РАСТИТЕЛЬНАЯ КЛЕТКА.
Подцарство Простейшие
Ученым из Университета Северной Каролины-Чапел-Хилл удалось создать клетки, которые выглядят и функционируют как клетки живого организма, манипулируя ДНК и пептидами. Растительная клетка. Ткани. Вегетативные органы 165 заданий. Вопрос о «клеточной судьбе» изучается уже несколько десятилетий, особенно в контексте биологии стволовых клеток. Набор хромосом и ДНК клетки. Помимо общего количества клеток, исследование выявило ещё одну интересную особенность: если разделить клетки на категории по их размеру, то каждая из них вносит примерно. Прокариотические клетки присущи древним одноклеточным организмам. Древнейшие на Земле организмы, не имеющие клеточного ядра, появившиеся около четырех миллиардов лет тому.
Строение клеток эукариот. Цитоплазма, ядро, одномембранные органеллы
Этот ЛСЭ использует электроны с энергией 12 МэВ и даёт излучение с длиной волны, плавно перестраиваемой в диапазоне от 90 до 340 микрон, и средней мощностью до 0,5 кВт, что является мировым рекордом средней мощности монохроматического излучения в этом диапазоне. Второй лазер, запущенный в 2009 году, использует электронные пучки с энергией 22 МэВ, а его излучение находится уже в инфракрасном диапазоне длины волн от 35 до 80 микрон. Третий лазер, запущенный в 2015 году, работает на энергии 42 МэВ в диапазоне от 5 до 15 мкм. Излучение всех лазеров выводится в один оптический канал - это дает возможность использовать его на одних и тех же станциях, однако наибольшей популярностью в настоящее время пользуется именно терагерцовый лазер. Каждый из трех лазеров позволяет менять длину волны и мощность излучения, в зависимости от пожелания пользователей - химиков, физиков и биологов.
Объектом исследования стал гиппокамп — область мозга, связанная с памятью и обучением. Используя scRNA-seq, они смогли выделить 15 различных групп или кластеров клеток на основе профилей экспрессии их генов. Каждый кластер представляет собой набор клеток со сходными функциями или характеристиками. Среди этих кластеров особенно выделялся один. Его генный профиль указывал на активность, связанную с глутаматом — важнейшим нейротрансмиттером в мозге. Это было неожиданным открытием, поскольку до сих пор астроциты рассматривались в основном как вспомогательные клетки, а не как активные участники передачи глутамата. Таким образом, данное открытие позволяет предположить, что эти клетки могут играть гораздо более активную и сложную роль в коммуникации между нейронами, чем считалось ранее. Астроциты и их роль Астроциты представляют собой разновидность глиальных клеток. Исторически сложилось так, что эти клетки считаются "работниками" нервной системы, обеспечивающими структурную и питательную поддержку нейронам — электрически активным клеткам мозга. Однако с открытием этих "гибридных" клеток, связанных с глутаматом, традиционный взгляд на астроциты подвергается пересмотру.
В артериях может течь любая кровь. Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты — это клетки крови Обратимся к определению из Википедии: Клетка — структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов. Обладает собственным обменом веществ, способна к самовоспроизведению. Тромбоциты крови — это обломки клеток. Эритроциты — постклеточные структуры без ядра и практически без органоидов. Поэтому тромбоциты и эритроциты нельзя назвать клетками. Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты — это форменные элементы крови Первые организмы на Земле — автотрофы Вспомним абиогенный синтез: из неорганических веществ синтезировались органические. Образовалось о-о-очень много таких веществ, а потом всё это плавало в первичном бульоне. И когда появились первые клетки, им не нужно было придумывать изощрённые способы изготовления органики, ведь она была везде! Первые организмы на Земле — гетеротрофы. Ядро — двумембранный органоид Да, у ядра действительно две мембраны, но называть его органоидом неверно. Ядро — не органоид, а часть клетки как цитоплазма или мембрана. Белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и жиры — полимеры Полимеры — это молекулы, которые состоят из большого числа повторяющихся звеньев мономеров. Полимерами будут только сложные углеводы, а жиры полимерами не будут никогда. Если нужно объединить все эти вещества в одну группу, то вместо слова «полимеры» можно использовать словосочетание «высокомолекулярные органические вещества». Белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и жиры — высокомолекулярные органические вещества. Кит и дельфин — рыбы Киты и дельфины имеют плавники и живут в воде, но это не значит, что они рыбы. Киты и дельфины имеют следующие признаки класса Млекопитающие: Альвеолярные лёгкие, дыхание кислородом воздуха; Четырёхкамерное сердце; Постоянная температура тела и интенсивный обмен веществ; У кита есть редуцированный волосяной покров; Внутриутробное развитие, наличие плаценты, вскармливание детёнышей молоком. Кит и дельфин — млекопитающие. У митоза всего четыре фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Митоз — это деление клеточных ядер. Цитокинез — деление цитоплазмы, поэтому этот процесс не является фазой митоза. Цитокинез не является фазой митоза и происходит после телофазы. Эндосперм имеет триплоидный 3n набор хромосом Эндосперм — это запас питательных веществ в семени растений. Семя имеют два отдела растений — Голосеменные и Покрытосеменные. Эндосперм Покрытосеменных образуется при слиянии диплоидного 2n ядра зародышевого мешка и гаплоидного n спермия. Эндосперм образуется из гаплоидной n мегаспоры. Эндосперм имеет триплоидный набор хромосом только у Покрытосеменных растений. При артериальном кровотечении жгут накладывается выше места повреждения, а при венозном — ниже. Задача жгута — прекратить любой кровоток, поэтому его всегда накладывают выше места повреждения. А при изолированном венозном кровотечении жгут вообще не используется, так как это слишком травматичный метод остановки кровотечений. Поэтому накладывают давящую повязку. Жгут всегда накладывают выше места повреждения. Печень — железа внутренней секреции Печень — внутренний орган, который находится в брюшной полости. Железы бывают внешней и внутренней секреции. Если у железы есть протоки и она выделяет свои секреты не в кровь, значит это железа внешней секреции. Протоки печени выделяют синтезированную ей желчь в полость двенадцатиперстной кишки. Печень — железа внешней секреции. Толстый кишечник расщепляет клетчатку Толстый кишечник сам по себе не переваривает клетчатку. В нём обитают симбиотические бактерии, которые это делают. Также ошибочно думать, что клетчатка нужна нам для получения питательных веществ. Когда пища доходит до толстого кишечника почти все необходимые человеку вещества уже попали в кровь. Клетчатку расщепляют бактерии кишечника для собственного питания. Также клетчатка помогает в кишечнику совершать перистальтические движения. Клетчатку расщепляют симбиотические бактерии толстого кишечника.
