უჯრედები, როგორც სახლის სამშენებლო ბლოკები, თითქმის ყველა ცოცხალი ორგანიზმის სამშენებლო ბლოკია. რა ნაწილებისგან შედგება ისინი? რა ფუნქცია აკისრია სხვადასხვა სპეციალიზებულ სტრუქტურას უჯრედში? ამ და ბევრ სხვა კითხვაზე პასუხებს ჩვენს სტატიაში იპოვით.
რა არის უჯრედი
უჯრედი ცოცხალი ორგანიზმების უმცირესი სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეულია. მიუხედავად მისი შედარებით მცირე ზომისა, ის აყალიბებს განვითარების საკუთარ დონეს. ერთუჯრედიანი ორგანიზმების მაგალითებია მწვანე წყალმცენარეები ქლამიდომონასი და ქლორელა, პროტოზოა euglena, amoeba და ciliates. მათი ზომები მართლაც მიკროსკოპულია. თუმცა, მოცემული სისტემატური ერთეულის ორგანიზმის უჯრედის ფუნქცია საკმაოდ რთულია. ეს არის კვება, სუნთქვა, მეტაბოლიზმი, მოძრაობა სივრცეში და რეპროდუქცია.
უჯრედის სტრუქტურის გენერალური გეგმა
ყველა ცოცხალ ორგანიზმს არ აქვს უჯრედული სტრუქტურა. მაგალითად, ვირუსები შედგება ნუკლეინის მჟავებისა და ცილის საფარისგან. მცენარეები, ცხოველები, სოკოები და ბაქტერიები უჯრედებისგან შედგება. ყველა მათგანი განსხვავებულიაშენობის მახასიათებლები. თუმცა, მათი ზოგადი სტრუქტურა იგივეა. იგი წარმოდგენილია ზედაპირული აპარატით, შინაგანი შიგთავსით - ციტოპლაზმა, ორგანელები და ჩანართები. უჯრედების ფუნქციები განპირობებულია ამ კომპონენტების სტრუქტურული მახასიათებლებით. მაგალითად, მცენარეებში ფოტოსინთეზი ხორციელდება სპეციალური ორგანელების შიდა ზედაპირზე, რომელსაც ქლოროპლასტები ეწოდება. ცხოველებს არ აქვთ ეს სტრუქტურა. უჯრედის სტრუქტურა (ცხრილი „ორგანილების სტრუქტურა და ფუნქციები“დეტალურად განიხილავს ყველა მახასიათებელს) განსაზღვრავს მის როლს ბუნებაში. მაგრამ ყველა მრავალუჯრედული ორგანიზმისთვის საერთოა მეტაბოლიზმის უზრუნველყოფა და ყველა ორგანოს შორის ურთიერთობა.
უჯრედის სტრუქტურა: ცხრილი "ორგანილების სტრუქტურა და ფუნქციები"
ეს ცხრილი დაგეხმარებათ დეტალურად გაეცნოთ უჯრედული სტრუქტურების სტრუქტურას.
| უჯრედის სტრუქტურა | შენობის მახასიათებლები | ფუნქციები |
| ბირთი | ორმემბრანიანი ორგანელა, რომელიც შეიცავს დნმ-ის მოლეკულებს თავის მატრიცაში | მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შენახვა და გადაცემა |
| ენდოპლაზმური ბადე | ღრუების, ცისტერნების და მილაკების სისტემა | ორგანული ნივთიერებების სინთეზი |
| გოლგის კომპლექსი | მრავალი ჩანთა | ორგანული ნივთიერებების შენახვა და ტრანსპორტირება |
| მიტოქონდრია | ორმემბრანიანი მომრგვალო ორგანელები | ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვა |
| პლასტიდები | ორმემბრანიანი ორგანელები,რომლის შიდა ზედაპირი წარმოქმნის გამონაყარს სტრუქტურის შიგნით | ქლოროპლასტები უზრუნველყოფენ ფოტოსინთეზის პროცესს, ქრომოპლასტები ფერს აძლევს მცენარეთა სხვადასხვა ნაწილს, ლეიკოპლასტები ინახავს სახამებელს |
| რიბოსომა | არამემბრანული ორგანელები, რომლებიც შედგება დიდი და მცირე ქვედანაყოფებისგან | პროტეინის ბიოსინთეზი |
| ვაკუოლები |
მცენარის უჯრედებში ეს არის უჯრედის წვენით სავსე ღრუები, ხოლო ცხოველებში ისინი კუმშვადი და საჭმლის მომნელებელია |
წყლის და მინერალების (მცენარეების) შენახვა. კუმშვადი ვაკუოლები უზრუნველყოფს ზედმეტი წყლისა და მარილების მოცილებას, ხოლო საჭმლის მომნელებელი ვაკუოლები - მეტაბოლიზმი |
| ლიზოსომა | მრგვალი ვეზიკულები, რომლებიც შეიცავს ჰიდროლიზურ ფერმენტებს | ბიოპოლიმერის დაშლა |
| უჯრედული ცენტრი | არამემბრანული სტრუქტურა, რომელიც შედგება ორი ცენტრიოლისაგან | გაყოფის ღეროს წარმოქმნა უჯრედის გაყოფის დროს |
როგორც ხედავთ, თითოეულ უჯრედულ ორგანელას აქვს თავისი რთული სტრუქტურა. უფრო მეტიც, თითოეული მათგანის სტრუქტურა განსაზღვრავს შესრულებულ ფუნქციებს. მხოლოდ ყველა ორგანელის კოორდინირებული მუშაობა იძლევა სიცოცხლის არსებობას უჯრედულ, ქსოვილსა და ორგანიზმის დონეზე.
