Прерывание беременности
Красиво рисовать — могут единицы! А тем, у кого нет особенных способностей – о рисовании остается только мечтать! Ну и любоваться чужими рисунками, конечно же! Еще совсем недавно – так и было! Но теперь – все изменилось, потому что с помощью клеточек любой из нас сможет нарисовать красивую картину! Да-да! Рисунки по клеточкам сложные и большие – ничем не уступают по красоте настоящим картинам!
В детстве многие мечтают стать настоящим художником! Это же так здорово – рисовать красивые рисунки, дарить их своим друзьям и близким! Увы, не всем даны способности и таланты, поэтому чаще всего, в будущем приходится выбирать совсем другие профессии! А на красивые картины – любоваться на выставках! Но сегодня – все изменилось. И нарисовать их сможет каждый! Ведь теперь есть картинки по клеточкам!
Отсчитав нужное количество клеточек и закрасив их в определенный цвет, вы сможете нарисовать красивый портрет, пейзаж, любимого персонажа или целый сюжет! Вам потребуется немало терпения и внимательности, но результат того стоит! Для больших рисунков лучше всего подойдет миллиметровая бумага, но можно использовать и обычные листы в клетку, склеив их в один большой лист! Хотите попробовать нарисовать настоящую большую картину?
С помощью клеточек можно нарисовать все, что угодно.
В тетради или блокноте – небольшие рисунки цветов, животных или любимых персонажей, на большом тетрадном листе – красивую композицию, а на листе миллиметровой бумаги – даже огромный натюрморт или портрет! Все зависит только от сложности выбранного вами образца для перерисовки. Конечно, начинать сразу с огромных картин – не стоит, но если постараться, можно очень быстро перейти от самых простых картинок к гораздо более сложным!
Более сложные рисунки подойдут тем кто уже натренировался на и рисунках по клеточкам, и желает попробовать нарисовать что-то более сложное. В нашей галерее представлены как портреты так и и просто классные рисунки по клеточкам для срисовки в тетради.
Для более сложных рисунков лучше подойдёт миллиметровая бумага.
В Живую это выглядит примерно вот так:
А здесь вы можете заказать классный портрет с использованием технологии флип-арт.
Технология флип-арт, это рисование с использованием красок и трафарета.
Не каждому удалось окончить художественную школу, чтобы научиться технике рисования.
Если хотите сделать креативную открытку или заполнить дневник оригинальными рисунками, освойте рисование по клеточкам. Маленькие картинки по клеточкам смогут сделать даже новички. Главное, купить тетрадку для математики со светлой бумагой.
Многие любят разгадывать японские кроссворды, в основу которых положено рисование по клеточкам. Если у вас есть готовые разгаданные кроссворды или ответы к ним, то сможете просто перерисовать в свою тетрадку большие фигуры.
Самый хороший способ использовать готовые схемы, которые были специально разработаны для тех, кто не умеет рисовать. Вы можете закрашивать по схеме клеточки в собственной тетради, а потом удивлять красивыми изображениями близких и родных.
Среди шаблонов вы найдете
Оригинально смотрятся фрукты по клеточкам . Если хорошо закрасить рисунок яркими фломастерами, то потом можно его вырезать и использовать для декора интерьера или украшения аппликации.
Хотите сделать открытку или описать в своем дневнике романтическую историю, тогда нарисуйте сердечко по клеткам.
Конфетки, букетики, цветочки – все это можно нарисовать по клеточкам.
Если вы освоите принцип, то потом сможете изображать все, что угодно в своей собственной тетради.
Хотите придумать свой собственный рисунок? Тогда сделайте легкую зарисовку, а потом начинайте превращать ее в рисунок по клеточкам. Начинать лучше всего с контура. Потом можете выделять мелкие детали. Не забудьте отметить, каким цветом, какая деталь должна быть выделена, чтобы рисунок получится ярким и красивым.
3D-рисунки по клеточкам – это хороший способ провести интересно досуг и реализовать свои творческие способности.
Вы еще ни разу не рисовали по клеточкам? Тогда обязательно попробуйте. Это занятие придется по душе как маленьким детям, так и взрослым. Специалисты отметили, что это хобби развивает творческое мышление, координацию движений при письме, концентрацию внимания и логику. Проводите досуг с пользой, выдумывая новые 3Д схемы простые и сложные для рисования по клеточкам.
Сложный рисунок по клеточкам
Предлагаем фото нескольких популярных схем для начинающих
4.7 (93.8%) 158 votes
Рисунки по клеточкам или пиксель арт очень популярный вид искусства у школьников и студентов. На нудных лекциях рисунки по клеточкам спасают от скуки.Прототипом рисования по клеткам послужило вышивание крестиком, где на канве, ткани размеченной клеточками, наносили рисунок крестиком. Все мы были когда-то студентами и школьниками и рисовали от скуки разные картинки в клеточках, каково же было мое удивление, когда я узнал, что это практически искусство со своими шедеврами и гениями. Я стал изучать вопрос подробнее и вот что из этого вышло…
Это искусство доступно любому, главное следовать четко по клеточкам. Для нанесения изображения идеально подходят школьные тетради, размер их квадратиков 5х5 мм, а самой тетради 205 мм на 165 мм. На данный момент у художников по клеточкам набирают популярность пружинные тетради-блокноты с листом формата А4, размер этого блокнота 280мм на 205мм.
Профессиональные художники творят свои шедевры на миллиметровках (чертежной бумаге), вот уж где места разгуляться. Единственный минус миллиметровой бумаги её бледно зеленый цвет, который не заметен, когда вы зарисовываете цветными ручками.
Выбрав тетрадь для рисования, обратите внимание на плотность бумаги, от её плотности зависит качество вашего рисунка по клеточкам, будет ли он проступать на изнаночную сторону листа. Идеальная плотность листа не меньше 50г/метр.кв.
