Флора мен фауна өкілдерінің ұлпаларын құрайтын жасушалардың мөлшері, пішіні және құраушы элементтерінің айтарлықтай айырмашылығы бар. Бірақ олардың барлығында негізгі өсу, зат алмасу, тіршілік әрекеті, тітіркену, өзгеру, даму ерекшеліктерінде ұқсастық байқалады. Әрі қарай, өсімдік жасушасының құрылымын толығырақ қарастырайық (негізгі компоненттердің кестесі мақаланың соңында беріледі).
Қысқаша тарихи дерек
1925 жылы осмостық шоктың көмегімен Грендел мен Гортер бос эритроцит қабықшаларын алды, олардың «көлеңкелері» деп аталады. Олар бетінің ауданын анықтай отырып, үйіндіге жиналды. Липидтер ацетон көмегімен бөлініп алынды. Олардың эритроциттердің аудан бірлігіне шаққанда саны да анықталды. Есептеулердегі қателіктерге қарамастан, кездейсоқ дұрыс нәтиже шығарылды және липидті қос қабатты ашылды.
Жалпы ақпарат
Биология флора мен фауна өкілдерінің ұлпа элементтерінің дамуы мен өсуін зерттейді. Өсімдік жасушасының құрылымы күрделібір-бірімен тығыз байланысты үш компонент:
- Өзегі. Ол цитоплазмадан кеуекті мембрана арқылы бөлінген. Оның құрамында ядрошық, ядро шырыны және хроматин бар.
- Цитоплазма және арнайы құрылымдар кешені – органоидтар. Соңғыларына, атап айтқанда, пластидтер, митохондриялар, лизосомалар және Гольджи кешені, жасуша орталығы жатады. Органеллалар әрқашан болады. Олардан басқа қосындылар деп аталатын уақытша құрылымдар да бар.
- Бетті құрайтын құрылым – өсімдік жасушасының қабығы.
Беттік аппараттың ерекшеліктері
Лейкоциттер мен біржасушалы организмдерде жасуша қабықшасы судың, иондардың, басқа қосылыстардың ұсақ молекулаларының енуін қамтамасыз етеді. Қатты бөлшектердің ену процесі фагоцитоз деп аталады. Егер сұйық қосылыстардың тамшылары түссе, олар пиноцитоз туралы айтады.
Органоидтар
Олар эукариоттық жасушаларда болады. Жасушада болатын биологиялық өзгерістер органоидтармен байланысты. Олар қос қабықпен – пластидтермен және митохондриялармен қапталған. Олардың құрамында өздерінің ДНҚ-сы, сонымен қатар ақуыз синтездейтін аппарат бар. Көбею бөліну арқылы жүреді. Митохондрияларда АТФ-дан басқа аз мөлшерде белок синтезделеді. Пластидтер өсімдік жасушаларында болады. Олардың көбеюі бөлу арқылы жүзеге асырылады.
Мембран
Жасушаның сыртқы қабатын цитоплазма деп есептеу қате. Мембрана молекулалық серпімді құрылым болып табылады. Жасушаның сыртқы қабаты деп аталадысыртқы ортадан мазмұнын бөлу жүзеге асырылатын беттік аппарат. Жасуша мембранасының әртүрлі қызметтері бар. Негізгі міндеттердің бірі - бүкіл элементтің тұтастығын қамтамасыз ету. Ішінде жасушаны бөлімдер деп аталатын бөліктерге бөлетін құрылымдар да бар. Бұл тұйық аймақтар органеллалар немесе бөлімдер деп аталады. Олардың ішінде белгілі бір шарттар сақталады. Жасуша қабықшасының қызметі – қоршаған орта мен жасуша арасындағы алмасуды реттеу.
