Բջջի կառուցվածքը 6. Կենսաբանություն՝ բջիջներ

Ցանկացած օրգանիզմ անբաժանելի կենդանի համակարգ է:

Չնայած մահապատժին տարբեր գործառույթներԵվ տարբեր չափերի ընդհանուր պլանբջջային կառուցվածքը նման է.

Այն բաղկացած է երեք անքակտելիորեն կապված մասերից.

1. պատյաններ,

2. ցիտոպլազմա,

3. միջուկներ.

Մի բնորոշ կենդանական բջիջԱռանձնացվում են հետևյալ կառույցները.

1.թաղանթ;

2.միջուկ;

3.ցիտոպլազմա;

4.էնդոպլազմիկ ցանց (ER) ;

5.Գոլգի համալիր;

6.լիզոսոմներ;

7.միտոքոնդրիա;

8.ռիբոսոմներ;

9.բջջային կենտրոն;

10. շարժման օրգանոիդներ .

7. Ինչ է օսմոտիկ ճնշում ?

Օսմոտիկ ճնշում, դիֆուզիոն ճնշում, թերմոդինամիկական պարամետր, որը բնութագրում է լուծույթի կոնցենտրացիան նվազեցնելու միտումը մաքուր լուծիչի հետ շփման ժամանակ՝ լուծվող նյութի և լուծիչի մոլեկուլների հակադիֆուզիայի պատճառով։

Կենտրոնական վակուոլի բջջային հյութում իոնների և շաքարների կոնցենտրացիան սովորաբար ավելի բարձր է, քան բջջային պատում; Տոնոպլաստը զգալիորեն դանդաղեցնում է այս նյութերի տարածումը վակուոլից և միևնույն ժամանակ հեշտությամբ թափանցելի է ջրի համար։

Հետևաբար, ջուրը կհոսի վակուոլ. Ընտրովի թափանցելի թաղանթի միջոցով ջրի տարածման այս միակողմանի գործընթացը կոչվում է օսմոզԱ. Բջջի հյութ ներթափանցող ջուրը ճնշում է պատի պրոտոպլաստի վրա, իսկ դրա միջոցով բջջային պատի վրա՝ առաջացնելով դրա լարված, առաձգական վիճակը կամ բջջային turgor.

Տուրգորը երաշխավորում է, որ բույսերի ոչ այրված օրգանները պահպանեն իրենց ձևն ու դիրքը տարածության մեջ, ինչպես նաև դիմադրությունը մեխանիկական գործոնների ազդեցությանը:

Եթե ​​բջիջը տեղադրված է հիպերտոնիկ լուծույթորոշ ոչ թունավոր աղ կամ շաքար (այսինքն՝ ավելի բարձր կոնցենտրացիայի լուծույթի մեջ, քան բջջային հյութի կոնցենտրացիան), այնուհետև տեղի է ունենում ջրի օսմոտիկ արտազատում վակուոլից: Դրա արդյունքում նրա ծավալը նվազում է, առաձգական պատի պրոտոպլաստը հեռանում է բջջային պատից, անհետանում է տուրգորը և բջջային պլազմոլիզ .

Պլազմոլիզը սովորաբար շրջելի է: Երբ բջիջը տեղադրվում է ջրի կամ հիպոտոնիկ լուծույթի մեջ, ջուրը կրկին ակտիվորեն կլանվում է կենտրոնական վակուոլի կողմից, պրոտոպլաստը կրկին սեղմվում է բջջի պատին, և տուրգորը վերականգնվում է։ Պլազմոլիզը կարող է ծառայել որպես բջջի կենդանի վիճակի ցուցիչ, մեռած բջիջը չի պլազմոլիզացվում, քանի որ այն չունի ընտրովի թափանցելի թաղանթներ:

Տուրգորի կորուստը հանգեցնում է բույսի թառամեցմանը: Անբավարար ջրամատակարարման պայմաններում օդում թառամելու դեպքում բջիջների բարակ պատերը պրոտոպլաստի հետ միաժամանակ փոքրանում են և ծալվում:

