Hujayra - tirik materiyaning tashkiliy darajasi, barcha tirik mavjudotlarning asosiy xususiyatlariga ega bo'lgan mustaqil biotizim. Shunday qilib, u rivojlanishi, ko'payishi, harakatlanishi, moslashishi va o'zgarishi mumkin. Bundan tashqari, har qanday hujayralar metabolizm, o'ziga xos tuzilish, tuzilmalar va funktsiyalarning tartibliligi bilan tavsiflanadi.
Hujayralarni o'rganadigan fan sitologiyadir. Uning predmeti ko'p hujayrali hayvonlar va o'simliklarning, bir hujayrali organizmlar - bakteriyalar, oddiylar va suvo'tlarning faqat bitta hujayradan iborat struktura birliklaridir.
Tirik organizmlar tuzilish birliklarining umumiy tashkil etilishi haqida gapiradigan bo'lsak, ular qobiq va yadroli yadrodan iborat. Ularga hujayra organellalari, sitoplazma ham kiradi. Bugungi kunga qadar turli xil tadqiqot usullari yuqori darajada rivojlangan, ammo mikroskopiya etakchi o'rinni egallaydi, bu sizga hujayralar tuzilishini o'rganish va uning asosiy tarkibiy elementlarini o'rganish imkonini beradi.
Organoid nima?
Organoidlar (ular organoidlar deb ham ataladi) har qanday hujayraning doimiy tarkibiy elementlariuni to'liq bajarish va muayyan funktsiyalarni bajarish. Bular uni davom ettirish uchun juda muhim tuzilmalar.
Organoidlarga yadro, lizosomalar, endoplazmatik retikulum va Golji majmuasi, vakuolalar va pufakchalar, mitoxondriyalar, ribosomalar va hujayra markazi (tsentrosoma) kiradi. Bunga hujayraning sitoskeletini (mikrotubulalar va mikrofilamentlar), melanosomalarni tashkil etuvchi tuzilmalar ham kiradi. Alohida-alohida, harakat organellalarini ajratib ko'rsatish kerak. Bular kiprikchalar, flagellalar, miyofibrillar va psevdopodlar.
Bu tuzilmalarning barchasi bir-biriga bog'langan va hujayralarning muvofiqlashtirilgan faoliyatini ta'minlaydi. Shu sababli: "Organoid nima?" - bu ko'p hujayrali organizmning organiga tenglashtirilishi mumkin bo'lgan komponent deb javob berishingiz mumkin.
Organoidlarning tasnifi
Hujayralar hajmi va shakli, shuningdek, vazifalari bilan farqlanadi, lekin ayni paytda ular kimyoviy tuzilishga o'xshash va yagona tashkiliy tamoyilga ega. Shu bilan birga, organoid nima va u qanday tuzilmalar ekanligi haqidagi savol juda munozarali. Masalan, lizosomalar yoki vakuolalar ba'zan hujayra organellalari sifatida tasniflanmaydi.
Agar ushbu hujayra tarkibiy qismlarining tasnifi haqida gapiradigan bo'lsak, unda membrana bo'lmagan va membrana organellalari ajralib turadi. Membran bo'lmagan - bu hujayra markazi va ribosomalar. Harakat organellalarida (mikrotubulalar va mikrofilamentlar) ham membranalar yo'q.
Membrananing organellalarining tuzilishi biologik membrana mavjudligiga asoslanadi. Bir membranali va ikki membranali organellalar bitta tuzilishga ega bo'lgan qobiqga ega bo'lib, ular quyidagilardan iborat.fosfolipidlar va oqsil molekulalarining ikki qatlami. U sitoplazmani tashqi muhitdan ajratib turadi, hujayraning shaklini saqlab turishiga yordam beradi. Shuni esda tutish kerakki, o'simlik hujayralarida membranadan tashqari hujayra devori deb ataladigan tashqi tsellyuloza membranasi ham mavjud. U yordamchi funktsiyani bajaradi.
Membrananing organellalariga EPS, lizosomalar va mitoxondriyalar, shuningdek, lizosomalar va plastidlar kiradi. Ularning membranalari faqat oqsillar to'plamida farq qilishi mumkin.
