Биология для тех, кто хочет понять и простить самку богомола - [8]
Строение клеточного ядра: 1 – наружная ядерная мембрана; 2 – внутренняя ядерная мембрана; 3 – рибосомы; 4 – хроматин; 5 – ядрышко; 6 – кариоплазма; 7 – ядерная пора
Рибосома
А в чем еще постоянно нуждается живая клетка?
Конечно же в энергии, которая вырабатывается в митохондриях – энергетических станциях клетки. В клетке содержится около 2 000 митохондрий, совокупный объем которых составляет до четверти от общего объема клетки! Митохондрии имеют сферическую или эллипсоидную форму. Мембран у них две – гладкая внешняя и складчатая внутренняя, которая образует множество поперечных перегородок, называемых «кристами». Митохондрии способны размножаться путем деления.
Строение митохондрии
В митохондриях подвергаются окислению органические вещества, поступившие в клетку извне. В ходе этого процесса образуются клеточные аккумуляторы – молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), способные накапливать энергию.
Аденозинтрифосфорная кислота – универсальный аккумулятор. Она содержится во всех клетках растений и животных. Количество АТФ в среднем составляет 0,04 % от массы клетки. Наибольшее количество АТФ – до 0,5 % содержится в скелетных мышцах, которые активно работают и нуждаются в больших количествах энергии.
Давайте рассмотрим «схему» нашего аккумулятора.
АТФ состоит из остатков азотистого основания аденина, моносахарида рибозы и трех остатков фосфорных кислот. С химической точки зрения, если кому интересно, она представляет собой рибонуклеозидтрифосфат. Но, согласитесь, что АТФ звучит, выговаривается и запоминается проще. К слову будь сказано, что химики свои мудреные названия никогда не запоминают, потому что в химии все названия даются не с помощью фантазии (например, как названия видов в биологии), а по строгим законам. Химики читают название по формуле и могут написать формулу по названию.
Структурная формула молекулы АТФ
Энергия высвобождается при гидролизе[8] АТФ, когда от молекулы последовательно отщепляются остатки фосфорной кислоты (на формуле они видны слева). При отщеплении концевого остатка фосфорной кислоты АТФ переходит в аденозиндифосфорную кислоту (АДФ), при отщеплении второго остатка фосфорной кислоты – в аденозинмонофосфорную кислоту (АМФ).[9]
Формула АДФ
Формула АМФ
Выход свободной энергии при отщеплении концевого и второго остатков фосфорной кислоты составляет по 30,6 кДж. А вот отщепление третьей фосфатной группы сопровождается выделением только 13,8 кДж. Если вы захотите узнать, сколько это будет в килокалориях, то умножайте количество килоджоулей на 0,24, поскольку в 1 килоджоуле 0,24 килокалории.
Запасы АТФ постоянно пополняются. В клетках всех организмов синтез АТФ происходит в процессе фосфорилирования – присоединения фосфорной кислоты к АДФ. Фосфорилирование, как вы понимаете, сопровождается поглощением энергии.
АТФ является основным связующим звеном между процессами, сопровождающимися выделением и накоплением энергии, и процессами, протекающими с затратами энергии. АТФ – одно из наиболее часто обновляемых веществ в организме. Например, у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ составляет меньше минуты. Наш организм синтезирует около 40 килограмм АТФ ежесуточно, но в каждый конкретный момент в нем содержится около 250 грамм АТФ. Запаса АТФ в организме практически не создается (он всего лишь пятиминутный), поэтому для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы этого вещества. Именно поэтому нам приходится принимать пищу 3-4 раза в сутки.
Может возникнуть вопрос – зачем нужна вся эта круговерть? Только-только синтезируется АТФ и тут же распадается. Не успеешь создать запас, как его уже нет (на ум сразу же приходят Винни-Пух и его горшочек меда). Может, природе стоило бы как-нибудь упорядочить это дело, чтобы в сутки вырабатывать хотя бы 5 кг АТФ вместо 40?
Дело в том, что АТФ – это не форма запаса энергии. Наш организм, как и другие организмы, откладывает энергию про запас в виде жиров и гликогена, полисахарида, образованного остатками глюкозы. АТФ – это не столько средство запаса энергии, сколько средство ее транспортировки из одной точки в другую, от места высвобождения и связывания к месту использования.
Но довольно с нас химии, пора возвращаться в мир биологии, к строению клетки.
