Өткөндүн көрүнүктүү илимпоздорунун бүтүндөй галактикасы - Роберт Гук, Энтони ван Левенгук, Теодор Шванн, Матиас Шлейден табият таануу тармагындагы ачылыштары менен илимдин эң маанилүү бутагынын калыптанышына жол ачкан. азыркы биология илими - цитология. Жердеги жашоонун элементардык алып жүрүүчүсү болгон клетканын түзүлүшүн жана касиеттерин изилдейт. Клетка илиминин өнүгүшүнүн натыйжасында алынган фундаменталдуу билим изилдөөчүлөрдү генетика, молекулярдык биология жана биохимия сыяктуу дисциплиналарды түзүүгө шыктандырды.
Аларда жасалган илимий ачылыштар планетанын жүзүн толугу менен өзгөртүп, клондордун, генетикалык жактан өзгөртүлгөн организмдердин жана жасалма интеллекттин пайда болушуна алып келди. Биздин макала цитологиялык эксперименттердин негизги ыкмаларын түшүнүүгө жана клеткалардын түзүлүшүн жана функцияларын билүүгө жардам берет.
Клетка кантип изилденет
500 жыл мурункудай эле жарык микроскобу клетканын түзүлүшүн жана касиеттерин изилдөөгө жардам берген негизги аспап болуп саналат. Албетте, анын көрүнүшү жана оптикалыкөзгөчөлүктөрүн 16-кылымдын ортосунда ата-бала Янссенс же Роберт Гук жараткан биринчи микроскоптор менен салыштырууга болбойт. Заманбап жарык микроскопторунун чечүүчү күчү клетка структураларынын өлчөмүн 3000 эсеге көбөйтөт. Растрдык сканерлер бактериялар же вирустар сыяктуу субмикроскопиялык объектилердин сүрөттөрүн тарта алат, акыркылары ушунчалык кичинекей болгондуктан, алар клетка да эмес. Цитологияда белгиленген атомдор ыкмасы активдүү колдонулат, ошондой эле клеткаларды in vivo изилдөө, анын аркасында клеткалык процесстердин өзгөчөлүктөрү такталат.
Центрифугалоо
Клетканын мазмунун фракцияларга бөлүү жана клетканын касиеттерин жана функцияларын изилдөө үчүн цитология центрифуганы колдонот. Ал кир жуугуч машиналардагы ошол эле аталыштагы бөлүгү менен бирдей принципте иштейт. Центрден тепкич ылдамданууну жаратып, аппарат клетканын суспензиясын тездетет жана органеллдердин тыгыздыгы ар кандай болгондуктан, алар катмарларга жайгашат. Түбүндө ядро, митохондрия же пластид сыяктуу чоң бөлүктөр, ал эми центрифуганын дистилляциялык торунун үстүнкү соплолорунда цитоскелеттин микрофиламенттери, рибосомалар жана пероксисомалар жайгашкан. Алынган катмарлар бөлүнгөн, ошондуктан органеллдердин биохимиялык курамынын өзгөчөлүктөрүн изилдөө ыңгайлуу.
Өсүмдүктөрдүн клетка түзүлүшү
Өсүмдүк клеткасынын касиеттери көп жагынан жаныбарлардын клеткаларынын функцияларына окшош. Бирок мектеп окуучусу да микроскоптун окуляры аркылуу өсүмдүк, жаныбар же адам клеткаларынын туруктуу препараттарын карап, айырмачылыктын өзгөчөлүктөрүн табат. Бул геометриялыктуура контурлар, жыш целлюлоза мембранасынын жана өсүмдүк клеткаларына мүнөздүү чоң вакуольдордун болушу. Жана автотрофтуу организмдердин тобундагы өсүмдүктөрдү толугу менен айырмалап турган дагы бир айырмачылык – бул цитоплазмада ачык көрүнүп турган сүйрү жашыл денелердин болушу. Бул хлоропласттар - өсүмдүктөрдүн визиттик картасы. Анткени, алар жарык энергиясын кармап, аны АТФтин макроэргиялык байланыштарынын энергиясына айландырууга, ошондой эле органикалык бирикмелерди: крахмалды, белокторду жана майларды түзө алышат. Ошентип, фотосинтез өсүмдүк клеткасынын автотрофтук касиетин аныктайт.
Трофикалык заттардын көз карандысыз синтези
Келгиле, көрүнүктүү орус окумуштуусу К. А. Тимирязевдин айтымында, өсүмдүктөр эволюцияда космостук роль ойногон процесске токтололу. Жер бетинде хлорелла же хламидомонас сыяктуу бир клеткалуу балырлардан баштап бийиктиги 115 метрге жеткен гигант дарактар - секвоияларга чейин 350 миңге жакын өсүмдүк түрү бар. Алардын баары көмүр кычкыл газын өзүнө сиңирип, аны глюкозага, аминокислоталарга, глицеринге жана май кислоталарына айлантат. Бул заттар өсүмдүктүн өзү үчүн гана тамак-аш катары кызмат кылбастан, гетеротрофтор деп аталган организмдер: козу карындар, жаныбарлар жана адамдар тарабынан да колдонулат. Өсүмдүк клеткаларынын органикалык кошулмаларды синтездөө жана өтө маанилүү затты – кычкылтекти түзүү жөндөмдүүлүгү сыяктуу касиеттери автотрофтордун жер бетиндеги жашоо үчүн өзгөчө ролун ырастайт.