Agar organoidlarning funksional qobiliyati haqida gapiradigan bo'lsak, ularning ba'zilari ma'lum moddalarni sintez qila oladi. Shunday qilib, sintezning muhim organellalari mitoxondriya bo'lib, unda ATP hosil bo'ladi. Ribosomalar, plastidlar (xloroplastlar) va qo'pol endoplazmatik retikulum oqsillar sintezi uchun, silliq ER esa lipidlar va uglevodlar sintezi uchun javobgardir.
Organoidlarning tuzilishi va funktsiyalarini batafsil ko'rib chiqamiz.
Yadro
Bu organoid juda muhim, chunki u olib tashlanganda hujayralar oʻz faoliyatini toʻxtatadi va oʻladi.
Yadro qo'sh pardaga ega bo'lib, unda ko'p teshiklar mavjud. Ularning yordami bilan u endoplazmatik retikulum va sitoplazma bilan chambarchas bog'liq. Bu organella tarkibida oqsil va DNK majmuasi bo'lgan xromatin - xromosomalar mavjud. Buni hisobga olsak, genomning asosiy qismini saqlab turish uchun organoid mas'ul bo'lgan yadro ekanligini aytishimiz mumkin.
Yadroning suyuq qismi karioplazma deyiladi. U yadro tuzilmalarining hayotiy faoliyati mahsulotlarini o'z ichiga oladi. Eng zich zona ribosomalar, murakkab oqsillar vaRNK, shuningdek, kaliy, magniy, sink, temir va k altsiy fosfatlari. Yadro hujayra bo'linishidan oldin yo'qoladi va bu jarayonning oxirgi bosqichlarida yana hosil bo'ladi.
Endoplazmatik retikulum (retikulum)
EPS bir membranali organelladir. U hujayra hajmining yarmini egallaydi va bir-biri bilan, shuningdek, sitoplazmatik membrana va yadroning tashqi qobig'i bilan bog'langan tubulalar va sisternalardan iborat. Ushbu organoidning membranasi plazmalemma bilan bir xil tuzilishga ega. Bu struktura integraldir va sitoplazmaga ochilmaydi.
Endoplazmatik retikulum silliq va donador (qo'pol). Ribosomalar donador ER ning ichki qobig'ida joylashgan bo'lib, unda oqsil sintezi sodir bo'ladi. Silliq endoplazmatik retikulum yuzasida ribosomalar yo'q, lekin bu yerda uglevod va yog' sintezi sodir bo'ladi.
Endoplazmatik toʻrda hosil boʻlgan barcha moddalar tubulalar va kanalchalar tizimi orqali oʻz manzillariga yetkaziladi, u yerda toʻplanadi va keyinchalik turli biokimyoviy jarayonlarda qoʻllaniladi.
EPS ning sintez qilish qobiliyatini hisobga olgan holda, qo'pol retikulum asosiy vazifasi oqsillarni hosil qilish bo'lgan hujayralarda, silliq retikulum esa uglevodlar va yog'larni sintez qiluvchi hujayralarda joylashgan. Bundan tashqari, k altsiy ionlari silliq retikulumda to'planadi, ular hujayralar yoki umuman tananing normal ishlashi uchun zarurdir.
Shuni ham ta'kidlash kerakki, ER Golji apparati hosil bo'lgan joydir.
Lizosomalar, ularning vazifalari
Lizosomalar hujayra organellalari,gidrolitik va ovqat hazm qilish fermentlari (proteazlar, lipazlar va nukleazlar) bo'lgan bir membranali dumaloq shaklli qoplar bilan ifodalanadi. Lizosomalarning tarkibi kislotali muhit bilan tavsiflanadi. Ushbu shakllanishlarning membranalari ularni sitoplazmadan ajratib, hujayralarning boshqa tarkibiy qismlarini yo'q qilishiga to'sqinlik qiladi. Lizosomaning fermentlari sitoplazmaga chiqarilganda hujayra o'z-o'zini yo'q qiladi - avtoliz.
Shuni ta'kidlash kerakki, fermentlar birinchi navbatda qo'pol endoplazmatik retikulumda sintezlanadi, shundan so'ng ular Golji apparatiga o'tadi. Bu erda ular modifikatsiyaga uchraydi, membrana pufakchalariga o'raladi va ajrala boshlaydi, hujayraning mustaqil komponentlari - birlamchi va ikkilamchi lizosomalarga aylanadi.
