Клетканын биологиясы жалпысынан мектеп программасынан баштап баарына белгилүү. Биз сизди мурда окуган нерсеңизди эстеп калууга, ошондой эле ал жөнүндө жаңы нерсени табууга чакырабыз. "Клетка" деген аталыш 1665-жылы эле англиялык Р. Гук тарабынан сунушталган. Бирок 19-кылымда гана системалуу түрдө изилдене баштаган. Окумуштууларды башка нерселер менен катар денедеги клетканын ролу кызыктырды. Алар көптөгөн түрдүү органдардын жана организмдердин (жумурткалардын, бактериялардын, нервдердин, эритроциттердин) бир бөлүгү болушу мүмкүн же өз алдынча организмдер (жөнөкөйлөр) болушу мүмкүн. Алардын ар түрдүүлүгүнө карабастан, алардын функцияларында жана түзүмүндө көп окшоштуктар бар.
Клетка функциялары
Алардын баары формасы жана көбүнчө функциясы боюнча айырмаланат. бир организмдин ткандарынын жана органдарынын клеткалары да абдан күчтүү айырмаланышы мүмкүн. Бирок клетканын биологиясы алардын бардык түрлөрүнө мүнөздүү болгон функцияларды баса белгилейт. Бул жерде протеин синтези дайыма ишке ашат. Бул процесс генетикалык аппарат тарабынан башкарылат. Белокторду синтездебеген клетка негизи өлүк. Тирүү клетка – бул компоненттери ар дайым өзгөрүп турган клетка. Бирок, заттардын негизги класстары кала беретөзгөргөн жок.
Клеткадагы бардык процесстер энергия менен ишке ашат. Булар тамактануу, дем алуу, көбөйүү, зат алмашуу. Демек, жандуу клеткада энергия алмашуу дайыма болуп тургандыгы менен мүнөздөлөт. Алардын ар бири жалпы эң маанилүү касиетке ээ – энергияны топтоо жана аны сарптоо. Башка функцияларга бөлүнүү жана кыжырдануу кирет.
Бардык тирүү клеткалар айлана-чөйрөсүндөгү химиялык же физикалык өзгөрүүлөргө жооп бере алышат. Бул касиет толкундануу же кыжырдануу деп аталат. Клеткаларда дүүлүккөндө заттардын ажыроо ылдамдыгы жана биосинтези, температура, кычкылтектин чыгымдалышы өзгөрөт. Бул абалда алар өздөрүнө мүнөздүү функцияларды аткарышат.
Клетка структурасы
Биология сыяктуу илимде жашоонун эң жөнөкөй түрү деп эсептелгени менен анын түзүлүшү бир топ татаал. Клеткалар клетка аралык затта жайгашкан. Бул аларга дем алуу, тамактануу жана механикалык күч берет. Ядро жана цитоплазма ар бир клетканын негизги компоненттери болуп саналат. Алардын ар бири мембрана менен капталган, анын курулуш элементи бир молекула. Биология мембрана көптөгөн молекулалардан тураарын аныктады. Алар бир нече катмарга тизилген. Мембрананын урматында заттар тандалма түрдө өтөт. Цитоплазмада органеллалар – эң майда түзүлүштөр. Булар эндоплазмалык тор, митохондрия, рибосомалар, клетканын борбору, Гольджи комплекси, лизосомалар. Бул макалада берилген сүрөттөрдү изилдөө менен клеткалар кандай экени тууралуу жакшыраак түшүнүк аласыз.
Мембран
Өсүмдүк клеткасын микроскоп менен (мисалы, пияздын тамыры) изилдегенде, анын бир кыйла калың кабык менен курчалганын көрүүгө болот. Калмардын гиганттык аксону бар, анын кабыгы таптакыр башка мүнөзгө ээ. Бирок, кайсы заттардын аксонго кирүү же кирбеши керектигин чечпейт. Клетка кабыкчасынын милдети клетка кабыкчасын коргоонун кошумча каражаты болуп саналат. кабыкча "клетканын чеби" деп аталат. Бирок, бул анын мазмунун коргоп, коргойт деген мааниде гана туура.
Ар бир клетканын мембранасы да, ички мазмуну да, адатта, бирдей атомдордон турат. Бул көмүртек, суутек, кычкылтек жана азот. Бул атомдор мезгилдик таблицанын башында. Мембрана молекулярдык электен турат, абдан майда (анын калыңдыгы чачтын калыңдыгынан 10 миң эсе аз). Анын тешикчелери орто кылымдагы кээ бир шаардын чеп дубалында жасалган кууш узун өтмөктөрдү элестетет. Алардын туурасы жана бийиктиги узундугунан 10 эсе аз. Мындан тышкары, бул электен тешиктер өтө сейрек кездешет. Кээ бир клеткаларда тешикчелер мембрана аянтынын миллиондон бир бөлүгүн гана ээлейт.