Для раскрашивания рисунков по клеточкам не нужны никакие специальные инструменты, подойдут любые карандаши и ручки. Монохромные картины это очень здорово, но так хочется добавить в жизни красок. Для того, чтоб краски стали разнообразными, зайдите в канцелярский магазин и выбирайте все что душе угодно, гелевые ручки, масляные, шариковые.
Если же вы любите рисовать фломастерами, ваше право, расцветка фломастеров очень богата.
Стоит помнить, что фломастеры делятся на две группы: спиртовые и водные, водные безопасней, но они могут размочить бумагу. Спиртовые также могут размачивать бумагу, еще и запах сильно на любителя.
Карандаши, еще один из видов зарисовывающих приспособлений. Карандаши не исключение в разнообразии видов, они бывают пластиковыми, восковыми, деревянными и акварельными. Деревянными мы рисуем с раннего детства, и знаем, что они часто ломают грифель. Пластиковые и восковые ломаются реже, но они более толстые, что будет менее удобно в рисовании. Об акварельных карандашах не может быть и речи, так как после закрашивания карандашом нужно покрывать рисунок увлажненной кисточкой, а это недопустимо для тетрадных листов.
Посмотрите видео о том, как просто рисовать рисунки по клеточкам и как красиво может быть в результате:
Еще несколько схем рисунков, которые мне понравились:
В том, какие нужны принадлежности, мы разобрались, теперь познакомимся с технологией.
Технология пиксель арта очень проста, это точечная графика.
Перед тем, как приступить к рассмотрению способов пиксель арта, вернемся в детство 80х -90х годов. Конечно, те, кто рос в постсоветское время, помнит 8-ми битные видеоигры, игровая графика, которых, построена на пиксельной графике.
Лучший способ освоить, что-либо это практика, давайте попробуем освоить пиксель арт:
Возьмем черную и красную масляную ручку, и тетрадный лист в клеточку.
Для начала сделаем простенький рисунок. Посчитаем клетки, определим контур и разукрасим согласно цветам.
К примеру, нарисуем сердечко:
Если вам кажется, что большие и объемные картинки не для вас, стоит попробовать нарисовать фотографию из интернета. Испугались? Не стоит.
Возьмите
Для нанесения объемных рисунков нам нужно посчитать количество клеток, которые будут закрашены.
Довольно трудно не ошибиться на больших количествах. Еще обязательно подберите оттенки цветов схожие с исходным изображением.
Итак, действуем:
Дам один совет, который очень мне помогает, если у вас есть цветной принтер, распечатайте рисунок, если нет, не страшно. Прочертите сетку по 10 клеток более жирным контуром. На напечатанном листе с помощью линейки и контрастной ручки, если распечатать негде, то можно открыть изображение в Paint.
Творческих вам успехов.
Научиться рисовать рисунки по клеточкам может практически любой человек. Никаких особенных навыков и инструментов для этого не нужно. Достаточно запастись временем, обычной школьной тетрадью и простым карандашом с острым грифелем. Новичкам лучше первое время не использовать ручку, поскольку в случае ошибки ее нельзя будет стереть.
Это интересно: Уроки гуашью для начинающих поэтапно: рисуем цветы и пейзаж + 100 ФОТО
Рисование полезно как для взрослых, так и для детей.
Этот процесс развивает мелкую моторику пальцем, учит концентрации и дарит спокойствие. Не обязательно рисовать на уровне мастера, но в данной статье будут разобраны варианты обучения профессиональному и стилизованному рисованию.
Пример простых и сложных рисунков, нарисованных по тетрадным клеточкам:
Как правило, для начала нужно сделать обводку рисунка черным или коричневым цветом. Потом определенные фрагменты нужно заполнить цветом. Стандартный размер 1 клетки в тетради — 5 на 5 мм. Есть тетради с крупными клетками для первоклассников и второклассников. Они идеально подходят для новичков.
Любители рисовать по клеточкам очень часто пользуются маркерами, а не карандашами. Почему? Так рисунок получается более ярким, «сочным». Плохие маркеры или же простые фломастеры могут течь, что особенно некстати, когда человек только учится рисовать. Поэтому лучше сразу покупать маркеры для рисования или скетчинга в специализированных магазинах.
Скетчинг – это разновидность очень быстрого рисования.
По сути, с помощью данной техники можно делать очень стильные и красивые рисунки. Самое главное – иметь необходимые навыки. Скетчинг производится профессиональными качественными инструментами.
Как рисовать? Нужно выбрать любое понравившееся изображение.
Отсчитайте нужное количество клеток (ориентируйтесь на выбранное изображение). Далее необходимо проставьте точки по одной стороне контура будущего рисунка.
Точки нужно ставить поэтапно, в противном случае можно ошибиться.
Точки проставлены. Нужно начинать делать обводку.
Не обязательно пытаться вырисовывать идеально прямые линии. Рисование по клеткам не должно быть сложным и муторным, напротив — этот процесс должен приносить удовольствие.
После обводки мы закрашиваем столбик. На примере данного рисунка можно сделать что угодно, поэтому повторять его не обязательно.
Самое главное — понять, как устроен процесс рисования по клеточкам.
Приложите палец и снова отсчитайте нужное количество клеток.
Снова проставьте точки-ориентиры. В данном случае человек закрашивает 4 ряда клеток — вы же должны ориентироваться на свой рисунок.
Проставили точки – и закрашиваем их.
При необходимости можно закрашивать отдельные клетки. Как на примере рисунка 9.
Уже четко проглядывается контур будущего рисунка.
Проставляет ещё 9 точек параллельно уже закрашенной линии. Делает обводку, закрашивает
В данном случае можно наблюдать рисование лесенкой. Огромный плюс заключается в том, что такую схему легко повторить.
Закрашено еще несколько клеточек, и вот уже вырисовывается будущая картинка
Это — сердце. Его можно нарисовать отдельно, сделать более крупным. Схема уже продемонстрирована в данной инструкции.
Завершающий этап. Заполнение цветом.