Все это проанализировали как в отдельных ячейках, так и в миллионах ячеек. Для этого авторы использовали метод, который позволяет визуализировать и определить количество белков, которых может быть до 80. Исследователи обнаружили, что когда менялась активность отдельных сенсоров, то менялись и внутренние сигналы. Например, большое количество митохондрий влияет на то, как отдельная клетка воспринимает внешние стимулы. Когда исследователи оценивали решение одной клетки, например, размножаться или оставаться в покое, то решение сильно зависело от ее внутреннего состояния.
Митоз студариум
Для большинства простейших характерен гетеротрофный тип питания, однако некоторые из них — миксотрофы. Пиноцитоз и фагоцитоз Согласитесь, приятно вкусно пообедать, а затем выпить свежесваренный компот. Вот и простейшие, как и мы, тоже от этого не отказываются, поэтому могут питаться как твердой, так и жидкой пищей. Разберем, как у них это происходит. Такая хорошая приспособленность к разным условиям среды обуславливает высокую выживаемость Простейших. Не зря их на планете так много. Разберем подробнее, как же происходит увеличение их численности. Размножение Для простейших характерно бесполое размножение, которое протекает без образования специальных клеток или структур и может осуществляться с помощью митоза и шизогонии. Митоз — это деление клетки, в результате которого из одной материнской клетки образуется две дочерних. Он протекает в несколько фаз, подробнее о которых можно прочитать здесь. При таком способе размножения изменение генетической информации не происходит.
Набор генов дочерних организмов полностью идентичен материнскому. Шизогония — тип размножения простейших класса Споровики, характеризующийся многократным делением ядра внутри клетки и последующим распадом клетки на множество дочерних клеток. Половой процесс простейших Важно обратить внимание на то, что раздел называется именно «половой процесс», а не «половое размножение». Половой процесс нужен не для увеличения числа животных, а в первую очередь для повышения генетического разнообразия, следственно, для улучшения приспособленности к самым разным условиям среды. Поэтому половой процесс простейших не может считаться размножением. Почему простейшие — это одни из самых многочисленных обитателей планеты? На нашей планете обитает невероятное количество различных организмов. Но по численности в первых рядах идут именно простейшие. Масса всех простейших на Земле в сумме примерно равна 550 миллиардам тонн. Сложно даже представить эту цифру.
Также они могут населять те места, где все другие организмы бы просто не выжили. Например, простейшие были обнаружены вокруг подводных горячих источников, где температура воды порой составляет экстремальные 300—400 градусов Цельсия. Неудивительно, что их так много, ведь они могут жить практически везде. Половой процесс простейших бывает двух видов: Конъюгация. Конъюгация простейших — половой процесс, сопровождающийся переносом ядер между клетками партнеров при их непосредственном контакте. Во время конъюгации две особи сближаются, между ними образуется цитоплазматический мостик, через который они обмениваются подвижными малыми ядрами. При этом макронуклеус растворяется в цитоплазме, а микронуклеус неоднократно делится. Часть ядер, образовавшихся при делении, разрушается, и в каждой инфузории оказывается по два ядра. Одно остается на месте, а другое перемещается из одной конъюгирующей инфузории в другую и сливается с ее неподвижным ядром. В результате образуется сложное ядро.
Это и есть не что иное, как процесс оплодотворения, после которого конъюганты расходятся. В дальнейшем сложное ядро делится, и часть продуктов этого деления путем преобразований превращается в макронуклеус, другие образуют микронуклеус. При этом не происходит увеличения числа особей, но обеспечивается рекомбинация обновление, перераспределение генетического материала. Перераспределение генетической информации несет огромный смысл для организма и вида в целом. Так создаются новые признаки организма, которые могут пригодиться ему в борьбе за выживание. Поэтому половой процесс представители простейших используют чаще в неблагоприятных условиях, пытаясь приспособиться к ним путем получения новых свойств. Еще один интересный вариант полового процесса встречается у жгутиковых и споровиков. Копуляция — слияние двух клеток, с объединением их генетической информации. Дело в том, что на определенном этапе своей жизни клетка некоторых одноклеточных делится с образованием двух не обычных клеток, а аналогов половых — с половинкой набора генетической информации. Такие клетки называются гаметами.
При их слиянии копуляции получающаяся новая особь будет иметь половину наследственных свойств от одного, половину от другого «родителя». Это повышает возможности животного приспосабливаться к условиям окружающей среды. Почему половой процесс наступает только при неблагоприятных условиях? В трудной жизненной ситуации мы зачастую начинаем менять стратегию поведения, понимая, что наши прошлые привычки уже не работают. Точно так же ведет себя и любое одноклеточное животное: если условия стали неблагоприятными, значит, нужно попробовать приспособиться к ним. Но почему бы не использовать такую стратегию всегда, даже при неменяющихся условиях? Во-первых, вновь приобретенные признаки могут оказаться и вредными… Не стоит рисковать и перетруждаться, если вы и так хорошо приспособлены. А во-вторых, копуляции предшествует процесс образования гамет, который является очень энергозатратным. Подробнее об особенностях полового процесса и видах гамет вы можете прочитать в статье «Размножение и развитие организмов. Поэтому нет никаких веских причин для полового процесса при нормальных условиях окружающей среды.
Вот мы и разобрали общую характеристику всех простейших. Но некоторые виды имеют свои отличительные черты.
В таком случае органоид можно «узнать» по более округлой, чем у ядра, форме.
Сократительная вакуоль в форме солнышка есть только у инфузорий. Отличительной особенностью будет также то, что у них таких вакуолей всегда две. Представители типа Инфузории имеют 2 ядра: большое — макронуклеус — осуществляет контроль над процессами жизнедеятельности в клетке; малое — микронуклеус — участвует в процессе полового размножения.
Распределение обязанностей у ядер инфузории похоже на распределение обязанностей директоров в торговой организации. Большое ядро, как гендиректор, будет руководить большим количеством процессов: это и питание, и транспорт веществ, и обменные процессы. У него много работы, поэтому макронуклеусу нужно быть крупным, иначе он не справится с обязанностями.
Малое ядро, как директор по развитию сети, занят одним делом: увеличением количества точек продаж, в переносе на роль ядер простейших — размножением. У других типов простейших одно ядро, поэтому оно будет отвечать за все процессы жизнедеятельности. Органоиды движения.