Негизги
Клетка биологиясы ядронун көз карашынан да кызыктуу. Бул эң чоң органоид, окумуштуулардын көңүлүн биринчи бурган. 1981-жылы клетканын ядросун шотландиялык окумуштуу Роберт Браун ачкан. Бул органоид кибернетикалык системанын бир түрү болуп саналат, анда маалымат сакталат, иштелип чыгат, андан кийин көлөмү өтө чоң цитоплазмага берилет. Өзөк процессинде абдан маанилүүтукум куучулук, анда ал негизги ролду ойнойт. Мындан тышкары, ал регенерация функциясын аткарат, башкача айтканда, бүт клеткалык дененин бүтүндүгүн калыбына келтирүүгө жөндөмдүү. Бул органоид клетканын бардык маанилүү функцияларын жөнгө салат. Ядронун формасына келсек, көбүнчө ал сфералык, ошондой эле жумуртка сымал болот. Хроматин бул органеллдин эң маанилүү компоненти болуп саналат. Бул атайын ядролук боёктор менен жакшы боёлуучу зат.
Кош мембрана ядрону цитоплазмадан бөлүп турат. Бул мембрана Гольджи комплекси жана эндоплазмалык ретикулум менен байланышкан. Ядролук кабыкчанын тешикчелери бар, алар аркылуу кээ бир заттар оңой өтсө, башкалары аны өткөрүү кыйыныраак. Ошентип, анын өткөрүмдүүлүгү тандалма.
Ядролук шире – ядронун ички мазмуну. Ал өзүнүн структураларынын ортосундагы мейкиндикти толтурат. Ядродо сөзсүз түрдө өзөкчөлөр (бир же бир нече) болот. Алар рибосомаларды түзөт. Ядрочолордун өлчөмү менен клетканын активдүүлүгүнүн ортосунда түз байланыш бар: ядролук канчалык чоң болсо, белок биосинтези ошончолук активдүү жүрөт; жана тескерисинче, синтези чектелген клеткаларда алар такыр жок же кичине.
Хромосомалар ядродо. Булар өзгөчө жип сымал түзүлүштөр. Адам денесиндеги клетканын ядросунда жыныстык хромосомалардан тышкары 46 хромосома бар. Алар урпактарга берилүүчү организмдин тукум куучулук ыктары жөнүндө маалыматтарды камтыйт.
Клеткалардын көбүнчө бир ядросу болот, бирок көп ядролуу клеткалар да бар (булчуңдарда, боордо ж. б.). Эгер ядролор алынып салынса, клетканын калган бөлүктөрү жараксыз болуп калат.
Цитоплазма
Цитоплазма – түссүз былжырлуу жарым суюк масса. Анын курамында 75-85% суу, болжол менен 10-12% аминокислоталар жана белоктор, 4-6% углеводдор, 2-3% липиддер жана майлар, ошондой эле 1% органикалык эмес жана кээ бир башка заттар бар.
Цитоплазмада жайгашкан клетканын мазмуну кыймылдай алат. Ушундан улам органоиддер оптималдуу жайгашып, биохимиялык реакциялар жакшы жүрөт, ошондой эле зат алмашуу продуктуларын чыгаруу процесси. Цитоплазма катмарында ар кандай түзүлүштөр: үстүнкү өсүүлөр, желекчелер, кирпикчелер кездешет. Цитоплазмага бири-бири менен байланышып турган жалпак баштыкчалардан, везикулалардан, түтүкчөлөрдөн турган тор системасы (вакуолярдык) өтөт. Алар сырткы плазмалык мембранага туташкан.
Эндоплазмалык ретикулум
Бул органелл цитоплазманын борбордук бөлүгүндө жайгашкандыктан ушундай аталып калган (грек тилинен «эндон» сөзү «ичинде» деп которулат). ЭПС – бул абдан тармакташкан, ар кандай формадагы жана өлчөмдөгү түтүкчөлөрдүн, түтүкчөлөрдүн, түтүкчөлөрдүн системасы. Алар клетканын цитоплазмасынан мембраналар аркылуу бөлүнгөн.
EPSтин эки түрү бар. Биринчиси гранулдуу, ал резервуарлардан жана түтүкчөлөрдөн турат, алардын үстү гранулдар (дан) менен чекиттелген. EPS экинчи түрү агранулярдык, башкача айтканда, жылмакай болуп саналат. Грандар рибосомалар. Кызыгы, гранулдуу EPS негизинен жаныбарлардын эмбриондорунун клеткаларында байкалат, ал эми чоңдордо көбүнчө агранулярдуу болот. Рибосомалар цитоплазмадагы белок синтезинин жери экендиги белгилүү. Мунун негизинде, гранулдуу EPS, негизинен, активдүү протеин синтези пайда болгон клеткаларда пайда болот деп болжолдоого болот. Агранулярдык тармак негизинен липиддердин, башкача айтканда, майлардын жана ар кандай майга окшогон заттардын активдүү синтези жүргөн клеткаларда чагылдырылган деп эсептелет.
ЭПСтин эки түрү тең органикалык заттардын синтезине катышпайт. Бул жерде бул заттар топтолуп, керектүү жерлерге да ташылат. EPS ошондой эле чөйрө менен клетканын ортосундагы зат алмашууну жөнгө салат.