Birlamchi lizosomalar Golji apparatidan ajraladigan tuzilmalar, ikkilamchi (hazm qilish vakuolalari) esa birlamchi lizosomalar va endotsitar vakuolalarning qoʻshilishi natijasida hosil boʻladigan tuzilmalardir.
Ushbu tuzilish va tashkilotni hisobga olgan holda, lizosomalarning asosiy funktsiyalarini ajratib ko'rsatishimiz mumkin:
- hujayra ichida turli moddalarning hazm boʻlishi;
- keraksiz hujayra tuzilmalarini yo'q qilish;
- hujayrani qayta tashkil etish jarayonlarida ishtirok etish.
Vakuolalar
Vakuolalar suv va unda erigan organik va noorganik birikmalarning rezervuari bo'lgan bir membranali sferik organellalardir. Ushbu tuzilmalarni shakllantirishda Golji apparati va EPS ishtirok etadi.
Hayvon hujayrasida vakuolalarOz. Ular kichik va hajmning 5% dan ko'pini egallamaydi. Ularning asosiy vazifasi moddalarning hujayra bo'ylab tashilishini ta'minlashdir.
O’simlik hujayrasining vakuolalari katta bo’lib, hajmning 90% ni egallaydi. Yetuk hujayrada markaziy o'rinni egallagan faqat bitta vakuola mavjud. Uning membranasi tonoplast, tarkibi esa hujayra shirasi deb ataladi. O'simlik vakuolalarining asosiy vazifalari hujayra membranasining tarangligini, hujayraning turli birikmalari va chiqindilarining to'planishini ta'minlashdan iborat. Bundan tashqari, bu o'simlik hujayrasi organellalari fotosintez jarayoni uchun zarur bo'lgan suvni ta'minlaydi.
Agar hujayra shirasining tarkibi haqida gapiradigan bo'lsak, unda u quyidagi moddalarni o'z ichiga oladi:
- zaxira - organik kislotalar, uglevodlar va oqsillar, individual aminokislotalar;
- hujayralarning hayoti davomida hosil bo'ladigan va ularda to'planadigan birikmalar (alkaloidlar, taninlar va fenollar);
- fitonsidlar va fitohormonlar;
- pigmentlar, ular tufayli mevalar, ildizlar va gul barglari mos rangga bo'yalgan.
Golji kompleksi
"Golji apparati" deb ataladigan organoidlarning tuzilishi juda oddiy. O'simlik hujayralarida ular membranali alohida jismlarga o'xshaydi, hayvonlar hujayralarida ular sisternalar, tubulalar va siydik pufagi bilan ifodalanadi. Golji kompleksining strukturaviy birligi diktiosoma bo'lib, u 4-6 ta "tank" va ulardan ajralib turadigan va hujayra ichidagi transport tizimi bo'lgan mayda pufakchalar bilan ifodalanadi va lizosomalar manbai bo'lib ham xizmat qila oladi. Diktiosomalar soni birdan bir nechtagacha o'zgarishi mumkinyuzlab.
Golji majmuasi odatda yadro yaqinida joylashgan. Hayvon hujayralarida - hujayra markazi yaqinida. Ushbu organellalarning asosiy vazifalari quyidagilardan iborat:
- oqsillar, lipidlar va saxaridlarning sekretsiyasi va to'planishi;
- Golji kompleksiga kiradigan organik birikmalarning modifikatsiyasi;
- bu organoid lizosomalarning hosil boʻlish joyidir.
Shuni ta'kidlash kerakki, ER, lizosomalar, vakuolalar va Golji apparati birgalikda hujayrani tegishli funktsiyalarga ega bo'lgan alohida bo'limlarga ajratadigan quvurli-vakuolyar tizimni tashkil qiladi. Bundan tashqari, ushbu tizim membranalarning doimiy yangilanishini ta'minlaydi.