Как по-вашему, если митохондрии способны размножаться самостоятельно, посредством деления, то чем они для этого должны обладать?
Конечно же собственной ДНК или РНК, ведь размножение должно идти по плану, записанному в митохондриальных анналах. Молекулы митохондриальной ДНК относительно невелики, например, в митохондриальной ДНК человека содержится 37 генов, а не сотни-тысячи, как в ядерной ДНК. Но митохондриям этого достаточно. РНК в митохондриях тоже содержится, но все виды митохондриальной РНК являются вспомогательными. Основной носитель наследственной информации – ДНК.
Митохондриальная ДНК наследуется только по материнской линии, поскольку отцовские митохондрии потомству передаваться не могут. У сперматозоида всего одна задача – доставка отцовской ядерной ДНК к яйцеклетке матери. С одной стороны, яйцеклетке кроме ДНК от отца больше ничего не нужно, все остальное у нее есть, а с другой стороны сперматозоид должен иметь как можно меньшую массу, потому что скорость передвижения обратно пропорциональна массе. В сравнении с яйцеклеткой сперматозоиды выглядят лилипутами. Их строение предельно просто – маленькая головка, в которой находится ядро и немного цитоплазмы с митохондриями, короткая шейка, где митохондрий довольно много, и длинный хвост-двигатель. Митохондрии, содержащиеся в шейке нужны для того, чтобы обеспечивать хвост энергией. Во время оплодотворения шейка сперматозоида и хвост остаются снаружи, в яйцеклетку проникает лишь головка. Организм, развившийся из оплодотворенной яйцеклетки, получает митохондрии и митохондриальную ДНК только от матери. То небольшое количество митохондрий, которое попадает в яйцеклетку вместе с цитоплазмой головки (вместе с ядром), на новом месте не приживается – отцовские митохондрии в яйцеклетке гибнут.
![Генетика для начинающих](/storage/book-covers/37/37ed325eb49100b1bdb170b555c6e49e57090a8c.jpg)
Эта книга предназначена для тех, кто не привык киснуть перед телевизором или зависать над смартфоном. Она для любознательных людей, которые готовы дать пищу уму, вспомнить давно забытое или узнать что-то новое. Эта книга – не учебник, не руководство и не задачник, а сборник бесед на химические темы. Форма подачи материала легкая и ни к чему не обязывающая. Каждая глава начинается с чего-то «отвлеченного», что на первый взгляд может вообще не иметь никакого отношения к химии, а затем разговор от отвлеченного переходит к конкретному.
![Доктор Данилов в морге, или Невероятные будни патологоанатома](/storage/book-covers/10/101b864aae8da2cd88518e8f23811c32bf2190ac.jpg)
Перед вами – один из самых увлекательных романов Андрея Шляхова. Холодный кафельный пол, угрюмые санитары, падающие в обморок студенты-медики. Бывалый доктор Данилов оказывается в морге, к счастью пока как сотрудник этого таинственного учреждения. Изнанка жизни патологоанатомов еще страшнее, чем видится нам, простым обывателям. Вперед, в царство Аида, только не оглядывайтесь и не закрывайте книгу – все самое интересное только начинается.
![Ошибка доктора Данилова](/storage/book-covers/d6/d6322499bbaf2d4f61981610b94b9497a7f3fc51.jpg)
Много куда закидывала судьба доктора Данилова, но выступать в роли судебного эксперта ему еще никогда не доводилось. Впрочем, выступить ему так и не довелось, но он старался сделать все возможное для защиты несправедливо обвиненного коллеги… «Правосудие торжествует даже в тех случаях, когда у него нет для этого оснований», говорил Конфуций.
![Доктор Данилов в кожно-венерологическом диспансере](/storage/book-covers/bf/bf03ee8a61086de2370048bad3a4de92d238c880.jpg)
Кожно-венерологический диспансер — самое таинственное из всех медицинских учреждений. Здесь не задерживаются те, кто не умеет держать язык за зубами… Доктор Данилов думал, что нашел спокойную работу, но очень скоро понял, что он ошибся. Сифилис и гонорея излечимы, глупость — нет.КВД — это место, где надо всегда быть начеку. Стоит однажды расслабиться — и ты пропал. Но самое интересное в кожно-венерологическом диспансере — это не диагнозы, а причины заболеваний. Вот тут-то и начинается самый настоящий триллер с элементами комедии.
