Тирүү организмдердин денелери бир клеткадан, алардын тобунан же миллиарддаган мындай элементардык түзүлүштөрдү камтыган эбегейсиз топтолушу мүмкүн. Акыркыларына жогорку өсүмдүктөрдүн көбү кирет. Клетканы изилдөө - тирүү организмдердин түзүлүшүнүн жана функцияларынын негизги элементи - цитология менен алектенет. Биологиянын бул тармагы электрондук микроскоп ачылгандан, хроматография жана биохимиянын башка ыкмалары өркүндөтүлгөндөн кийин тез өнүгө баштаган. Негизги өзгөчөлүктөргө, ошондой эле өсүмдүк клеткасы бактериялардын, козу карындардын жана жаныбарлардын түзүлүшүнүн эң кичинекей структуралык бирдиктеринен айырмалануучу өзгөчөлүктөрүн карап көрөлү.
Камеранын ачылышы Р. Гук
Бардык жандыктардын түзүлүшүнүн майда элементтеринин теориясы жүздөгөн жылдар менен ченелген өнүгүү жолун басып өткөн. Өсүмдүк клеткасынын кабыкчасынын түзүлүшүн биринчи жолу британиялык окумуштуу Р. Гук өзүнүн микроскопунда көргөн. Клетка гипотезасынын жалпы жоболору башка изилдөөчүлөр ушундай тыянак чыгарганга чейин Шлейден жана Шванн тарабынан түзүлгөн.
Англиялык Р. Гук эмен тыгынынын бир кесиндисин микроскоп менен карап чыгып, жыйынтыгын 1663-жылдын 13-апрелинде Лондондогу Королдук коомунун жыйынында сунуштаган (боюнчабашка булактарда, окуя 1665-жылы болгон). Көрсө, дарактын кабыгы Гук «клетка» деп атаган кичинекей клеткалардан турат экен. Бул бөлмөлөрдүн дубалдары бал түрүндө оюм-чийим түзүүчү, окумуштуу жандуу зат деп эсептесе, көңдөйүн жансыз, көмөкчү түзүлүш катары тааныган. Кийинчерээк өсүмдүктөрдүн жана жаныбарлардын клеткаларынын ичинде аларсыз алардын жашоосу жана бүткүл организмдин активдүүлүгү мүмкүн болбогон бир зат бар экени далилденген.
Клетка теориясы
Р. Гуктун маанилүү ачылышы жаныбар жана өсүмдүк клеткаларынын түзүлүшүн изилдеген башка окумуштуулардын эмгектеринде иштелип чыккан. Ушундай эле структуралык элементтерди окумуштуулар көп клеткалуу козу карындардын микроскопиялык бөлүмдөрүндө байкашкан. Тирүү организмдердин структуралык бөлүмдөрүнүн бөлүнүү жөндөмдүүлүгү бар экени аныкталган. Изилдөөлөрдүн негизинде Германиянын биология илимдеринин өкүлдөрү М.
Өсүмдүк жана жаныбарлардын клеткаларын бактериялар, балырлар жана козу карындар менен салыштыруу немис изилдөөчүлөрүнө төмөнкүдөй жыйынтыкка келүүгө мүмкүндүк берди: Р. Гук ачкан «камералар» элементардык структуралык бирдиктер жана аларда болуп жаткан процесстер тиричиликтин негизин түзөт. жер бетиндеги көпчүлүк организмдердин. Маанилүү кошумчаны 1855-жылы Р. Вирхов жасап, клетканын бөлүнүшү алардын көбөйүшүнүн бирден-бир жолу экенин белгилеген. Шлейден-Шванн теориясы тактоолор менен биологияда жалпы кабыл алынган.
Клетка - өсүмдүктөрдүн түзүлүшүндөгү жана жашоосундагы эң кичинекей элемент
Шлейден менен Шванндын теориялык позицияларына ылайык,органикалык дүйнө жаныбарлар менен өсүмдүктөрдүн окшош микроскопиялык түзүлүшүн далилдейт. Бул эки падышалыктан тышкары, козу карындар үчүн клеткалык жашоо мүнөздүү, бактериялар жана вирустар жок. Тирүү организмдердин өсүшү жана өнүгүшү мурда болгон клеткалардын бөлүнүү процессинде жаңы клеткалардын пайда болушу менен камсыз кылынат.