Mitoxondriyalar hujayraning energiya stansiyalaridir
Mitoxondriyalar ATPni sintez qiluvchi tayoqchali, sharsimon yoki filamentsimon shakldagi ikki membranali organellalardir. Ularning tashqi yuzasi silliq, ichki membranasi esa ko'p sonli burmalardan iborat. Shuni ta'kidlash kerakki, mitoxondriyadagi kristallar soni hujayraning energiya talabiga qarab o'zgarishi mumkin. Aynan ichki membranada adenozin trifosfatni sintez qiluvchi ko'plab ferment komplekslari to'plangan. Bu erda kimyoviy bog'lanish energiyasi ATP ning makroergik bog'lariga aylanadi. Bundan tashqari, mitoxondriyalar yog 'kislotalari va uglevodlarni parchalaydi, ular to'planib, o'sish va sintez uchun ishlatiladi.
Bu organoidlarning ichki muhiti matritsa deyiladi. Udumaloq DNK va RNK, kichik ribosomalarni o'z ichiga oladi. Qizig'i shundaki, mitoxondriyalar yarim avtonom organellalardir, chunki ular hujayraning ishlashiga bog'liq, lekin ayni paytda ular ma'lum bir mustaqillikni saqlab qolishlari mumkin. Shunday qilib, ular o‘z oqsillari va fermentlarini sintez qilish, shuningdek, o‘z-o‘zidan ko‘payish imkoniyatiga ega.
Mitoxondriya aerob prokaryotik organizmlar xost hujayra ichiga kirganida paydo boʻlgan, bu esa oʻziga xos simbiotik kompleks hosil boʻlishiga olib kelgan, deb ishoniladi. Shunday qilib, mitoxondriyal DNK zamonaviy bakteriyalar DNKsi bilan bir xil tuzilishga ega va mitoxondriya va bakteriyalarda oqsil sintezi bir xil antibiotiklar tomonidan inhibe qilinadi.
Plastidlar - o'simlik hujayrasi organellalari
Plastidlar juda katta organellalardir. Ular faqat o'simlik hujayralarida mavjud bo'lib, prekursorlar - proplastidlardan hosil bo'lib, DNKni o'z ichiga oladi. Bu organoidlar metabolizmda muhim rol o'ynaydi va sitoplazmadan qo'sh membrana bilan ajralib turadi. Bundan tashqari, ular ichki membranalarning tartiblangan tizimini yaratishi mumkin.
Plastidlar uch xil:
- Xloroplastlar fotosintez uchun mas'ul bo'lgan eng ko'p plastidlar bo'lib, ular organik birikmalar va erkin kislorod hosil qiladi. Bu tuzilmalar murakkab tuzilishga ega va sitoplazmada yorug'lik manbasiga qarab harakatlana oladi. Xloroplastlarning asosiy moddasi xlorofill bo'lib, u bilan o'simliklar quyosh energiyasidan foydalanishi mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, xloroplastlar, xuddi mitoxondriyalar kabi, yarim avtonom tuzilmalardir, chunki ularmustaqil bo'linish va o'z oqsillarining sintezi.
- Leykoplastlar rangsiz plastidlar boʻlib, yorugʻlik taʼsirida xloroplastlarga aylanadi. Ushbu hujayra tarkibiy qismlari fermentlarni o'z ichiga oladi. Ularning yordami bilan glyukoza aylanadi va kraxmal donalari shaklida to'planadi. Ba'zi o'simliklarda bu plastidlar kristallar va amorf jismlar shaklida lipidlar yoki oqsillarni to'plash qobiliyatiga ega. Leykoplastlarning eng koʻp miqdori oʻsimliklarning yer osti organlari hujayralarida toʻplangan.
- Xromoplastlar boshqa ikki turdagi plastidlarning hosilalaridir. Ular qizil, sariq yoki to'q sariq rangli karotinoidlarni (xlorofillni yo'q qilish paytida) hosil qiladi. Xromoplastlar plastid o'zgarishining yakuniy bosqichidir. Ularning aksariyati mevalar, gulbarglar va kuzgi barglarda.
Ribosoma
Ribosoma deb nima organellaga aytiladi? Ribosomalar ikki bo'lakdan (kichik va katta bo'linmalar) tashkil topgan membrana bo'lmagan organellalar deb ataladi. Ularning diametri taxminan 20 nm. Ular barcha turdagi hujayralarda uchraydi. Bu hayvonlar va o'simlik hujayralarining organellalari, bakteriyalar. Ushbu tuzilmalar yadroda hosil bo'ladi, shundan so'ng ular sitoplazmaga o'tadi, ular erkin joylashtiriladi yoki EPSga biriktiriladi. Sintezlash xususiyatiga qarab, ribosomalar yakka o‘zi ishlaydi yoki komplekslarga birlashib, poliribosomalarni hosil qiladi. Bunday holda, bu membranaviy bo'lmagan organellalar xabarchi RNK molekulasi bilan bog'lanadi.
