Что такое полимеры? Кратко

Полимерами называются вещества, которые состоят из больших молекул, состоящих, в свою очередь, из множества повторяющихся звеньев. К природным полимерам относится крахмал, который состоит из повторяющихся звеньев глюкозы, и белки, представляющие собой длинные цепочки аминокислот. Большинство полимеров — это органические соединения, в основе которых лежит углерод.

Пластмассы — это синтетические полимеры. Полиэтилен — один из самых простых полимеров, состоит из повторяющихся звеньев СН2 (этилен). В зависимости от температуры и давления при производстве молекулы этилена могут создавать высокопрочный полиэтилен, используемый для изготовления, например, бутылок для молока, а могут произвести менее прочный — для производства упаковочной пленки либо пакетов для сэндвичей.

Поливинилхлорид — полимер, схожий с полиэтиленом, но в его состав также входят атомы хлора. Этот жесткий полимер используется для производства труб, оконных рам и виниловых сайдингов. В его состав добавляют смягчающие компоненты для производства таких товаров, как дождевики и шторки для душа.

Что такое электролиз? Кратко

Электролиз — это процесс, использующий электроэнергию для проведения химической реакции. Электроды с положительным и отрицательным зарядом помещают в жидкость, и положительно заряженные ионы притягиваются к отрицательно заряженному электроду, где к ним добавляются электроны. В то же время отрицательно заряженные ионы притягиваются к электроду с положительным зарядом и окисляются. Так, с помощью электролиза из жидкого оксида алюминия можно получить чистый алюминий, а кислород тем временем отойдет к положительному электроду и улетучится.

Процесс электролиза эффективно используется в аккумуляторах, только в обратном порядке: электричество образуется в результате химических реакций. Пластины меди и цинка помещают в раствор серной кислоты, и между ними образуется электрический ток. Электроны цинкового электрода по проводу попадают на медную пластину, где они соединяются с ионами водорода, и образуется газообразный водород. Во многих современных аккумуляторах в качестве электролита используется паста гидроксида калия.

Топливные элементы — это те же аккумуляторы, но они получают топливо из внешнего источника. Они способны производить электроэнергию, например, с помощью окисления постоянно подаваемого газообразного водорода, в результате чего образуется вода.

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.

Что такое гаметы? Кратко

Гаметы — это половые клетки животных и растений, размножающихся половым путем. Мужские гаметы называются сперматозоиды, а женские — яйцеклетки.

Гаметы образуются в процессе деления клеток, называемого мейозом, в результате которого клетка производит четыре копии себя вместо двух, поэтому гаметы содержат половину обычного набора хромосом — по одной из 23 пар хромосом, обычно встречающихся в клетках человека.

Во время мейоза происходит «обмен хромосомами» — каждая пара хромосом обменивается генетическим материалом, в результате чего у гамет появляются новые комбинации генов.

Во время оплодотворения яйцеклетка и сперматозоид соединяются и образуют зиготу, которая содержит по две копии каждой хромосомы, причем одна половина каждой хромосомы пришла из яйцеклетки и одна — из сперматозоида. Из одной этой клетки после ее деления образуется эмбрион. У большинства млекопитающих хромосомы X и Y определяют пол. При наследовании Х-хромосом от обоих родителей плод будет женского пола (XX), а если он наследует X от мамы, a Y от папы, то пол будет мужским (XY).

Что такое митохондрия? Кратко

Митохондрии служат своеобразными электростанциями для эукариотических клеток, преобразуя энергию из пищи в форму, которую клетки могут использовать. В клетке могут содержаться сотни или даже тысячи митохондрий, в зависимости от ее энергетических потребностей.

Митохондрии похожи на маленькие фабрики, которые получают энергию из реакций кислорода с простыми сахарами, в результате чего образуются молекулы аденозинтрифосфата (АТФ) — основного источника энергии клетки. АТФ похож на заряженную батарею — удаление фосфатной группы высвобождает энергию для осуществления сложных реакций, оставляя «незаряженными» аденозиндифосфат (АДФ), который возвращается в митохондрию и подзаряжается в АТФ.

Окруженные двумя мембранами, митохондрии имеют свой собственный генетический материал и могут размножаться независимо от клетки-хозяина. Ученые предполагают, что древние предки митохондрии, вероятно, были свободными бактериями, которые каким-то образом оказались в других клетках. Бактерии хорошо себя чувствовали под защитой новых клеток-хозяев, а хозяева тем временем стали пользоваться бактериями для производства энергии.