по-видимому, были включены в ядерный геном клетки, поэтому лишь несколько компонентов митохондрий и хлоропластов все еще кодируются геномами органелл.

Развитие многоклеточных организмов

Многие эукариоты являются одноклеточными организмами, которые, как и бактерии, состоят только из отдельных клеток, способных к самовоспроизведению. Простейшими эукариотами являются дрожжи. Дрожжи сложнее бактерий, но намного меньше и проще, чем клетки животных или растений. Например, обычно изучаемые дрожжи Saccharomyces cerevisiae имеют диаметр около 6 мкм и содержат 12 миллионов пар оснований ДНК (1). Другие одноклеточные эукариоты, однако, представляют собой гораздо более сложные клетки, некоторые из которых содержат столько же ДНК, сколько и клетки человека. К ним относятся организмы, специализированные для выполнения множества задач, включая фотосинтез, передвижение, а также захват и употребление в пищу других организмов. 9Например, 0122 Amoeba proteus представляет собой большую сложную клетку. Его объем более чем в 100 000 раз больше, чем у E . coli, и его длина может превышать 1 мм, когда клетка полностью вытянута (). Амебы — это очень подвижные организмы, которые используют цитоплазматические отростки, называемые псевдоподиями , для перемещения и поглощения других организмов, включая бактерии и дрожжи, в качестве пищи. Другие одноклеточные эукариоты (зеленые водоросли) содержат хлоропласты и способны осуществлять фотосинтез.

Рисунок 1.9

Сканирующая электронная микрофотография Saccharomyces cerevisiae . К микрофотографии добавлен искусственный цвет. (Эндрю Сайед/Science Photo Library/Photo Researchers, Inc.)

Таблица 1.2

Содержание ДНК в клетках.

Рисунок 1.10

Световая микрофотография Amoeba proteus . (M. I. Walker/Photo Researchers, Inc.)

Многоклеточные организмы произошли от одноклеточных эукариот не менее 1,7 миллиарда лет назад. Некоторые одноклеточные эукариоты образуют многоклеточные агрегаты, которые, по-видимому, представляют собой эволюционный переход от одиночных клеток к многоклеточным организмам. Например, клетки многих водорослей (например, зеленой водоросли Volvox ) объединяются друг с другом, образуя многоклеточные колонии (), которые, как считается, были эволюционными предшественниками современных растений. Затем усиление специализации клеток привело к переходу от колониальных агрегатов к истинно многоклеточным организмам. Продолжающаяся клеточная специализация и разделение труда между клетками организма привели к сложности и разнообразию многих типов клеток, из которых состоят современные растения и животные, включая человека.

Рисунок 1.11

Колониальные зеленые водоросли. Отдельные клетки Volvox образуют колонии, состоящие из полых шариков, в которых сотни или тысячи клеток погружены в студенистую матрицу. (Cabisco/Visuals Unlimited.)

Растения состоят из меньшего количества типов клеток, чем животные, но каждый вид растительных клеток специализирован для выполнения определенных задач, необходимых организму в целом (). Клетки растений организованы в три основные тканевые системы: основную ткань, кожную ткань и сосудистую ткань. Основная ткань содержит клетки паренхимы, осуществляющие большинство метаболических реакций растения, в том числе фотосинтез. Основная ткань также содержит два специализированных типа клеток ( клетки колленхимы и клетки склеренхимы), которые характеризуются толстыми клеточными стенками и обеспечивают структурную поддержку растения. Кожная ткань покрывает поверхность растения и состоит из эпидермальных клеток, которые образуют защитный слой и позволяют поглощать питательные вещества. Наконец, несколько типов удлиненных клеток образуют сосудистую систему (ксилему и флоэму), отвечающую за транспортировку воды и питательных веществ по всему растению.

