Биздин макалада прокариоттор менен эукариоттордун түзүлүшүн карайбыз. Бул организмдер уюштуруу деңгээли боюнча бир топ айырмаланат. Ал эми мунун себеби генетикалык маалыматтын түзүлүшүнүн өзгөчөлүгү.
Прокариоттук клеткалардын түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрү
Прокариоттор – клеткаларында ядросу жок бардык тирүү организмдер. Тирүү жаратылыштын беш заманбап падышачылыгынын өкүлдөрүнөн бирөө гана - бактериялар. Биз карап жаткан прокариотторго көк-жашыл балырлар жана археялар да кирет.
Клеткаларында пайда болгон ядро жок болгонуна карабастан, алар генетикалык материалды камтыйт. Бул тукум куучулук маалыматты сактоого жана берүүгө мүмкүндүк берет, бирок көбөйүү ыкмаларынын ар түрдүүлүгүн чектейт. Бардык прокариоттор клеткаларын экиге бөлүп көбөйүшөт. Алар митоз жана мейозго жөндөмдүү эмес.
Прокариоттор менен эукариоттордун түзүлүшү
Аларды айырмалаган прокариоттор менен эукариоттордун структуралык өзгөчөлүктөрү кыйла маанилүү. Бул генетикалык материалдын түзүлүшүнөн тышкары көптөгөн органеллдерге да тиешелүү. Цитоплазмада эукариоттор, анын ичинде өсүмдүктөр, козу карындар жана жаныбарлар бармитохондрия, Гольджи комплекси, эндоплазмалык тор, көптөгөн пластиддер. Прокариоттордо алар жок. Экөө тең болгон клетка дубалы химиялык курамы боюнча айырмаланат. Бактерияларда татаал углеводдордон пектин же муреин, ал эми өсүмдүктөрдө целлюлоза, козу карындарда хитин турат.
Ачылуулар таржымалы
Прокариоттордун түзүлүшүнүн жана жашоосунун өзгөчөлүктөрү илимпоздорго 17-кылымда гана белгилүү болгон. Ал эми бул жандыктар планетада жаралгандан бери бар экендигине карабастан. 1676-жылы аларды биринчи жолу анын жаратуучусу Энтони ван Левенгук оптикалык микроскоп аркылуу изилдеген. Бардык микроскопиялык организмдер сыяктуу эле окумуштуу аларды «жаныбарлар» деп атаган. «Бактериялар» термини 19-кылымдын башында гана пайда болгон. Аны атактуу немис табият таануучусу Кристиан Эренберг сунуш кылган. «Прокариоттор» түшүнүгү кийинчерээк, электрондук микроскоптун жаралуу доорунда пайда болгон. Ал эми алгач, окумуштуулар ар кандай жандыктардын клеткаларынын генетикалык аппаратынын структурасында айырмачылыктар фактысын аныкташкан. Э. Чаттон 1937-жылы организмдерди бул өзгөчөлүгү боюнча эки топко: про- жана эукариотторго бириктирүүнү сунуш кылган. Бул бөлүнүү ушул күнгө чейин бар. 20-кылымдын экинчи жарымында прокариоттордун өзүндө археялар жана бактериялар айырмаланган.
Жер үстүндөгү аппараттын өзгөчөлүктөрү
Прокариоттордун беттик аппараты мембранадан жана клетка дубалынан турат. Бул бөлүктөрүнүн ар бири өзүнүн өзгөчөлүктөрүнө ээ. Алардын мембранасы липиддердин жана белоктордун кош катмарынан түзүлөт. прокариоттор,структурасы абдан примитивдүү, алар клетка дубалынын структурасынын эки түрү бар. Ошентип, грам-оң бактерияларда ал негизинен пептидогликандан турат, калыңдыгы 80 нмге чейин жетет жана мембрана менен тыгыз жанаша жайгашкан. Бул түзүлүштүн мүнөздүү өзгөчөлүгү - анда бир катар молекулалар кирген тешикчелердин болушу. Грам-терс бактериялардын клетка дубалы өтө ичке - максималдуу 3 нмге чейин. Ал кабыкчага бекем жабышпайт. Прокариоттордун кээ бир өкүлдөрүнүн да сыртында былжырлуу капсуласы болот. Ал организмдерди кургап кетүүдөн, механикалык бузулуудан коргойт жана кошумча осмостук барьерди түзөт.