У Простейших есть три вида структур для передвижения: реснички, псевдоподии, жгутики. Реснички — это тонкие множественные выросты на поверхности клетки, которые помогают передвигаться, так как способны выполнять ритмичные сократительные движения. За счет их последовательного сокращения — они по очереди то напрягаются, то расслабляются — инфузория как будто плывет, отталкиваясь множеством маленьких коротких «ручек».
Органоиды движения инфузории действительно похожи на ресницы человека. При этом реснички характерны для инфузорий, у амёбы данных структур нет. Амёба обыкновенная передвигается с помощью псевдоподий.
Псевдоподии ложноножки — цитоплазматические выросты, используемые для передвижения клетки. Принцип движения: выпячивания цитоплазмы то появляются, то исчезают, обеспечивая как бы «перетекание» клетки с места на место. На этом изображении амебы отчетливо видны двигательные выросты — псевдоподии.
Другие простейшие эвглена зелёная, лямблия имеют жгутики, с помощью которых перемещаются в пространстве. Жгутик — поверхностная структура клетки, служащая для передвижения. Это длинные и тонкие, обычно единичные образования, которые вращаются как винт моторной лодки, тем самым двигая клетку в нужном направлении.
Только у лодки винт сзади, а у простейших — спереди. Простейшие при этом будут двигаться в сторону вращения жгутика. А вот так выглядят жгутики хламидомонад под электронным микроскопом.
Органоиды пищеварения. Их функции — питание и выведение ненужных веществ. Для простейших характерно наличие пищеварительных вакуолей.
Это органоиды, в которых происходит расщепление питательных веществ, поглощенных клеткой. В вакуолях, как и в наших органах пищеварения, содержатся ферменты — вещества, способствующие разложению пищи до простых органических соединений. А для того чтобы пища попала в пищеварительные вакуоли, у инфузории есть следующие структуры: Ротовой желобок — это углубление, по которому пища попадает в клеточный рот.
Клеточный рот — участок клетки, где происходит заглатывание пищи с образованием пищеварительной вакуоли. Это происходит следующим образом: частицы с водой вовлекаются в ротовой желобок, затем проталкиваются в глотку и собираются в пузырек на ее конце. Отрываясь от глотки, пузырек превращается в пищеварительную вакуоль и начинает перемещаться по цитоплазме инфузории.
Клеточная глотка — это канал, который соединяет клеточный рот и цитоплазму. Когда переваривание пищи завершается, непереваренные остатки нужно удалить из клетки. Для этого у инфузории есть порошица — это отверстие в пелликуле, из которого выбрасываются непереваренные остатки пищи.
А теперь обсудим еще несколько деталей питания простейших. Питание Главное отличие живого от неживого — наличие в составе органических веществ: у живых существ они есть, у объектов неживой природы их нет. Следовательно, органические вещества на Земле появляются только из живой природы.
Одни живые организмы умеют сами их создавать из неорганических, остальные же могут питаться только готовой органикой, которую создал кто-то другой. На основе этого у живых организмов выделяют два основных типа питания — автотрофный и гетеротрофный, и один смешанный — миксотрофный. Гетеротрофы в ходе питания поглощают готовые органические вещества, созданные другими организмами.
Гетеротрофы получают питательные вещества вместе с готовой пищей — равно как и мы с вами. Но в отличие от нас они не могут сами приготовить себе обед, им всегда приходится ходить в кафе. Например, так питается Инфузория-туфелька, Амёба обыкновенная, Малярийный плазмодий.
Автотрофы самостоятельно синтезируют создают для себя органические вещества из неорганических. Они, в свою очередь, делятся на: Фототрофов — в основе их питания лежит процесс фотосинтеза , используется для этого энергия солнечного света. Например, так питается Эвглена зелёная.
Хемотрофов — питаются за счет процесса хемосинтеза, используя энергию химических связей. Этот способ характерен для некоторых бактерий. Миксотрофы — организмы, которые могут питаться как автотрофно, так и гетеротрофно.
Это очень удобный механизм выживания, как у калькулятора с солнечными батареями: если нет обычной батарейки, можно работать от энергии света.
У врачей есть множество способов отсрочить это состояние, однако полностью его избежать практически невозможно. Идея использовать их в качестве «курьеров» для доставки препаратов не нова, однако только недавно был создан новый способ упаковки лекарств, позволяющий эффективно реализовать такую терапию. Ученые из Университета ИТМО решили не пытаться присоединить к клеткам необходимые молекулы напрямую, а попробовали их перед этим упаковать. Причем таким образом, чтобы токсичное вещество не могло бесконтрольно попасть в кровоток или повлиять на биологические функции стволовых клеток. Научная работа с описанием методики опубликована в журнале Biomaterials Science.
Профаза митоза набор. Схема стадий митоза. Схема митотического деления диплоидной клетки клетки. Схема митотического деления диплоидной клетки 2n 2c. Мейоз набор хромосом. Этапы митоза.
Особенности профазы митоза. Таблица по биологии митоз. Схема мейоза 2n. Мейоз 2т4с. Мейоз 1 по фазам. Митоз схема.
Характеристика митоза и мейоза таблица. Клеточный жизненный цикл деление клетки. Цикл деления клетки схема. Жизненный цикл клетки схема мейзощ. Схема митоз и мейоз цикл. Стадии деления клетки мейоз.
Периоды митотического деления клетки. Митоз фазы и значение. Мейоз деление клеток эукариот. Схема митоза биология. Митоз схема ЕГЭ. Этапы митоза с описанием.
Митоз амитоз мейоз гистология. Фазы митоза и мейоза таблица. Митоз и мейоз по фазам. Этапы профазы митоза. Стадии деления клетки митоз. Митоз краткая характеристика стадий.
Схема митоза фаза и процесс. Митоз мейоз амитоз. Фазы митоза и мейоза и амитоза. Деление клетки мейоз рисунок. Амитоз и митоз разница. Схемы деления клеток мейоз 2n2c.
Фазы мейоза таблица кратко. Деление клеток эукариот схема. Основной механизм деления клетки мейоз вид размножения. Деление мейоза набор хромосом. Деление клетки митоз и мейоз. Митоз и мейоз таблица набор хромосом.
Процесс деления клетки эукариот. Схема процесса деления клетки. Жизненный цикл клетки митоз схема. Жизненный цикл клетки схема. Жизненный цикл клетки мейоз схема. Процессы деления клеток митоз и мейоз.
Набор клеток мейоз митоз. Мейоз 1 фазы таблица. Стадии мейоза характеристика. Фазы мейоза таблица 1 деление 2 деление. Мейоз описание фаз. Гаметогенез мейоз.
