უჯრედები, რომლებიც ქმნიან ფლორისა და ფაუნის წარმომადგენლების ქსოვილებს, აქვთ მნიშვნელოვანი განსხვავებები ზომის, ფორმისა და შემადგენელი ელემენტების მიხედვით. თუმცა, ყველა მათგანი ავლენს მსგავსებას ზრდის, მეტაბოლიზმის, სასიცოცხლო აქტივობის, გაღიზიანებადობის, ცვლილების უნარსა და განვითარებაში. შემდეგი, მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ მცენარის უჯრედის სტრუქტურას (ძირითადი კომპონენტების ცხრილი მოცემულია სტატიის ბოლოს).
მოკლე ისტორიული ფონი
1925 წელს ოსმოსური შოკის დახმარებით გრენდელმა და გორტერმა მიიღეს ცარიელი ერითროციტების გარსები, მათი ე.წ. ისინი დაწყობილი იყო წყობაში, განსაზღვრა მათი ზედაპირის ფართობი. ლიპიდები იზოლირებული იყო აცეტონის გამოყენებით. ასევე განისაზღვრა მათი რაოდენობა ერითროციტების ფართობის ერთეულზე. გამოთვლებში შეცდომების მიუხედავად, შემთხვევითი სწორი შედეგი იქნა გამოტანილი და ლიპიდური ორშრე აღმოაჩინეს.
ზოგადი ინფორმაცია
ბიოლოგია არის ფლორისა და ფაუნის წარმომადგენლების ქსოვილოვანი ელემენტების განვითარებისა და ზრდის შესწავლა. მცენარეული უჯრედის სტრუქტურა რთულიასამი განუყოფლად დაკავშირებული კომპონენტი:
- ბირთი. იგი გამოყოფილია ციტოპლაზმიდან ფოროვანი გარსით. ის შეიცავს ნუკლეოლს, ბირთვულ წვენს და ქრომატინს.
- ციტოპლაზმა და სპეციალიზებული სტრუქტურების კომპლექსი - ორგანელები. ეს უკანასკნელი, კერძოდ, მოიცავს პლასტიდებს, მიტოქონდრიებს, ლიზოსომებს და გოლჯის კომპლექსს, უჯრედულ ცენტრს. ორგანელები ყოველთვის გვხვდება. მათ გარდა, ასევე არსებობს დროებითი წარმონაქმნები, რომლებსაც უწოდებენ ჩანართებს.
- სტრუქტურა, რომელიც ქმნის ზედაპირს, არის მცენარის უჯრედის გარსი.
ზედაპირის აპარატის მახასიათებლები
ლეიკოციტებსა და უჯრედულ ორგანიზმებში უჯრედის მემბრანა უზრუნველყოფს წყლის, იონების, სხვა ნაერთების მცირე მოლეკულების შეღწევას. პროცესს, რომლის დროსაც ხდება მყარი ნაწილაკების შეღწევა, ეწოდება ფაგოციტოზი. თუ თხევადი ნაერთების წვეთები დაეცემა, მაშინ ისინი საუბრობენ პინოციტოზზე.
ორგანოიდები
ისინი გვხვდება ევკარიოტულ უჯრედებში. ბიოლოგიური გარდაქმნები, რომლებიც ხდება უჯრედში, დაკავშირებულია ორგანელებთან. ისინი დაფარულია ორმაგი გარსით - პლასტიდებითა და მიტოქონდრიებით. ისინი შეიცავენ საკუთარ დნმ-ს, ასევე ცილის სინთეზის აპარატს. რეპროდუქცია ხდება გაყოფით. მიტოქონდრიებში, ატფ-ის გარდა, ცილა სინთეზირდება მცირე რაოდენობით. პლასტიდები გვხვდება მცენარეთა უჯრედებში. მათი გამრავლება ხდება გაყოფით.