Прокариот органеллдери
Прокариоттордун жана эукариоттордун клеткасынын түзүлүшүнүн өзүнүн олуттуу айырмачылыктары бар, алар биринчи кезекте белгилүү органеллдердин катышуусунда турат. Бул туруктуу структуралар бүтүндөй организмдердин өнүгүү деңгээлин аныктайт. Алардын көбү прокариоттордо жок. Бул клеткалардагы белок синтези рибосомалар аркылуу ишке ашат. Суу прокариотторунда аэросомалар бар. Бул организмдердин сууга чөмүлүү даражасын жөнгө салуучу жана сүзүүнү камсыз кылган газ көңдөйлөрү. Прокариоттордо гана мезосомалар бар. Цитоплазмалык мембрананын бул бүктөлүшү прокариоттук клеткаларды микроскопияга даярдоодо химиялык фиксациялоо ыкмаларын колдонууда гана пайда болот. Бактериялардын жана археялардын кыймыл органеллдери кирпик же желекчелер. Ал эми субстрат үчүн тиркеме ичүү менен жүзөгө ашырылат. Белок цилиндрлери тарабынан пайда болгон бул түзүлүштөр ошондой эле вилла жана фимбрия деп аталат.
Нуклеоид деген эмне
Бирок эң маанилүү айырма прокариоттор менен эукариоттордун генинин түзүлүшү. Бул жандыктардын баары тукум куучулук маалыматка ээ. Эукариоттордо ал пайда болгон ядронун ичинде жайгашкан. Бул эки мембраналуу органелл нуклеоплазма, конверт жана хроматин деп аталган өзүнүн матрицасына ээ. Бул жерде генетикалык маалыматты сактоо гана эмес, РНК молекулаларынын синтези да жүргүзүлөт. Нуклеолдордо алар кийинчерээк рибосомалардын суббирдиктерин - белок синтези үчүн жооптуу органеллдерди түзүшөт.
Прокариоттук гендердин түзүлүшү жөнөкөй. Алардын тукум куума материалы нуклеоид же ядролук аймак менен көрсөтүлөт. Прокариоттордогу ДНК хромосомаларга жыйылган эмес, тегерек жабык түзүлүшкө ээ. Нуклеоид РНК жана белок молекулаларын да камтыйт. Акыркылары функциясы боюнча эукариоттук гистондорго окшош. Алар ДНКнын копияланышына, РНКнын синтезине, химиялык структураны оңдоого жана нуклеиндик кислоталардын бузулушуна катышат.
Жашоо активдүүлүгүнүн өзгөчөлүктөрү
Түзүлүшү татаал эмес прокариоттор бир топ татаал жашоо процесстерин ишке ашырышат. Бул тамактануу, дем алуу, өз түрүндөгү көбөйүү, кыймыл, зат алмашуу… Мунун баарына бир гана микроскопиялык клетка жөндөмдүү, анын көлөмү 250 микронго чейин жетет! Демек, салыштырмалуу примитивдүүлүк жөнүндө гана айтууга болот.
Прокариоттордун түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрү алардын физиологиясынын механизмдерин аныктайт. Мисалы, алар энергияны үч жол менен ала алышат. Биринчисиачытуу. Бул кээ бир бактериялар тарабынан жүзөгө ашырылат. Бул процесс АТФ молекулалары синтезделип жаткан редокс реакцияларына негизделген. Бул химиялык кошулма, анын бөлүү учурунда энергия бир нече этап менен бөлүнүп чыгат. Ошондуктан, ал бекеринен «клеткалык батарея» деп аталбайт. Кийинки жол - дем алуу. Бул процесстин маңызы органикалык заттардын кычкылдануусу. Кээ бир прокариоттор фотосинтезге жөндөмдүү. Мисалы, көк-жашыл балырлар жана кызгылт көк бактериялар, алардын клеткаларында пластиддер бар. Бирок археялар хлорофиллсиз фотосинтезге жөндөмдүү. Бул процессте көмүр кычкыл газы бекитилбейт, бирок түздөн-түз ATP молекулалары пайда болот. Демек, бул чыныгы фотофосфорлануу.
Тамак түрү
Бактериялар жана археялар прокариоттор болуп саналат, алардын түзүлүшү аларга тамактануунун ар кандай жолдорун жүргүзүүгө мүмкүндүк берет. Алардын айрымдары автотрофтор. Бул организмдер фотосинтез учурунда органикалык заттарды өздөрү синтездейт. Мындай прокариоттордун клеткаларында хлорофилл бар. Кээ бир бактериялар кээ бир органикалык кошулмаларды ыдыратып энергия алышат. Алардын тамактануу түрү химотрофиялык деп аталат. Бул топтун өкүлдөрү темир жана күкүрт бактериялары болуп саналат. Башкалары даяр кошулмаларды гана сиңирип алышат. Алар гетеротрофтор деп аталат. Алардын көбү мите жашоо образын алып, башка жандыктардын клеткаларынын ичинде гана жашашат. Бул топтун түрлөрү да сапротроф болуп саналат. Алар калдыктар менен азыктанышат жечиритүү органикалык заттар. Көрүнүп тургандай, прокариоттордун тамактануу жолу абдан ар түрдүү. Бул факт алардын бардык жашоо чөйрөлөрүндө кеңири таралышына өбөлгө түзгөн.
