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.

Что такое метаболизм? Кратко

Метаболизм, или обмен веществ, описывает множество химических реакций, необходимых для поддержания жизни в организмах, выработки энергии для роста и воспроизводства. Например, для заживления травм и выведения токсинов.

Метаболические реакции можно разделить на две категории. Анаболизм отвечает за формирование таких молекул, как белок, во время образования новых клеток и тканей, а катаболизм — это расщепление молекул, получаемых из продуктов питания, для запаса энергии.

Ферменты также играют важную роль в обмене веществ, выполняя функцию катализаторов, которые эффективно преобразуют одно вещество в другое, помогая аминокислотам объединяться и формировать белки или разбивать крахмал на составные сахара. Здоровый обмен веществ человека зависит от правильного питания, достаточного потребления воды и упражнений. Нехватка какого-либо из перечисленных составляющих замедляет метаболизм и может привести к избыточному весу.

Что такое липиды? Кратко

Липиды — обширная группа органических соединений, включающая жиры, воски и некоторые витамины (A, D, Е и К). Липиды гидрофобны — они отталкивают воду и растворимы только органическими растворителями, такими как ацетон. Липиды выполняют целый ряд биологических функций: хранение энергии, сохранение клеточных мембран и координирование таких сложных процессов организма, как фертильность.

К простым липидам относятся жиры, стероиды и фосфолипиды. Жиры отвечают за хранение энергии и безопасность органов. Жиры состоят из жирных кислот и глицерина со сладким вкусом алкоголя. Стероиды содержат четыре кольцевые углеводородные молекулы и включают в себя холестерин, а также половые гормоны эстрадиол и тестостерон.

Фосфолипиды обычно состоят из двух жирных кислот и элемента группы фосфатов. В водной среде они образуют двухуровневый слой, а их гидрофобные хвосты располагаются в середине слоя. Так образуется слоистая структура клеточных мембран, регулирующая перемещение ионов и молекул в клетке.

Что такое естественный отбор? Кратко

Естественный отбор — это один из основных механизмов коэволюции. Британские ученые Чарльз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес независимо друг от друга предложили эту теорию в 1858 году.

Организмы обладают различными качествами, такими, например, как размер. Данные качества определяют, будет ли жизнь организма достаточно долгой для того, чтобы передать эти качества своему потомству. Выгодные для жизни организма свойства все чаще встречаются среди последующих поколений. Некоторое время спустя популяции разделяются на виды (видообразование), и, если задуматься, у любой пары организмов был общий предок. Так, у людей и шимпанзе был один и тот же предок около 6 миллионов лет назад.

Примером быстрого естественного отбора может быть березовая пяденица (мотылек) во время индустриализации в Великобритании. Обычная березовая пяденица бледного цвета стала заметной на стволах деревьев, потемневших от копоти, что сделало ее легкой добычей птиц, в то время как темные насекомые жили достаточно долго и успевали размножаться. В итоге популяция стала преимущественно темного цвета, а когда были введены стандарты чистого воздуха, процесс пошел вспять.

Что такое дрейф генов? Кратко

Дрейф генов является одной из движущих сил эволюции. Это процесс, во время которого определенные свойства в популяции случайно появляются или исчезают благодаря тому, что организмы с данными качествами дают больше всего потомства или вовсе не размножаются.

Дрейф генов способен снижать генетическое разнообразие в рамках небольших популяций. Например, если только две особи в популяции из десяти животных являются носителями определенного варианта гена и не приносят потомства, то этот вариант исчезнет из популяции.

Особый вид генетического дрейфа — это «эффект основателя», который наблюдается, когда небольшое число особей оказываются в изоляции от основной популяции. Например, в конце XVIII века после тайфуна на острове Пинджелэп в Микронезии в живых осталось всего 20 человек, от которых зависела судьба будущих поколений. Сегодня 5-10 процентов населения острова страдают от дальтонизма, который крайне редко встречается в других местах. Видимо, один из выживших после тайфуна был носителем рецессивного гена этого заболевания.