Размножение клеток мейоз. Жизненный цикл митоз мейоз схема ЕГЭ. Фазы мейоза рисунки. Стадии мейоза схема. Фазы мейоза картинки. Фазы мейоза.
Зарисовать фазы мейоза. Мейоз схема. Клеточное деление митоз фазы. Фаза между делениями клеток.
В России стволовые клетки превратили в курьеров с лекарством
Клеточное дыхание, митохондрии 6. Обмен веществ. 53. Строение эукариотической клетки 2. Отличия растений, животных и грибов 1. Отличия прокариот и эукариот. Клеточный центр. Рибосомы». Мы рассмотрим строение клетки, познакомимся с органеллами клетки, особенностями их строения и функциями. Как я могу помочь студариуму?. Новостей пока нет.
Митоз студариум
Смотреть видео про Студариум биология егэ. Новые видео 2024. Биологам впервые удалось синтезировать человеческие зародышевые структуры из стволовых клеток без использования сперматозоидов и яйцеклеток. По словам команды, клетки используют мультимодальное восприятие, чтобы учесть внешние сигналы и информацию изнутри клетки, например, количество клеточных органелл. Ученые из Стэнфордского центра линейных ускорителей (США) нашли способ делать снимки высокого разрешения, которые в мельчайших деталях показывают внутренности клеток. Смотреть видео про Студариум биология егэ. Новые видео 2024. И в 2023 году студенты и профессионалы смогут получить доступ к новым достижениям в этой науке благодаря конференции Студариум биологии.
Двуглавая палочка
- СВЯЗАТЬСЯ С РЕДАКЦИЕЙ
- Перечень опытов и экспериментов по биологии для заданий линии 2 и 22 ЕГЭ
- Ствол и ветки: стволовые клетки
- Читайте также
Ученые создали искусственные клетки и научились программировать их поведение
Опорный конспект по теме строение клетки биология 5 класс. S-клетка — S-клетки — эндокринные клетки слизистой оболочки тонкой кишки, секретирующие секретин. S-клетки относятся к апудоцитам и входят в состав состав гастроэнтеропанкреатической эндокринной системы. ВКонтакте – универсальное средство для общения и поиска друзей и одноклассников, которым ежедневно пользуются десятки миллионов человек. Мы хотим, чтобы друзья, однокурсники. Смотреть видео про Студариум биология егэ. Новые видео 2024. По словам команды, клетки используют мультимодальное восприятие, чтобы учесть внешние сигналы и информацию изнутри клетки, например, количество клеточных органелл. Студариум биология тесты. Книжки для подготовки к ОГЭ по биологии.
Ткани человека студариум
Перспективы: Новые технологии в биологии Современные технологии позволяют изучать биологические процессы на новом уровне. Эта технология имеет большой потенциал в лечении генетических болезней и создании генетически модифицированных организмов. Другая новая технология — нейроморфные компьютеры, которые имитируют работу мозга. Они могут использоваться для создания искусственного интеллекта в биологических исследованиях и медицинских приложениях.
Искусственные клетки — это еще одна новинка в биологии. Они создаются путем соединения различных молекул и могут использоваться для изучения функций живых клеток. Технология однопротонной микроскопии позволяет измерять биологические структуры на молекулярном уровне.
Это позволяет увидеть детали молекул, которые ранее были невидимы. Создание органоидов — это технология, позволяющая создавать модели органов в лабораторных условиях. Это помогает изучать функции органов и тестировать лекарства.
Новые технологии в биологии открывают новые возможности для науки и медицины. Они помогают изучать живые системы на более глубоком уровне и создавать новые лекарства и технологии для лечения болезней.
Репликация транскрипция трансляция ДНК. Биосинтез белка схема 9 класс биология. Биосинтез белка 10 класс биология. Биосинтез белка схема. Биосинтез белка транскрипция и трансляция.
Биосинтез белка биология 9 класс транскрипция. Синтез белка транскрипция и трансляция. Биосинтез белка в клетке 9 класс кратко. Процесс транскрипции в синтезе белка схема. Этапы биосинтеза белка схема. Этап трансляции в процессе биосинтеза белка. Схема процесса транскрипции.
Этап транскрипции в синтезе белка. Этапы биосинтеза белка. Этапы синтеза белка в клетке 9 класс. Процесс биосинтеза белка. Схема этапы синтеза белка биохимия. Схема регуляция транскрипции и трансляции в клетке и организме. Схема синтеза РНК.
Синтеза белка ДНК схема. Синтез белка ИРНК трансляция транскрипция. Генетический код Биосинтез белка в клетке. Трансляция Синтез белка таблица. Этапы трансляции биосинтеза белка. Этапы биосинтеза белка биохимия таблица. Процесс синтеза белка схема.
Трансляция биология Синтез белка в клетке. Процесс биосинтеза белка схема. Этапы биосинтеза белка трансляция транскрипция трансляция. Схема синтеза белка в клетке. Трансляция Биосинтез белка кратко. Трансляция 2 этап биосинтеза белка. Схема 2 этапа биосинтеза белка в живой клетке.
Биосинтез белка 9 класс биология. Биология 9 класс Синтез белка в клетке таблица. Общая схема синтеза белка. Схема биосинтеза белка биология. Биосинтез белка в клетке схема. Схема трансляции синтеза белка. Схемы синтеза белка в 2 этапа.
Трансляция второй этап биосинтеза белка. Этапы синтеза белка схема. Биосинтез белка репликация транскрипция трансляция. Транскрипция Биосинтез белка кратко. Этапы биосинтеза белка транскрипция и трансляция.
Полезное Смотреть что такое "S-клетка" в других словарях: Клетка водорослей — Клетка основная структурная единица тела водорослей, представленных либо одноклеточными, либо многоклеточными формами.
Совершенно уникальную группу составляют сифоновые водоросли: у них талломы не поделены на клетки, однако в цикле… … Биологическая энциклопедия КЛЕТКА — cellula, cytus , основная структурно функциональная единица всех живых организмов, элементарная живая система. Может существовать как отд.
Этот выступ поддерживается коллективными силами вращения клеток, похожими на настоящий маленький клеточный торнадо.
Образование такого клеточного вихря представляет собой, по словам ученых, простой механизм спонтанного морфогенеза. Такие же деформации клеточного слоя и превращения его в выступ наблюдаются при развитии эмбриона. В результатах исследования, ученые также подчеркивают, что именно топологические дефекты контролируют организацию клеток и определяют форму, которую они примут.
