сахаров: глюкозы и фруктозы. Ну а сахар
а – это общее название нескольких веществ, которые служат источником энергии. Для клетки важнейшим сахаром является глюкоза.
– А другие большие молекулы в клетке есть?
– Есть. Аминокислоты и нуклеотиды. В клетке они используются как строительный материал.
– И что из них строится?
– Очень длинные цепочки соединённых между собой повторяющихся звеньев. Эти цепочки называются биополимерами.
– Интересно, из аминокислот какие биополимеры собираются?
– Белки. Они основа всей жизни на Земле и очень важны для клетки, потому что выполняют множество разнообразной работы.
– Чем же занимаются белки?
– Например, структурные белки придают клетке форму. Белки-ферменты ускоряют расщепление и создание сложных молекул, а когда новых веществ становится много, ферменты прекращают их производство. Белки, называемые гормонами, передают особые химические сообщения. Ещё белки выполняют двигательную функцию.
– А как они это делают?
– Цепочки из белков могут укорачиваться, удлиняться и менять форму, реагируя на энергию. Транспортные белки отвечают за пропуск внутрь клетки и выпуск наружу различных веществ. А ещё есть белки-защитники. Их называют антителами, которые узнают чужеродные вещества и связывают их. Все белки состоят только из двадцати видов аминокислот, но при этом они очень разнообразны.
– Как так получилось?
– Дело в том, что свойства белков зависят от порядка аминокислот в цепочке. По количеству же в разных белках может быть от пары десятков до нескольких десятков тысяч аминокислот.
– Ого! Тогда, наверное, такие белки получаются очень длинными. Как же они помещаются в малю-у-усенькой клетке?
– Благодаря своей способности плотно закручиваться в спираль, которая дополнительно свёртывается в крохотный комок. Какая удача, Чевостик! В клеточной стенке я наконец обнаружил пору. Через неё мы сможем проникнуть в клетку. Как только минуем мембрану, считай, мы внутри.
– Погоди, что за мембрана?
– Это тоненькая плёнка сразу за клеточной стенкой. Само слово пришло из латыни и переводится как «кожица». Через мембрану клетка обменивается энергией и веществами с окружающей средой.
– Ура! Мы миновали узкий проход, и вот наш лётоплавонырь уже внутри клетки, по другую сторону мембраны. Почему он нырнул… в желе? Где мы?
– То, что ты назвал желе, – это цитоплазма. Она заполняет всё пространство клетки.
СТРОЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ
– Похоже, цитоплазма всё время движется. А почему в ней плавают какие-то острова?
– Это органеллы клетки, у них есть ещё одно название – органоиды. Но я буду пользоваться словом «органеллы». Органеллы находятся в цитоплазме клетки постоянно, и каждая выполняет свою работу.
– Дядя Кузя, я заметил в цитоплазме что-то похожее на крохотную горошинку.
– Эта горошина на самом деле очень важная органелла – рибосома. Рибосомы, хоть и маленькие, но заняты чрезвычайно нужным делом: они производят белки.
– Помню, из аминокислот. А это что за фасолина?
– Это ещё одна органелла, митохондрия. Митохондрии образно называют энергетическими станциями.
– А почему?
– В них вырабатывается топливо, которое даёт клетке энергию для жизни.
– Как интересно! А что это за зелёные пластинки в бесцветной цитоплазме?
– Это хлоропласты – настоящие фабрики по производству сахара. В клетках растений их много, по несколько десятков. Хлоропласт имеет такой цвет, потому что содержит зелёный пигмент, хлорофилл. Именно он придаёт зелёный цвет листьям.
– Ой, мы сейчас едва не врезались во что-то огромное! Это ещё одна органелла?
– Да, вакуоль. В ней хранится запас питательных веществ. Они растворены в клеточном соке, который заполняет вакуоль. Чем старше клетка, тем больше вакуоль.
– Какие клетки запасливые! Теперь мы проплываем мимо чего-то странного… Похоже на стопку сложенных мешочков.
– Это аппарат Гольджи. Здесь производятся и сортируются вещества для строительства и обмена. А дальше ты видишь другую органеллу – эндоплазматическую сеть.
– Дядя Кузя, осторожнее, в ней легко запутаться!
– Не волнуйся, мы уменьшим скорость лётоплавоныря и сможем маневрировать.
– Зачем клетке сеть с таким сложным названием?
– Эндоплазматическая сеть участвует в обмене веществ и создании клеточных мембран.