Рисунок 1.12

Световые микрофотографии репрезентативных растительных клеток. (A) Клетки паренхимы, отвечающие за фотосинтез и другие метаболические реакции. (B) Клетки колленхимы, которые специализируются на поддержке и имеют утолщенные клеточные стенки. (C) Эпидермальные клетки (подробнее…)

Клетки животных значительно разнообразнее клеток растений. Человеческое тело, например, состоит из более чем 200 различных типов клеток, которые обычно считаются компонентами пяти основных типов тканей: эпителиальной ткани, соединительной ткани, крови, нервной ткани и мышц. Эпителиальные клетки образуют пласты, покрывающие поверхность тела и выстилающие внутренние органы. Существует множество различных типов эпителиальных клеток, каждый из которых специализируется на определенной функции, включая защиту (кожа), всасывание (например, клетки, выстилающие тонкий кишечник) и секрецию (например, клетки слюнных желез). К соединительным тканям относятся костная, хрящевая и жировая ткани, каждая из которых образована разными типами клеток (остеобластами, хондроцитами и адипоцитами соответственно). Рыхлая соединительная ткань, которая подстилает эпителиальные слои и заполняет промежутки между органами и тканями в организме, образована клетками другого типа — фибробластами. Кровь содержит несколько различных типов клеток, которые участвуют в транспорте кислорода (красные кровяные тельца или эритроциты), воспалительных реакциях (9).0045 гранулоциты , моноциты и макрофаги) и иммунный ответ (лимфоциты). Нервная ткань состоит из нервных клеток или нейронов, которые узко специализированы для передачи сигналов по всему телу. Различные типы сенсорных клеток, такие как клетки глаза и уха, дополнительно специализируются на получении внешних сигналов из окружающей среды. Наконец, несколько различных типов мышечных клеток отвечают за производство силы и движения.

Рисунок 1.13

Световые микрофотографии репрезентативных клеток животных. (A) Эпителиальные клетки рта (толстый многослойный лист), желчных протоков и кишечника. (B) Фибробласты представляют собой клетки соединительной ткани, характеризующиеся формой удлиненного веретена. (C) Эритроциты, (подробнее…)

Очевидно, что эволюция животных включала развитие значительного разнообразия и специализации на клеточном уровне. Понимание механизмов, которые контролируют рост и дифференцировку такого сложного массива специализированных клеток, начиная с одной оплодотворенной яйцеклетки, является одной из основных задач, стоящих перед современной клеточной и молекулярной биологией.

Что такое ген? (для детей)

Гены (скажем: jeenz ) играют важную роль в определении физических черт — как мы выглядим — и многих других вещей о нас. Они несут информацию, которая делает вас тем, кто вы есть и как вы выглядите: вьющиеся или прямые волосы, длинные или короткие ноги, даже то, как вы можете улыбаться или смеяться. Многие из этих вещей передаются от одного поколения к другому в семье посредством генов.

Что такое ген?

Гены несут информацию, которая определяет ваши черты (скажем: trates ), которые представляют собой особенности или характеристики, которые передаются вам — или унаследованы — от ваших родителей. Каждая клетка человеческого тела содержит от 25 000 до 35 000 генов.

Например, если у обоих ваших родителей зеленые глаза, вы можете унаследовать от них черту зеленоглазости. Или, если у вашей мамы есть веснушки, у вас тоже могут быть веснушки, потому что вы унаследовали черту веснушек. Гены есть не только у людей — гены есть и у всех животных и растений.

Где эти важные гены? Ну, они такие маленькие, что их не видно. Гены находятся на крошечных структурах, похожих на спагетти, называемых хромосомами (например, KRO-moh-somes). А хромосомы находятся внутри клеток. Ваше тело состоит из миллиардов клеток. Клетки — это очень маленькие единицы, из которых состоят все живые существа. Клетка настолько мала, что увидеть ее можно только под сильным микроскопом.

Хромосомы состоят из двух одинаковых наборов (или пар), и только в одной хромосоме сотни, а иногда и тысячи генов. Хромосомы и гены состоят из ДНК, которая является сокращением от дезоксирибонуклеиновой кислоты (скажем: ди-окс-си-ри-бо-нью-глин-ик).

Большинство клеток имеют одно ядро ​​(скажем: NOO-clee-us). Ядро представляет собой небольшую яйцевидную структуру внутри клетки, которая действует как мозг клетки. Он говорит каждой части клетки, что делать. Но откуда ядро ​​знает так много? Он содержит наши хромосомы и гены. Каким бы крошечным оно ни было, в ядре содержится больше информации, чем в самом большом словаре, который вы когда-либо видели.