Ribosoma tarkibida uning asosini tashkil etuvchi 4 ta rRNK molekulalari hamda turli oqsillar mavjud. Ushbu organoidning asosiy vazifasi oqsil sintezining birinchi bosqichi bo'lgan polipeptid zanjirini yig'ishdir. Endoplazmatik retikulumning ribosomalari tomonidan hosil bo'lgan oqsillar butun organizm tomonidan ishlatilishi mumkin. Alohida hujayra ehtiyojlari uchun oqsillar sitoplazmada joylashgan ribosomalar tomonidan sintezlanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, ribosomalar mitoxondriya va plastidalarda ham mavjud.
Hujayra sitoskeleti
Hujayra sitoskeleti mikronaychalar va mikrofilamentlardan hosil bo'ladi. Mikrotubulalar diametri 24 nm bo'lgan silindrsimon shakllanishlardir. Ularning uzunligi 100 mkm-1 mm. Asosiy komponent tubulin deb ataladigan oqsildir. U qisqarishga qodir emas va kolxitsin tomonidan yo'q qilinishi mumkin. Mikronaychalar gialoplazmada joylashgan va quyidagi funktsiyalarni bajaradi:
- elastik, lekin ayni paytda mustahkam qafas ramkasini yarating, bu uning shaklini saqlab qolishga imkon beradi;
- hujayra xromosomalarini taqsimlash jarayonida ishtirok etish;
- organellalar harakatini ta'minlaydi;
- hujayra markazida, shuningdek flagella va kiprikchalarda mavjud.
Mikrofilamentlar plazma membranasi ostida joylashgan va aktin yoki miyozin oqsilidan tashkil topgan filamentlardir. Ular qisqarishi mumkin, natijada sitoplazmaning harakatlanishi yoki hujayra membranasining chiqib ketishi. Bundan tashqari, bu komponentlar hujayra bo'linishi paytida konstriksiya hosil bo'lishida ishtirok etadi.
Hujayra markazi (tsentrosoma)
Bu organella 2 sentriola va sentrosferadan iborat. Silindrsimon sentriol. Uning devorlari uchta mikronaychalardan iborat bo'lib, ular o'zaro bog'lanishlar orqali bir-biri bilan birlashadi. Sentriolalar bir-biriga to'g'ri burchak ostida juft bo'lib joylashgan. Shuni ta'kidlash kerakki, yuqori o'simliklar hujayralarida bu organellalar etishmaydi.
Hujayra markazining asosiy roli hujayra boʻlinishi jarayonida xromosomalarning bir tekis taqsimlanishini taʼminlashdan iborat. Shuningdek, u sitoskeletonning tashkiliy markazidir.
Harakat organellalari
Harakat organellalariga kiprikchalar, shuningdek, flagella kiradi. Bu tuklar ko'rinishidagi mayda o'smalar. Flagellum 20 mikronaychadan iborat. Uning asosi sitoplazmada joylashgan bo'lib, bazal tanasi deb ataladi. Flagellumning uzunligi 100 mkm yoki undan ko'p. Hajmi 10-20 mikron bo'lgan flagellalar kiprikchalar deb ataladi. Mikronaychalar siljiganida, siliya va flagella tebranishga qodir bo'lib, hujayraning o'zini harakatga keltiradi. Sitoplazmada miofibrillar deb ataladigan kontraktil fibrillalar bo'lishi mumkin - bular hayvon hujayrasining organellalari. Miyofibrillalar, qoida tariqasida, miotsitlarda - mushak to'qimalarining hujayralarida, shuningdek yurak hujayralarida joylashgan. Ular kichikroq tolalardan (protofibrillalardan) iborat.