– Раньше я не представлял, что внутри клетки растения так много помещается! А у животных? Их клетки такие же?
– Растительные и животные клетки, хоть и сходны по функциям, немного отличаются по строению. Например, у животных клеток нет жёсткой клеточной стенки, только эластичная мембрана. Вакуоли животной клетки маленькие, зато митохондрии больше по размерам, чем в растительной клетке. А вот хлоропластов в животных клетках нет вообще.
– Дядя Кузя, а что за большой шар виднеется за сетью?
– Это ядро, по латыни «нуклеос». Ядро надёжно отделено от цитоплазмы ядерной оболочкой, а оболочка образована двойной мембраной.
– Двойной?! Похоже, проникнуть в ядро будет сложно: сначала сеть, потом два слоя мембраны. Настоящий сейф. Почему ядро так хорошо защищено?
– Потому что там хранится код жизни.
Задание
Давай смастерим растительную клетку. Вырежи из цветной бумаги заготовку – это будет клетка. Теперь нарисуй несколько органелл, вырежи их, раскрась и помести внутрь крупной заготовки. Как называются органеллы, которые ты изобразил? Что они делают в клетке?
Код жизни. Что такое ДНК?
– Дядя Кузя, постой, разве в живых организмах есть код, как в компьютерах?!
– Всё не так просто. В клетке, помимо аминокислот, есть и ещё строительные молекулы, нуклеотиды.
– Точно! Мы о них только что вспоминали. А зачем они нужны?
– Из них собираются другие важные биополимеры, нуклеиновые кислоты. В природе есть всего два типа этих кислот – рибонуклеиновая кислота и дезоксирибонуклеиновая кислота. У них разный состав, строение и функции.
– Ого, как сложно называются!
– Не переживай, Чевостик, их названия легко запомнить в сокращённом виде: РНК – для рибонуклеиновой кислоты и ДНК – для дезоксирибонуклеиновой кислоты. РНК состоит из тысяч нуклеотидов, которые соединяются в одну цепочку. А ДНК состоит из двух соединённых нуклеотидных цепочек, и нуклеотидов в них могут быть миллионы.
– Ничего себе, как много! А зачем нужна ДНК?
– В ДНК содержится закодированная наследственная информация клетки. И к ней имеет доступ только РНК и некоторые белки, которые помогают копировать ДНК и переносить информацию от ДНК к РНК.
СТРУКТУРА РНК
– Почему эта информация такая секретная?
– Потому что она слишком ценная, чтобы делать её доступной напрямую.
– Тогда надо сделать копию, и все, кому нужно, смогут её использовать.
– Именно так и происходит в клетке. Изготовлением копии с ДНК и транспортировкой скопированной информации как раз и занимается РНК.
– Так вот зачем она нужна клетке! Но, по-моему, ДНК всё-таки ценнее. Значит, и хранить её надо в самом надёжном месте. Подожди-ка, раз ядро имеет столько степеней защиты, то ДНК хранится в нём, как игла в яйце у Кощея Бессмертного?
Хромосома
– Правильно сообразил. Молодец, Чевостик. ДНК действительно хранится в ядре, в виде мельчайших плотно скрученных структур – хромосом. Их название произошло от двух греческих слов: «хрома», оно означает «цвет» и «сома» – «тело».
– Получается, это «цветные тела». А с виду они вовсе не цветные. Почему их так назвали?
– Потому что хромосомы очень хорошо окрашиваются с помощью красителя при исследовании.
– Погоди, дядя Кузя, а почему ДНК в хромосомах скручивается?
– Я уже говорил, что ДНК – это очень длинное последовательное соединение простых молекул. Если ДНК одной из клеток человека распрямить, длина такой линии будет более двух метров.
СТРУКТУРА ДНК
– Ничего себе! Какая длинная! И так сильно уменьшается!
– Секрет в том, что ДНК очень тонкая, поэтому её можно уложить в крохотные хромосомы, различимые только в сильный микроскоп.
– И сколько таких хромосом в ядре?
– Различное количество. На нашей планете есть как организмы всего с двумя хромосомами, так и те, у кого их больше тысячи. У человека, например, сорок шесть хромосом.
– И все они содержатся в ядре. Значит, ядро – самая важная органелла клетки.
– В этом я с тобой не соглашусь, Чевостик. В клетке важны все органеллы. Хотя клеточные организмы разделяют именно по наличию ядра.