![Доктор Данилов в Склифе](/storage/book-covers/c9/c9c655c63d386cb4ae27d9bdfeaedf00f1d3a34d.jpg)
Склиф – это не институт и не больница. Это особый мир. Доктору Данилову посчастливилось» устроиться на работу в место, которое называют и «Кузницей здоровья», и «Фабрикой смерти», и «Главной помойкой Минздрава».Вы знаете, сколько существует способов самоубийства и что делают с несостоявшимися смертниками врачи? Что хуже – отравиться дорогим героином или дешевым нашатырем? Герои и подлецы, циники и святые…Некоторые говорят, что Склиф – это нечто среднее между бойней и церковью.Сколько можно продержаться в главном институте Скорой помощи Данилов не знал, тем более, после одного страшного случая.
![Доктор Данилов в сельской больнице](/storage/book-covers/b8/b80ac0ac366daac5824638bbd87e9b84c45ac73d.jpg)
Покидая Москву, доктор Данилов и представить не мог, в каких условиях ему придется работать в провинции. Ужас, ужас. Ужас и еще десять раз ужас — вот что такое сельская больница. Столичная медицина отличается от провинциальной ровно настолько, насколько Москва отличается от всей остальной России.Но, тем не менее, и здесь живут люди. Если попадете в Сельскую больницу, не спешите отчаиваться. Некоторым счастливчикам удается выйти отсюда живыми…
![Пурпурный. Как один человек изобрел цвет, изменивший мир](/storage/book-covers/2f/2fa57acc59433ebb8c336bc9e532d932e19a6ec2.jpg)
Это история об Уильяме Перкине, который случайно изобрел пурпурный цвет. И навсегда изменил мир вокруг себя. До 1856 года красители были исключительно натуральными – их получали из насекомых, моллюсков, корней и листьев, а искусственное окрашивание было кропотливым и дорогим. Но в 1856 году все изменилось. Английский химик, работая над лекарством от малярии в своей домашней лаборатории, случайно открыл способ массового производства красителей на фабриках. Этот эксперимент – или даже ошибка – произвел революцию в моде, химии и промышленности. Эта книга – удивительный рассказ о том, как иногда даже самая маленькая вещь может менять и иметь такое продолжительное и важное воздействие. В формате PDF A4 сохранён издательский дизайн.
![Высшая духовная школа. Проблемы и реформы. Вторая половина XIX в.](/storage/book-covers/2b/2bef59048a41a23e9895cc0a0a7ee38b4a3b85b9.jpg)
Монография посвящена истории высших учебных заведений Русской Православной Церкви – Санкт-Петербургской, Московской, Киевской и Казанской духовных академий – в один из важных и сложных периодов их развития, во второй половине XIX в. В работе исследованы организационное устройство духовных академий, их отношения с высшей и епархиальной церковной властью; состав, положение и деятельность профессорско-преподавательских и студенческих корпораций; основные направления деятельности духовных академий. Особое внимание уделено анализу учебной и научной деятельности академий, проблем, возникающих в этой деятельности, и попыток их решения.
![Политика России в Центрально-Восточной Европе (первая треть ХХ века): геополитический аспект](/storage/book-covers/ef/ef398a12ffb5bf6d108c2deeb3eb9034faeaf9a6.jpg)
100-летие спустя после окончания Первой мировой войны и начала становления Версальской системы предыстория и история этих событий требуют дальнейшего исследования. Тема книги актуальна и в связи с территориальными изменениями в Центрально-Восточной Европе (ЦВЕ) в конце ХХ века. Многие сегодняшние проблемы берут начало в геополитической трансформации региона в ходе Первой мировой войны и после ее окончания. Концептуальной новизной работы является попытка проследить возвращение имперской составляющей во внешнюю политику России.
![Яды на Земле. В природе и жизни людей](/storage/book-covers/af/af4c1faaee9ad9223e3db337cefebc3e51e2811a.jpg)
Смертельные яды, порой несущие смерть человеку, на нашей планете встречаются довольно часто. Причем не только в неживой и живой природе, но и в человеческом обществе. Ядовитые соединения находятся в вулканических выбросах, в некоторых пещерах и водоемах. Многие растения и животные тоже синтезируют различные токсические вещества, которые используют в качестве защиты от своих врагов. Нередко эти яды опасны и для человека. Люди тоже издавна применяют ядовитые вещества. Причем в самых разных целях: и как средство для лечения различных заболеваний, и как смертельное и невидимое оружие в борьбе за политическое влияние и богатство.
