Hüceyrə canlı maddənin təşkili səviyyəsi, bütün canlıların əsas xüsusiyyətlərinə malik müstəqil biosistemdir. Beləliklə, inkişaf edə, çoxalda, hərəkət edə, uyğunlaşa və dəyişə bilər. Bundan əlavə, istənilən hüceyrələr maddələr mübadiləsi, spesifik quruluş, strukturların və funksiyaların nizamlılığı ilə xarakterizə olunur.
Hüceyrələri öyrənən elm sitologiyadır. Onun mövzusu çoxhüceyrəli heyvan və bitkilərin struktur vahidləri, birhüceyrəli orqanizmlər - bakteriyalar, sadələr və yosunlar, yalnız bir hüceyrədən ibarətdir.
Canlı orqanizmlərin struktur vahidlərinin ümumi təşkilindən danışırıqsa, onlar qabıqdan və nüvəli nüvədən ibarətdir. Bunlara həmçinin hüceyrə orqanoidləri, sitoplazma daxildir. Bu günə qədər müxtəlif tədqiqat üsulları yüksək səviyyədə inkişaf etdirilmişdir, lakin mikroskopiya aparıcı mövqe tutur ki, bu da hüceyrələrin strukturunu öyrənməyə və onun əsas struktur elementlərini tədqiq etməyə imkan verir.
Orqanoid nədir?
Organoidlər (onlara orqanoidlər də deyilir) istənilən hüceyrənin daimi tərkib elementləridir.onu tamamlamaq və müəyyən funksiyaları yerinə yetirmək. Bunlar onu davam etdirmək üçün vacib olan strukturlardır.
Orqanoidlərə nüvə, lizosomlar, endoplazmatik retikulum və Qolci kompleksi, vakuollar və veziküllər, mitoxondriyalar, ribosomlar və hüceyrə mərkəzi (centrosom) daxildir. Bura həm də hüceyrənin sitoskeletini (mikrotubullar və mikrofilamentlər), melanosomlar təşkil edən strukturlar daxildir. Ayrı-ayrılıqda hərəkət orqanoidlərini ayırmaq lazımdır. Bunlar kirpiklər, bayraqlar, miofibrillər və psevdopodlardır.
Bütün bu strukturlar bir-birinə bağlıdır və hüceyrələrin koordinasiyalı fəaliyyətini təmin edir. Buna görə də sual: "Organoid nədir?" - deyə bilərsiniz ki, bu, çoxhüceyrəli orqanizmin orqanına bərabər tutula bilən komponentdir.
Orqanoidlərin təsnifatı
Hüceyrələr ölçüsü və forması, həmçinin funksiyaları ilə fərqlənir, lakin eyni zamanda oxşar kimyəvi quruluşa və vahid təşkil prinsipinə malikdir. Eyni zamanda, orqanoidin nə olduğu və hansı strukturlardan ibarət olduğu sualı kifayət qədər mübahisəlidir. Məsələn, lizosomlar və ya vakuollar bəzən hüceyrə orqanoidləri kimi təsnif edilmir.
Bu hüceyrə komponentlərinin təsnifatı haqqında danışsaq, onda qeyri-membran və membran orqanoidləri fərqləndirilir. Qeyri-membran - bu hüceyrə mərkəzi və ribosomlardır. Hərəkət orqanoidlərində (mikrotubullar və mikrofilamentlər) də membran yoxdur.
Membran orqanoidlərinin quruluşu bioloji membranın olmasına əsaslanır. Tək membranlı və iki membranlı orqanoidlər tək quruluşlu bir qabığa malikdir, bunlardan ibarətdir.fosfolipidlərin və protein molekullarının ikiqat qatı. Sitoplazmanı xarici mühitdən ayırır, hüceyrənin formasını saxlamağa kömək edir. Bitki hüceyrələrində membrandan əlavə hüceyrə divarı adlanan xarici selüloz membranının da olduğunu xatırlamaq lazımdır. O, köməkçi funksiyanı yerinə yetirir.
Membran orqanoidlərinə EPS, lizosomlar və mitoxondriyalar, həmçinin lizosomlar və plastidlər daxildir. Onların membranları yalnız zülal dəstində fərqlənə bilər.
