Keçmişin görkəmli alimlərindən ibarət bütöv bir qalaktika - Robert Huk, Entoni van Leuvenhuk, Teodor Şvann, Matias Şleyden təbiətşünaslıq sahəsindəki kəşfləri ilə təbiətşünaslığın ən mühüm qolunun formalaşmasına zəmin yaratdılar. müasir biologiya elmi - sitologiya. Yer üzündə həyatın elementar daşıyıcısı olan hüceyrənin quruluşunu və xassələrini öyrənir. Hüceyrə elminin inkişafı nəticəsində əldə edilən fundamental biliklər tədqiqatçıları genetika, molekulyar biologiya və biokimya kimi elm sahələri yaratmağa ruhlandırıb.
Onlarda edilən elmi kəşflər planetin simasını tamamilə dəyişdi və klonların, geni dəyişdirilmiş orqanizmlərin və süni intellektin yaranmasına səbəb oldu. Məqaləmiz sitoloji təcrübələrin əsas üsullarını anlamağa və hüceyrələrin strukturunu və funksiyalarını öyrənməyə kömək edəcək.
Hüceyrə necə öyrənilir
500 il əvvəl olduğu kimi, işıq mikroskopu hüceyrənin quruluşunu və xassələrini öyrənməyə kömək edən əsas alətdir. Əlbəttə ki, onun görünüşü və optikxüsusiyyətləri 16-cı əsrin ortalarında ata və oğul Janssens və ya Robert Huk tərəfindən yaradılmış ilk mikroskoplarla müqayisə edilə bilməz. Müasir işıq mikroskoplarının həlledici gücü hüceyrə strukturlarının ölçüsünü 3000 dəfə artırır. Raster skanerləri bakteriya və ya viruslar kimi submikroskopik obyektlərin şəkillərini çəkə bilər, sonuncular o qədər kiçikdir ki, hətta hüceyrə deyillər. Sitologiyada, etiketlənmiş atomlar üsulu, həmçinin hüceyrələrin in vivo öyrənilməsi fəal şəkildə istifadə olunur, bunun sayəsində hüceyrə proseslərinin xüsusiyyətləri aydınlaşdırılır.
Sentrifuqa
Hüceyrə məzmununu fraksiyalara ayırmaq və hüceyrənin xassələrini və funksiyalarını öyrənmək üçün sitologiya sentrifuqadan istifadə edir. P altaryuyan maşınlarda eyni adlı hissə ilə eyni prinsiplə işləyir. Mərkəzdənqaçma sürətləndirilməsi yaradaraq, cihaz hüceyrə süspansiyonunu sürətləndirir və orqanoidlər müxtəlif sıxlıqlara malik olduğundan onlar təbəqələrdə yerləşirlər. Aşağıda nüvələr, mitoxondriyalar və ya plastidlər kimi böyük hissələr, sentrifuqanın distillə torunun yuxarı ucluqlarında isə sitoskeletonun mikrofilamentləri, ribosomlar və peroksisomlar yerləşir. Yaranan təbəqələr ayrılır, ona görə də orqanoidlərin biokimyəvi tərkibinin xüsusiyyətlərini öyrənmək daha rahatdır.
Bitkilərin hüceyrə quruluşu
Bitki hüceyrəsinin xüsusiyyətləri bir çox cəhətdən heyvan hüceyrələrinin funksiyalarına bənzəyir. Bununla belə, hətta məktəbli, bitki, heyvan və ya insan hüceyrələrinin sabit preparatlarını mikroskopun göz qapaqları vasitəsilə yoxlayaraq, fərq xüsusiyyətlərini tapacaqdır. Həndəsidirdüzgün konturlar, bitki hüceyrələrinə xas olan sıx selüloz membranının və böyük vakuolların olması. Avtotrof orqanizmlər qrupundakı bitkiləri tamamilə fərqləndirən daha bir fərq, sitoplazmada aydın görünən oval yaşıl cisimlərin olmasıdır. Bunlar xloroplastlardır - bitkilərin vizit kartı. Axı, işıq enerjisini tutmaq, onu ATP-nin makroergik bağlarının enerjisinə çevirmək, həmçinin üzvi birləşmələr yaratmaq: nişasta, zülallar və yağlar. Beləliklə, fotosintez bitki hüceyrəsinin avtotrof xüsusiyyətlərini müəyyən edir.
Trofik maddələrin müstəqil sintezi
Gəlin, görkəmli rus alimi K. A. Timiryazevin fikrincə, bitkilərin təkamüldə kosmik rol oynaması prosesi üzərində dayanaq. Yer kürəsində xlorella və ya xlamidomona kimi təkhüceyrəli yosunlardan tutmuş, hündürlüyü 115 metrə çatan nəhəng ağaclara - sekvoyalara qədər təxminən 350 min bitki növü mövcuddur. Onların hamısı karbon qazını udur, onu qlükoza, amin turşuları, qliserin və yağ turşularına çevirir. Bu maddələr yalnız bitkinin özü üçün qida deyil, həm də heterotroflar adlanan orqanizmlər tərəfindən istifadə olunur: göbələklər, heyvanlar və insanlar. Bitki hüceyrələrinin üzvi birləşmələri sintez etmək və həyati vacib maddə - oksigen yaratmaq qabiliyyəti kimi xüsusiyyətləri avtotrofların Yer kürəsində həyat üçün müstəsna rolu faktını təsdiqləyir.