Көп клеткалуу организм жөн гана структуралык элементтердин жыйындысы эмес. Кичинекей структуралык бирдиктер бири-бири менен өз ара аракеттенип, ткандарды жана органдарды түзөт. Бир клеткалуу организмдер обочолонуп жашайт, бул аларга колонияларды түзүүгө тоскоол болбойт. Клетканын негизги өзгөчөлүктөрү:
- көз карандысыз жашоо мүмкүнчүлүгү;
- өз метаболизми;
- өзүн-өзү чыгаруу;
- өнүгүү.
Жашоо эволюциясынын эң маанилүү этаптарынын бири ядронун цитоплазмадан коргоочу кабыкчанын жардамы менен бөлүнүшү болгон. Байланыш сакталып калды, анткени бул структуралар өзүнчө жашай албайт. Учурда эки супер падышалык бар - ядролук эмес жана ядролук организмдер. Экинчи топту илимдин жана жалпы эле биологиянын тиешелүү тармактары изилдеген өсүмдүктөр, козу карындар жана жаныбарлар түзөт. Өсүмдүк клеткасынын ядросу, цитоплазмасы жана органеллдери бар, алар төмөндө каралат.
Өсүмдүк клеткаларынын көп түрдүүлүгү
Бышкан дарбыз, алма же картөшкө сынганда жөн көз менен суюктукка толгон структуралык «клеткаларды» көрүүгө болот. Бул диаметри 1 мм ге жеткен түйүлдүктүн паренхима клеткалары. Баст жипчелери узундугу туурасынан кыйла ашкан узун структуралар. Мисалы,пахта деген өсүмдүктүн клеткасынын узундугу 65 ммге жетет. Зыгырдын жана кара куурайдын негизги жипчелеринин сызыктуу өлчөмдөрү 40–60 мм. Типтүү клеткалар -20-50 мкм бир топ кичине. Мындай кичинекей структуралык элементтерди микроскоп менен гана көрүүгө болот. Өсүмдүк организминин эң майда структуралык бирдиктеринин өзгөчөлүктөрү форма жана өлчөмдөгү айырмачылыктардан гана эмес, ткандардын составында аткарылуучу функциялардан да көрүнөт.
Өсүмдүк клеткасы: негизги структуралык өзгөчөлүктөрү
Ядро менен цитоплазма бири-бири менен тыгыз байланышта жана бири-бири менен өз ара аракеттенет, муну окумуштуулардын изилдөөлөрү тастыктады. Бул эукариоттук клетканын негизги бөлүктөрү, бардык башка структуралык элементтери аларга көз каранды. Ядро белок синтези үчүн зарыл болгон генетикалык маалыматты сактоо жана берүү үчүн кызмат кылат.
Британиялык окумуштуу Р. Браун 1831-жылы биринчи жолу орхидеялар тукумундагы өсүмдүктүн клеткасында өзгөчө денени (ядро) байкаган. Бул жарым суюк цитоплазма менен курчалган ядро болгон. Бул заттын аталышы грек тилинен сөзмө-сөз котормодо "клетканын негизги массасы" дегенди билдирет. Ал суюк же илешкек болушу мүмкүн, бирок ал сөзсүз түрдө мембрана менен капталган. Клетканын сырткы кабыгы негизинен целлюлоза, лигнин жана момдон турат. Өсүмдүк жана жаныбар клеткаларын айырмалап турган өзгөчөлүк - бул күчтүү целлюлоза дубалынын болушу.
Цитоплазманын структурасы
Өсүмдүк клеткасынын ички бөлүгү гиалоплазмага толуп, анда ілінген майда гранулалар болот. Кабыкка жакыныраак эндоплазма жабышчаак экзоплазмага өтөт. Такөсүмдүк клеткасы толтурулган бул заттар биохимиялык реакциялардын агымы жана кошулмаларды ташуу, органеллдерди жана кошулмаларды жайгаштыруу үчүн жер болуп кызмат кылат.
Цитоплазманын болжол менен 70-85% суу, 10-20% белоктор, башка химиялык компоненттер - углеводдор, липиддер, минералдык бирикмелер. Өсүмдүк клеткаларында цитоплазма бар, анда синтездин акыркы продуктуларынын арасында функциялардын биорегуляторлору жана резервдик заттар (витаминдер, ферменттер, майлар, крахмал) болот.
Негизги
Өсүмдүк жана жаныбар клеткаларын салыштыруу алардын цитоплазмада жайгашкан жана анын көлөмүнүн 20%ке чейин ээлеген ядронун окшош түзүлүшүнө ээ экендигин көрсөтөт. Бардык эукариоттордун бул эң маанилүү жана туруктуу компонентин биринчи жолу микроскоп менен изилдеген англиялык Р. Браун ага латынча nucleus деген сөздөн ат койгон. Ядролордун көрүнүшү көбүнчө клеткалардын формасына жана өлчөмүнө жараша болот, бирок кээде алардан айырмаланат. Түзүмдүн милдеттүү элементтери болуп мембрана, кариолимфа, ядро жана хроматин саналат.