На примере данной инструкции можно убедиться в том, что рисование по клеткам — это просто. И, стоит отметить, что автор приведенного рисунка не особо старался сделать все аккуратно. Поэтому не стоит особо волноваться из-за маленьких ошибок, впоследствии они будут закрашены, и общая картина получится именно такой, какой вы хотите ее видеть.
Когда речь идет о рисовании на асфальте, многим приходят в голову детские картинки — домики, солнышки, цветочки. Но на самом деле многие художники мира специализируются на объемных 3D-картинах. И их они нередко рисуют именно на асфальте, чтобы впечатлить прохожих и заявить о себе.
Таких художников называют мастерами оптических иллюзий. Действительно, с первого взгляда сложно отличить некоторые картины от реальности. Естественно, чтобы нарисовать подобное, нужно очень много опыта — и практического, и теоретического.
Зачастую различные крупные холдинги заказывают у таких художников работы.
Подобная деятельность очень хорошо оплачивается.
Для начала нужно сделать набросок на бумаге. Естественно, нужно знать основы рисования, в частности — академического. Начинать стоит с простых форм, геометрических фигур.
3D-изображение «оживает» при смене угла зрения. То есть, если посмотреть на картину, например, сверху, то она будет казаться объемной. При этом если взглянуть на нее снизу или сбоку, то она снова станет обычным плоским рисунком. В этом заключается фишка 3D-изображений.
Инструменты, которые понадобятся:
Естественно, нужно брать что-то простое — например, тот же ластик. Его необходимо положить на чистый лист, после чего включить настольную лампу и направить ее свет на бумагу.
Что должно получиться после выполнения этих действий? Предмет начнет отбрасывать тень, которую можно будет впоследствии обрисовать.
Вот так это выглядит на практике. Предмет отбрасывает тень, которая по итогам становится подсказкой для художника.
Подобные хитрости можно использовать новичкам. Но, по сути, для рисования сложных объемных картин, придется выучить всю теорию, которую проходят в художественных школах.
Игра теней и света является очень важной, поскольку именно она вкупе с обманом зрения делает рисунок объемным. Тени должны быть мягкими, растушеванными.
В самом начале нужно выбрать угол зрения. То есть, ракурс, с которого человек будет смотреть на рисунок. Угол зрения в процессе рисования менять нельзя, иначе не будет иллюзии объемности изображения.
Для большего эффекта можно менять положение листа. Не обязательно, чтобы он лежал прямо, даже лучше, если будет наискосок.
Правильное положение листа для достижения эффекта «обмана зрения»
Дальнейшие действия интуитивно понятны.
Выбранный предмет нужно обвести со всех сторон. В итоге у вас будет контур будущего рисунка.
После обводки нужно опять поместить предмет на лист. Нужно обозначить все его углы. Для начала можно просто поставить точки, которые будут обозначать положение углов.
Прищурьтесь и посмотрите на предмет. Так будет проще обозначить углы.
В итоге должно получиться нечто подобное. На данной картинке контур будущего рисунка
Можно постоянно прикладывать выбранный предмет к бумаге. Так вы сможете убедиться в том, что все делаете правильно или же найти и исправить ошибку.
На практике это выглядит так. Черным цветом отмечены нарисованные грани
При ближнем рассмотрении
Теперь нужно стереть внутренний прямоугольник. Тут довольно интересный момент, поскольку внутренние грани нужны только для построения 3D.
Теперь нужно наметить тень. Для этого свет лампы следует направить прямо на предмет.
Тень необходимо аккуратно обвести.
Это важный момент, все контуры нужно намечать не слишком сильно . Достаточно того, что они заметны вам.
Закон световоздушной перспективы: тень получится двойная. На картинке вы можете увидеть, что у нее есть более светлая и более темная часть. Это также нужно обозначить на бумаге. Тень делится на две части: тень и полутень.
Далее штрихуем. Для этого нужно воспользоваться правилом градации тени. Предмет нужно поставить рядом с рисунком и внимательно его рассмотреть. Где у предмета самые светлые тени, а где самые темные? Это должно быть отображено на рисунке.
Штрихуем очень аккуратно. Нужно стараться добиться эффекта растушеванной штриховки.
Как растушевывать? На самом деле это можно сделать пальцем или мятым листком бумаги. Тушевка пальцем будет удобнее для новичков.
Как увидеть где у предмета темные стороны, а где светлые? Для этого нужно посмотреть на него, прищурившись.
Там, где тон светлее, чем лист, нужно добавить цвета именно листу
После этого мы обозначаем тень с помощью легкой штриховки.
Изначально основная тень должна быть такой же мягкой, как и полутень. Потом мы придадим ей более темную окраску. Не забывайте все растушевывать.
После этого нужно снова положить предмет на рисунок. Необходимо обозначить внутреннюю тень (наиболее темную) и внешнюю полутень. Их можно отделить друг от друга легким контуром. Далее нужно заштриховать внутреннюю тень, тем самым придав ей более темный оттенок.
Добавляем несколько линий и штрихов, после чего наш рисунок оживает
Ничего сложного в данной технике нет. Единственный минус — это то, что она отнимает много времени. Но этот минус в принципе относится ко всем разновидностям изобразительного искусства.
Посмотрите видео по теме 3D-рисунков. С помощью этого ролика вы сможете нарисовать объемную бабочку.
Как нарисовать бабочку в 3d. Иллюзия объема БЕЗ КАМЕРЫ и под любыми углами!!!
(11 оценок, среднее: 4,09 из 5)
Дорогие пользователи, а так же гости нашего сайта, сегодня мы с вами рассмотрим технологию рисования рисунки по клеточкам .
Наверное, каждый из нас закрашивал клеточки на полях школьных тетрадей. У кого-то из этого всего получались интересные орнаменты, кто-то писал таким образом тексты, но далеко не всем известна технология рисования рисунков по тетрадным клеточкам , которую мы рассмотрим в этом уроке.
Если хотите усовершенствовать свой навык рисования обязательно прочитайте статью рисунки карандашом. Нужен ли особый талант?