Теперь ученые планируют продолжить исследования различных механизмов развития эмбрионов — на простых примерах эмбрионов и сравнить данные с полученными в пробирке. Использованы материалы.
CD-ландшафт клеток
| Открытие нового типа клеток революционизирует нейронауку | РАСТИТЕЛЬНАЯ КЛЕТКА. |
| Студариум химия егэ - 83 фото | Биологам впервые удалось синтезировать человеческие зародышевые структуры из стволовых клеток без использования сперматозоидов и яйцеклеток. |
| Созданы действующие как живые искусственные клетки: Наука: Наука и техника: | Соматический гибрид нормальной антителообразующей и опухолевой клетки (гибридома) передает своим потомкам как бессмертие злокачественно трансформируемой клетки. |
| Студариум биология тесты | Клеточный центр. Рибосомы». Мы рассмотрим строение клетки, познакомимся с органеллами клетки, особенностями их строения и функциями. |
| Студариум биология 2024 читать онлайн | Вирусолог Андрей Летаров о клеточной теории, паттерне экспрессии генов и цианобактериях. |
Строение клетки. Цитология
Зубы — очень сложные органы, в их состав входит множество тканей. А «зуб мудрости» у детей 5—6 лет еще не начинает дифференцироваться. Часто приходится его удалять в ортопедических или правильнее — ортодонтических? Мультипотентные МСК, видимо, присутствуют в большинстве тканей. К настоящему моменту они обнаружены в эндометрии матки, менструальной крови [8] , грудном молоке, в жировой и мышечной ткани и т. Возможно, многие из них остаются и плюрипотентными. Доказано, что МСК из костного мозга и жировой ткани могут в культуре в присутствии определенных ростовых факторов превращаться в работающие нейроны. Уже не вызывает изумления, что мультипотентные СК есть в мозге взрослых млекопитающих. СК гиппокампа, а также некоторых других участков переднего мозга могут превращаться во взрослом мозге в работающие нейроны и клетки глии. Вероятно, СК есть и в мозжечке. Но оказывается, способные превращаться в нейроны СК есть и в крови взрослых людей!
Циркулируют в крови и СК эндотелия сосудов, и другие типы СК. Возможно, там присутствуют и плюрипотентные СК, способные давать вообще практически все ткани. На их роль претендуют недавно обнаруженные «очень маленькие стволовые клетки, похожие на эмбриональные» VSELsc, very small embryonic-like stem cells. Эти клетки они и правда очень маленькие, диаметром около 5 мкм присутствуют в крови в ничтожной концентрации. Их первооткрыватели предполагают, что эти «детские» СК запасаются в разных тканях зародыша и сидят там, не делясь. Надо сказать, что сами СК вообще делятся редко. Обычно быстро делятся их потомки, уже вставшие на путь диффренцировки — «транзиторные амплифицирующиеся клетки». Их покоящееся состояние обеспечивается геномным импринтингом [9] , но оно обратимо. Возможно, именно эти клетки превращаются во взрослом организме в тканеспецифичные СК. Исчерпание запаса «очень маленьких клеток» может быть связано со старением.
В целом мы явно недооценивали свои «взрослые» СК. Их способность к дифференцировке оказалась ненамного меньше, чем у эмбриональных. Впасть в детство — но хорошо бы, не навсегда Почему стволовые клетки — стволовые? И почему некоторые их потомки перестают быть СК и дифференцируются? Видимо, есть два основных механизма дифференцировки — асимметричное деление и разное микроокружение потомков рис. Например, нейробласты в ЦНС дрозофилы делятся асимметрично — одна клетка остается СК, а другая превращается в нейрон, и они различаются по размерам первый механизм. СК эпидермиса человека остаются таковыми, только если сохраняют контакт с межклеточным веществом базальной пластинки второй механизм. Рисунок 5. Основные механизмы дифференцировки СК. Значит, в потомках СК выключаются одни гены и включаются другие.
Сейчас для многих линий СК эти белки и гены удалось идентифицировать. И это чрезвычайно важно. Поверхностные белки-маркеры позволяют выявить СК. А на гены можно попробовать повлиять, чтобы вызвать дифференцировку в нужном направлении. А нельзя ли обратить ее вспять? Оказалось, что можно! Достаточно включить в зрелой клетке даже не стволовой, а обычной — например, в фибробласте всего несколько генов — и она вновь станет вести себя, как стволовая. А в 2008 г. Включить для превращения клетки в ИПСК нужно всего 3—4 гена [12]. Их белковые продукты — факторы транскрипции.
Они воздействуют на ДНК и меняют в клетке экспрессию сотен других генов. Например, активируется работа теломеразы — фермента, достраивающего концы хромосом и обеспечивающего способность клетки неограниченно долго делиться. А многие «взрослые» гены, активные в дифференцированных клетках, замолкают. Сначала эти 4 «гена-хозяина» ЭСК встраивали в геном с помощью ретровирусов. Но такая операция в некоторых случаях может превратить клетку в раковую. Затем удалось уменьшить их число, исключив наиболее опасный — протоонкоген c-Myc. Наконец, оказалось, что можно обойтись вектором на основе аденовируса; он не встраивает гены в хромосомы клетки, а только доставляет их внутрь. Достаточно, что образуются нужные белки — и потомки этой клетки, геном которых не изменен, «запоминают» свое состояние и остаются плюрипотентными. Возможно, скоро научатся получать ИПСК вообще без генетических манипуляций — только с помощью воздействия комбинаций ростовых факторов и других веществ. В 2009 году было доказано, что ИПСК могут давать полноценный организм, в том числе и клетки зародышевого пути.
Кстати, при этом впервые были получены по-настоящему клонированные животные. Ведь при стандартной процедуре клонирования методом пересадки ядер митохондриальная ДНК передается потомству от яйцеклетки-реципиента, так что клон — не точная генетическая копия донора. Но получить ИПСК — это полдела. Хотелось бы еще заставить их дифференцироваться в нужном направлении — в культуре, а в перспективе в организме больного. И это тоже постепенно учатся делать. Недавно, например, из ЭСК удалось получить в культуре нейроны, вырабатывающие дофамин. Гибель таких нейронов в мозге вызывает болезнь Паркинсона. А что будет, если ввести ЭСК человека в организм бестимусной мыши с ослабленным иммунитетом? Как правило, они дают тератомы — опухоли, содержащие клетки всех трех зародышевых листков. Это стандартный тест на проверку плюрипотентности СК.
