Формирование мембран и возникновение протоклетки

Формирование мембран и возникновение протоклетки — ключевые этапы в эволюции жизни на Земле.

Данные процессы связаны с возникновением первых клеток и развитием клеточной структуры, что стало основой для дальнейшей эволюции живых организмов.

Изучение этих процессов помогает исследовать эволюцию жизни, механизмы клеточной биологии и основы биохимических реакций, которые происходят в живых системах.

Формирование мембран и возникновение протоклетки стали важными этапами в истории жизни на Земле. Эти процессы привели к появлению первых клеток, что стало основой для дальнейшего развития всех живых организмов. Понимание этих процессов помогает исследовать эволюцию жизни и механизмы, лежащие в основе клеточной биологии.

Клеточные мембраны

 → Клеточная мембрана

Модель клеточной мембраны. Маленькие голубые и белые шарики — гидрофильные «головки» фосфолипидов, а присоединённые к ним линии — гидрофобные «хвосты». На рисунке показаны только интегральные мембранные белки (красные глобулы и жёлтые спирали). Жёлтые овальные точки внутри мембраны — молекулы холестерина. Жёлто-зелёные цепочки бусинок на наружной стороне мембраны — цепочки олигосахаридов, формирующие гликокаликс

Клеточные мембраны – оболочки клеток с эластичной структурой.

Состоят из белков и липидов. Они могут отличаться по толщине, которая, как правило, варьируется от 5 до 10 нм. Главные задачи клеточных мембран:обеспечение целостности клеток, отделение их содержимого от внешней среды, регулирование обмена между ними и средой, объединение отдельных клеток в ткани и обеспечение рецепции.

• Мембраны клеток играют критическую роль в поддержании жизни, так как они отделяют внутреннюю среду клетки от внешней.
• Липидные мономеры: вода и органические молекулы, такие как липиды, могли образовывать мицеллы и липосомы, что способствовало формированию простейших мембран.
• Двуслойные липиды: липиды, имеющие гидрофобные и гидрофильные части, могут самопроизвольно организовываться в двуслойные структуры, что создает барьер для ионов и молекул, позволяя клетке поддерживать свою внутреннюю среду.

Переход к сложным мембранам: с течением времени, мембраны стали более сложными, включая белки, которые выполняют функции транспортировки, рецепции и катализа.

Возникновение протоклетки

Протоклетка — гипотетическая предшественница современных клеток, которая могла существовать до появления первых живых организмов.

К основным характеристикам и ключевым этапам возникновения протоклетки можно отнести следующее.

• Автокаталитические системы: протоклетки могли содержать молекулы, способные к самовоспроизведению, что является важным шагом к жизни.
• Системы обмена веществ: протоклетки могли иметь простые метаболические пути, позволяющие им использовать доступные ресурсы для роста и размножения.
• Эволюция к клеточной жизни: со временем, протоклетки могли эволюционировать в более сложные клетки, обладающие ДНК, рибосомами и другими клеточными органеллами.

Литература

• В. В. Пасечник, А. А. Каменский, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк родителей/электронные учебники/9кл. Пасечник, Касенский Биология (Линия жизни).pdf Биология. 9 класс : учеб. для общеобразоват. организаций: издание в pdf-формате / В. В. Пасечник. — Москва: Просвещение, 2018.
• В. С. Рохлов, С. Б. Трофимов, А. В. Теремов Биология. 9-й класс: учебник: издание в pdf-формате. — Москва: Просвещение, 2022.
• В. В. Пасечник и др. Биология. 10 класс : учеб. для общеобразоват. организаций : углубл. уровень / В. В. Пасечник. — М.: Просвещение, 2019.
• В. В. Пасечник и др. Биология. 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций: углубл. уровень / В. В. Пасечник. — М.: Просвещение, 2019.
• А. В. Теремов, Р. А. Петросова Биология. Биологические системы и процессы: учебное пособие для общеобразовательных организаций (углублённый уровень). В 2 ч. Ч. 1. — М.: Мнемозина, 2018.
• А. В. Теремов, Р. А. Петросова Биология. Биологические системы и процессы: учебное пособие для общеобразовательных организаций (углублённый уровень). В 2 ч. Ч. 2. — М.: Мнемозина, 2018.

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Формирование мембран и возникновение протоклетки», расположенная по адресу: — «https://ru.ruwiki.ru/wiki/Формирование_мембран_и_возникновение_протоклетки» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».