Мембран
Жасуша қабықшасының құрылысы қандай? Жасуша мембранасы липидтер класының молекулаларының қос қабатты (қос) қабаты болып табылады. Олардың көпшілігі күрделі типті липидтер – фосфолипидтер. Молекулаларда гидрофобты (құйрық) және гидрофильді (бас) бөліктер бар. Жасуша қабырғасы пайда болған кезде құйрықтар ішке, ал бастар қарама-қарсы бағытта айналады. Мембраналар өзгермейтін құрылымдар. Жануарлар жасушасының қабығы флора өкілінің элементімен көптеген ұқсастықтарға ие. Мембрананың қалыңдығы шамамен 7-8 нм. Жасушаның биологиялық сыртқы қабатына әр түрлі белок қосылыстары кіреді: жартылай интегралды (бір ұшы сыртқы немесе ішкі липидті қабатқа батырылған), интегралдық (өткізу арқылы өтетін), беттік (ішкі жақтарымен іргелес немесе сыртқы жағында орналасқан). Бірқатар ақуыздар жасуша ішіндегі мембрана мен цитоскелеттің және сыртқы қабырғаның (бар болса) түйісу нүктелері болып табылады. Кейбір интегралдық қосылыстар иондық арналар, әртүрлі рецепторлар және тасымалдаушылар ретінде әрекет етеді.
Қорғаныс тапсырмасы
Жасуша қабықшасының құрылымы негізінен оның белсенділігін анықтайды. Атап айтқанда, мембрананың селективті өткізгіштігі бар. Бұл мембрана арқылы молекулалардың өткізгіштік дәрежесі олардың мөлшеріне, химиялық қасиеттеріне және электр зарядына байланысты екенін білдіреді. Жасушаның сыртқы қабаты атқаратын негізгі қызметін тосқауыл деп атайды. Оның арқасында қосылыстардың қоршаған ортамен селективті, реттелетін, белсенді және пассивті алмасуы қамтамасыз етіледі. Мысалы, пероксисомалардың мембранасы цитоплазманы қауіпті пероксидтерден қорғайды.
Көлік
Жасушаның сыртқы қабаты арқылы заттардың ауысуы жүреді. Тасымалдау есебінен қоректік компоненттердің жеткізілуі, зат алмасу процесінің соңғы өнімдерінің жойылуы, әртүрлі заттардың секрециясы, иондық ингредиенттердің түзілуі қамтамасыз етіледі. Сонымен қатар, жасушада оптималды рН және ферменттердің жұмыс істеуі үшін қажетті иондардың концентрациясы сақталады. Егер қандай да бір себептермен қажетті бөлшектер фосфолипидті қос қабаттан өте алмаса, мысалы, гидрофильдік қасиеттеріне байланысты, мембрана ішінде гидрофобты болғандықтан немесе олардың үлкен өлшемдері болғандықтан, олар мембрананы арнайы тасымалдаушылар (тасымалдаушы ақуыздар) арқылы өте алады. эндоцитоз немесе ақуыз арналары арқылы. Пассивті тасымалдау процесінде қосылыстар концентрация градиенті бойынша диффузия арқылы энергия шығынынсыз жасушаның сыртқы қабаты арқылы өтеді. Жеңіл енгізу осы процестің нұсқаларының бірі болып саналады. Бұл жағдайда белгілі бір молекула заттың жасушаның сыртқы қабатын кесіп өтуіне көмектеседі. Ол аладытек 1 типті заттарды өткізе алатын арна бар. Белсенді тасымалдау энергияны қажет етеді. Бұл бұл жағдайда қозғалыстың концентрация градиентіне кері әсер етуіне байланысты. Бұл жағдайда мембранада калий иондарын жасушаға белсенді түрде айдайтын және натрий иондарын айдайтын АТФазаны қоса, арнайы сорғы ақуыздары бар.
