– А разве существуют организмы с клетками без ядер?
– Да, и учёные считают, что они появились на Земле первыми и существуют до сих пор. Такие организмы, у которых нет чётко оформленных ядер, называют прокариотами. К ним относятся, например, бактерии.
– Дядя Кузя, что происходит? Ядерная оболочка начинает разрушаться! Что теперь будет с клеткой?
– Не волнуйся, Чевостик. С этого начинается новый этап в её жизни – деление. Каждая новая клетка может получиться только из клетки. Материнская клетка делится на две части, две дочерние клетки. Таким образом они увеличиваются в числе, другими словами, размножаются. Это главное отличие живой природы от неживой. Например, камни не способны размножаться, а все живые организмы, даже самые крошечные, могут.
ПРОЦЕСС ДЕЛЕНИЯ КЛЕТОК
– А как же две новые клетки делят ДНК с наследственной информацией?
– В клетках имеется двойной набор хромосом, содержащих ДНК, так что каждая дочерняя клетка получает по одному набору.
– Понятно. Всё поровну, это справедливо. Дядя Кузя, а как из отдельных клеток получились сложные организмы, в которых много клеток?
– Путём объединения клеток.
– Так просто! Как же я сам не догадался! К одной клетке присоединяется другая, потом третья, когда их становится совсем много – организм готов.
– Не совсем так, Чевочка. Просто много одинаковых клеток – это ещё не организм. Прежде чем стать им, клетки пережили удивительные превращения. Множество отдельных клеток, работая сообща, начали выполнять определённую функцию и сформировали ткани. Этот процесс называется специализацией клеток.
– Понял! Это как кружки по интересам. В одних дети рисуют, в других занимаются спортом, в третьих – музыкой.
– Примерно так. Клетки одной ткани сходны по строению, а вот клетки разных тканей отличаются и по форме, и по цвету, и по многим другим признакам.
– Потому что у каждой ткани своё назначение?
– Именно так. Например, у растений есть ткани, которые добывают из земли воду с растворёнными в ней питательными веществами. Эти ткани образованы из наружного слоя клеток корня и называются всасывающими тканями. Проводящие ткани поднимают воду по стволу к ветвям и листьям. Ещё есть покровные ткани, они защищают растения от внешних воздействий.
– А у животных тоже есть ткани?
– Конечно. У животных различают четыре вида тканей: эпителиальные – из них, например, образуется поверхность кожи; соединительные – из них формируется скелет, связки, кровь; мышечные – из них образуются мышцы, стенки внутренних органов и в том числе сердце; нервные ткани – они образуют мозг и нервы.
– Ой, как их много, и как во всём разобраться? Я бы для тканей отдельную науку придумал.
– Чевостик, такая наука уже есть. Ткани изучает гистология.
– Здорово! В моей биологической копилке пополнение. Дядя Кузя, а что происходит дальше? Когда тканей становится много, из них наконец получается организм?
– Нет, Чевостик, не торопись. Скопления тканей образуют органы. Это название произошло от греческого слова «органон», которое переводится как «орудие, инструмент». Органами называют части организма, которые выполняют одну функцию. Как ты думаешь, какие важнейшие органы у растения?
– Это просто – корень, стебель и лист. Но из чего же наконец получается организм? Из многих органов?
– Именно так, Чевостик. Поскольку организм состоит из множества органов, тканей и клеток, нормально функционировать он сможет, только если все его клетки будут работать слаженно. Для этого клетки постоянно обмениваются информацией в виде электрических и химических сигналов.
– Ух ты, почти как в компьютере! Ой, дядя Кузя, что-то потащило наш лётоплавонырь в сторону клеточной стенки, прямо к каналу, по которому мы попали внутрь клетки!
– Так и есть, лётоплавонырь уже мчится по нему наружу.
– Кажется, мы покидаем клетку. Почему?
– Возможно, дело в клеточном обмене: из клетки выводится всё ненужное. Это нормально. Вероятно, наш лётоплавонырь тоже показался ненужным.
– Ну и ладно! Только куда мы направляемся?
– Не знаю! Лётоплавонырь вдруг стал неуправляемым! Не могу затормозить!
– Теперь лётоплавонырь стал увеличиваться, а вместе с ним растём и мы. В иллюминаторе ничего не разглядеть! Всё мелькает! Кажется, мы куда-то летим!