Мембранада ядро менен цитоплазманы бөлүп турган тешикчелер бар. Алар заттарды ядродон цитоплазмага жана тескерисинче ташышат. Кариолимфа - хроматин аймактары бар суюк же илешкектүү ядролук мазмун. Ядродо белок синтезине катышуу үчүн цитоплазманын рибосомаларына кирген рибонуклеин кислотасы (РНК) бар. Дагы бир нуклеин кислотасы, дезоксирибонуклеин кислотасы (ДНК) да көп өлчөмдө бар. ДНК жана РНК биринчи жолу 1869-жылы жаныбарлардын клеткаларында табылган жана андан кийин өсүмдүктөрдө табылган. Ядро борбор болуп саналатбашкаруу” клетка ичиндеги процесстерди, бүт организмдин тукум куучулук өзгөчөлүктөрү жөнүндө маалыматты сактоо үчүн жер.
Эндоплазмалык ретикулум (ER)
Жаныбар жана өсүмдүк клеткаларынын түзүлүшүндө олуттуу окшоштук бар. Цитоплазмада сөзсүз түрдө келип чыгышы жана курамы ар кандай заттар менен толтурулган ички түтүкчөлөр болот. ЭПСтин гранулдуу түрү агранулярдык түрүнөн мембрананын бетинде рибосомалардын болушу менен айырмаланат. Биринчиси белоктордун синтезине катышса, экинчиси углевод жана липиддердин пайда болушунда роль ойнойт. Изилдөөчүлөр аныктагандай, каналдар цитоплазмага гана кирип тим болбостон, алар тирүү клетканын ар бир органелли менен байланышкан. Ошондуктан, EPS баалуулугу зат алмашуунун катышуучусу, айлана-чөйрө менен байланыш системасы катары жогору бааланат.
Рибосома
Өсүмдүк же жаныбар клеткасынын түзүлүшүн бул кичинекей бөлүкчөлөрсүз элестетүү кыйын. Рибосомалар абдан кичинекей жана электрондук микроскоп менен гана көрүүгө болот. Денелердин составында белоктор жана рибонуклеин кислоталарынын молекулалары басымдуулук кылат, кальций жана магний иондору аз өлчөмдө болот. Клетканын РНКсынын дээрлик бардыгы рибосомаларда топтолгон, алар аминокислоталардан белокторду «жыйноо» аркылуу белок синтезин камсыз кылышат. Андан кийин белоктор ER каналдарына кирип, тармак аркылуу клетканын боюна ташылып, ядронун ичине өтөт.
Митохондрия
Клетканын бул органеллдери анын энергетикалык станциялары болуп эсептелет, алар кадимки жарык микроскопунда чоңойгондо көрүнүп турат. Митохондриялардын саны өтө кеңири диапазондо өзгөрөт, бирдиктер же миңдеген болушу мүмкүн. Органоиддин түзүлүшү өтө татаал эмес, экөөсү бармембраналар жана ички матрица. Митохондриялар белок липиддеринен, ДНКдан жана РНКдан турат, АТФ - аденозин-трифосфор кислотасынын биосинтезине жооптуу. Өсүмдүк же жаныбар клеткасынын бул заты үч фосфаттын болушу менен мүнөздөлөт. Алардын ар биринин бөлүнүшү клетканын өзүндөгү жана бүт денедеги бардык жашоо процесстери үчүн керектүү энергияны камсыздайт. Тескерисинче, фосфор кислотасынын калдыктарынын кошулушу энергияны сактоого жана аны ушул формада бүт клеткага өткөрүүгө мүмкүндүк берет.
Төмөнкү сүрөттөгү клетка органоиддерин карап көрүңүз жана сиз билгендердин атын атаңыз. Чоң везикула (вакуоль) жана жашыл пластиддерге (хлоропласттарга) көңүл буруңуз. Алар тууралуу кийинчерээк сүйлөшөбүз.
Гольджи комплекси
Татаал клеткалык органоид гранулалардан, мембраналардан жана вакуольдерден турат. Комплекс 1898-жылы ачылган жана италиялык биологдун ысымы менен аталган. Өсүмдүк клеткаларынын өзгөчөлүгү Гольджи бөлүкчөлөрүнүн цитоплазмада бирдей таралышы. Окумуштуулар комплекс суунун жана калдыктардын курамын жөнгө салуу, ашыкча заттарды алып салуу үчүн зарыл деп эсептешет.