Əgər orqanoidlərin funksional qabiliyyətindən danışırıqsa, onda onların bəziləri müəyyən maddələri sintez edə bilirlər. Beləliklə, sintezin vacib orqanoidləri ATP-nin əmələ gəldiyi mitoxondriyalardır. Ribosomlar, plastidlər (xloroplastlar) və kobud endoplazmatik retikulum zülalların sintezindən, hamar ER lipidlərin və karbohidratların sintezindən məsuldur.
Orqanoidlərin quruluşunu və funksiyalarını daha ətraflı nəzərdən keçirək.
Core
Bu orqanoid son dərəcə vacibdir, çünki çıxarıldıqda hüceyrələr fəaliyyətini dayandırır və ölür.
Nüvə ikiqat membrana malikdir, içərisində çoxlu məsamələr var. Onların köməyi ilə endoplazmatik retikulum və sitoplazma ilə sıx bağlıdır. Bu orqanoid zülal və DNT kompleksi olan xromatin - xromosomları ehtiva edir. Bunu nəzərə alaraq deyə bilərik ki, genomun əsas hissəsinin saxlanmasına cavabdeh orqanoid olan nüvədir.
Nüvənin maye hissəsinə karioplazma deyilir. Nüvənin strukturlarının həyati fəaliyyətinin məhsullarını ehtiva edir. Ən sıx zona ribosomların, kompleks zülalların və zülalların yerləşdiyi nüvədirRNT, həmçinin kalium, maqnezium, sink, dəmir və kalsium fosfatları. Nükleolus hüceyrə bölünməzdən əvvəl yox olur və bu prosesin son mərhələlərində yenidən əmələ gəlir.
Endoplazmatik retikulum (retikulum)
EPS tək membranlı orqanoiddir. Hüceyrənin həcminin yarısını tutur və bir-biri ilə, həmçinin sitoplazmatik membran və nüvənin xarici qabığı ilə birləşən boru və sisternalardan ibarətdir. Bu orqanoidin membranı plazmalemma ilə eyni quruluşa malikdir. Bu struktur ayrılmazdır və sitoplazmaya açılmır.
Endoplazmatik retikulum hamar və dənəvərdir (kobud). Ribosomlar zülal sintezinin baş verdiyi dənəvər ER-nin daxili qabığında yerləşir. Hamar endoplazmatik retikulumun səthində ribosomlar yoxdur, lakin burada karbohidrat və yağ sintezi baş verir.
Endoplazmatik retikulumda əmələ gələn bütün maddələr borucuqlar və borular sistemi vasitəsilə təyinat yerlərinə daşınır, burada toplanır və sonradan müxtəlif biokimyəvi proseslərdə istifadə olunur.
EPS-nin sintez qabiliyyətini nəzərə alaraq, kobud retikulum əsas funksiyası zülalların əmələ gəlməsi olan hüceyrələrdə, hamar retikulum isə karbohidrat və yağları sintez edən hüceyrələrdə yerləşir. Bundan əlavə, hüceyrələrin və ya bütövlükdə orqanizmin normal fəaliyyəti üçün zəruri olan kalsium ionları hamar retikulumda toplanır.
Onu da qeyd etmək lazımdır ki, ER Qolji aparatının əmələ gəldiyi yerdir.
Lizosomlar, onların funksiyaları
Lizosomlar hüceyrə orqanoidləridir,hidrolitik və həzm fermentləri (proteazlar, lipazlar və nukleazlar) olan tək membranlı yuvarlaq formalı kisələrlə təmsil olunur. Lizosomların tərkibi asidik mühitlə xarakterizə olunur. Bu formasiyaların membranları onları sitoplazmadan təcrid edir, hüceyrələrin digər struktur komponentlərinin məhv edilməsinin qarşısını alır. Lizosomun fermentləri sitoplazmaya buraxıldıqda hüceyrə özünü məhv edir - avtoliz.
Qeyd etmək lazımdır ki, fermentlər ilk növbədə kobud endoplazmatik retikulumda sintez olunur, bundan sonra onlar Qolji aparatına keçirlər. Burada onlar modifikasiyaya məruz qalır, membran veziküllərinə yığılır və hüceyrənin müstəqil komponentlərinə - birincili və ikincili olan lizosomlara çevrilərək ayrılmağa başlayırlar.
