Дрожжами обычно называют почкующиеся или делящиеся одноклеточные грибы, по своим размерам являющиеся микроорганизмами.
Впервые микроорганизмы были открыты Левенгуком в середине XVII в.
По современным данным, дрожжи являются достаточно сложными одноклеточными организмами.
Морфология. Дрожжевая клетка состоит из клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, протоплазмы, цитоплазматических включений - митохондрий и рибосом, ядра, вакуоли и частиц запасных веществ - волютина, гликогена и жировых капель (рис. 1).
Клеточная стенка является основным структурным компонентом клетки. Толщина стенки равна 1500-2500 нм. В ее состав входят 90% углеводов и 10% белков, липидов и хитина. Функция ее заключается в поддержании формы клетки.
Цитоплазматическая мембрана располагается непосредственно за клеточной стенкой. Толщина ее 75-80 нм, она состоит из белков и липоидов. Функцией мембраны является регуляция обмена веществ клетки.
Цитоплазма (протоплазма) - это полужидкая фаза, состоящая в основном из коллоидов. В ней расположены различные клеточные структуры - рибосомы, митохондрии, ядро, гранулы запасных веществ, вакуоль.
Рибосомы - это мелкие гранулы, в состав которых входит 58% белка и 42% рибонуклеиновой кислоты (РНК), соединенной с белком. В этих гранулах происходит синтез белка. Их называют "фабрикой белка".
Митохондрии - это частицы, имеющие форму гранул или ветвистых нитей. Они состоят из белков, липидов, фосфолипидов, жирных кислот, ферментов и дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В этих частицах происходят процессы, связанные с обеспечением клеток энергией. Их называют "энергетическими цехами" клетки.
Ядро - это обособленная от цитоплазмы структура, окруженная собственной оболочкой. Оно состоит в основном из хроматина - вещества, регулирующего обмен веществ клетки, синтез белка, передачу наследственных признаков при образования и деления хромосом.
Вакуоли - это пузырьки, находящиеся в цитоплазме, заполненные клеточным соком. Здесь в растворенном виде находятся соли металлов, углеводы, некоторые простые белки и жиры. Размер вакуолей изменяется в зависимости от условий культивирования дрожжей, а также от возраста клеток.
До середины XX в. многие ученые полагали, что органические соединения могут возникать только в живом организме. Именно поэтому их назвали органическими соединениями в противоположность веществам неживой природы - минералам, которые получили название неорганических соединений. Считалось, что органические вещества возникают только биогенно, а природа неорганических веществ совершенно иная, поэтому возникновение даже простейших организмов из неорганических веществ совершенно невозможно. Однако после того как из обычных химических элементов было синтезировано первое органическое соединение, представление о двух разных сущностях органических и неорганических веществ оказалось несостоятельным. В результате этого открытия возникли органическая химия и биохимия, изучающие химические процессы в живых организмах.
Кроме того, данное научное открытие позволило создать концепцию биохимической эволюции, согласно которой жизнь на Земле возникла в результате физических и химических процессов. В основу этой гипотезы были положены данные о сходстве веществ, входящих в состав растений и животных, о возможности в лабораторных условиях синтезировать органические вещества, составляющие белок.
Академик А. И. Опарин опубликовал в 1924 г. свой труд «Происхождение жизни» , где была изложена принципиально новая гипотеза происхождения жизни. Суть гипотезы сводилась к следующему: зарождение жизни на Земле - длительный эволюционный процесс становления живой материи в недрах неживой. И произошло это путем химической эволюции, в результате которой простейшие органические вещества образовались из неорганических под влиянием сильнодействующих физико-химических факторов, и тем самым химическая эволюция постепенно поднялась на качественно новый уровень и перешла в биохимическую эволюцию.
Рассматривая проблему возникновения жизни путем биохимической эволюции, Опарин выделяет три этапа перехода от неживой материи к живой:
- синтез исходных органических соединений из неорганических веществ в условиях первичной атмосферы первобытной Земли;
- формирование в первичных водоемах Земли из накопившихся органических соединений биополимеров, липидов, углеводородов;
- самоорганизация сложных органических соединений, возникновение на их основе и эволюционное совершенствование процесса обмена веществ и воспроизводства органических структур, завершающееся образованием простейшей клетки.
Несмотря на всю экспериментальную обоснованность и теоретическую убедительность, концепция Опарина имеет как сильные, так и слабые стороны.