У человека клеточное ядро ​​содержит 46 отдельных хромосом или 23 пары хромосом (хромосомы идут парами, помните? 23 x 2 = 46). Половина этих хромосом исходит от одного родителя, а половина – от другого родителя.

Под микроскопом мы видим, что хромосомы бывают разной длины и имеют разную структуру полос. Когда они выстроены в ряд по размеру и похожему рисунку полос, первые двадцать две пары называются аутосомами; последняя пара хромосом называется половыми хромосомами, X и Y. Половые хромосомы определяют, мальчик вы или девочка: у женщин две X-хромосомы, а у мужчин одна X и одна Y.

Но не каждое живое существо имеет 46 хромосом внутри своих клеток. Например, клетка плодовой мушки имеет только четыре хромосомы!

Как работают гены?

У каждого гена есть особая работа. ДНК в гене содержит конкретные инструкции — почти как в рецепте из поваренной книги — для производства белков (скажем, PRO-подростков) в клетке. Белки являются строительными блоками для всего в вашем теле. Кости и зубы, волосы и мочки ушей, мышцы и кровь — все они состоят из белков. Эти белки помогают нашему телу расти, правильно работать и оставаться здоровым. Современные ученые подсчитали, что каждый ген в организме может производить до 10 различных белков. Это более 300 000 белков!

Как и хромосомы, гены также состоят из пар. У каждого из ваших родителей есть две копии каждого из их генов, и каждый родитель передает только одну копию, чтобы составить ваши гены. Гены, которые передаются вам, определяют многие ваши черты, такие как цвет волос и цвет кожи.

Может быть, мать Эммы имеет один ген каштановых волос и один ген рыжих волос, и она передала ген рыжих волос Эмме. Если у ее отца есть два гена рыжих волос, это может объяснить ее рыжие волосы. У Эммы оказалось два гена рыжих волос, по одному от каждого из ее родителей.

Вы также можете увидеть гены в действии, если подумаете обо всем многообразии пород собак. У всех у них есть гены, которые делают их собаками, а не кошками, рыбами или людьми. Но те же самые гены, которые делают собаку собакой, создают и другие собачьи черты. Так что некоторые породы маленькие, а другие большие. У одних длинная шерсть, у других короткая. У далматинцев есть гены белого меха и черных пятен, а у игрушечных пуделей есть гены, которые делают их маленькими с курчавым мехом. Вы поняли идею!

Когда проблемы с генами

Ученые очень заняты изучением генов. Они хотят знать, какие белки производит каждый ген и что эти белки делают. Они также хотят знать, какие болезни вызываются генами, которые не работают должным образом. Гены, которые были изменены, называются мутациями. Исследователи считают, что мутации могут быть частично виноваты в проблемах с легкими, раке и многих других заболеваниях. Другие болезни и проблемы со здоровьем возникают, когда отсутствуют гены или лишние части генов или хромосом.

Некоторые из этих проблем с генами могут быть унаследованы от родителей. Например, возьмем ген, который помогает организму вырабатывать гемоглобин (скажем: HEE-muh-glow-bin). Гемоглобин является важным белком, необходимым эритроцитам для переноса кислорода по всему телу. Если родители передают измененные гены гемоглобина своему ребенку, ребенок может вырабатывать только такой тип гемоглобина, который не работает должным образом. Это может вызвать состояние, известное как анемия (скажем: э-э-э-э-э-э-э-э), состояние, при котором у человека меньше здоровых эритроцитов. Серповидноклеточная анемия — это один из видов анемии, который передается через гены от родителей к детям.

Кистозный фиброз (скажем: SIS-tick fi-BRO-sus) или CF — еще одно заболевание, которое наследуют некоторые дети. Родители с измененным геном муковисцидоза могут передать его своим детям. У людей с муковисцидозом часто возникают проблемы с дыханием, потому что в их организме образуется много слизи (скажем: MYOO-kus) — слизистой субстанции, которая выходит из носа, когда вы больны, — которая застревает в легких.