İlkin lizosomlar Qolji aparatından ayrılan strukturlardır, ikincili (həzm vakuolları) isə ilkin lizosomların və endositik vakuolların birləşməsi nəticəsində əmələ gələnlərdir.
Bu quruluşu və təşkili nəzərə alaraq lizosomların əsas funksiyalarını ayırd edə bilərik:
- hüceyrə daxilində müxtəlif maddələrin həzm edilməsi;
- ehtiyac olmayan hüceyrə strukturlarının məhv edilməsi;
- hüceyrənin yenidən təşkili proseslərində iştirak.
Vakuollar
Vakuollar su və orada həll olunmuş üzvi və qeyri-üzvi birləşmələrin anbarı olan tək membranlı sferik orqanellələrdir. Bu strukturların formalaşmasında Qolji aparatı və EPS iştirak edir.
Heyvan hüceyrəsində vakuollarKiçik. Onlar kiçikdir və həcmin 5% -dən çoxunu tutmur. Onların əsas rolu maddələrin hüceyrə boyunca daşınmasını təmin etməkdir.
Bitki hüceyrəsinin vakuolları böyükdür və həcmin 90%-ni tutur. Yetkin bir hüceyrədə mərkəzi mövqe tutan yalnız bir vakuol var. Onun membranına tonoplast, tərkibinə isə hüceyrə şirəsi deyilir. Bitki vakuollarının əsas funksiyaları hüceyrə membranının gərginliyini, müxtəlif birləşmələrin və hüceyrənin tullantı məhsullarının yığılmasını təmin etməkdir. Bundan əlavə, bu bitki hüceyrə orqanoidləri fotosintez prosesi üçün lazım olan suyu təmin edir.
Hüceyrə şirəsinin tərkibindən danışsaq, o zaman onun tərkibinə aşağıdakı maddələr daxildir:
- ehtiyat - üzvi turşular, karbohidratlar və zülallar, fərdi amin turşuları;
- hüceyrələrin həyatı boyu əmələ gələn və onlarda toplanan birləşmələr (alkaloidlər, taninlər və fenollar);
- fitonsidlər və fitohormonlar;
- piqmentlər, onların sayəsində meyvələr, köklər və çiçək ləçəkləri uyğun rəngdə boyanır.
Golgi kompleksi
"Qolgi aparatı" adlanan orqanoidlərin quruluşu olduqca sadədir. Bitki hüceyrələrində onlar pərdəsi olan ayrı cisimlərə bənzəyirlər, heyvan hüceyrələrində isə sisternalar, borular və sidik kisələri ilə təmsil olunurlar. Golgi kompleksinin struktur vahidi diktiosomdur, o, 4-6 "çən" yığını və onlardan ayrılan və hüceyrədaxili nəqliyyat sistemi olan kiçik veziküllər ilə təmsil olunur və həm də lizosomların mənbəyi kimi xidmət edə bilər. Diktiosomların sayı birdən bir neçəyə qədər dəyişə biləryüzlərlə.
Qolgi kompleksi adətən nüvənin yaxınlığında yerləşir. Heyvan hüceyrələrində - hüceyrə mərkəzinin yaxınlığında. Bu orqanoidlərin əsas funksiyaları aşağıdakılardır:
- zülalların, lipidlərin və saxaridlərin ifrazı və yığılması;
- Golgi kompleksinə daxil olan üzvi birləşmələrin modifikasiyası;
- bu orqanoid lizosomların əmələ gəldiyi yerdir.
Qeyd etmək lazımdır ki, ER, lizosomlar, vakuollar və Qolji aparatı birlikdə hüceyrəni müvafiq funksiyaları olan ayrı-ayrı bölmələrə ayıran boru-vakuol sistemi təşkil edir. Bundan əlavə, bu sistem membranların daimi yenilənməsini təmin edir.