უჯრედის ძირითადი ფუნქციები
უჯრედი უნიკალური სტრუქტურაა. ერთის მხრივ, მისი თითოეული კომპონენტი ასრულებს თავის როლს. მეორეს მხრივ, უჯრედის ფუნქციები ექვემდებარება მუშაობის ერთიან კოორდინირებულ მექანიზმს. ცხოვრების ორგანიზების ამ დონეზე ხდება ყველაზე მნიშვნელოვანი პროცესები. ერთ-ერთი მათგანია რეპროდუქცია. ATიგი ეფუძნება უჯრედების გაყოფის პროცესს. ამის გაკეთების ორი ძირითადი გზა არსებობს. ასე რომ, გამეტები იყოფა მეიოზის მიხედვით, დანარჩენი (სომატური) - მიტოზით.
მემბრანის ნახევრად გამტარიანობის გამო, შესაძლებელია უჯრედში სხვადასხვა ნივთიერების შეღწევა და საპირისპირო მიმართულებით. ყველა მეტაბოლური პროცესის საფუძველი წყალია. სხეულში შესვლისას ბიოპოლიმერები იშლება მარტივ ნაერთებად. მაგრამ მინერალები ხსნარებშია იონების სახით.
უჯრედული ჩანართები
უჯრედის ფუნქციები სრულად არ განხორციელდება ჩანართების გარეშე. ეს ნივთიერებები არის ორგანიზმების რეზერვი არახელსაყრელი პერიოდისთვის. ეს შეიძლება იყოს გვალვა, ტემპერატურის ვარდნა, ჟანგბადის არასაკმარისი რაოდენობა. მცენარეთა უჯრედში ნივთიერებების შენახვის ფუნქციებს სახამებელი ასრულებს. ის ციტოპლაზმაში გრანულების სახით გვხვდება. ცხოველურ უჯრედებში გლიკოგენი წარმოადგენს ნახშირწყლების შესანახად.
რა არის ქსოვილები
მრავალუჯრედულ ორგანიზმებში, სტრუქტურით და ფუნქციით მსგავსი უჯრედები ერთიანდებიან და წარმოქმნიან ქსოვილებს. ეს სტრუქტურა სპეციალიზირებულია. მაგალითად, ეპითელური ქსოვილის ყველა უჯრედი პატარაა, ერთმანეთთან მჭიდროდ მიმდებარედ. მათი ფორმა ძალიან მრავალფეროვანია. ამ ქსოვილში პრაქტიკულად არ არის უჯრედშორისი ნივთიერება. ეს სტრუქტურა ფარს წააგავს. ამის გამო ეპითელური ქსოვილი ასრულებს დამცავ ფუნქციას. მაგრამ ნებისმიერ ორგანიზმს სჭირდება არა მხოლოდ „ფარი“, არამედ ურთიერთობა გარემოსთან. ამ ფუნქციის შესასრულებლად, ცხოველების ეპითელური ქსოვილშიარის სპეციალური წარმონაქმნები - ფორები. მცენარეებში კი კანის ან კორპის ოსპის სტომატები მსგავს სტრუქტურას ემსახურება. ეს სტრუქტურები ახორციელებენ გაზის გაცვლას, ტრანსპირაციას, ფოტოსინთეზს, თერმორეგულაციას. და უპირველეს ყოვლისა, ეს პროცესები ტარდება მოლეკულურ და უჯრედულ დონეზე.
ურთიერთობა უჯრედების სტრუქტურასა და ფუნქციებს შორის
უჯრედების ფუნქციები განისაზღვრება მათი სტრუქტურით. ყველა ქსოვილი ამის ნათელი მაგალითია. ასე რომ, მიოფიბრილებს შეუძლიათ შეკუმშვა. ეს არის კუნთოვანი ქსოვილის უჯრედები, რომლებიც ახორციელებენ ცალკეული ნაწილებისა და მთელი სხეულის მოძრაობას სივრცეში. მაგრამ დამაკავშირებელს სტრუქტურის განსხვავებული პრინციპი აქვს. ამ ტიპის ქსოვილი შედგება დიდი უჯრედებისგან. ისინი მთელი ორგანიზმის საფუძველია. შემაერთებელი ქსოვილი ასევე შეიცავს დიდი რაოდენობით უჯრედშორის ნივთიერებას. ასეთი სტრუქტურა უზრუნველყოფს მის საკმარის მოცულობას. ქსოვილის ეს ტიპი წარმოდგენილია ისეთი ჯიშებით, როგორიცაა სისხლი, ხრტილი, ძვლოვანი ქსოვილი.
ამბობენ, რომ ნერვული უჯრედები არ აღდგება… ამ ფაქტზე ბევრი განსხვავებული შეხედულება არსებობს. თუმცა, არავის ეპარება ეჭვი, რომ ნეირონები მთელ სხეულს ერთ მთლიანობაში აკავშირებს. ეს მიიღწევა სტრუქტურის კიდევ ერთი მახასიათებლით. ნეირონები შედგება სხეულისა და პროცესებისგან - აქსონები და დენდრიტები. მათი თქმით, ინფორმაცია ნერვული დაბოლოებიდან ტვინში თანმიმდევრულად მიედინება, იქიდან კი ისევ სამუშაო ორგანოებში. ნეირონების მუშაობის შედეგად მთელი სხეული დაკავშირებულია ერთი ქსელით.
ასე რომ, ცოცხალ ორგანიზმთა უმეტესობას აქვს უჯრედული სტრუქტურა. ეს სტრუქტურები მცენარეების, ცხოველების, სოკოების და ბაქტერიების სამშენებლო ბლოკია. გენერალიუჯრედის ფუნქციები არის გაყოფის უნარი, გარემო ფაქტორების აღქმა და მეტაბოლიზმი.