Рисунки по клеточкам это вид изобразительного искусства, в котором используется пиксельная (точечная) графика. В зависимости от сложности такого изображения увеличивается его площадь и количество пикселей (в нашем случае – клеток), которые закрашиваются. Чем больше будет площадь изображения, тем выше будет реалистичность изображения при осмотре с дальнего расстояния.
Давайте рассмотрим один из примеров таких работ:
Как вы сами можете заметить, если смотреть на картинку издали – мы видим чёткое изображение, но если приблизиться – наблюдаем отдельные закрашенные квадратики.
Это вариант более сложных , который мы рассмотрим чуть позже.
А сейчас давайте немного окунёмся в историю.
Безусловно, каждый из нас, чьё детство прошло в 80-е или 90-е, даст ответ на этот вопрос. И ответ на него простой – видеоигры!
Все мы помним легендарные игры из нашего детства: Марио, «танчики», Pacman, Donkey Kong и многие другие. Об этих играх знают и наши дети, но в курсе ли они, что Марио не всегда был трёхмерным?
В наше детство игры были 8-битными, и даже самые красочные пейзажи составлялись по технологии пиксельной графики. Используя эту же технологию, рисуются рисунки по тетрадным клеткам . И кто знает, может быть, легендарный Марио или Donkey Kong тоже когда-то были просто рисунками на полях школьной тетради?
Давайте и мы с вами попробуем нарисовать наш первый рисунок по тетрадным клеткам, и кто знает, может быть, он вдохновит вас на что-то такое, что перевернёт наш мир, как когда-то его перевернуло появление видеоигр.
Для рисования простых рисунков по клеткам нам понадобятся:
В рисовании простых рисунков по тетрадным клеткам нет ничего сложного. Всё что вам нужно – посчитать клеточки, начертить контур и закрасить рисунок в соответствии с оригиналом. Давайте рассмотрим это подробнее на примере сердечка.
5. Поставим ещё по крестику слева и справа, а так же проведём горизонтальную линию под верхними крестиками, обозначая границы в этом месте. Сделайте это так, как показано на рисунке.
6. Проставим 8 крестиков по вертикали, по 4 крестика с каждой стороны, так как это изображено на следующем рисунке.
7. Проведём вертикальную линию слева, а так же линии сверху, так как это сделано на рисунке. Этим мы полностью обозначим верхнюю границу нашего сердечка.
9. И сделаем то же самое с правой половиной сердечка.
10.Теперь нам осталось обозначить границы сердечка по всему его периметру, так как это сделано на рисунках ниже. Наш рисунок уже напоминает сердечко, однако, это ещё не всё. Теперь мы должны закрасить наше сердечко, чтобы оно приобрело готовый вид.
11. Закрасим внутреннюю часть сердечка красным фломастером, но оставим три клеточки белыми в левом верхнем углу, дабы обозначить световой блик. Сделайте это так, как это показано на рисунке.
12. Последнее, что нам осталось сделать – это закрасить чёрным фломастером те части, которые мы помечали крестиками.
И вот, наш рисунок приобрел свой готовый вид. Теперь вы умеете рисовать простые рисунки по тетрадным клеточкам и можете попробовать свои силы в рисовании других картинок, которые можно без труда найти в интернете по ключевым словам «8bit art ».
Если вы не хотите ограничивать свои умения рисованием простых рисунков, давайте рассмотрим с вами, как рисуются сложные рисунки по клеточкам . Изначально процесс может показаться вам очень сложным, но не отчаивайтесь раньше времени, стоит всего один раз попробовать и вы поймёте, что рисовать подобные рисунки не только просто, но и очень увлекательно!
Для рисования сложных рисунков нам понадобятся:
В рисовании сложных рисунков , вам тоже придётся просчитывать клеточки, которые нужно закрашивать.
Сложность в данном случае заключается только в том, чтобы не ошибиться в просчёте, так как клеточек у нас будет больше, нежели на предыдущем рисунке. А так же наша задача – правильно подобрать оттенки фломастеров или карандашей, чтобы наш рисунок соответствовал фотографии, с которой мы будем его рисовать.
И так, давайте приступим!
Теперь нам нужно применить фильтр, чтобы обозначить клеточки на фотографии, по которым мы впоследствии будет ориентироваться. Для этого выбираем сверху вкладку «Фильтр» и жмём на параметр «Галерея фильтров».
4. В открывшимся окне выбираем вкладку «Текстура» и один раз кликаем на фильтр «Цветная плитка».
5.Ползунки параметров справа нужно установить следующим образом:
Размер квадратов – 10
Рельеф – 0
Затем нажимаем ОК.
6. Теперь наша фотография разбита на клеточки. Давайте сохраним её на нашем компьютере, чтобы впоследствии её можно было открыть на весь экран, либо распечатать.
Вот и всё!
Теперь вы умеете рисовать простые и сложные рисунки по клеточкам !
Благодарим вас за ваше внимание!
Следите за нашими новостями и учитесь рисовать вместе с нами!
Рубрика: СтатьиАвтор: Профи (5+)
Содержание
Содержание
Большую популярность в последнее время набирает рисование по клеткам.
Чтобы вы всегда знали, что нарисовать и часами не искали новые идеи, мы приготовили картинки для срисовки по клеточкам. Раньше такие изображения чаще встречались в схемах для вышивки, а сейчас украшают тетради для рисования. Эти «пиксельные» изображения стали востребованы как у детей, так и у взрослых. С помощью пикселей создаются интересные картины с символами, животными, предметами и людьми.
Срисовывать рисунки по клеточкам не сложно. Так как все представленные картинки черно-белые, вам понадобится простой карандаш и тетрадь или листик в клетку. Затем выбирайте любой понравившийся рисунок, внимательно на него смотрите и начинайте поэтапно срисовывать.