Mitoxondriya hüceyrənin enerji stansiyalarıdır
Mitoxondriyalar ATP sintez edən çubuqşəkilli, sferik və ya filamentvari formalı iki membranlı orqanoidlərdir. Onların hamar bir xarici səthi və cristae adlanan çoxsaylı qıvrımları olan daxili membranı var. Qeyd etmək lazımdır ki, mitoxondriyadakı kristalların sayı hüceyrənin enerji tələbatından asılı olaraq dəyişə bilər. Məhz daxili membranda adenozin trifosfat sintez edən çoxsaylı ferment kompleksləri cəmləşmişdir. Burada kimyəvi bağların enerjisi ATP-nin makroergik rabitələrinə çevrilir. Bundan əlavə, mitoxondriyalar yığılan və böyümə və sintez üçün istifadə olunan enerjinin ayrılması ilə yağ turşularını və karbohidratları parçalayır.
Bu orqanoidlərin daxili mühitinə matris deyilir. Odurdairəvi DNT və RNT, kiçik ribosomları ehtiva edir. Maraqlıdır ki, mitoxondriyalar yarı muxtar orqanoidlərdir, çünki onlar hüceyrənin fəaliyyətindən asılıdırlar, lakin eyni zamanda müəyyən müstəqilliyi saxlaya bilirlər. Beləliklə, onlar öz zülallarını və fermentlərini sintez edə bilirlər, həmçinin özləri çoxalırlar.
Mitoxondrilərin aerob prokaryotik orqanizmlərin ev sahibi hüceyrəyə daxil olması zamanı yarandığı və bunun da spesifik simbiotik kompleksin yaranmasına səbəb olduğu güman edilir. Beləliklə, mitoxondrial DNT müasir bakteriyaların DNT-si ilə eyni quruluşa malikdir və həm mitoxondrilərdə, həm də bakteriyalarda zülal sintezi eyni antibiotiklər tərəfindən maneə törədilir.
Plastidlər - bitki hüceyrə orqanoidləri
Plastidlər kifayət qədər böyük orqanoidlərdir. Onlar yalnız bitki hüceyrələrində olur və prekursorlardan - proplastidlərdən əmələ gəlir, tərkibində DNT var. Bu orqanoidlər maddələr mübadiləsində mühüm rol oynayır və sitoplazmadan qoşa membranla ayrılır. Bundan əlavə, onlar daxili membranların nizamlı sistemini təşkil edə bilərlər.
Plastidlər üç növdür:
- Xloroplastlar üzvi birləşmələr və sərbəst oksigen istehsal edən fotosintezdən məsul olan ən çoxsaylı plastidlərdir. Bu strukturlar mürəkkəb quruluşa malikdir və sitoplazmada işıq mənbəyinə doğru hərəkət edə bilirlər. Xloroplastların tərkibində olan əsas maddə bitkilərin günəş enerjisindən istifadə edə biləcəyi xlorofildir. Qeyd etmək lazımdır ki, xloroplastlar, mitoxondriyalar kimi, yarı avtonom strukturlardır, çünki onlarmüstəqil bölünməsi və öz zülallarının sintezi.
- Leykoplastlar işığa məruz qaldıqda xloroplasta çevrilən rəngsiz plastidlərdir. Bu hüceyrə komponentlərində fermentlər var. Onların köməyi ilə qlükoza çevrilir və nişasta taxılları şəklində yığılır. Bəzi bitkilərdə bu plastidlər lipidləri və ya zülalları kristallar və amorf cisimlər şəklində toplamaq qabiliyyətinə malikdir. Ən çox leykoplastlar bitkilərin yer altı orqanlarının hüceyrələrində cəmləşmişdir.
- Xromoplastlar digər iki növ plastidin törəmələridir. Onlar qırmızı, sarı və ya narıncı olan karotenoidləri (xlorofilin məhv edilməsi zamanı) əmələ gətirirlər. Xromoplastlar plastidin çevrilməsinin son mərhələsidir. Onların əksəriyyəti meyvələrdə, ləçəklərdə və payız yarpaqlarındadır.
Ribosome
Ribosom adlanan orqanoid nədir? Ribosomlara iki fraqmentdən (kiçik və böyük subunitlər) ibarət qeyri-membran orqanoidlər deyilir. Onların diametri təxminən 20 nm-dir. Onlar bütün növ hüceyrələrdə olur. Bunlar heyvan və bitki hüceyrələrinin orqanoidləri, bakteriyalardır. Bu strukturlar nüvədə əmələ gəlir, bundan sonra sitoplazmaya keçir, burada sərbəst şəkildə yerləşdirilir və ya EPS-ə bağlanır. Sintezləşdirmə xüsusiyyətlərindən asılı olaraq ribosomlar tək fəaliyyət göstərir və ya komplekslər halında birləşərək poliribosomlar əmələ gətirir. Bu halda, bu qeyri-membran orqanellər bir xəbərçi RNT molekulu ilə bağlanır.