Пластиддердин классификациясы
Гүлдөгөн роза гүлдөрүнүн же күзгү токойдун укмуштуу түстөрүнө көз чаптырып, кайдыгер калуу кыйын. Өсүмдүктөрдүн түсү өсүмдүк клеткаларына гана мүнөздүү өзгөчө органеллдер - пластиддер менен шартталган. Алардын составында атайын пигменттердин болушу хлоропласттардын, хромопласттардын жана лейкопласттардын метаболизмдеги функцияларына таасирин тийгизет деп айтууга болот. Жашыл пигмент хлорофиллди камтыган органеллдер клетканын маанилүү касиеттерин аныктайт жана фотосинтез процессине жооптуу. Алар хромопласттарга да айланышы мүмкүн. Биз бул көрүнүштү, мисалы, күзүндө, бак-дарактардын жашыл жалбырактары алтын, кочкул же кочкул кызыл түскө айланган кезде байкайбыз. Лейкопласттар хромопласттарга айланышы мүмкүн, мисалы, сүттүү помидорлор кызгылт сары же кызыл болуп бышат. Алар хлоропласттарга да өтө алат, мисалы, картошканын кабыгында жашыл түстүн пайда болушу алар жарыкта көпкө сакталганда пайда болот.
Өсүмдүк кыртышынын пайда болуу механизми
Жогорку даражадагы өсүмдүк клеткаларынын айырмалоочу өзгөчөлүктөрүнүн бири – бул катуу жана күчтүү кабыгынын болушу. Ал, адатта, целлюлоза, лигнин же пектиндин макромолекулаларын камтыйт. Туруктуулугу жана кысуу жана башка механикалык деформацияларга туруктуулугу өсүмдүк ткандарын оор жүктөргө туруштук бере ала турган эң катуу табигый структуралардын тобуна бөлөт (мисалы, жыгачтын касиеттерин эске салалы). Анын клеткаларынын ортосунда көп цитоплазмалык жипчелер пайда болуп, мембраналардагы тешиктерден өтүп, ийкемдүү жиптер сыяктуу аларды бири-бирине тигишет.өз ара. Демек, күч жана катуулук өсүмдүк организминин клеткасынын негизги касиеттери болуп саналат.
Плазмолиз жана деплазмолиз
Суунун, минералдык туздардын жана фитогормондордун кыймылына жооптуу тешиктүү дубалдардын болушун плазмолиз кубулушуна байланыштуу аныктоого болот. Гипертоникалык туздуу эритмеге өсүмдүк клеткасын салыңыз. Анын цитоплазмасынан чыккан суу сыртка тарайт жана микроскоп астында гиалоплазманын париеталдык катмарынын эксфолиация процессин көрөбүз. Клетка кичирейет, көлөмү азаят, б.а. плазмолиз пайда болот. Сиз айнек слайдга бир нече тамчы суу кошуп, клетканын цитоплазмасына караганда төмөн эритменин концентрациясын түзүү менен баштапкы форманы кайтара аласыз. H2O молекулалары кабыктагы тешикчелер аркылуу ичине кирип, клетканын көлөмү жана клетка ичиндеги басымы жогорулайт. Бул процесс деплазмолиз деп аталды.
Жаныбар клеткаларынын спецификалык түзүлүшү жана функциялары
Цитоплазмада хлоропласттардын жоктугу, сырткы кабыгы жок жука мембраналар, негизинен тамак сиңирүү же бөлүп чыгаруу функцияларын аткарган майда вакуольдор - мунун баары жаныбарлардын жана адамдын клеткаларына тиешелүү. Алардын ар түрдүү көрүнүшү жана гетеротрофтуу тамактануу адаттары дагы бир айырмалоочу өзгөчөлүгү болуп саналат.
Өзүнчө организмдер болгон же ткандардын бир бөлүгү болгон көптөгөн клеткалар активдүү кыймылга жөндөмдүү. Булар сүт эмүүчүлөрдүн фагоциттери жана сперматозоиддери, амеба, инфузория-бут ж. Алуглеводдор менен байланышкан гликолипиддерден жана белоктордон турат жана адгезияга - клетка мембраналарынын бири-бирине жабышып, ткандардын пайда болушуна алып келет. Клеткадан тышкары сиңирүү да гликокаликсте болот. Азыктануунун гетеротрофтук жолу клеткаларда атайын органеллдерде - лизосомаларда топтолгон тамак сиңирүү ферменттеринин бүтүндөй арсеналынын болушун аныктайт, алар Гольджи аппаратында түзүлөт - цитоплазманын милдеттүү бир мембраналык түзүлүшү.
Жаныбарлардын клеткаларында бул органелл каналдардын жана цистерналардын жалпы тармагы менен көрсөтүлөт, ал эми өсүмдүктөрдө ал көптөгөн ар башка структуралык бирдиктерге окшош. Өсүмдүктөрдүн да, жаныбарлардын да соматикалык клеткалары митоз жолу менен, ал эми гаметалар мейоз жолу менен бөлүнүшөт.
Ошентип, биз тирүү организмдердин ар кандай топторунун клеткаларынын касиеттери органеллдердин микроскопиялык түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрүнө жана функцияларына жараша болорун аныктадык.