Кайра чыгаруу формалары
Түзүлүшү бир клеткадан турган прокариоттор эки бөлүккө бөлүнүү же бүчүр алуу жолу менен көбөйүшөт. Бул өзгөчөлүк алардын генетикалык аппаратынын түзүлүшүнө да байланыштуу. Бинарлык бөлүнүү процессинин алдында дупликация, же ДНКнын репликациясы болот. Бул учурда нуклеин кислотасынын молекуласы алгач ачылат, андан кийин ар бир жип толуктоо принцибине ылайык кайталанат. Мунун натыйжасында пайда болгон хромосомалар уюлдарды көздөй бөлүнүшөт. Клеткалардын көлөмү чоңоюп, алардын ортосунда кысылуу пайда болот, андан кийин алардын акыркы изоляциясы пайда болот. Кээ бир бактериялар жыныссыз көбөйүүчү клеткаларды – спораларды да түзүүгө жөндөмдүү.
Бактериялар жана археялар: айырмалоочу белгилери
Узак убакыт бою археялар бактериялар менен бирге Дробянка падышалыгынын өкүлдөрү болгон. Чынында эле, алар көптөгөн окшош структуралык өзгөчөлүктөргө ээ. Бул, биринчи кезекте, алардын клеткаларынын өлчөмү жана формасы. Бирок биохимиялык изилдөөлөр алардын эукариоттор менен бир катар окшоштуктары бар экенин көрсөттү. Бул ферменттердин табияты, алардын таасири астында РНК жана белок молекулаларынын синтез процесстери жүрөт.
Тамактануу ыкмасы боюнча алардын көбү химотрофтар. Анын үстүнө археялар энергия алуу процессинде ыдыраган заттар дагы ар түрдүү. Булар татаал углеводдор жанааммиак, металл бирикмелери. Архейлердин арасында автотрофтор да бар. Көбүнчө алар симбиотикалык мамилеге кирет. Архейлердин арасында мите курттар жок. Көбүнчө табиятта комменсалчылар жана мутуалисттер кездешет. Биринчи учурда, архей ээсинин денесиндеги заттар менен азыктанат, бирок ага зыян келтирбейт. Симбиоздун бул түрүнөн айырмаланып, өз ара мамиледе эки организм тең пайда көрүшөт. Алардын айрымдары метагендер болуп саналат. Мындай археялар адамдын жана кепшөөчү сүт эмүүчүлөрдүн тамак сиңирүү системасында жашап, ичегилерде ашыкча газ пайда болушун шарттайт. Бул организмдер экилик бөлүнүү, бүчүрлөө же фрагментация жолу менен көбөйүшөт.
Архея дээрлик бардык жашоо чөйрөсүн өздөштүргөн. Алар планктондун курамы боюнча өзгөчө ар түрдүү. Башында бардык археялар экстремофильдер катары классификацияланган, анткени алар ысык булактарда, туздуулугу жогору суу объектилеринде жана олуттуу басымдагы тереңдикте жашай алышат.
Прокариоттордун жаратылыштагы жана адам жашоосундагы мааниси
Прокариоттордун жаратылыштагы ролу зор. Биринчиден, алар планетада пайда болгон биринчи тирүү организмдер. Окумуштуулар бактериялар жана археялар болжол менен 3,5 миллиард жыл мурун пайда болгонун аныкташкан. Симбиогенез теориясы эукариоттук клетканын кээ бир органеллдери да алардан келип чыккан деп болжолдойт. Атап айтканда, кеп пластиддер жана митохондриялар жөнүндө болуп жатат.
Көптөгөн прокариоттор биотехнологияда дарыларды, антибиотиктерди, ферменттерди, гормондорду, жер семирткичтерди, гербициддерди өндүрүү үчүн колдонулат. Адам көптөн бери пайдалуу касиеттерин колдонуп келетсыр, айран, йогурт, ачытылган азыктарды өндүрүү үчүн сүт кислотасы бактериялары. Бул организмдердин жардамы менен суу объектилерин жана кыртыштарды тазалоо, түрдүү металлдардын рудаларын байытуу ишке ашырылат. Бактериялар адамдын жана көптөгөн жаныбарлардын ичеги микрофлорасын түзөт. Архейлер менен бирге алар көптөгөн заттарды айланышат: азот, темир, күкүрт, суутек.
Ал эми көптөгөн бактериялар өсүмдүктөрдүн жана жаныбарлардын көптөгөн түрлөрүнүн популяциясын жөнгө салуучу коркунучтуу оорулардын козгогучу болуп саналат. Аларга чума, сифилис, холера, күйдүргү, дифтерия кирет.
Ошентип, прокариоттор клеткаларында калыптанган ядросу жок организмдер деп аталат. Алардын генетикалык материалы тегерек ДНК молекуласынан турган нуклеоид менен берилген. Заманбап организмдердин ичинен бактериялар жана археялар прокариотторго таандык.