Ribosomda onun çərçivəsini təşkil edən 4 rRNT molekulu, həmçinin müxtəlif zülallar var. Bu orqanoidin əsas vəzifəsi zülal sintezində ilk addım olan polipeptid zəncirini yığmaqdır. Endoplazmatik retikulumun ribosomları tərəfindən əmələ gələn zülallar bütün orqanizm tərəfindən istifadə edilə bilər. Fərdi hüceyrənin ehtiyacları üçün zülallar sitoplazmada yerləşən ribosomlar tərəfindən sintez olunur. Qeyd etmək lazımdır ki, ribosomlar mitoxondriya və plastidlərdə də olur.
Hüceyrənin sitoskeleti
Hüceyrə sitoskeleti mikrotubullar və mikrofilamentlərdən əmələ gəlir. Mikrotubullar diametri 24 nm olan silindrik formasiyalardır. Onların uzunluğu 100 µm-1 mm-dir. Əsas komponent tubulin adlı bir proteindir. O, büzülmə qabiliyyətinə malik deyil və kolxisin tərəfindən məhv edilə bilər. Mikrotubullar hialoplazmada yerləşir və aşağıdakı funksiyaları yerinə yetirirlər:
- qəfəsin elastik, lakin eyni zamanda möhkəm çərçivəsini yaradın ki, bu da onun formasını saxlamağa imkan verir;
- hüceyrə xromosomlarının paylanması prosesində iştirak edir;
- orqanoidlərin hərəkətini təmin edir;
- hüceyrə mərkəzində, həmçinin flagella və kirpiklərdə var.
Mikrofilamentlər plazma membranının altında yerləşən və protein aktindən və ya miozindən ibarət olan filamentlərdir. Onlar büzülərək sitoplazmanın hərəkətinə və ya hüceyrə membranının çıxmasına səbəb ola bilər. Bundan əlavə, bu komponentlər hüceyrə bölünməsi zamanı daralmanın əmələ gəlməsində iştirak edir.
Hüceyrə mərkəzi (centrosom)
Bu orqanoid 2 sentriol və bir sentrosferdən ibarətdir. Silindrik sentriol. Onun divarları çarpaz bağlantılar vasitəsilə bir-biri ilə birləşən üç mikrotubuldan ibarətdir. Sentriollar bir-birinə düz bucaq altında cüt-cüt düzülür. Qeyd etmək lazımdır ki, ali bitkilərin hüceyrələrində bu orqanoidlər yoxdur.
Hüceyrə mərkəzinin əsas rolu hüceyrə bölünməsi zamanı xromosomların bərabər paylanmasını təmin etməkdir. O, həm də hüceyrə skeletinin təşkili mərkəzidir.
Hərəkət orqanları
Hərəkət orqanoidlərinə kirpiklər, həmçinin flagella daxildir. Bunlar tük şəklində olan kiçik böyümələrdir. Bayraqcıqda 20 mikrotubul var. Onun əsası sitoplazmada yerləşir və bazal gövdə adlanır. Bayraqcığın uzunluğu 100 µm və ya daha çoxdur. Yalnız 10-20 mikron ölçüsündə olan flagellalara kirpiklər deyilir. Mikrotubullar sürüşdükdə, kirpiklər və flagellalar salına bilir və hüceyrənin özünün hərəkətinə səbəb olur. Sitoplazmada miyofibril adlanan kontraktil fibrillər ola bilər - bunlar heyvan hüceyrəsinin orqanoidləridir. Miofibrillər, bir qayda olaraq, miyositlərdə - əzələ toxuması hüceyrələrində, eləcə də ürək hüceyrələrində yerləşir. Onlar daha kiçik liflərdən (protofibrillərdən) ibarətdir.
