Пластиды

Пластиды (от греческого слова plastos — вылепленный, оформленный) — общее название органоидов, содержащихся только в растительных клетках: хлоропластов, лейкопластов, протеопластов, амилопластов, хромопластов.
Эмбриональные клетки растений содержат незрелые пластиды — пропластиды. Они имеют неправильную форму, окружены двумя мембранами и могут двигаться, подобно амебам. У одних растений пропластиды при половом размножении передаются обеими гаметами, у других — только яйцеклеткой. Пропластиды могут возникать и путем отпочковывания. В зависимости от типа ткани пропластиды развиваются в зеленые хлоропласты, содержащие хлорофилл, а также в темноте — в производные от них формы: желтые или красные хромопласты или бесцветные лейкопласты.
В хлоропластах происходит фотосинтез, в результате чего энергия солнечных лучей поглощается и превращается в химические энергетические эквиваленты, расходуемые на нужды клетки (АТФ, НАДФН) или же запасаемые в виде органических веществ (сахароза, крахмал).
Хлоропласты хорошо видны в световой микроскоп: величина их 4—6 мкм, они имеют овальную форму и зеленый цвет. Содержатся они в листьях, стеблях, плодах, прицветниках и других зеленых органах растений. Каждый хлоропласт окружен двойной мембраной и имеет сложную систему внутренних мембран.
Основная структурная единица хлоропластов — тилакоид. Он представляет собой плоский мешочек, ограниченный однослойной мембраной. В мембране тилакоида находится зеленый пигмент — хлорофилл и другие пигменты, а также ферменты, принимающие участие в реакциях фотосинтеза. Тилакоиды собраны в группы, наподобие стопки монет, — граны. Все пространство между гранами заполнено бесцветной стромой, или матриксом, в котором содержатся многие ферменты, участвующие в фиксации углекислого газа. В матриксе содержатся также ДНК, отличная от ДНК ядра, разные типы РНК и рибосомы.
Хлоропласты имеют возможность синтезировать собственные белки. Хлоропласты делятся независимо от деления клетки. В каждой клетке в среднем около 20—40 хлоропласте в.
В последние годы все более вескими научными данными подкрепляется гипотеза симби-отического происхождения хлоропластов растений (см. Симбиоз).
Хромопласты окрашивают в желтый, оранжевый и красный цвета многие цветки, плоды и некоторые корни, так как содержат пигменты — каротиноиды. Они бывают округлыми, многогранными, веретеновидными. Хромопласты — это вместилища биологически активных веществ
Лейкопласты — это бесцветные пластиды округлой или веретенообразной формы. Их можно обнаружить в подземных частях растений, семенах, эпидермисе, сердцевине стебля. Они содержат ДНК, зерна крахмала и пластид-ный центр, который состоит из скопления пузырьков или сети разветвленных трубочек. Лейкопласты, запасающие белки, называют протеопластами, а запасающие крахмал. — амилопластами.