Попав в непривычное окружение, ЭСК «не понимают», как им себя вести. В результате они обычно дают беспорядочно расположенные ткани, а иногда — целые органы, но там, где не надо... Нередко хлопоты доставляют и наши собственные СК. Видимо, они более склонны к злокачественному перерождению, чем остальные. Генеративные СК могут развиваться в тератомы. СК мозга часто дают начало глиобластомам и другим опухолям ЦНС. Все эти факты говорят о том, что СК, как толпу буйных детей, нужно постоянно держать под контролем — организм должен ограничивать деление СК и направлять в нужное русло их дифференцировку. И огромную роль в этом играет микроокружение СК — их «ниши». Этот заимствованный в экологии термин в применении к СК означает клетки и межклеточное вещество определенной ткани, которые окружают СК, контролируют их деление и дифференцировку. Расшифровка сигналов, получаемых СК от компонентов «ниши», позволит нам управлять стволовыми клетками.
Как нейтрофилы спешат к месту воспаления, так и СК могут выходить из своих ниш мобилизация и спешить к месту повреждения, где надеются оказаться полезными хоуминг. К примеру, при инсульте в поврежденном участке мозга образуются сигнальные вещества, «зовущие на помощь» СК мозга, СК крови и МСК из костного мозга. Все эти клетки находят поврежденный участок, в котором идет воспаление, и пытаются его залечить: выделяют противовоспалительные вещества, стимулируют рост новых кровеносных сосудов, сливаются с выжившими нейронами и заменяют их ядра, дифференцируются в новые нейроны и клетки глии. Если нейральные СК или другие СК, коммитированные к развитию в нейроны ввести в желудочек мозга или даже просто в вену, они найдут пораженную инсультом область. У подопытных животных это уменьшает последствия инсульта. Вот уже десяток лет обсуждается вопрос о существовании особых СК злокачественных опухолей и особых ниш злокачественных СК. Многие факты говорят о том, что СК опухолей существуют. Возможно, именно они отвечают за образование метастазов. И возможно, что они возникают из обычных СК, если ниша за ними «не уследила». Более того — ниша может превращать «обычные» злокачественные клетки в злокачественные СК, позволяя им отрываться от опухоли и проникать в кровеносные сосуды.
Само образование метастазов можно рассматривать как аналог мобилизации и хоуминга обычных СК.
Хотя живые клетки устроены сложнее искусственных, последние более предсказуемы и лучше переносят нахождение в агрессивных средах. Ученые отметили, что их разработка может сначала выполнять одну задачу, а после ее окончания перенастроиться на другую работу. В перспективе это позволит создавать биологические ткани с различными функциями.
Любой аспирант и даже студент справится с этим прибором. Преимущество такого подхода — высокое качество результатов, никакой кросс-контаминации, простота в работе; прибор имеет широкий диапазон применения. И главное: в этой системе хорошо реализована микрофлюидная составляющая, что на выходе дает очень низкий уровень дуплетных попаданий клеток в одну каплю, то есть при работе с Nadia Instrument мы получаем реальный Single Cell. Каждый картридж может быть рассчитан на один, два, четыре или восемь образцов параллельной работы. В каждом чипе есть встроенные мешалки, которые предотвращают агрегацию клеток — они осторожно перемешивают суспензию частиц или клеток для предотвращения агрегации. В картридж вмонтированы такие ячейки, а в них установлены мешалки с магнитным приводом и микрорезервуар на 125 мкл суспензии клеток. Также в картридже есть резервуары для масла, для несущей жидкости и резервуар, откуда на выходе мы заберем нашу эмульсию. Система Nadia Go: прибор для исследователей-первопроходцев Это новая одноканальная система, рассчитанная на 1 образец. Из ее преимуществ — встроенный микроскоп, с помощью которого пользователь может визуализировать процессы. У Nadia Instrument этого нет. Система открыта для редактирования протоколов Недостатком можно назвать то, что система одноканальная и поэтому нельзя сразу работать на ней с несколькими образцами. Кроме того, в этом устройстве нет подсветки этапов процесса, оператор должен быть внимательнее и понимать, что он делает, что и куда капает. Однако подсказки есть на экране компьютера, который поставляется в комплекте с прибором. Но на самом приборе подсветки этапов нет. Прибор состоит из микроскопа, термоконтроллера, который здесь довольно-таки громоздкий, предметного столика, блока управления подсветкой микроскопа — все изображение выводится на компьютер. Преимущества системы Nadia Go в том, что она представляет собой открытую систему, гибкую в применении и позволяющую работать с любыми объектами. Есть возможность быстрой оптимизации текущих протоколов: можно загружать протокол и по своему разумению его редактировать по мере необходимости. Производитель оставил возможность масштабирования: можно создать протокол на «приборе для первопроходцев» Nadia Go, а потом перенести его на Nadia Instrument как на основной прибор и повысить производительность — загрузить этот протокол туда и там работать с восемью образцами одновременно. Программное обеспечение для Nadia довольно простое, можно управлять процессом в один клик — протокол настраивается и запускается одним нажатием кнопки. И основное преимущество здесь — визуализация процессов. В единственной используемой ячейке нет RFID метки, но ячейка рассчитана только на один образец и совместима только с прибором Nadia Innovate — это предыдущая модель, на смену которой теперь пришел прибор Nadia Go. Конструкция картриджа ничем не отличается от разовых картриджей Nadia Instrument. Это облегчает переход с одной платформы на другую при масштабировании какого-либо разработанного процесса. Внешне эти системы технически разные, но процессы, происходящие в ячейках, совершенно идентичны. Каждый пользователь в зависимости от того, что ему предпочтительнее — большое количество образцов и достоверный гарантируемый результат при закрытости протоколов или свободный поиск с любыми авторскими протоколами, но только с одним образцом — решает для себя, какой прибор выбрать. В небольшом видеоролике о том, как работает система, показаны мешалки, предназначенные для ресуспендирования клеток или неких частиц. Показано, что в системе Nadia есть встроенное пошаговое меню, которое подсказывает оператору, что нужно сделать, а в Nadia Go есть камера, которая позволяет визуализировать и получить такие интересные картинки. Процедура довольно простая: прибор сам подсветит лунки, в которые нужно внести образец или реактивы, подскажет оператору, когда что нужно открыть или закрыть, подаст звуковой и световой сигнал о том, что инкапсуляция завершена. Картридж — от 1 до 8 образцов. Показана также загрузка образцов в Nadia Go — тот же самый картридж и принцип, но без подсветки. Преимущества систем Nadia Если говорить о приборной составляющей, основным преимуществом этого оборудования можно назвать его гибкость. Можно использовать систему для работы с клетками большего диаметра — с нейронами, или вязкими буферами различной вязкости протопласты растений, агароза, коллаген и отредактировать протокол. Реагенты для систем Nadia Относительно недавно компания DolomiteBio запустила производство наборов реагентов под отработанный протокол. Приобретая такой набор, пользователь получает все необходимое для создания инкапсулятов на 8 образцов. Набор позволяет инкапсулировать до 1 млн клеток за запуск: можно запускать по одному образцу или до 8 образцов параллельно, если есть Nadia Instrument. Или на Nadia Go можно запускать по одному образцу 8 раз, 8 запусков поочередно. Результатом такой инкапсуляции в любом случае будет суспензия клеток, которую можно отправить на проточную цитометрию , чтобы оценить эффективность включения клеток в инкапсуляты.
