ნებისმიერი ორგანიზმის თითოეულ უჯრედს აქვს რთული სტრუქტურა, რომელიც მოიცავს მრავალ კომპონენტს.
მოკლე ინფორმაცია უჯრედის სტრუქტურის შესახებ
შედგება მემბრანისგან, ციტოპლაზმისგან, მათში განლაგებული ორგანელებისგან, ასევე ბირთვისგან (გარდა პროკარიოტებისა), რომელშიც განლაგებულია დნმ-ის მოლეკულები. გარდა ამისა, მემბრანის ზემოთ არის დამატებითი დამცავი სტრუქტურა. ცხოველურ უჯრედებში ეს არის გლიკოკალიქსი, ყველა დანარჩენში ეს არის უჯრედის კედელი. მცენარეებში შედგება ცელულოზისგან, სოკოებში - ქიტინისგან, ბაქტერიებში - მურეინისგან. მემბრანა შედგება სამი ფენისგან: ორი ფოსფოლიპიდი და მათ შორის ცილა.
აქვს ფორები, რომლის მეშვეობითაც ხდება ნივთიერებების გადატანა შიგნით და გარეთ. თითოეულ ფორასთან არის სპეციალური სატრანსპორტო ცილები, რომლებიც მხოლოდ გარკვეულ ნივთიერებებს უჯრედში შეღწევის საშუალებას აძლევს. ცხოველური უჯრედის ორგანელებია:
- მიტოქონდრია, რომელიც მოქმედებს როგორც ერთგვარი "ელექტროსადგური" (მათში ხდება უჯრედული სუნთქვის და ენერგიის სინთეზის პროცესი);
- ლიზოსომები, რომლებიც შეიცავს მეტაბოლიზმის სპეციალურ ფერმენტებს;
- გოლგის კომპლექსი, შექმნილია გარკვეული ნივთიერებების შესანახად და მოდიფიცირებისთვის;
- ენდოპლაზმური ბადე, რომელიცსაჭიროა ქიმიური ნაერთების ტრანსპორტირებისთვის;
- ცენტროსომა, რომელიც შედგება ორი ცენტრიოლისაგან, რომლებიც მონაწილეობენ გაყოფის პროცესში;
- ნუკლეოლი, რომელიც არეგულირებს მეტაბოლურ პროცესებს და ქმნის ზოგიერთ ორგანელას;
- რიბოზომები, რომლებსაც დეტალურად განვიხილავთ ამ სტატიაში;
- მცენარის უჯრედებს აქვთ დამატებითი ორგანელები: ვაკუოლი, რომელიც საჭიროა არასაჭირო ნივთიერებების დაგროვებისთვის, უჯრედის ძლიერი კედლის გამო მათი ამოღების შეუძლებლობის გამო; პლასტიდები, რომლებიც იყოფა ლეიკოპლასტებად (პასუხისმგებელია საკვები ნივთიერებების ქიმიური ნაერთების შესანახად); ფერადი პიგმენტების შემცველი ქრომოპლასტები; ქლოროპლასტები, რომლებიც შეიცავს ქლოროფილს და სადაც ხდება ფოტოსინთეზი.
რა არის რიბოსომა?
რადგან ამ სტატიაში მასზე ვსაუბრობთ, სავსებით ლოგიკურია ასეთი კითხვის დასმა. რიბოსომა არის ორგანელა, რომელიც შეიძლება განთავსდეს გოლჯის კომპლექსის კედლების გარე მხარეს. ასევე უნდა განვმარტოთ, რომ რიბოსომა არის ორგანელა, რომელიც შეიცავს უჯრედში ძალიან დიდი რაოდენობით. ერთი შეიძლება შეიცავდეს ათ ათასამდე.
სად მდებარეობს ეს ორგანელები?
ასე რომ, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, რიბოსომა არის სტრუქტურა, რომელიც მდებარეობს გოლჯის კომპლექსის კედლებზე. მას ასევე შეუძლია თავისუფლად გადაადგილება ციტოპლაზმაში. მესამე ვარიანტი, სადაც რიბოსომა შეიძლება განთავსდეს, არის უჯრედის მემბრანა. და ის ორგანელები, რომლებიც ამ ადგილას არიან, პრაქტიკულად არ ტოვებენ მას და სტაციონარული არიან.