Plastidlərin təsnifatı
Çiçək açan güllərin və ya payız meşəsinin ekstravaqanzasını düşünərək biganə qalmaq çətindir. Bitkilərin rəngi yalnız bitki hüceyrələri üçün xarakterik olan xüsusi orqanoidlərə - plastidlərə bağlıdır. Onların tərkibində xüsusi piqmentlərin olmasının maddələr mübadiləsində xloroplastların, xromoplastların və leykoplastların funksiyalarına təsir etdiyini iddia etmək olar. Yaşıl piqment xlorofilini ehtiva edən orqanellər hüceyrənin vacib xüsusiyyətlərini təyin edir və fotosintez prosesindən məsuldur. Onlar həmçinin xromoplastlara çevrilə bilirlər. Biz bu fenomeni, məsələn, payızda, ağacların yaşıl yarpaqları qızılı, bənövşəyi və ya qırmızı rəngə çevrildikdə müşahidə edirik. Leykoplastlar xromoplastlara çevrilə bilər, məsələn, südlü pomidorlar narıncı və ya qırmızıya qədər yetişir. Onlar həmçinin xloroplastlara keçə bilirlər, məsələn, kartof kök yumrularının qabığında yaşıl rəngin görünməsi uzun müddət işıqda saxlandıqda baş verir.
Bitki toxumasının əmələ gəlməsi mexanizmi
Yüksək bitki hüceyrələrinin fərqləndirici xüsusiyyətlərindən biri sərt və möhkəm qabığın olmasıdır. Tərkibində adətən sellüloza, liqnin və ya pektin makromolekulları olur. Sabitlik və sıxılmaya və digər mexaniki deformasiyalara qarşı müqavimət bitki toxumalarını ağır yüklərə tab gətirə bilən ən sərt təbii strukturlar qrupuna ayırır (məsələn, ağacın xüsusiyyətlərini xatırlayın). Hüceyrələri arasında, elastik iplər kimi onları bir-birinə bağlayan membranlardakı deliklərdən keçən çoxlu sitoplazmatik zəncirlər yaranır.öz aralarında. Buna görə də möhkəmlik və sərtlik bitki orqanizminin hüceyrəsinin əsas xüsusiyyətləridir.
Plazmoliz və deplazmoliz
Plazmoliz fenomeninə görə suyun, mineral duzların və fitohormonların hərəkətindən məsul olan perforasiya edilmiş divarların olması aşkar edilə bilər. Bitki hüceyrəsini hipertonik şoran həllinə qoyun. Onun sitoplazmasından su xaricə yayılacaq və mikroskop altında hialoplazmanın parietal təbəqəsinin aşınma prosesini görəcəyik. Hüceyrə kiçilir, həcmi azalır, yəni. plazmoliz baş verir. Bir şüşə slaydın üzərinə bir neçə damcı su əlavə edərək və hüceyrənin sitoplazmasında olduğundan daha aşağı məhlul konsentrasiyası yaratmaqla orijinal formanı qaytara bilərsiniz. H2O molekulları qabıqdakı məsamələrdən içəri daxil olacaq, hüceyrənin həcmi və hüceyrədaxili təzyiqi artacaq. Bu proses deplazmoliz adlanırdı.
Heyvan hüceyrələrinin spesifik quruluşu və funksiyaları
Sitoplazmada xloroplastların olmaması, xarici qabıqdan məhrum nazik membranlar, əsasən həzm və ya ifrazat funksiyalarını yerinə yetirən kiçik vakuollar - bütün bunlar heyvan və insan hüceyrələrinə aiddir. Onların müxtəlif görünüşü və heterotrof qidalanma vərdişləri digər fərqləndirici xüsusiyyətdir.
Ayrı-ayrı orqanizmlər olan və ya toxumaların bir hissəsi olan bir çox hüceyrə aktiv hərəkət etmək qabiliyyətinə malikdir. Bunlar məməlilərin faqositləri və spermatozoidləri, amöba, infuzoriya-ayaqqabı və s. Heyvan hüceyrələri supramembran kompleksi - qlikokaliks hesabına toxumalara birləşir. Oqlikolipidlərdən və karbohidratlarla əlaqəli zülallardan ibarətdir və yapışmanı təşviq edir - hüceyrə membranlarının bir-birinə yapışması, toxumanın meydana gəlməsinə səbəb olur. Qlikokaliksdə hüceyrədənkənar həzm də baş verir. Qidalanmanın heterotrofik yolu hüceyrələrdə sitoplazmanın məcburi tək membranlı strukturu olan Qolji aparatında əmələ gələn xüsusi orqanellərdə - lizosomlarda cəmlənmiş həzm fermentlərinin bütün arsenalının mövcudluğunu müəyyən edir.
Heyvan hüceyrələrində bu orqanoid ümumi kanallar və sisternlər şəbəkəsi ilə təmsil olunur, bitkilərdə isə çoxsaylı fərqli struktur vahidləri kimi görünür. Həm bitki, həm də heyvan somatik hüceyrələri mitozla, gametlər isə meiozla bölünür.
Beləliklə, müəyyən etdik ki, müxtəlif canlı orqanizm qruplarının hüceyrələrinin xüsusiyyətləri orqanellələrin mikroskopik quruluşunun xüsusiyyətlərindən və funksiyalarından asılı olacaq.