Латвия , 1993, цв. По роману «Клетка» Альбертса Белса.
Вирусолог Лосев рассказал, как клетки иммунной системы борются с угрозами
Схема строения прокариотической клетки и эукариотической клетки. Клетка прокариот и эукариот рисунок. Строение прокариотических и эукариотических клеток. Структурно-функциональная организация прокариот. Морфология прокариот.
Функции клеточной стенки прокариот. Энергетический метаболизм эукариот. Энергетический обмен прокариот и эукариот. Процесс метаболизма эукариотической клетки.
Энергетический обмен у прокариот. Гипотезы происхождения эукариотических. Ги потерзы появления эукариот. Теории возникновения эукариот.
Схема строения бактерии. Бактериальная клетка рисунок. Строение прокариотической клетки. Схема клетки бактерии.
Классификация царства бактерий таблица. Основные характеристики царства бактерий. Царство бактерии классификация схема. Царство бактерий примеры,особенности.
Прокариотическая клетка. Нуклеоид бактериальной клетки. Бактерия клетка 3d. Гипотезы происхождения эукариотической клетки.
Схема строения бактериальной клетки микробиология. Строение органоидов бактериальной клетки микробиология. Строение бактериальная клетка бацилла. Строение бактериальной клетки спорообразование.
Одноклеточные бактерии простейшие названия. Представители простейших одноклеточных бактерий. Схема одноклеточные эукариоты. Эукариотические одноклеточные микроорганизмы.
Сравнительная характеристика клеток прокариот и эукариот. Признаки сравнения прокариот и эукариот таблица. Сравнить клетки прокариот и эукариот таблица. Сравнение эукариотной и прокариотной клетки таблица.
Сравнительная характеристика прокариот и эукариот 5 класс. Таблица основные характеристики эукариот и прокариот. Клеточные структуры прокариоты и эукариоты. ДНК прокариот двухцепочечная.
ДНК В прокариотической клетке. Хромосомы прокариот. Кольцевая молекула ДНК У прокариот. Строение прокариотической бактериальной клетки.
Структура прокариотической клетки. Строение прокариот и эукариот рисунок. Сравнение клеток прокариот и эукариот рисунок. Строение клетки прокариот и эукариот.
Структура Гена прокариот. Генетическая последовательность прокариот. Строение генов эукариот. Строение генов прокариот.
Прокариотические и эукариотические клетки органоиды. Эукариотическая клетка и Прокариотическая клетка строение и функции. Прокариотические и эукариотические клетки» функции. Плазматическая мембрана прокариот.
Строение цитоплазматической мембраны прокариот. Цитоплазматическая мембрана эукариот строение. Прокариотическая клетка строение рисунок. Комбинированная схема строения прокариотической клетки.
Линейная структура ДНК У эукариот.
Для этого использовали новую технологию пептид-ДНК, с помощью которой перепрограммировали последовательности ДНК и использовали его как строительный материал, связывающий пептиды вместе. Возможность задавать нужные характеристики ДНК позволяет ученым создавать клетки, выполняющие определенные функции, и настраивать их реакцию на внешние факторы воздействия. Естественно, живые аналоги устроены сложнее, но в то же время они менее предсказуемы и более восприимчивы к агрессивным средам — к примеру, к высокой температуре. Искусственные клетки созданы для выполнения конкретной задачи — они программируются на определенную функцию.
В этом случае бактерии начинают выделять гидролазы, расщепляющие связи между отдельными клетками в цепи, в результате чего цепочки клеток укорачиваются и всплывают до оптимальной глубины Mercier et al. При этом, благодаря обтекаемой форме и малым размерам, они могут иметь преимущества при закреплении в мельчайших порах на поверхности среды. У абсолютного большинства кокков отсутствуют жгутики и способность к активному передвижению, и это не удивительно, поскольку клетки сферической формы в силу законов физики испытывали бы наибольшее возможное сопротивление среды при активном движении Cooper, Denny, 1997; Dusenbery, 2011. Формирование кокковых форм у различных бактерий можно рассматривать как способ переживания неблагоприятных условий, в некотором смысле аналогичный формированию эндоспор. Например, кокковые формы Helicobacter pylori, наблюдаемые в стационарную фазу культивирования или при воздействии неблагоприятных физических и химических факторов, более устойчивы к колебаниям рН, способны сохраняться в анаэробных условиях и при низких температурах, а также проявляют высокую резистентность к антибиотикам Benaissa, 1996.
Форма и длина палочковидных клеток регулируются путем последовательного переключения процессов роста и деления. При этом рост клетки в длину может происходить двумя принципиально различными способами: путем удлинения боковых стенок клетки либо путем апикального роста Daniel, Errington, 2003. У большинства палочковидных форм клеточная стенка синтезируется при участии белка MreB и связанных с ним регуляторных белков, направляющих рост клетки в длину путем включения новых молекул пептидогликана в области боковых стенок клеточного цилиндра. Когда же клетка дорастает до определенных размеров, аппарат синтеза пептидогликана переключается с построения боковой стенки на синтез перегородки деления и полюсов дочерних клеток Lleo et al. У некоторых палочковидных клеток, например Corynebacterium glutamicum Letek, 2008 , белок MreB отсутствует, и рост в длину постоянно происходит в области полюсов клетки с участием белков цитоскелета, ответственных за деление клеток, например DivIVA Heichlinger et al. Палочковидная форма является одной из самых широко распространенных форм для бактерий, поскольку по многим параметрам имеет ряд адаптивных преимуществ: 1. При этом оказывается, что выгоднее быть длиннее, чем короче, данного соотношения: чтобы испытывать такое же сопротивление среды, как кокки, палочки должны стать в 130 раз длиннее своего диаметра Cooper, Denny, 1997. Благодаря палочковидной форме возможна полярность клетки и оптимальная компартментализация молекул Chang, Huang, 2014 , ответственных за репликацию и сегрегацию ДНК Chen et al. Относительная легкость построения дочерних клеток после деления — рост клеток требует только удлинения клеточного цилиндра с исходным диаметром поперечного сечения Chang, Huang, 2014. Стержневидная форма может способствовать эффективной упаковке клеток в колониях и биопленках с точки зрения использования питательных веществ и прочности биопленок Sha-piro, Hsu, 1989; Kearns, 2010.