![Школьное образование и политика британских партий (1870–1997 гг.)](/storage/book-covers/1d/1dd10a0f09f7e478c0fc3de4c9819e68095160be.jpg)
В монографии рассматривается проблема школьного образования в ходе реформ Консервативной, Либеральной и Лейбористской партий с 1870 г. по 1997 г. Охарактеризованы и систематизированы разные типы государственных школ, частных заведений и церковных школ разных конфессий. Повышенное внимание уделено инициативе британских церквей, и в первую очередь государственной Церкви Англии, создавшей основу начального обучения в Англии в XVIII в. и опекавшей специальные заведения для детей с ограниченными возможностями, а также благотворительные женские школы.
![На траверзе — Дакар](/storage/book-covers/38/38bd0718302d05f53a28fd17139a070f8ac82092.jpg)
Послевоенные годы знаменуются решительным наступлением нашего морского рыболовства на открытые, ранее не охваченные промыслом районы Мирового океана. Одним из таких районов стала тропическая Атлантика, прилегающая к берегам Северо-западной Африки, где советские рыбаки в 1958 году впервые подняли свои вымпелы и с успехом приступили к новому для них промыслу замечательной деликатесной рыбы сардины. Но это было не простым делом и потребовало не только напряженного труда рыбаков, но и больших исследований ученых-специалистов.
![Антинаучная физика: загадки пространства, времени и сознания](/storage/book-covers/3d/3d2990a3c9e8d1710187c9b250f201ac21b4e862.jpg)
В своей новой книге Александр Никонов рассказывает о совершенно необъяснимых с научной точки зрения событиях и явлениях, произошедших с реальными людьми, со многими из которых он знаком лично. Исследуя феномен сознания и внутреннюю подкладку мироздания – квантовую механику, автор собрал богатую коллекцию странных, порой невероятных, историй, которые и предлагает вам для ознакомления. По поводу изложенных мистических событий у автора появляются ошеломляющие идеи, возникают неожиданные гипотезы и потрясающие воображение вопросы, ответы на которые он дает далеко не всегда (во всяком случае, в этой книге, потому что пишется продолжение)
![Климат, или Что рулит судьбой цивилизаций](/storage/book-covers/f3/f3338adbf5f89ff56211482b6bf8b8fa7954d16f.jpg)
Нам редко приходится задумываться о том, что климат влияет на ход истории. Что послужило рождению трех великих цивилизаций древности – египетской, месопотамской и индо-харрапской? Как среднеглобальное падение температуры всего на полградуса заставило всех говорить о глобальном потеплении, таянии ледников, всемирном потопе? А знали ли вы о том, что Смуту, а перед ним «насчастное правление» Бориса Годунова породил резкий скачок климата – катастрофическое похолодание. По свидетельствам современников 28 июля 1601 года «на Москве среди лета выпал снег великий и мороз был, в санях ездили».
![Всемирная история для тех, кто всё забыл](/storage/book-covers/3f/3f22154c10cf1ae9aa30c7cef487d0be0a603faf.jpg)
История — это то что случается с каждым из нас каждый день. Это так же и то, что определяет наши поступки, мировоззрение и жизнь здесь и сейчас. Из миллионов маленьких событий в прошлом складывается настоящее, поэтому история самая актуальная и интересная наука на свете. Эта наука о нас с вами — о людях! Самые невероятные приключения, головокружительные открытия, хитроумные интриги, настоящая отвага, верность, великая любовь — ничья выдумка не сравнится с тем, что случилось на самом деле. Человеческая история.
![Русский для тех, кто забыл правила](/storage/book-covers/c8/c8f6e0b49c0c8a4ff3d22e093ad05f6ff1e22f9f.jpg)
Русский язык – один из самых сложных языков мира! В нем огромное количество правил и еще больше исключений. Запомнить их все очень сложно, а бессмысленное заучивание правил навевает скуку и тоску. Новая книга серии поможет понять основные законы русского языка и повысить свою грамотность без скучной зубрежки. На примере невероятно увлекательных текстов читатель сможет проникнуть в тайны нашего родного языка. А великолепные примеры сделают правила более понятными.