Бум!
Задание
Подумай, кто или что (какие предметы или живые организмы) по своему виду напоминает молекулу ДНК. Назови и по желанию изобрази один-два примера для этой молекулы.
Зелёная фабрика. Как растения производят пищу?
– Нам повезло: из махонькой клетки нас выбросило в настоящий лес, на поляну. И мы стали нормальной величины.
– Вот так посадка была! Чевостик, ты как?
– В порядке. Дядя Кузя, вылезай на свежий воздух.
– И правда, красота! Что задумался, Чевостик?
– Клетка растения смогла даже наш лётоплавонырь выставить вон. Откуда у неё столько энергии?
– Давай узнаем прямо здесь. Что нужно, чтобы получить энергию?
– Топливо.
– Правильно! В солнечный день каждая травинка и каждый листок производят для клетки топливо.
– Какое? Бензин, уголь, дрова?
– Нет. Для растительной клетки топливом является сахар. Его вырабатывают хлоропласты, используя энергию солнечного света. Они поглощают солнечную энергию и преобразуют её в химическую энергию. Этот процесс называется фотосинтезом.
– Снова непонятное слово…
– Сейчас объясню. Оно произошло от двух греческих слов, которые означают «свет» и «соединение».
– Дядя Кузя, люди тоже используют солнечную энергию, но для этого строятся большие станции с множеством специальных панелей, которые улавливают солнечный свет. Как же это удаётся сделать крохотной клетке?
– Благодаря хлорофиллу. Это он поглощает энергию света, с помощью которой в хлоропластах из углекислого газа и воды образуется сахар.
– Погоди, а откуда в клетке вода?
– Её вместе с растворёнными минеральными веществами из почвы втягивают корни, а стебель растения доставляет воду к листьям.
– А углекислый газ?
– Поглощается клетками растений из воздуха.
– Значит, топливо, то есть сахар, получается в клетке почти из ничего? Из воздуха и света? Фантастика!
– При этом растения выделяют кислород в атмосферу. Поэтому леса называют «лёгкими планеты». Зелёным растениям мы обязаны воздухом, которым дышим.
– Теперь понятно, почему их надо беречь. А что дальше происходит с сахаром?
– Какая-то часть его откладывается в клетке про запас в виде крахмала – он легко становится сахаром; другая часть используется как строительный материал – клетка умеет превращать сахар в другие молекулы при добавлении фосфора, азота или серы. Небольшое количество сахара отправляется в митохондрии.
– На энергетические фабрики? Зачем?
– В митохондриях сахар, подобно древесине, сжигается, соединяясь с кислородом. При этом выделяется углекислый газ и вода. Этот процесс называют дыханием клетки.
– А как же энергия?
– При сжигании сахара образуется единственный источник энергии, необходимый для жизни клетки, – молекулы АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). В химических связях этих молекул и хранится энергия.
– Как же её добыть из молекулы?
– Запасённая энергия выделяется при разрушении химических связей, а затем используется для функционирования клетки.
– Дядя Кузя, а если вдруг исчезнет кислород? Тогда живые клетки останутся без энергии?
– На этот случай есть резервный способ получения энергии без кислорода, при котором сахара тоже расщепляются. Этот процесс назвали гликолизом.
– И при гликолизе тоже получается АТФ?
– Да, хотя и в гораздо меньшем количестве. Этот способ получения энергии особенно важен для животных. Например, когда при долгой работе мышц кровь не успевает доставлять кислород мышечным клеткам, они начинают получать энергию путём гликолиза.
– Дядя Кузя, я понял, что только растения могут себя обеспечить сахаром. А как же животные? Ты говорил, что у животных клеток нет хлоропластов, значит, и фотосинтез в них не происходит. Но им тоже нужна энергия. Откуда животные получают сахар?
– Из пищи. По способу питания все организмы можно разделить на несколько групп. Самую большую группу составляют организмы, способные к фотосинтезу. Они создают органическое вещество из неорганического, используя солнечную энергию. Это так называемые продуценты, или производители.
– Легко догадаться, что продуценты – это растения.
– Правильно. Далее следуют консументы, или потребители. Травоядные животные получают сахара, поедая растения. Сможешь привести примеры таких животных,