Рисунки для срисовки по клеткам, которые мы отобрали очень разные. Среди них много животных, мультяшных персонажей и даже портрет. И если вам сложно представить, как это выглядит нарисованным по клеточкам, посмотрите на эти красивые картинки и убедитесь, что весьма оригинально и необычно.
Нарисованные картинки по клеточкам украсят ваши тетради и превратят их в художественные альбомы, главное не рисуйте в школьных тетрадях и на уроках, учителя не оценят вашу тягу к прекрасному.
Рисуя красивые рисунки по клеточкам с детьми, вы будете развивать у ребенка логическое мышление, внимание и аккуратность. А заодно и математику захватите, высчитывая где и в какой строке нужно рисовать.
На первый взгляд кажется, что все очень просто, считай, да рисуй. Так и есть, только нужно проявлять аккуратность и следовать строго по схеме. Упустив или переместив один квадратик, может потеряться правильность всего изображения.
Для начинающих kakrisovat.com подготовил самые простые рисунки карандашом для срисовки по клеточкам. Они очень легкие и содержат в себе лишь контур изображения. Поэтому вы точно сможете нарисовать их, а потом перейти к более сложным рисункам.
Здесь главное понять принцип и сразу не запутаться в большом количестве квадратиков. Тогда срисовки пойдут легко, будете создавать несколько за один вечер. Конечно первое время вы можете постоянно искать для срисовки карандашом легкие картинки и только когда будете уверенны в себе на все сто, перейдете на сложные в перерисовывании изображения.
Мы собрали картинки разной сложности, так что вам будет куда расти и развиваться. Можете выбрать любой рисунок и проверить свои силы художника уже сейчас. Запасайтесь тетрадями, карандашами, ластиком и точилкой, мы знаем, что вас затянет и остановится будет трудно.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
8 августа 2022 г.
Сначала было скучно. После появления клеточной жизни на Земле около 3,5 миллиардов лет назад на планете преобладали простые клетки, лишенные ядра и другой детализированной внутренней структуры. С точки зрения эволюционного развития в этих так называемых прокариотических клетках — бактериях и археях — дела останутся в основном неизменными еще на миллиард с половиной лет.
Затем произошло нечто примечательное и беспрецедентное. Появился новый тип клеток, известный как эукариоты.
Эукариоты развили множество сложных внутренних модулей или органелл, включая эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи и митохондрии, образуя самые разнообразные типы клеток — предшественников всей последующей растительной и животной жизни на Земле.
Прокариотические клетки, к которым относятся бактерии и археи, представляют собой структурно простые организмы, лишенные сложной внутренней структуры, характерной для эукариот. Все современные виды растений и животных произошли от последнего эукариотического общего предка, или LECA. Переход от прокариот к эукариотам остается центральной загадкой, которую биологи все еще пытаются разгадать.
Скачать полное изображение
Как произошел этот решающий переход, остается главной загадкой биологии.
В новом исследовании Пол Шавемейкер, исследователь Центра биодизайна механизмов эволюции Аризонского государственного университета, и Серхио Муньос-Гомес, ранее работавший в ASU, а в настоящее время исследователь Университета Париж-Сакле, Орсе, Франция, берут свежий взгляд на загадку возникновения эукариот.
Их исследование, опубликованное в текущем выпуске журнала Nature Ecology & Evolution, ставит под сомнение популярный сценарий, выдвинутый для объяснения появления первых эукариотических организмов.
Исследователи подробно изучают энергетические потребности эукариотических клеток, которые в среднем крупнее и сложнее по сравнению с прокариотами. Их количественные результаты противоречат господствующей догме, впервые выдвинутой биологами Ником Лейном и Биллом Мартином.
Основная идея Лейна и Мартина состоит в том, что судьба клетки в процессе развития определяется запасом энергии. Простые прокариоты в основном маленькие и состоят из отдельных клеток или небольших колоний и могут существовать за счет более ограниченных запасов энергии для обеспечения своей деятельности.
Но как только клетка достигает достаточного размера и сложности, она в конце концов достигает барьера, за который такие прокариоты пройти не могут. Или так в теории.
Согласно этой идее, единственное событие в истории Земли привело к внезапному появлению эукариот, которые затем росли и диверсифицировались, чтобы занять все экологические ниши на планете, от подводных жерл до арктической тундры. Это обширное разнообразие произошло, когда свободно живущая прокариотическая клетка приобрела другой крошечный организм в пределах своего внутреннего пространства.
Благодаря процессу, известному как эндосимбиоз, новый резидент клетки поглощается этим протоэукариотом, снабжая его дополнительной энергией и обеспечивая его трансформацию. Приобретенный эндосимбионт в конечном итоге разовьется в митохондрии — клеточные электростанции, которые можно найти только в эукариотических клетках.
Поскольку всю сложную жизнь сегодня можно проследить до одной эукариотической ветви эволюционного древа, было высказано предположение, что это случайное эндосимбиотическое событие, приобретение митохондрий, произошло один и только один раз за всю историю жизни на Земле.
Эта случайность природы — вот почему мы все здесь. Без митохондрий больший объем и сложность эукариот были бы энергетически нежизнеспособны.
Не так быстро, утверждают авторы нового исследования.
Пол Шейвмейкер
Шавмейкер отмечает, что, хотя различие между прокариотами и эукариотами среди современных организмов очевидно, во время переходной фазы все было более туманно. В конце концов, все общие черты современных эукариот будут приобретены, что даст организму, который исследователи называют LECA, или последним общим предком эукариот.
Новое исследование исследует появление первых эукариот и отмечает, что вместо жесткой границы, отделяющей их от их прокариотических предков, истинная картина более беспорядочна. Вместо непреодолимой пропасти между прокариотами и эукариотами с точки зрения внутренней сложности объема клетки и количества генов две клеточные формы имели значительное перекрытие.
Исследователи исследуют ряд типов прокариотических и эукариотических клеток, чтобы определить: а) как объем клетки у прокариот может в конечном итоге ограничивать площадь поверхности клеточной мембраны, необходимую для дыхания, б) сколько энергии клетка должна направить на активность ДНК на основе расположение его генома и в) затраты и преимущества эндосимбионтов для клеток различного объема.