მემბრანა
მცდარია ვივარაუდოთ, რომ უჯრედის გარე შრე ციტოპლაზმაა. მემბრანა არის მოლეკულური ელასტიური სტრუქტურა. უჯრედის გარე შრე ე.წზედაპირული აპარატი, რომლის მეშვეობითაც ხდება შიგთავსის გამოყოფა გარე გარემოდან. უჯრედის მემბრანის სხვადასხვა ფუნქციაა. ერთ-ერთი მთავარი ამოცანაა მთელი ელემენტის მთლიანობის უზრუნველყოფა. შიგნით ასევე არის სტრუქტურები, რომლებიც უჯრედს ყოფს ე.წ. ამ დახურულ ზონებს ორგანელებს ან კუპეებს უწოდებენ. მათში გარკვეული პირობები შენარჩუნებულია. უჯრედის მემბრანის ფუნქციაა გარემოსა და უჯრედს შორის გაცვლის რეგულირება.
მემბრანა
როგორია უჯრედის მემბრანის აგებულება? უჯრედის მემბრანა არის ლიპიდური კლასის მოლეკულების ორფენიანი (ორმაგი). მათი უმეტესობა რთული ტიპის ლიპიდებია - ფოსფოლიპიდები. მოლეკულები შეიცავს ჰიდროფობიურ (კუდს) და ჰიდროფილურ (თავი) ნაწილებს. როდესაც უჯრედის კედელი იქმნება, კუდები შიგნით იქცევა, თავები კი საპირისპირო მიმართულებით. მემბრანები უცვლელი სტრუქტურებია. ცხოველური უჯრედის გარსს ბევრი მსგავსება აქვს ფლორის წარმომადგენლის ელემენტთან. მემბრანის სისქე დაახლოებით 7-8 ნმ. უჯრედის ბიოლოგიური გარე ფენა მოიცავს სხვადასხვა ცილოვან ნაერთებს: ნახევრად ინტეგრალური (ერთ ბოლოში ჩაეფლო გარე ან შიდა ლიპიდურ შრეში), ინტეგრალური (შეღწევა), ზედაპირული (შიდა მხარეების მიმდებარედ ან გარე მხარეს). ცილების რაოდენობა წარმოადგენს მემბრანისა და ციტოჩონჩხის შეერთების წერტილებს უჯრედის შიგნით და გარე კედელში (თუ ეს არის). ზოგიერთი ინტეგრალური ნაერთი მოქმედებს როგორც იონური არხები, სხვადასხვა რეცეპტორები და გადამტანები.
თავდაცვითი ამოცანა
უჯრედის მემბრანის სტრუქტურა დიდწილად განსაზღვრავს მის აქტივობას. კერძოდ, მემბრანას აქვს შერჩევითი გამტარიანობა. ეს ნიშნავს, რომ მემბრანის მეშვეობით მოლეკულების გამტარიანობის ხარისხი დამოკიდებულია მათ ზომაზე, ქიმიურ თვისებებზე და ელექტრულ მუხტზე. მთავარ ფუნქციას, რომელსაც უჯრედის გარე ფენა ასრულებს, ბარიერი ეწოდება. ამის გამო უზრუნველყოფილია ნაერთების შერჩევითი, რეგულირებული, აქტიური და პასიური გაცვლა გარემოსთან. მაგალითად, პეროქსიზომების მემბრანა იცავს ციტოპლაზმას საშიში პეროქსიდებისგან.