Метки:, , , ,

Вирусы

Еще в Древнем Риме вирусом называли любое болезнетворное начало (от латинского слова virus — яд). В 1892 г. русский биолог Д. И. Ивановский показал, что возбудитель мозаичной болезни табака проходит через бактериальные фильтры. Позднее этот возбудитель был назван фильтрующимся вирусом. Сейчас название «фильтрующийся» в современной научной литературе не используется, хотя его можно встретить во многих старых учебниках. По современным представлениям, вирусы — это субмикроскопические объекты доклеточного уровня организации, способные проникать в живые клетки и воспроизводиться только внутри этих клеток. Но общепринятого определения вируса до сих пор нет.
Зрелая вирусная частица, или вирион, состоит из одной или нескольких молекул нуклеиновых кислот и белковой оболочки, в состав которой у ряда вирусов входят углеводы и ли-пиды. Геном большинства вирусов представлен двухцепочечной ДНК или одноцепочечной РНК, однако некоторые мелкие вирусы содержат одноцепочечную ДНК, а другие — двух-цепочечную РНК. Молекулы нуклеиновой кислоты в вирионе могут быть линейными или иметь форму кольца. Число нуклеотидов в геноме колеблется от нескольких тысяч (например, 3,5 тыс. нуклеотидов у мелких бактериофагов) до сотен тысяч (например, 240— 360 тыс. нуклеотидных пар у вируса ветряной оспы), а число генов в вирусном геноме — от 3 до 200. Вирионы могут иметь разнообразные формы: икосаэдрические (аденовирусы, ринови-русы, вызывающие респираторные заболевания человека, вирус гриппа, герпеса, мелкие бактериофаги, вирусы опухолевых заболеваний), нитевидные (мелкие бактериофаги), палочковидные (вирус табачной мозаики), похожие на кирпичи (вирус оспы) и более сложной структуры (бактериофаг Т4). Размеры вирио-нов находятся в пределах от 15 до 1250 нм.
Те или иные вирусы заражают только определенные организмы и подразделяются на вирусы животных, растений и бактерий (бактериофаги). К вирусным болезням человека относятся оспа, корь, краснуха, ветряная оспа (ветрянка), паротит (свинка), гепатит (желтуха), ряд респираторных заболеваний. Бородавки также имеют вирусное происхождение, только этот вирус не передается, как, например, вирус гриппа, а встроен в одну из хромосом человека. Еще точно не известно, как передается вирус бородавки, но ясно одно: заразиться им не так просто.
Несмотря на разнообразие размеров и форм вирионов, все вирусы имеют одно общее свойство: находясь вне клетки, они не могут размножаться и у них не происходит обмена веществ. Биосинтез компонентов вируса начинается только тогда, когда он проникает в клетку. Взаимодействие вируса с клеткой — одна из интереснейших проблем современной биологии. Вирус попадает в клетку, либо впрыскивая в нее свою нуклеиновую кислоту, как это делают бактериофаги, либо при фагоцитозе, как вирусы животных. Попав в клетку, вирус начинает использовать системы биосинтеза белков и нуклеиновых кислот клетки для синтеза собственных биополимеров, т. е. вирус становится внутриклеточным паразитом на генетическом уровне. При этом может происходить перестройка компонентов клетки, осуществляющих транскрипцию и трансляцию. В клетке вирус размножается, и затем новое поколение выходит из клетки с разрушением или без разрушения ее. Вирусная ДНК может также встраиваться в геном клетки-хозяина и размножаться дальше как составная часть хромосомы.
Как же возникли вирусы? На этот счет есть много мнений. Например, такие: вирусы представляют собой крайний результат регрессивной эволюции паразитов, или они являются частью генома клетки, ставшего инфекционным в ходе эволюции. Но окончательного ответа еще нет, и этот вопрос ждет решения.
Открыто уже немало вирусов, и каждый год ученые описывают все новые и новые. Изучение вирусов необходимо для борьбы с болезнями. В генной инженерии вирусы используют для переноса генов.

Метки:, , , ,

Антони ван Левенгук

1683 год можно считать годом рождения науки о микроорганизмах — микробиологии. В этот год в голландском городе Делфте Антони ван Ле-венгук впервые увидел бактерии, о чем сообщил письмом в самое авторитетное научное учреждение того времени — Лондонское королевское общество. С 1680 г. Левенгук стал членом этого общества, в которое принимали только выдающихся ученых. Левенгук же не был профессиональным ученым, а занимался торговлей мануфактурой. Он не получил образования и достиг выдающихся успехов только благодаря своему таланту и необыкновенному трудолюбию.
Почти 60 лет Левенгук присылал в Лондонское королевское общество письма, рассказывая в них о своих удивительных открытиях. Письма печатались в научных журналах, впоследствии 170 из них были изданы на латинском языке отдельной книгой под названием «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком при помощи микроскопа».
Левенгук — основоположник научной микроскопии не только в области микробиологии, но также и в анатомии и зоологии. Он первый заметил, что кровь движется в мельчайших кровеносных сосудах — капиллярах, а сама кровь — живой поток, в котором движутся множество мельчайших телец. Он впервые наблюдал и зарисовал отдельные растительные и животные клетки, яйца и зародыши, мышечную ткань и многие другие ткани и органы более чем 200 видов растений и животных. Но самое важное — открытие им мира микроорганизмов. Эти наблюдении были сделаны благодаря оптическим приборам, которые Левенгук изготовлял собственноручно.
Еще в молодости Левенгук научился делать увеличительные стекла, увлекся этим и достиг большого мастерства. Он создал первый «микроскоп». Это по существу очень сильная лупа, с увеличением в 150—300 раз. Такие увеличительные стекла в то время были совершенно неизвестны. Лупы Левенгука были малы — с крупную горошину, пользоваться ими было трудно. Однако наблюдения Левенгука отличались большой точностью. К своему сообщению об открытии микроорганизмов он приложил рисунки, в которых легко можно узнать различные формы бактерий.
С открытием Левенгука ознакомился Петр 1; во время пребывания в Голландии он пригласил к себе ученого и тот продемонстрировал русскому царю свои наблюдения и опыты. Петр I привез в Россию микроскоп Левенгука, а позднее были изготовлены первые отечественные микроскопы.

Метки:, , , , ,