Оказывается, клетки могут разрастаться до значительных размеров и приобретать хотя бы некоторые характеристики сложных клеток, оставаясь преимущественно прокариотическими по своему характеру и без наличия митохондрий.
Исследователи изучили, как респираторные потребности клетки, измеряемые количеством молекул АТФ-синтазы, доступных для снабжения энергией АТФ для роста и поддержания клеток, зависят от объема клетки. Они также описывают, как потребности в энергии масштабируются в зависимости от площади поверхности клетки, опираясь на данные Линча и Маринова.
«На самом деле мы посмотрели на площадь поверхности клетки и обнаружили, что количество АТФ-синтаз увеличивается быстрее, чем клеточная мембрана», — говорит Шавмейкер. «Это означает, что в какой-то момент увеличения размера клетки будет предел объема, при котором АТФ-синтазы не смогут обеспечить достаточное количество АТФ для деления клетки с определенной скоростью».
Эукариоты преодолевают этот барьер за счет дополнительной площади дыхательной поверхности, обеспечиваемой внутренними мембранными структурами, такими как митохондрии.
Интересно, что этот предел объема клетки не возникает на границе прокариот и эукариот, как предсказывает предыдущая теория. Вместо этого «это происходит при гораздо больших объемах клеток, около 103 кубических микрон, что охватывает множество существующих эукариот. И это то, что заставило нас думать, что митохондрии, вероятно, не были абсолютно необходимы. Возможно, они и помогли, но не были необходимы для перехода к большим объемам», — говорит Шавмейкер.
Митохондрии являются источниками энергии в эукариотических клетках. Одна популярная гипотеза утверждает, что эти органеллы были предпосылкой перехода от более простых прокариот, таких как бактерии и археи, к более крупным и сложным эукариотическим организмам. Новое исследование ставит под сомнение это предположение. Графика Джейсона Дриса
Нечто подобное происходит при сравнении расположения генов у прокариот и эукариот.
Говорят, что архитектура генома прокариот симметрична и состоит из кольцевой двухцепочечной ДНК. Многие бактерии содержат несколько копий своего генома на клетку.
Но у эукариот другая архитектура генома, известная как асимметричная. Ключевое преимущество расположения эукариотического генома в том, что им не нужно поддерживать копии генома по всей клетке, как прокариотам. Для большинства генов эукариоты могут поддерживать одну или две копии в ядре; лишь небольшое количество генов присутствует во многих копиях митохондриального генома, разбросанных по всей клетке.
Напротив, крупные бактерии имеют много копий всего своего генома, причем каждый геном содержит копию каждого гена, присутствующего во всей клетке. Это различие позволило эукариотам значительно увеличиться в размерах, не сталкиваясь с теми же энергетическими ограничениями, что и прокариоты. Но в очередной раз исследователи наблюдали значительное совпадение количества генов прокариот и эукариот, предполагая, что прокариоты могут расширять число своих генов в область, обычно связанную с более крупными эукариотами, до тех пор, пока они не достигнут критического порога, за которым их геномная симметрия становится ограничивающим фактором.
.
Новая картина ранней эволюции эукариот обеспечивает правдоподобную альтернативу парадигме митохондрий. Вместо того, чтобы эволюция открыла век эукариот одним грандиозным жестом — случайным приобретением митохондриального прототипа, серия предварительных, постепенных, ступенчатых изменений в течение огромных промежутков времени в конечном итоге привела к появлению сложных клеток со сложными внутренними структурами и способных к взрыву. диверсификация.
Более раннее исследование Линча и Маринова, цитируемое в новом исследовании, придерживается несколько более радикальной точки зрения, подразумевая, что митохондрии почти не приносили пользы ранним эукариотам. Новое исследование занимает более умеренную позицию, предполагая, что помимо критического объема клетки, митохондрии и, возможно, другие особенности современных эукариотических клеток были бы необходимы для удовлетворения энергетических потребностей больших клеток, но ряд более мелких протоэукариот, возможно, обошлось просто отлично без этих нововведений.
Следовательно, переходу к загадочному событию LECA могло предшествовать появление ряда организмов, которые изначально могли быть без митохондрий.
Новое исследование также ставит под сомнение время эукариотического перехода. Возможно, великий переход начался с развития эукариотического цитоскелета или другой развитой структуры. Внутренние митохондрии с их дополнительным клеточным геномом могли начаться, когда меньший прокариот был поглощен более крупным в результате процесса, известного как фагоцитоз, или, возможно, митохондрии вторглись в первый прокариот как паразит. Потребуется гораздо больше исследований, чтобы уверенно расположить серию событий, ведущих к появлению полноценных эукариот, в их правильной последовательности.
«Мы не знаем, какие достижения появились первыми, — говорит Шейвмейкер. «Можно представить ряд организмов, которые сначала начинались с эндомембран и внутренних пузырьков. Затем из этого они развивают ER, который осуществляет обработку мембранных белков, и из этого вы получаете ядро.
И, может быть, тогда митохондрии пришли путем фагоцитоза. Вы можете себе представить целую серию шагов. Но когда вы говорите: «О, это эукариот, а это все еще прокариот», — вы не можете этого сделать».
Клетки являются основными единицами всей жизни. Они составляют каждый орган каждого животного, растения, грибка и бактерии. Клетки в теле подобны строительным блокам дома. Они также имеют определенную базовую структуру, которая является общей для большинства клеток. Клетки обычно состоят из:
У большинства клеток есть ДНК, но, например, у эритроцитов ее нет.Определение прокариот примерно переводится с греческого как: «без ядра», что означает «без ядра». Следовательно, у прокариот никогда не бывает ядра. Прокариоты обычно одноклеточные , что означает, что бактерии, например, состоят только из одной единственной клетки. Однако есть исключения из этого правила, когда организм одноклеточный, но имеет ядро, поэтому это эукариот. Дрожжи являются одним из примеров.