ტრანსპორტი
უჯრედის გარე შრის მეშვეობით ხდება ნივთიერებების გადასვლა. ტრანსპორტის გამო უზრუნველყოფილია კვების კომპონენტების მიწოდება, მეტაბოლური პროცესის საბოლოო პროდუქტების აღმოფხვრა, სხვადასხვა ნივთიერებების გამოყოფა და იონური ინგრედიენტების წარმოქმნა. გარდა ამისა, უჯრედში შენარჩუნებულია ოპტიმალური pH და ფერმენტების ფუნქციონირებისთვის საჭირო იონების კონცენტრაცია. თუ რაიმე მიზეზით საჭირო ნაწილაკები ვერ გაივლიან ფოსფოლიპიდურ ორშრს, მაგალითად, ჰიდროფილური თვისებების გამო, რადგან მემბრანა შიგნით არის ჰიდროფობიური, ან მათი დიდი ზომის გამო, მათ შეუძლიათ მემბრანის გადაკვეთა სპეციალური გადამტანების (გადამზიდავი ცილების) მეშვეობით. ენდოციტოზი ან ცილოვანი არხებით. პასიური ტრანსპორტირების პროცესში ნაერთები გადის უჯრედის გარე შრეში ენერგიის ხარჯების გარეშე კონცენტრაციის გრადიენტის გასწვრივ დიფუზიის გზით. მსუბუქი განხორციელება ამ პროცესის ერთ-ერთ ვარიანტად ითვლება. ამ შემთხვევაში, სპეციფიკური მოლეკულა ეხმარება ნივთიერებას გადაკვეთოს უჯრედის გარე შრე. Მას შეუძლიაარის არხი, რომელსაც შეუძლია მხოლოდ 1 ტიპის ნივთიერებების გავლა. აქტიური ტრანსპორტი ენერგიას მოითხოვს. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მოძრაობა ამ შემთხვევაში ხდება კონცენტრაციის გრადიენტის საპირისპიროდ. ამ შემთხვევაში მემბრანა შეიცავს სპეციალურ ტუმბოს პროტეინებს, მათ შორის ატფ-აზას, რომელიც საკმაოდ აქტიურად ტუმბოს კალიუმის იონებს უჯრედში და ამოტუმბავს ნატრიუმის იონებს.
სხვა ამოცანები
უჯრედის გარე შრე ასრულებს მატრიცის ფუნქციას. ეს უზრუნველყოფს მემბრანის ცილის ნაერთების გარკვეულ ურთიერთგანლაგებას და ორიენტაციას, ასევე მათ ოპტიმალურ ურთიერთქმედებას. მექანიკური ფუნქციიდან გამომდინარე უზრუნველყოფილია უჯრედისა და შინაგანი სტრუქტურების ავტონომია, ასევე სხვა უჯრედებთან კავშირი. ამ შემთხვევაში, სტრუქტურების კედლებს დიდი მნიშვნელობა აქვს ფლორის წარმომადგენლებში. ცხოველებში მექანიკური ფუნქციის უზრუნველყოფა დამოკიდებულია უჯრედშორის ნივთიერებაზე. მემბრანები ასევე ასრულებენ ენერგეტიკულ ამოცანებს. ქლოროპლასტებში ფოტოსინთეზის და მიტოქონდრიებში უჯრედული სუნთქვის პროცესში მათ კედლებში აქტიურდება ენერგიის გადაცემის სისტემები. მათში, როგორც ბევრ სხვა შემთხვევაში, ცილები მონაწილეობენ. ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი არის რეცეპტორის ფუნქცია. ზოგიერთი ცილა, რომელიც გვხვდება მემბრანაში, არის რეცეპტორები. ამ მოლეკულების წყალობით უჯრედს შეუძლია გარკვეული სიგნალების აღქმა. მაგალითად, სისხლში მოცირკულირე სტეროიდები გავლენას ახდენენ მხოლოდ იმ სამიზნე უჯრედებზე, რომლებსაც აქვთ გარკვეული ჰორმონების შესაბამისი რეცეპტორები. ასევე არსებობს ნეიროტრანსმიტერები. ეს ქიმიურიკავშირები უზრუნველყოფს იმპულსის გადაცემას. მათ ასევე აქვთ კავშირი სპეციფიკურ სამიზნე პროტეინებთან. მემბრანის კომპონენტები ხშირად ფერმენტებია. აქედან გამომდინარეობს უჯრედის მემბრანის ფერმენტული ფუნქცია. საჭმლის მომნელებელი ნაერთები გვხვდება ნაწლავის ეპითელური ელემენტების პლაზმურ მემბრანებში. ბიოპოტენციალები წარმოიქმნება და მიმდინარეობს უჯრედის გარე შრეში.