Пластиддер
Өсүмдүк кыртыш клеткаларында гана жашыл органеллдер бар. Мындан тышкары, түссүз, сары жана кызгылт сары пластиддер бар. Алардын түзүлүшү жана функциялары өсүмдүктөрдүн азыктануу түрүн чагылдырат жана химиялык реакциялардын натыйжасында түсүн өзгөртүүгө жөндөмдүү. Пластиддердин негизги түрлөрү:
- каротин жана ксантофиллден пайда болгон кызгылт сары жана сары хромопласттар;
- хлорофилл дандарын камтыган хлоропласттар -жашыл пигмент;
- лейкопласттар түссүз пластиддер.
Өсүмдүк клеткасынын түзүлүшү жарык энергиясын пайдалануу менен көмүр кычкыл газынан жана суудан органикалык заттарды синтездөөнүн химиялык реакциялары менен байланышкан. Бул таң калыштуу жана өтө татаал процесстин аты – фотосинтез. Реакциялар хлорофиллдин аркасында ишке ашат, дал ушул зат жарык нурунун энергиясын кармай алат. Жашыл пигменттин болушу жалбырактардын, чөптүү сабактардын, бышпаган жемиштердин мүнөздүү түсүн түшүндүрөт. Хлорофилл түзүлүшү боюнча жаныбарлардын жана адамдардын канындагы гемоглобинге окшош.
Өсүмдүктөрдүн ар кандай органдарынын кызыл, сары жана кызгылт сары түсү клеткаларда хромопласттардын болушуна байланыштуу. Алар зат алмашууда маанилүү роль ойногон каротиноиддердин чоң тобуна негизделген. Лейкопласттар крахмалдын синтези жана топтолушу үчүн жооптуу. Пластиддер цитоплазмада өсүп, көбөйүп, аны менен бирге өсүмдүк клеткасынын ички кабыкчасы боюнча жылышат. Алар ферменттерге, иондорго жана башка биологиялык активдүү кошулмаларга бай.
Тирүү организмдердин негизги топторунун микроскопиялык түзүлүшүндөгү айырмачылыктар
Көпчүлүк клеткалар былжыр, денелер, гранулдар жана везикулалар менен толтурулган кичинекей баштыкчага окшош. Көбүнчө минералдардын катуу кристаллдары, май тамчылары, крахмал бүртүкчөлөрү түрүндөгү ар кандай кошулмалар кездешет. Клеткалар өсүмдүк ткандарынын курамында тыгыз байланышта болот, жашоо бүтүндөй бир бүтүндү түзгөн ушул эң кичинекей структуралык бирдиктердин активдүүлүгүнөн көз каранды.
Көп клеткалуу түзүлүшкө ээмикроскопиялык структуралык элементтердин ар кандай физиологиялык милдеттеринде жана функцияларында чагылдырылган адистештирүү. Алар негизинен өсүмдүктүн жалбырактарында, тамырында, сабагында же генеративдик органдарында ткандардын жайгашуусу менен аныкталат.
Өсүмдүк клеткасын башка тирүү организмдердин элементардык структуралык бирдиктери менен салыштыруунун негизги элементтерин бөлүп көрөлү:
- Өсүмдүктөр үчүн гана мүнөздүү болгон жыш кабык жипчеден (целлюлоза) түзүлөт. Козу карындардын кабыкчасы бышык хитинден (атайын белок) турат.
- Өсүмдүктөрдүн жана козу карындардын клеткалары пластиддердин бар же жоктугуна байланыштуу түсү боюнча айырмаланат. Хлоропласттар, хромопласттар жана лейкопласттар сыяктуу денелер өсүмдүк цитоплазмасында гана болот.
- Жаныбарларды айырмалоочу органоид бар - бул центриол (клетка борбору).
- Өсүмдүк клеткасында гана суюктукка толгон чоң борбордук вакуоль болот. Көбүнчө бул клетка ширеси ар кандай түстөгү пигменттер менен боёлот.
- Өсүмдүк организминин негизги резервдик кошулмасы крахмал. Козу карындар жана жаныбарлар клеткаларында гликоген топтошот.
Балдардын арасында көптөгөн жалгыз, эркин жашоочу клеткалар белгилүү. Мисалы, мындай көз карандысыз организм хламидомоназ болуп саналат. Өсүмдүктөр жаныбарлардан целлюлоза клеткасынын дубалынын болушу менен айырмаланса да, жыныс клеткаларында мынчалык тыгыз кабык жок - бул органикалык дүйнөнүн биримдигинин дагы бир далили.