С другой стороны, слово «эукариот» в переводе с греческого означает «истинное ядро». Это означает, что все эукариоты имеют ядро. За исключением дрожжей, эукариоты являются многоклеточными , поскольку они могут состоять из миллионов клеток.
Люди, например, являются эукариотами, как и растения и животные. С точки зрения клеточной структуры, эукариоты и прокариоты имеют общие черты, но различаются другими. В следующей таблице показаны сходства и различия, а также дается общий обзор клеточных структур, которые мы будем обсуждать в этой статье.
Таблица 1. Особенности прокариотических и эукариотических клеток.
Prokaryotic cells | Eukaryotic cells | ||||||
Size | 1-2 μm | Up to 100 μm | |||||
Compartmentalization | No | Мембраны, разделяющие различные органеллы клетки | |||||
ДНК | Circular, в цитоплазме, no Histones | Линейный, в ядре, упакованные гистоны | |||||
Cell Membrane | |||||||
| . | |||||||
Клеточная стенка | Да | Да | |||||
Ядро | NO | NO | NO | 0004 Yes | |||
Endoplasmic reticulum | No | Yes | |||||
Golgi apparatus | No | Yes | |||||
Lysosomes & Peroxisomes | Нет | Да | |||||
Митохондрии | Нет | 3 Да4 Да | |||||
Vacuole | No | Some | |||||
Ribosomes | Yes | Yes | |||||
Plastids | No | Yes | |||||
Плазмиды | Да | Нет0112 SOPE | SOPE | ||||
Cytoskeleton | Да | Да |
Да
.
Структура клетки человека, как и любой другой клетки, тесно связана с ее функцией. В целом все клетки выполняют одни и те же основные функции: они придают структуру органам или организмам, частью которых являются, они превращают пищу в полезные питательные вещества и энергию и выполняют специализированные функции. Именно для этих специализированных функций клетки человека (и других животных) имеют различные формы и приспособления.
Например, многие нейроны имеют удлиненную часть (аксон), покрытую миелином для облегчения передачи потенциалов действия.
Органеллы представляют собой структуры внутри клетки, окруженные мембраной и выполняющие различные функции клетки. Например, митохондрии отвечают за выработку энергии для клетки, а аппарат Гольджи, среди прочих функций, участвует в сортировке белков.
Существует много клеточных органелл, наличие и количество каждой органеллы будет зависеть от того, является ли организм прокариотическим или эукариотическим, а также от типа и функции клетки.
Как эукариотические, так и прокариотические клетки содержат клеточные мембраны, состоящие из двойного слоя фосфолипидов (как показано ниже). Фосфолипиды (красные на рисунке) состоят из голов и хвостов. Головы гидрофильны (любящие воду) и обращены во внеклеточную среду, а хвосты гидрофобны (не любят воду) и обращены внутрь.
Клеточная мембрана отделяет клеточное содержимое от окружающей среды. Клеточная мембрана представляет собой единую мембрану.
Рис. 3 – Фосфолипидный бислой плазматической мембраны
Если на мембране имеется два липидных бислоя, мы называем это двойной мембраной (рис. 4).
Большинство органелл имеют одинарную мембрану, за исключением ядра и митохондрий, которые имеют двойную мембрану. Кроме того, клеточные мембраны содержат различные белки и белки, связанные с сахаром ( гликопротеинов ), встроенные в бислой фосфолипидов.
Эти связанные с мембраной белки выполняют различные функции, например, облегчая связь с другими клетками (передача клеточных сигналов) или позволяя определенным веществам входить в клетку или выходить из нее.
Передача сигналов клетками : Транспорт информации с поверхности клетки к ядру. Это обеспечивает связь между клетками и клеткой и ее окружением.
Рис. 4. Структурные различия между одинарными и двойными мембранами
Несмотря на структурные различия, эти мембраны обеспечивают компартментализацию , разделяя индивидуальное содержимое, которое окружают эти мембраны. Один из хороших способов понять разделение — представить себе стены дома, которые отделяют внутреннюю часть дома от внешней среды.
Цитозоль представляет собой желеобразную жидкость внутри клетки и поддерживает функцию всех клеточных органелл. Когда вы обращаетесь ко всему содержимому клетки, включая органеллы, вы бы назвали его цитоплазмой .
Цитозоль состоит из воды и молекул, таких как ионы, белки и ферменты (белки, катализирующие химическую реакцию). В цитозоле происходят различные процессы, такие как трансляция РНК в белки, также известная как синтез белка.
Хотя жгутики можно найти как в прокариотических, так и в эукариотических клетках, они имеют различное молекулярное строение. Однако они используются для одной и той же цели: моторики.
Рис. 5 – Сперматозоид. Длинный отросток является примером жгутика эукариот
Жгутики у эукариот состоят из микротрубочек, содержащих тубулин — структурный белок. Эти типы жгутиков будут использовать АТФ для движения вперед и назад в размашистых / кнутоподобных движениях. Их легко спутать с ресничками, поскольку они напоминают их по строению и движению. Примером жгутика является один на сперматозоиде.
Жгутики у прокариот, также часто называемые «крючком», заключены в клеточную мембрану, содержат белок флагеллин. В отличие от эукариотического жгутика, движение этого типа жгутика больше похоже на пропеллер — он будет двигаться по часовой стрелке и против часовой стрелки.
Кроме того, АТФ не используется для движения; движение генерируется протонодвижущей (движение протонов по электрохимическому градиенту) силой или разностью ионных градиентов .
Рибосомы представляют собой небольшие комплексы белок-РНК. Вы можете найти их либо в цитозоле, либо в митохондриях, либо в связанном с мембраной (приблизительно эндоплазматическом ретикулуме) . Их основная функция заключается в производстве белков во время трансляции . Рибосомы прокариот и эукариот имеют разные размеры: у прокариот меньшие 70S рибосомы, а у эукариот 80S.