იონის კონცენტრაცია
მემბრანის დახმარებით K+ იონის შიდა შემცველობა უფრო მაღალ დონეზეა შენარჩუნებული, ვიდრე გარეთ. ამავე დროს, Na + კონცენტრაცია მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე გარედან. ამას განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს, რადგან ის უზრუნველყოფს პოტენციურ განსხვავებას კედელზე და ნერვული იმპულსის წარმოქმნას.
მონიშვნა
მემბრანაზე არის ანტიგენები, რომლებიც მოქმედებენ როგორც ერთგვარი "ეტიკეტები". მარკირება უჯრედის იდენტიფიცირების საშუალებას იძლევა. გლიკოპროტეინები - პროტეინები მათზე მიმაგრებული ოლიგოსაქარიდული განშტოებული გვერდითი ჯაჭვებით - თამაშობენ "ანტენების" როლს. ვინაიდან გვერდითი ჯაჭვების უთვალავი კონფიგურაციაა, შესაძლებელია უჯრედების თითოეული ჯგუფისთვის მარკერის გაკეთება. მათი დახმარებით ზოგიერთი ელემენტი აღიარებულია სხვების მიერ, რაც, თავის მხრივ, საშუალებას აძლევს მათ იმოქმედონ კონცერტულად. ეს ხდება, მაგალითად, ქსოვილებისა და ორგანოების ფორმირების დროს. ამავე მექანიზმის მიხედვით, იმუნური სისტემა მუშაობს უცხო ანტიგენების ამოცნობაზე.
კომპოზიცია და სტრუქტურა
როგორც ზემოთ აღინიშნა, უჯრედის მემბრანები შედგება ფოსფოლიპიდებისგან. თუმცა, მათ გარდა, სტრუქტურა შეიცავსქოლესტერინი და გლიკოლიპიდები. ეს უკანასკნელი არის ლიპიდები მიმაგრებული ნახშირწყლებით. გლიკო- და ფოსფოლიპიდები, რომლებიც ძირითადად უჯრედის მემბრანებს ქმნიან, შედგება 2 გრძელი ჰიდროფობიური ნახშირწყლების "კუდისგან". ისინი დაკავშირებულია ჰიდროფილურ, დამუხტულ „თავთან“. ქოლესტერინის არსებობის გამო მემბრანას აქვს სიხისტის საჭირო დონე. ნაერთი იკავებს თავისუფალ ადგილს ლიპიდურ ჰიდროფობიურ კუდებს შორის, რითაც ხელს უშლის მათ დახრას. ამასთან დაკავშირებით, ის გარსები, რომლებშიც ნაკლებია ქოლესტერინი, უფრო მოქნილი და რბილია, ხოლო სადაც მეტია, პირიქით, კედლებში მეტი სიხისტე და სისუსტეა. გარდა ამისა, ნაერთი მოქმედებს როგორც საცობი, რომელიც ხელს უშლის პოლარული მოლეკულების გადაადგილებას უჯრედიდან უჯრედში. განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს მემბრანაში შეღწევას და მის სხვადასხვა თვისებებზე პასუხისმგებელ ცილებს. მცენარეული უჯრედის ამა თუ იმ გარსს აქვს პროტეინები, რომლებიც განსაზღვრულია შემადგენლობითა და ორიენტაციის მიხედვით.