Qeyd etmək lazımdır ki, miofibril dəstələri tünd liflərdən ibarətdir - bunlar anizotrop disklər, eləcə də işıqlı sahələrdir - bunlar izotrop disklərdir. Miyofibrilin struktur vahidi sarkomerdir. Bu, aktin və miyozin filamentləri olan anizotrop və izotrop disklər arasındakı sahədir. Onlar sürüşdükdə sarkomer büzülür, bu da bütün əzələ lifinin hərəkətinə gətirib çıxarır. Atbu, ATP və kalsium ionlarının enerjisindən istifadə edir.
Heyvanların protozoa və spermatozoidləri flagellaların köməyi ilə hərəkət edir. Kirpiklər ayaqqabıların hərəkət orqanıdır. Heyvanlarda və insanlarda onlar tənəffüs yollarını əhatə edir və toz kimi kiçik bərk hissəciklərdən xilas olmağa kömək edir. Bundan əlavə, amöboid hərəkəti təmin edən və bir çox birhüceyrəli və heyvan hüceyrələrinin (məsələn, leykositlərin) elementləri olan psevdopodlar da var.
Bitkilərin çoxu kosmosda hərəkət edə bilməz. Onların hərəkətləri böyümə, yarpaq hərəkətləri və hüceyrələrin sitoplazmasının axınındakı dəyişikliklərdir.
Nəticə
Hüceyrələrin müxtəlifliyinə baxmayaraq, onların hamısı oxşar quruluşa və quruluşa malikdir. Orqanoidlərin quruluşu və funksiyaları eyni xassələrlə xarakterizə olunur, həm fərdi hüceyrənin, həm də bütün orqanizmin normal fəaliyyətini təmin edir.
Bu nümunə aşağıdakı kimi ifadə edilə bilər.
Cədvəl "Eukaryotik hüceyrələrin orqanoidləri"
Organoid |
Bitki hüceyrəsi |
Heyvan qəfəsi |
Əsas Funksiyalar |
| core | DNT saxlama, RNT transkripsiyası və zülal sintezi | ||
| endoplazmatik retikulum | zülalların, lipidlərin və karbohidratların sintezi, kalsium ionlarının yığılması, Qolji kompleksinin əmələ gəlməsi | ||
| mitoxondriya | ATP-nin, öz fermentlərinin və zülallarının sintezi | ||
| plastidlər | yox | fotosintezdə iştirak, nişasta, lipidlər, zülallar, karotenoidlərin yığılması | |
| ribosomlar | polipeptid zəncirinin toplanması (protein sintezi) | ||
| mikrotubullar və mikrofilamentlər | hüceyrənin müəyyən formasını saxlamağa imkan verir, hüceyrə mərkəzinin, kirpiklərin və bayraqların ayrılmaz hissəsidir, orqanoidlərin hərəkətini təmin edir | ||
| lizosomlar | hüceyrə daxilində maddələrin həzm edilməsi, onun lazımsız strukturlarının məhv edilməsi, hüceyrənin yenidən qurulmasında iştirak, autoliz | ||
| böyük mərkəzi vakuol | yox | hüceyrə membranında gərginliyi təmin edir, hüceyrənin qida və tullantı məhsullarını, fitonsidləri və fitohormonları, həmçinin piqmentləri toplayır, su anbarıdır | |
| Golgi kompleksi | zülalları, lipidləri və karbohidratları ifraz edir və toplayır, hüceyrəyə daxil olan qida maddələrini dəyişdirir,lizosomların əmələ gəlməsindən məsuldur | ||
| hüceyrə mərkəzi | var, ali bitkilər istisna olmaqla | sitoskeletin təşkilinin mərkəzidir, hüceyrə bölünməsi zamanı xromosomların vahid divergensiyasını təmin edir | |
| myofibrils | yox | əzələ daralmasını təmin edin |
Nəticə çıxarsaq, deyə bilərik ki, heyvan və bitki hüceyrəsi arasında kiçik fərqlər var. Eyni zamanda, orqanoidlərin funksional xüsusiyyətləri və quruluşu (yuxarıdakı cədvəl bunu təsdiqləyir) ümumi təşkili prinsipinə malikdir. Hüceyrə ahəngdar və ayrılmaz bir sistem kimi fəaliyyət göstərir. Eyni zamanda, orqanoidlərin funksiyaları bir-birinə bağlıdır və hüceyrənin həyati fəaliyyətinin optimal işləməsinə və saxlanmasına yönəldilmişdir.