Рис. 6 – Рибосома во время транскрипции
70S и 80S относятся к коэффициенту седиментации рибосом, показателю размеров рибосом.
Структура эукариотической клетки намного сложнее, чем у прокариотической. Прокариоты тоже одноклеточные, поэтому не могут «создавать» специализированные структуры.
Например, в организме человека эукариотические клетки образуют ткани, органы и системы органов (например, сердечно-сосудистую систему).
Вот некоторые структуры, уникальные для эукариотических клеток.
Ядро содержит большую часть генетического материала клетки и имеет собственную двойную мембрану, называемую ядерной мембраной. Ядерная мембрана покрыта рибосомами и имеет ядерные поры на всем протяжении. Большая часть генетического материала эукариотической клетки хранится в ядре (в отличие от прокариотических клеток) в виде хроматина. Хроматин представляет собой структуру, в которой специальные белки, называемые гистонами, упаковывают длинные нити ДНК, чтобы они поместились внутри ядра. Внутри ядра находится еще одна структура, называемая ядрышком, которая синтезирует рРНК и собирает рибосомальные субъединицы, необходимые для синтеза белка.
Рис. 7 – Структура ядра
Митохондрии часто называют электростанциями клетки, вырабатывающими энергию, и не зря – они производят АТФ, который необходим клетке для выполнения своих функций.
Рис. 8 – Структура митохондрии
Они также являются одной из немногих клеточных органелл, имеющих собственный генетический материал, митохондриальную ДНК . Хлоропласты растений — еще один пример органеллы с собственной ДНК.
Митохондрии имеют двойную мембрану, как и ядро, но без каких-либо пор или прикрепленных рибосом. Митохондрии производят молекулу под названием АТФ , которая является источником энергии организма. АТФ необходим для функционирования всех систем органов. Например, все наши мышечные движения требуют АТФ.
Существует два типа эндоплазматического ретикулума — шероховатый эндоплазматический ретикулум (RER) и гладкий эндоплазматический ретикулум (СЕР).
Рис. 9. Эндомембранная система эукариотической клетки
RER представляет собой систему каналов, которая непосредственно связана с ядром. Он отвечает за синтез всех белков, а также за упаковку этих белков в везикулы, которые затем транспортируются в аппарат Гольджи для дальнейшей обработки.
Для синтеза белков необходимы рибосомы. Они прикреплены непосредственно к RER, что придает ему грубый вид.
Напротив, SER синтезирует различные жиры и запасает кальций. SER не имеет рибосом и поэтому имеет более гладкий вид.
Аппарат Гольджи представляет собой систему пузырьков , которая огибает RER с одной стороны (также известной как цис-сторона), а другая сторона (транс-сторона) обращена внутрь клеточной мембраны. Аппарат Гольджи получает везикулы из ER, обрабатывает белки и упаковывает обработанные белки для транспортировки из клетки для других целей. Кроме того, он синтезирует лизосом , нагружая их ферментами. У растений аппарат Гольджи также синтезирует целлюлоза клеточные стенки . 10. Структура аппарата Гольджи Лизосомы расщепляют все нежелательные макромолекул (т. е. большие молекулы, состоящие из множества частей), которые затем перерабатываются в новые молекулы.
Например, большой белок будет расщеплен на аминокислоты, которые впоследствии можно будет собрать в новый белок.
Цитоскелет подобен костям клеток. Он придает клетке форму и не дает ей сворачиваться. Все клетки имеют цитоскелет, который состоит из различных белковых филаментов: больших микротрубочек , промежуточных филаментов и актиновых филаментов , которые являются наименьшей частью цитоскелета. Цитоскелет находится в цитоплазме около клеточной мембраны клетки.
Клетки растений являются эукариотическими клетками, такими же, как и клетки животных, но клетки растений имеют специфические органеллы, которых нет в клетках животных. Растительные клетки, однако, все еще имеют ядро, митохондрии, клеточную мембрану, аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум, рибосомы, цитозоль, лизосомы и цитоскелет. У них также есть центральная вакуоль, хлоропласты и клеточная стенка.
Рис. 11 – Структура растительной клетки
Вакуоли – это большие постоянные вакуоли, которые чаще всего встречаются в растительных клетках. Вакуоль растения – это отделение, заполненное изотонический клеточный сок. В нем хранится жидкость, которая поддерживает тургорное давление и содержит ферменты, расщепляющие хлоропласты в клетках мезофилла.
В клетках животных тоже есть вакуоли, но они намного меньше и выполняют другую функцию — помогают секвестрировать отходы.
Хлоропласты представляют собой органеллы, присутствующие в клетках мезофилла листа. Как и митохондрии, они имеют собственную ДНК, называемую хлоропластной ДНК. В хлоропластах происходит фотосинтез внутри клетки. Они содержат хлорофилл, , что означает
, пигмент, отвечающий за зеленый цвет, который обычно ассоциируется с листьями.
Рис. 12 — Строение хлоропласта
Скромному хлоропласту посвящена целая статья, посмотрите!
Клеточная стенка окружает клеточную мембрану и у растений состоит из очень прочного материала, называемого целлюлозой .
Защищает клетки от разрыва при высоких потенциалах воды , делает его более жестким и придает растительным клеткам характерную форму.
Важно отметить, что многие прокариоты также имеют клеточную стенку; однако клеточная стенка прокариот состоит из другого вещества, называемого пептидогликаном (муреином). А так же грибы! Но они сделаны из хитина.
Прокариоты намного проще по строению и функциям, чем эукариоты. Вот некоторые особенности этих типов клеток.
Плазмиды представляют собой колец ДНК , которые обычно встречаются в прокариотических клетках. У бактерий эти кольца ДНК отделены от остальной части хромосомной ДНК. Они могут быть перенесены в другие бактерии для обмена генетической информацией. Плазмиды часто являются источником генетических преимуществ бактерий, таких как устойчивость к антибиотикам .
Устойчивость к антибиотикам означает, что бактерии будут устойчивы к антибиотикам.