წითლოვანი ლიპიდები
ეს ნაერთები გვხვდება ცილების გვერდით. თუმცა, რგოლოვანი ლიპიდები უფრო მოწესრიგებული და ნაკლებად მოძრავია. ისინი შეიცავს ცხიმოვან მჟავებს უფრო მაღალი გაჯერებით. ლიპიდები ტოვებენ გარსებს ცილოვან ნაერთთან ერთად. რგოლოვანი ელემენტების გარეშე მემბრანის ცილები არ იმუშავებს. ხშირად ჭურვები ასიმეტრიულია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს ნიშნავს, რომ ფენებს აქვთ განსხვავებული ლიპიდური შემადგენლობა. გარე შეიცავს ძირითადად გლიკოლიპიდებს, სფინგომიელინებს, ფოსფატიდილქოლინს, ფოსფატიდილ ნოზიტოლს. შიდა ფენა შეიცავს ფოსფატიდილ ნოზიტოლს,ფოსფატიდილეთანოლამინი და ფოსფატიდილსერინი. ერთი დონიდან მეორე კონკრეტულ მოლეკულაზე გადასვლა გარკვეულწილად რთულია. თუმცა, ეს შეიძლება სპონტანურად მოხდეს. ეს ხდება დაახლოებით ექვს თვეში ერთხელ. გარდამავალი ასევე შეიძლება განხორციელდეს ფლიპაზის და სკრამბლაზის ცილების დახმარებით. როდესაც ფოსფატიდილსერილი ჩნდება გარე შრეში, მაკროფაგები იკავებენ თავდაცვით პოზიციას და მიმართავენ თავიანთ აქტივობას უჯრედის განადგურებისკენ.
ორგანელები
ეს უბნები შეიძლება იყოს ერთი და დახურული ან ერთმანეთთან დაკავშირებული, გამოყოფილი ჰიალოპლაზმისგან გარსებით. პერიქსისომები, ვაკუოლები, ლიზოსომები, გოლჯის აპარატი და ენდოპლაზმური ბადე ითვლება ერთმემბრანიან ორგანელებად. ორმაგი გარსები მოიცავს პლასტიდებს, მიტოქონდრიას და ბირთვს. რაც შეეხება მემბრანების აგებულებას, სხვადასხვა ორგანოილების კედლები განსხვავდება ცილების და ლიპიდების შემადგენლობით.
შერჩევითი გამტარიანობა
უჯრედული მემბრანების მეშვეობით ნელა დიფუზირდება ცხიმოვანი და ამინომჟავები, იონები და გლიცეროლი, გლუკოზა. ამავდროულად, თავად კედლები აქტიურად არეგულირებს ამ პროცესს, გადის ზოგიერთს და ინარჩუნებს სხვა ნივთიერებებს. უჯრედში ნაერთის შეყვანის ოთხი ძირითადი მექანიზმია. მათ შორისაა ენდო- ან ეგზოციტოზი, აქტიური ტრანსპორტი, ოსმოზი და დიფუზია. ბოლო ორი ბუნებით პასიურია და არ საჭიროებს ენერგიის ხარჯებს. მაგრამ პირველი ორი აქტიურია. მათ ენერგია სჭირდებათ. პასიური ტრანსპორტით, სელექციური გამტარიანობა განისაზღვრება ინტეგრალური პროტეინებით - სპეციალური არხებით. მათში მემბრანა გაჟღენთილია. ეს არხები ქმნიან ერთგვარ გადასასვლელს. არსებობს ელემენტების საკუთარი ცილებიCl, Na, K. რაც შეეხება კონცენტრაციის გრადიენტს, ელემენტების მოლეკულები მისგან უჯრედში გადადიან. გაღიზიანების ფონზე იხსნება ნატრიუმის იონური არხები. ისინი, თავის მხრივ, იწყებენ უეცრად საკანში შესვლას. ამას თან ახლავს მემბრანის პოტენციალის დისბალანსი. თუმცა, ამის შემდეგ ის გამოჯანმრთელდება. კალიუმის არხები ყოველთვის ღია რჩება. მათი მეშვეობით იონები უჯრედში ნელა შედიან.
დასკვნაში
მცენარის უჯრედის ამოცანები და სტრუქტურა მოკლედ არის წარმოდგენილი ქვემოთ. ცხრილი ასევე შეიცავს ინფორმაციას ბიოლოგიური ელემენტის შემადგენლობის შესახებ.
| ელემენტების ტიპები | კომპოზიცია და ფუნქციები |
| მცენარის უჯრედები | დამზადებულია ბოჭკოვანი. უზრუნველყოფს ხარაჩოებს და დაცვას. |
| ბიოელემენტები | ძალიან თხელი და ელასტიური ფენა - გლიკოკალიქსი შეიცავს ცილებს და პოლისაქარიდებს. უზრუნველყოფს დაცვას. |