რიბოსომა - სტრუქტურა
როგორრას ჰგავს ეს ორგანელა? როგორც ჩანს, ტელეფონს აქვს მიმღები. ევკარიოტებისა და პროკარიოტების რიბოსომა შედგება ორი ნაწილისგან, რომელთაგან ერთი უფრო დიდია, მეორე უფრო პატარა. მაგრამ მისი ეს ორი ნაწილი არ ერწყმის ერთმანეთს, როცა ის მშვიდ მდგომარეობაშია. ეს ხდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც უჯრედის რიბოსომა პირდაპირ იწყებს თავისი ფუნქციების შესრულებას. ფუნქციებზე მოგვიანებით ვისაუბრებთ. რიბოსომა, რომლის სტრუქტურა აღწერილია სტატიაში, ასევე შეიცავს მესინჯერ რნმ-ს და გადამტან რნმ-ს. ეს ნივთიერებები აუცილებელია იმისათვის, რომ მათზე დაიწეროს ინფორმაცია უჯრედისთვის საჭირო ცილების შესახებ. რიბოსომას, რომლის სტრუქტურასაც განვიხილავთ, არ აქვს საკუთარი მემბრანა. მისი ქვედანაყოფები (როგორც მის ორ ნახევარს უწოდებენ) არაფრით არ არის დაცული.
რა ფუნქციებს ასრულებს ეს ორგანოიდი უჯრედში?
რაზეც პასუხისმგებელია რიბოსომა არის ცილის სინთეზი. ეს ხდება იმ ინფორმაციის საფუძველზე, რომელიც ჩაწერილია ეგრეთ წოდებულ მესინჯერ რნმ-ზე (რიბონუკლეინის მჟავა). რიბოსომა, რომლის სტრუქტურაც ზემოთ განვიხილეთ, თავის ორ ქვედანაყოფს აერთიანებს მხოლოდ ცილის სინთეზის ხანგრძლივობისთვის - პროცესს, რომელსაც ტრანსლაცია ეწოდება. ამ პროცედურის დროს, სინთეზირებული პოლიპეპტიდური ჯაჭვი მდებარეობს რიბოსომის ორ ქვედანაყოფს შორის.
სად ყალიბდებიან?
რიბოსომა არის ორგანელა, რომელიც იქმნება ბირთვის მიერ. ეს პროცედურა ტარდება ათ ეტაპად, რომლის დროსაც თანდათან ყალიბდება მცირე და დიდი ქვედანაყოფების ცილები.
როგორ წარმოიქმნება ცილები?
პროტეინის ბიოსინთეზი ხდება რამდენიმე ეტაპად. Პირველიარის ამინომჟავების გააქტიურება. სულ ოცი მათგანია და მათი სხვადასხვა მეთოდით კომბინაციით შეგიძლიათ მიიღოთ მილიარდობით სხვადასხვა ცილა. ამ ეტაპზე ამინო ალიკ-ტ-რნმ წარმოიქმნება ამინომჟავებისგან. ეს პროცედურა შეუძლებელია ATP-ის (ადენოზინტრიფოსფორის მჟავა) მონაწილეობის გარეშე. ამ პროცესს ასევე სჭირდება მაგნიუმის კათიონები.
მეორე ეტაპი არის პოლიპეპტიდური ჯაჭვის დაწყება, ანუ რიბოზომის ორი ქვედანაყოფის გაერთიანებისა და მისთვის საჭირო ამინომჟავების მიწოდების პროცესი. ამ პროცესში ასევე მონაწილეობენ მაგნიუმის იონები და GTP (გუანოზინტრიფოსფატი). მესამე სტადიას დრეკადობა ეწოდება. ეს არის უშუალოდ პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზი. ხდება თარგმანის მეთოდით. შეწყვეტა - შემდეგი ეტაპი - არის რიბოსომის ცალკეულ ქვედანაყოფებად დაშლის პროცესი და პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზის თანდათანობით შეწყვეტა. შემდეგ მოდის ბოლო ეტაპი - მეხუთე - დამუშავება. ამ ეტაპზე რთული სტრუქტურები იქმნება ამინომჟავების მარტივი ჯაჭვიდან, რომლებიც უკვე წარმოადგენენ მზა ცილებს. ამ პროცესში ჩართულია სპეციფიკური ფერმენტები, ისევე როგორც კოფაქტორები.