Басқа тапсырмалар
Ұяшықтың сыртқы қабаты матрицалық функцияны орындайды. Бұл мембраналық ақуыз қосылыстарының белгілі бір өзара орналасуын және бағдарлануын, сондай-ақ олардың оңтайлы өзара әрекеттесуін қамтамасыз етеді. Механикалық қызметтің арқасында жасуша мен ішкі құрылымдардың автономиясы, басқа жасушалармен байланысы қамтамасыз етіледі. Бұл жағдайда құрылымдардың қабырғалары флора өкілдерінде үлкен маңызға ие. Жануарларда механикалық қызметтің қамтамасыз етілуі жасушааралық затқа байланысты. Мембраналар сонымен қатар энергетикалық тапсырмаларды орындайды. Хлоропластардағы фотосинтез және митохондриядағы жасушалық тыныс алу процесінде олардың қабырғаларында энергия тасымалдау жүйелері белсендіріледі. Оларда, көптеген басқа жағдайларда, ақуыздар қатысады. Ең маңыздыларының бірі рецепторлық қызмет болып табылады. Мембранада кездесетін кейбір белоктар рецепторлар болып табылады. Осы молекулалардың арқасында жасуша белгілі бір сигналдарды қабылдай алады. Мысалы, қан ағымында айналатын стероидтер белгілі бір гормондарға сәйкес рецепторлары бар мақсатты жасушаларға ғана әсер етеді. Нейротрансмиттерлер де бар. Бұл химиялыққосылыстар импульс беруді қамтамасыз етеді. Сондай-ақ олардың белгілі бір мақсатты ақуыздармен байланысы бар. Мембраналық компоненттер көбінесе ферменттер болып табылады. Осыдан жасуша мембранасының ферментативті қызметі. Асқорыту қосылыстары ішек эпителий элементтерінің плазмалық мембраналарында болады. Биопотенциалдар жасушаның сыртқы қабатында жасалады және өткізіледі.
Ион концентрациясы
Мембрананың көмегімен K+ ионының ішкі мазмұны сыртқа қарағанда жоғары деңгейде сақталады. Сонымен қатар Na+ концентрациясы сыртқа қарағанда айтарлықтай төмен. Бұл ерекше маңызды, себебі ол қабырғадағы әлеуетті айырмашылықты және жүйке импульсінің генерациясын қамтамасыз етеді.
Белгілеу
Мембранада қандай да бір "белгі" ретінде әрекет ететін антигендер бар. Таңбалау ұяшықты анықтауға мүмкіндік береді. Гликопротеиндер – олигосахаридті тармақталған бүйірлік тізбектері бар белоктар «антенна» рөлін атқарады. Бүйірлік тізбектердің сансыз конфигурациялары болғандықтан, ұяшықтардың әрбір тобына маркер жасауға болады. Олардың көмегімен кейбір элементтерді басқалар таниды, бұл өз кезегінде олардың концертте әрекет етуіне мүмкіндік береді. Бұл, мысалы, тіндер мен мүшелердің қалыптасуы кезінде орын алады. Дәл осындай механизмге сәйкес иммундық жүйе бөгде антигендерді тану үшін жұмыс істейді.
Құрамы мен құрылымы
Жоғарыда айтылғандай, жасуша мембраналары фосфолипидтерден тұрады. Дегенмен, оларға қосымша, құрылым бархолестерин және гликолипидтер. Соңғылары көмірсулары бар липидтер. Негізінен жасуша мембраналарын құрайтын глико- және фосфолипидтер 2 ұзын гидрофобты көмірсу «құйрықтарынан» тұрады. Олар гидрофильді, зарядталған «баспен» байланысты. Холестериннің болуына байланысты мембрана қажетті қаттылық деңгейіне ие. Қосылыс липидті гидрофобты құйрықтар арасындағы бос орынды алады, осылайша олардың майысуын болдырмайды. Осыған байланысты, холестерин аз болатын мембраналар икемді және жұмсақ болады, ал ол көп болған жерде, керісінше, қабырғаларда қаттылық пен нәзіктік бар. Сонымен қатар, қосылыс полярлы молекулалардың жасушадан жасушаға қозғалысын болдырмайтын тығын ретінде әрекет етеді. Қабықшаға енетін және оның әртүрлі қасиеттеріне жауап беретін ақуыздар ерекше маңызды. Өсімдік жасушасының бір немесе басқа қабығында құрамы мен бағыты бойынша анықталған ақуыздар болады.