Переключение процессов деления и роста координируется сложным взаимодействием регуляторных и цитоскелетных белков. При воздействии некоторых антибиотиков, блокирующих клеточное деление, но не влияющих на рост клеток например, цефалексин , были получены мутанты E. Нитчатая форма, а также формирование разветвленных мицелиеподобных структур довольно широко распространены в природе среди представителей Actinobacteria. Именно у них включение новых молекул пептидогликана в клеточную стенку происходит не в области боковых стенок, а на полюсах клетки Daniel, Errington, 2003; Heichlinger et al. Полярный же рост клеток определяется белком DivIVA Letek, 2008 , у большинства других бактерий вовлеченным в процессы инициации деления, локализации клеточной перегородки и полярной локализации ДНК при споруляции Edwards, Errington, 1997. Филаментация клеток может наблюдаться у различных бактерий в случае SOS-ответа — защитной реакции на серьезные повреждения ДНК, останавливающие работу ДНК-полимеразы и, как следствие, репликацию и клеточное деление. Задержка деления при сохранении интенсивного роста клетки приводит как раз к появлению нитевидных структур, которые по окончанию SOS-ответа делятся по всей длине клетки и уже впоследствии восстанавливают исходную форму Cushnie et al. С экологической точки зрения нитевидная форма клеток может быть выгодной стратегией для бактерий в ряде случаев: 1. Увеличение как общей площади поглощающей поверхности клетки, так и удельной площади контакта с твердой поверхностью, что особенно важно для обитателей почвы — они наиболее прочно закрепляются на микроскопических неровностях почвенных частиц и проникают в мельчайшие поры и каналы Kurtz, Netoff, 2001. Показано, что филаментация способствует более эффективному поглощению определенных элементов питания в условиях их дефицита.
Так, например, Actinomyces israeli в отсутствие фосфатов в среде культивирования имеют вид тонких разветвленных нитей, в то время как на полноценной среде это среднестатистические палочки Pine, Boone, 1967. Стратегия избегания хищничества со стороны простейших. В модельных опытах Аммендола с соавторами Ammendola et al. Некоторые патогенные виды бактерий путем филаментации избегают фагоцитоза со стороны иммунных клеток хозяина, например, это характерно для уропатогенных штаммов E. Роящиеся клетки часто приобретают нитевидную форму в среднем 5—20 мкм, до 200—300 мкм длиной Harshey, 1994; Fraser et al. Формирование разветвленных нитевидных структур у актиномицетов дает возможность структурной и функциональной дифференциации: субстратный мицелий преимущественно для закрепления на поверхности среды и поглощения питательных веществ, воздушный — для распространения спор или частей мицелия Определитель бактерий…, 2007. Простеки покрыты клеточной стенкой и имеют цитоплазму с органеллами, они могут быть одиночными или множественными. Простеки могут иметь различную толщину — у Caulobacter crescentus они тонкие и длинные, у зеленой серобактерии Prosthecochloris aestuari — короткие и широкие, содержат хлоросомы Определитель бактерий…, 2007. Стебельки, в отличие от простек, не имеют клеточного строения, состоят из вязких полисахаридов и служат, по-видимому, в основном для прикрепления к субстрату. Бактерии р.
Nevskia формируют слизистые стебельки с дихотомическим ветвлением, соответствующим делению зрелых клеток Определитель бактерий…, 2007. Формирование длинных и тонких выростов, по-видимому, является выгодной стратегией для эффективного пропитания клетки в условиях недостатка питательных веществ, так как это увеличивает площадь поглощающей поверхности без существенного увеличения объема цитоплазмы Ireland et al.
У нас есть много сахара, и мы включаем производство белка. Из-за того, что мы включили производство белка, который утилизирует сахар и позволяет его всосать в клетку, сахара в окружающей среде становится меньше и в какой-то момент он расходуется. Тогда нам нужно отключить производство белка.
И так по кругу. Это называется «принципом обратной связи», и это элемент порядка, который уравновешивает хаос в жизни клетки. Как бактерии научились питаться цитратом натрия Бактерии конкурируют между собой: каждая хочет получить как можно больше ресурсов, размножиться и всех вокруг «задавить». На этой конкуренции строится их взаимодействие: им нужно уметь эффективно использовать свои ресурсы и находить конкурентные преимущества в среде. Поэтому клетки могут адаптироваться и находить новые источники энергии.
Представим, что наша клетка потребляет обычный источник энергии — тот же сахар. Но внезапно в окружающей среде появляется новый источник. Поначалу клетка не может им питаться, потому что у неё для этого нет соответствующих белков, механизмов регуляции и механизмов обратной связи. Научиться питаться этим новым источником энергии клетке может быть очень полезно, но сложно. Изменение концентрации сахара — это краткосрочное изменение.
А изменение источника энергии — это серьёзный вызов, который требует больших изменений внутри клетки. И вам нужно думать, где теперь покупать хлеб, — говорит лектор. Как популяция кишечных палочек в эксперименте Ленски научилась питаться цитратом? Здесь в полной мере проявили себя случайность в виде мутации и порядок в виде механизмов обратной связи. Оказалось, что рядом с геном поглощения цитрата у этого микроорганизма есть другой ген — исследовательница для простоты иллюстрации назвала его «геном X».
У предковой формы бактерий ген поглощения цитрата не работал. Однако у мутировавших бактерий он дублицировался, присел на хвост «гену Х» и стал включаться или выключаться вместе с ним. Это позволило клеткам научиться питаться натриевой солью лимонной кислоты, потому что у них появился соответствующий белок, который может импортировать цитрат внутрь клетки, и они получили конкурентное преимущество. Но случайная дубликация изменила то, как ген регулируется. Хаос провзаимодействовал с порядком, и это позволило клетке адаптироваться к среде.
Баланс между хаосом и порядком даёт клетке баланс между гибкостью и устойчивостью. Гибкость — в том, что бактерия может реагировать на окружающую среду и адаптироваться к ней.