Shuni ta'kidlash kerakki, miofibrillar to'plamlari quyuq tolalardan iborat - bu anizotrop disklar, shuningdek, yorug'lik joylari - bu izotrop disklar. Miyofibrillaning struktur birligi sarkomerdir. Bu anizotrop va izotrop disklar orasidagi maydon bo'lib, unda aktin va miyozin filamentlari mavjud. Ular siljiganida sarkomer qisqaradi, bu esa butun mushak tolasining harakatiga olib keladi. Dabu ATP va k altsiy ionlarining energiyasidan foydalanadi.
Hayvonlarning oddiy va spermatozoidlari flagella yordamida harakatlanadi. Kiprikchalar kiprikchalar-poyafzallarning harakat organi hisoblanadi. Hayvonlarda va odamlarda ular havo yo'llarini qoplaydi va chang kabi mayda qattiq zarralardan xalos bo'lishga yordam beradi. Bundan tashqari, amyobasimon harakatni ta'minlovchi va ko'plab bir hujayrali va hayvonlar hujayralarining (masalan, leykotsitlar) elementlari bo'lgan psevdopodlar ham mavjud.
Koʻpchilik oʻsimliklar fazoda harakatlana olmaydi. Ularning harakatlari o'sish, barglar harakati va hujayralar sitoplazmasi oqimining o'zgarishi.
Xulosa
Har xil hujayralarga qaramay, ularning barchasi bir xil tuzilishga va tashkilotga ega. Organoidlarning tuzilishi va funktsiyalari bir xil xususiyatlar bilan tavsiflanadi, bu ham alohida hujayraning, ham butun organizmning normal ishlashini ta'minlaydi.
Ushbu naqshni quyidagicha ifodalash mumkin.
Jadval "Eukaryotik hujayralar organoidlari"
Organoid |
O'simlik hujayrasi |
Hayvon qafasi |
Asosiy funksiyalar |
| yadro | is | is | DNKni saqlash, RNK transkripsiyasi va oqsil sintezi |
| endoplazmatik retikulum | is | is | oqsillar, lipidlar va uglevodlar sintezi, k altsiy ionlarining to'planishi, Golji kompleksining shakllanishi |
| mitoxondriya | is | is | ATP, o'z fermentlari va oqsillari sintezi |
| plastidlar | is | no | fotosintezda ishtirok etish, kraxmal, lipidlar, oqsillar, karotinoidlarning toʻplanishi |
| ribosomalar | is | is | polipeptid zanjirini yig'ish (oqsil sintezi) |
| mikrotubulalar va mikrofilamentlar | is | is | hujayraga ma'lum bir shaklni saqlab turishga imkon beradi, hujayra markazining ajralmas qismi, kiprikchalar va flagellalar, organellalar harakatini ta'minlaydi |
| lizosomalar | is | is | hujayra ichidagi moddalarni hazm qilish, uning keraksiz tuzilmalarini yo'q qilish, hujayralarni qayta tashkil etishda ishtirok etish, avtolizga olib keladi |
| katta markaziy vakuola | is | no | hujayra membranasining kuchlanishini ta'minlaydi, hujayraning ozuqa moddalari va chiqindilarini, fitonsidlar va fitohormonlarni, shuningdek pigmentlarni to'playdi, suv ombori hisoblanadi |
| Golji kompleksi | is | is | oqsillar, lipidlar va uglevodlarni ajratib chiqaradi va to'playdi, hujayra ichiga kiradigan ozuqa moddalarini o'zgartiradi,lizosomalarning shakllanishi uchun javobgar |
| uyali markaz | bor, yuqori oʻsimliklardan tashqari | is | - sitoskeletonni tashkil qilish markazi, hujayra bo'linishi paytida xromosomalarning bir xil divergentsiyasini ta'minlaydi |
| miyofibrillar | no | is | mushaklarning qisqarishini ta'minlang |
Agar xulosa chiqaradigan bo'lsak, hayvon va o'simlik hujayrasi o'rtasida kichik farqlar borligini aytishimiz mumkin. Shu bilan birga, organellalarning funktsional xususiyatlari va tuzilishi (yuqoridagi jadval buni tasdiqlaydi) umumiy tashkiliy tamoyilga ega. Hujayra uyg'un va yaxlit tizim sifatida ishlaydi. Shu bilan birga, organoidlarning funktsiyalari o'zaro bog'liq bo'lib, hujayraning hayotiy faoliyatini optimal ishlashga va saqlashga qaratilgan.