Сақиналы липидтер
Бұл қосылыстар ақуыздардың жанында кездеседі. Алайда сақиналы липидтер реттелген және аз қозғалғыш. Олардың құрамында қанықтылығы жоғары май қышқылдары бар. Липидтер белок қосылысымен бірге мембранадан шығады. Сақина тәрізді элементтерсіз мембраналық ақуыздар жұмыс істемейді. Көбінесе қабықтар асимметриялық. Басқаша айтқанда, бұл қабаттардың әртүрлі липидтік құрамы бар екенін білдіреді. Сыртқы құрамында негізінен гликолипидтер, сфингомиелиндер, фосфатидилхолин, фосфатидилнозитол бар. Ішкі қабатта фосфатидил нозитол бар,фосфатидилетаноламин және фосфатидилсерин. Бір деңгейден екінші ерекше молекулаға өту біршама қиын. Дегенмен, бұл өздігінен болуы мүмкін. Бұл шамамен жарты жылда бір рет болады. Көшуді флиппаза және скрамблаз протеиндерінің көмегімен де жүзеге асыруға болады. Фосфатидилсерил сыртқы қабатта пайда болғанда, макрофагтар қорғаныс позициясын алады және олардың белсенділігін жасушаны жоюға бағыттайды.
Органеллалар
Бұл аймақтар гиалоплазмадан мембраналар арқылы бөлінген жалғыз және жабық немесе бір-бірімен байланысқан болуы мүмкін. Периксисомалар, вакуольдер, лизосомалар, Гольджи аппараты және эндоплазмалық ретикулум бір мембраналы органеллалар болып саналады. Қос мембранаға пластидтер, митохондриялар және ядро жатады. Мембраналардың құрылысына келетін болсақ, әртүрлі органеллалардың қабырғалары белоктар мен липидтердің құрамы бойынша ерекшеленеді.
Таңдамалы өткізгіштік
Жасуша мембраналары арқылы май және аминқышқылдары, иондар мен глицерин, глюкоза баяу диффузияланады. Сонымен қатар, қабырғалардың өзі бұл процесті белсенді түрде реттейді, кейбірін өткізіп, басқа заттарды сақтайды. Қосылыстың жасушаға түсуінің төрт негізгі механизмі бар. Оларға эндо- немесе экзоцитоз, белсенді тасымалдау, осмос және диффузия жатады. Соңғы екеуі пассивті сипатқа ие және энергия шығындарын қажет етпейді. Бірақ алғашқы екеуі белсенді. Оларға энергия қажет. Пассивті тасымалдау кезінде селективті өткізгіштік интегралды ақуыздар - арнайы арналармен анықталады. Олар арқылы мембрана өтеді. Бұл арналар өту түрін құрайды. Элементтер үшін өз белоктары барCl, Na, K. Концентрация градиентіне келетін болсақ, элементтердің молекулалары одан жасушаға ауысады. Тітіркену фонында натрий иондық арналары ашылады. Олар, өз кезегінде, кенеттен жасушаға кіре бастайды. Бұл мембраналық потенциалдың теңгерімсіздігімен бірге жүреді. Алайда, содан кейін ол қалпына келеді. Калий арналары әрқашан ашық қалады. Иондар олар арқылы жасушаға баяу енеді.
Қорытынды
Өсімдік жасушасының міндеттері мен құрылымы төменде қысқаша берілген. Кестеде биологиялық элементтің құрамы туралы да ақпарат бар.
| Элемент түрлері | Құрамы және функциялары |
| Өсімдік жасушалары | Талшықтан жасалған. Қорғаныс пен қорғанысты қамтамасыз етеді. |
| Биоэлементтер | Өте жұқа және серпімді қабат - гликокаликс ақуыздар мен полисахаридтерді қамтиды. Қорғауды қамтамасыз етеді. |