პროტეინის სტრუქტურა
ვინაიდან რიბოსომა, რომლის სტრუქტურა და ფუნქციები ჩვენ გავაანალიზეთ ამ სტატიაში, პასუხისმგებელია ცილების სინთეზზე, მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ მათი სტრუქტურა. იგი არის პირველადი, მეორადი, მესამეული და მეოთხეული. ცილის პირველადი სტრუქტურა არის სპეციფიკური თანმიმდევრობა, რომელშიც განლაგებულია ამინომჟავები, რომლებიც ქმნიან ამ ორგანულ ნაერთს. ცილის მეორადი სტრუქტურა იქმნება პოლიპეპტიდისგანალფა სპირალის ჯაჭვები და ბეტა ნაკეცები. ცილის მესამეული სტრუქტურა უზრუნველყოფს ალფა სპირალისა და ბეტა ნაკეცების გარკვეულ კომბინაციას. მეოთხეული სტრუქტურა შედგება ერთი მაკრომოლეკულური წარმონაქმნის ფორმირებაში. ანუ, ალფა სპირალისა და ბეტა სტრუქტურების კომბინაციები ქმნის გლობულებს ან ფიბრილებს. ამ პრინციპის მიხედვით შეიძლება გამოიყოს ცილების ორი ტიპი - ფიბრილარული და გლობულური.
პირველი არის აქტინი და მიოზინი, საიდანაც წარმოიქმნება კუნთები. ამ უკანასკნელთა მაგალითებია ჰემოგლობინი, იმუნოგლობულინი და სხვა. ფიბრილარული ცილები წააგავს ძაფს, ბოჭკოს. გლობულურიები უფრო ჰგავს ალფა სპირალისა და ბეტა ნაკეცების ნაქსოვს.
რა არის დენატურაცია?
ეს სიტყვა ყველას უნდა გსმენიათ. დენატურაცია არის ცილის სტრუქტურის განადგურების პროცესი - ჯერ მეოთხეული, შემდეგ მესამეული და შემდეგ მეორადი. ზოგიერთ შემთხვევაში, ხდება ცილის პირველადი სტრუქტურის ელიმინაციაც. ეს პროცესი შეიძლება მოხდეს ამ ორგანულ ნივთიერებებზე მაღალი ტემპერატურის ზემოქმედების გამო. ასე რომ, ცილის დენატურაცია შეიძლება შეინიშნოს ქათმის კვერცხის მოხარშვისას. უმეტეს შემთხვევაში, ეს პროცესი შეუქცევადია. ასე რომ, ორმოცდათორმეტ გრადუსზე მაღალ ტემპერატურაზე იწყება ჰემოგლობინის დენატურაცია, ამიტომ მძიმე ჰიპერთერმია სიცოცხლისთვის საშიშია. ცილის დენატურაცია ცალკეულ ნუკლეინის მჟავებამდე შეიძლება შეინიშნოს საჭმლის მონელების დროს, როდესაც ორგანიზმი ფერმენტების დახმარებით ყოფს რთულ ორგანულ ნაერთებს უფრო მარტივ ნაერთებად.
დასკვნა
რიბოზომების როლის გადაჭარბება ძალიან რთულია. ისინი უჯრედის არსებობის საფუძველია. ამ ორგანელების წყალობით, მას შეუძლია შექმნას ცილები, რომლებიც მას სჭირდება მრავალფეროვანი ფუნქციებისთვის. რიბოზომების მიერ წარმოქმნილ ორგანულ ნაერთებს შეუძლიათ შეასრულონ დამცავი როლი, სატრანსპორტო როლი, კატალიზატორი, უჯრედის სამშენებლო მასალა, ფერმენტული, მარეგულირებელი როლი (ბევრ ჰორმონს აქვს ცილოვანი სტრუქტურა). აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ რიბოსომები ასრულებენ ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან ფუნქციას უჯრედში. მაშასადამე, ისინი ძალიან ბევრია - უჯრედს ყოველთვის სჭირდება ამ ორგანელებით სინთეზირებული პროდუქტები.