Рибосома
Бул клеткалык мембрана эмес органеллдер. Алар белок жана рибонуклеин кислотасынан турат. Клетканын бул бөлүктөрү дагы эле ички түзүлүшү жагынан толук түшүнүлө элек. Электрондук микроскопто рибосомалар козу карын сымал же тегеректелген гранулаларга окшош. Алардын ар бири оюктун жардамы менен кичине жана чоң бөлүктөргө (бөлүкчөлөргө) бөлүнөт. Бир нече рибосомалар көбүнчө i-РНК (кабарчы) деп аталган атайын РНКнын (рибонуклеиндик кислота) бир жипчеси менен байланышкан. Бул органеллдер урматында белок молекулалары аминокислоталардан синтезделет.
Гольджи комплекси
Биосинтез продуктылары ЭПСтин түтүкчөлөрүнүн жана көңдөйлөрүнүн люменине кирет. Бул жерде алар Гольджи комплекси деп аталган атайын аппаратка топтолгон (жогорудагы сүрөттө Гольджи комплекси катары көрсөтүлгөн). Бул аппарат ядронун жанында жайгашкан. Ал клетканын бетине жеткирилген биосинтетикалык продуктуларды өткөрүүгө катышат. Ошондой эле, Гольджи комплекси аларды клеткадан чыгарууга, пайда болушуна катышатлизосомалар ж.б.
Бул органеллди италиялык цитолог Камилио Гольджи ачкан (өмүр - 1844-1926). Анын урматына 1898-жылы Гольджи аппараты (комплекси) деп аталган. Рибосомаларда өндүрүлгөн белоктор бул органеллге кирет. Башка органоиддерге муктаж болгондо, Гольджи аппаратынын бир бөлүгү бөлүнөт. Ошентип белок керектуу жерге ташылат.
Лизосомалар
Клеткалардын сырткы көрүнүшү жана алардын курамына кандай органеллдер кирери жөнүндө сөз кылганда лизосомалар жөнүндө сөз кылуу зарыл. Алар сүйрү формага ээ, алар бир катмарлуу кабыкча менен курчалган. Лизосомалар белокторду, липиддерди жана углеводдорду ыдыратуучу ферменттердин жыйындысын камтыйт. Лизосомалык кабыкча бузулса, ферменттер клетканын ичиндеги нерселерди талкалап жок кылышат. Натыйжада ал өлөт.
Уюлдук борбор
Ал бөлүнүүгө жөндөмдүү клеткаларда кездешет. Клетканын борбору эки центриолдон (таякча сымал денелерден) турат. Гольджи комплексинин жана ядронун жанында болуу менен ал клетканын бөлүнүү процессине, бөлүнүү шпинделинин пайда болушуна катышат.
Митохондрия
Энергетикалык органеллдерге митохондриялар (жогоруда көрсөтүлгөн) жана хлоропласттар кирет. Митохондриялар ар бир клетканын оригиналдуу күчү болуп саналат. Дал ошолордон энергия аш болумдуу заттардан алынат. Митохондриялар өзгөрүлмө формага ээ, бирок көбүнчө алар гранулдар же жипчелер. Алардын саны жана өлчөмү туруктуу эмес. Бул белгилүү бир клетканын функционалдык активдүүлүгүнө жараша болот.
Эгерде электрондук микрографты карасак,Бул митохондрия эки мембрана бар экенин көрүүгө болот: ички жана тышкы. Ички бөлүгү ферменттер менен капталган өскөнчөлөрдү (cristae) пайда кылат. Кристалардын болушуна байланыштуу митохондриялардын жалпы бети көбөйөт. Бул ферменттердин активдүүлүгүнүн активдүү жүрүшү үчүн маанилүү.
Митохондрияда окумуштуулар спецификалык рибосомаларды жана ДНКны табышты. Бул клетканын бөлүнүшү учурунда бул органеллдердин өз алдынча көбөйүшүнө мүмкүндүк берет.
Хлоропласттар
Хлоропласттарга келсек, бул диск же шар формасында, кош кабыгы бар (ички жана сырткы). Бул органоиддин ичинде рибосомалар, ДНК жана грана - ички мембрана менен да, бири-бири менен да байланышкан өзгөчө мембраналык түзүлүштөр бар. Хлорофилл грандын мембраналарында болот. Анын аркасында күн нурунун энергиясы аденозин трифосфаттын (АТФ) химиялык энергиясына айланат. Хлоропласттарда углеводдорду (суу менен көмүр кычкыл газынан пайда болгон) синтездөө үчүн колдонулат.
Макул, жогоруда келтирилген маалыматты биология тестинен өтүү үчүн гана эмес, билүү зарыл. Клетка денебизди түзгөн курулуш материалы. Жана бардык тирүү табият клеткалардын комплекстүү жыйындысы. Көрүнүп тургандай, алар көп компоненттери бар. Бир караганда, клетканын түзүлүшүн изилдөө оңой иш эместей сезилиши мүмкүн. Бирок, карасаңыз, бул тема анчалык деле татаал эмес. Биология сыяктуу илимди жакшы өздөштүрүү үчүн аны билүү зарыл. Клетканын курамы анын негизги темаларынын бири.