Сильной стороной концепции является достаточно точное соответствие ее химической эволюции, согласно которой зарождение жизни есть закономерный результат добиологической эволюции материи. Убедительным аргументом в пользу этой концепции выступает также возможность экспериментальной проверки ее основных положений. Это касается лабораторного воспроизведения не только предполагаемых физико-химических условий первичной Земли, но и коацерватов, имитирующих доклеточного предка и его функциональное особенности.
Слабая сторона концепции - это невозможность объяснить сам момент скачка от сложных органических соединений к живым организмам - ведь ни в одном из поставленных экспериментов получить жизнь так и не удалось. Кроме того, Опарин допускает возможность самовоспроизведения коацерватов при отсутствии молекулярных систем с функциями генетического кода. Иными словами, без реконструкции эволюции механизма наследственности объяснить процесс скачка от неживого к живому невозможно. Поэтому сегодня считается, что решить эту сложнейшую проблему биологии без привлечения концепции открытых каталитических систем, молекулярной биологии, а также кибернетики не получится.
Ну а если коротко:
А. И .Опарин Академик А. И. Опарин опубликовал в 1924 г. свой труд «Происхождение жизни» , где была изложена принципиально новая гипотеза происхождения жизни. Суть гипотезы сводилась к следующему: зарождение жизни на Земле - длительный эволюционный процесс становления живой материи в недрах неживой. И произошло это путем химической эволюции, в результате которой простейшие органические вещества образовались из неорганических под влиянием сильнодействующих физико-химических факторов, и тем самым химическая эволюция постепенно поднялась на качественно новый уровень и перешла в биохимическую эволюцию.
Естественные науки непосредственно связаны с окружающей средой, а от окружающей среды зависим и мы. Все химические и физические процессы происходящие в природе находятся под наблюдением и изучением. Человек ещё с древних пор наносил вред экологии планеты. Чтобы не положение не усугубилось, люди начали придумывать, как минимализировать урон. Естественные науки-это своеобразная экологии. Ведь основной задачей этих предметов является изучение, анализ, предотвращение и добиться улучшения состояния экологии.
Дрожжами обычно называют почкующиеся или делящиеся одноклеточные грибы, по своим размерам являющиеся микроорганизмами.
Впервые микроорганизмы были открыты Левенгуком в середине XVII в.
По современным данным, дрожжи являются достаточно сложными одноклеточными организмами.
Морфология. Дрожжевая клетка состоит из клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, протоплазмы, цитоплазматических включений - митохондрий и рибосом, ядра, вакуоли и частиц запасных веществ - волютина, гликогена и жировых капель (рис. 1).
Клеточная стенка является основным структурным компонентом клетки. Толщина стенки равна 1500-2500 нм. В ее состав входят 90% углеводов и 10% белков, липидов и хитина. Функция ее заключается в поддержании формы клетки.
Цитоплазматическая мембрана располагается непосредственно за клеточной стенкой. Толщина ее 75-80 нм, она состоит из белков и липоидов. Функцией мембраны является регуляция обмена веществ клетки.
Цитоплазма (протоплазма) - это полужидкая фаза, состоящая в основном из коллоидов. В ней расположены различные клеточные структуры - рибосомы, митохондрии, ядро, гранулы запасных веществ, вакуоль.
Рибосомы - это мелкие гранулы, в состав которых входит 58% белка и 42% рибонуклеиновой кислоты (РНК), соединенной с белком. В этих гранулах происходит синтез белка. Их называют "фабрикой белка".
Митохондрии - это частицы, имеющие форму гранул или ветвистых нитей. Они состоят из белков, липидов, фосфолипидов, жирных кислот, ферментов и дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В этих частицах происходят процессы, связанные с обеспечением клеток энергией. Их называют "энергетическими цехами" клетки.
Ядро - это обособленная от цитоплазмы структура, окруженная собственной оболочкой. Оно состоит в основном из хроматина - вещества, регулирующего обмен веществ клетки, синтез белка, передачу наследственных признаков при образования и деления хромосом.
Вакуоли - это пузырьки, находящиеся в цитоплазме, заполненные клеточным соком. Здесь в растворенном виде находятся соли металлов, углеводы, некоторые простые белки и жиры. Размер вакуолей изменяется в зависимости от условий культивирования дрожжей, а также от возраста клеток.