Տուրգորային ճնշումը ոչ միայն պահպանում է բույսերի չփակված մասերի ձևը, այն նաև հանդիսանում է բջիջների աճի գործոններից մեկը՝ ապահովելով բջիջների աճը երկարաձգման միջոցով, այսինքն՝ ջուրը կլանելով և վակուոլի չափը մեծացնելով: Կենդանական բջիջներում չկա կենտրոնական վակուոլ, դրանց աճը հիմնականում տեղի է ունենում ցիտոպլազմայի քանակի ավելացման պատճառով, հետևաբար կենդանական բջիջների չափերը սովորաբար ավելի փոքր են, քան բուսական բջիջները:

Կենտրոնական վակուոլտեղի է ունենում բազմաթիվ փոքր վակուոլների միաձուլմամբ, որոնք առկա են մերիստեմատիկ (սաղմնային) բջիջներում: Ենթադրվում է, որ այս ցիտոպլազմիկ վակուոլները ձևավորվում են էնդոպլազմիկ ցանցի կամ Գոլջիի ապարատի թաղանթներից:

8. Ի՞նչ է ցիտոպլազմը:

Ցիտոպլազմա - ներքին միջավայրըկենդանի բջիջ, բացի միջուկից, որը սահմանափակված է պլազմային թաղանթով: Այն ներառում է հիալոպլազմա՝ ցիտոպլազմայի հիմնական թափանցիկ նյութը, դրանում հայտնաբերված էական բջջային բաղադրիչները՝ օրգանելները, ինչպես նաև տարբեր ոչ մշտական ​​կառուցվածքներ՝ ներդիրներ։

Ցիտոպլազմայի կազմը ներառում է բոլոր տեսակի օրգանական և Ոչ օրգանական նյութեր. Այն նաև պարունակում է չլուծվող թափոններ նյութափոխանակության գործընթացներըև պահուստային սննդանյութեր: Ցիտոպլազմայի հիմնական նյութը ջուրն է։

Ցիտոպլազմը անընդհատ շարժվում է, հոսում կենդանի բջջի ներսում, նրա հետ շարժվում տարբեր նյութեր, ներդիրներ և օրգանելներ։ Այս շարժումը կոչվում է ցիկլոզ: Նրանում տեղի են ունենում բոլոր նյութափոխանակության գործընթացները։

Ցիտոպլազմը ունակ է աճի և վերարտադրման, և եթե մասամբ հեռացվի, կարող է վերականգնվել: Այնուամենայնիվ, ցիտոպլազմը նորմալ գործում է միայն միջուկի առկայության դեպքում:

Առանց դրա ցիտոպլազմը չի կարող երկար ժամանակ գոյություն ունենալ, ինչպես միջուկն առանց ցիտոպլազմայի։ Ցիտոպլազմայի ամենակարևոր դերը բոլորին միավորելն է բջջային կառուցվածքներ(բաղադրիչները) և դրանց քիմիական փոխազդեցության ապահովումը:

Հետևելով

Բջիջ…………………………………………………………………………………………………

Բջջի կառուցվածքը………………………………………………………………………………………………

Բջջաբանություն…………………………………………………………………………………………………………………………………………

Մանրադիտակ և բջիջ ……………………………………………..4

Բջջի կառուցվածքի դիագրամ………………………………………………………………

Բջիջների բաժանում ……………………………………………………………………………………………………………

Միտոտիկ բջիջների բաժանման սխեման………………………………………………………………………

Բջջ

Բջիջը օրգանիզմի տարրական մասն է, որն ընդունակ է ինքնուրույն գոյության, ինքնավերարտադրման և զարգացման։ Բջիջը բոլոր կենդանի օրգանիզմների և բույսերի կառուցվածքի և կենսագործունեության հիմքն է։ Բջիջները կարող են գոյություն ունենալ որպես անկախ օրգանիզմներ կամ որպես դրա մաս բազմաբջիջ օրգանիզմներ(հյուսվածքային բջիջներ): «Բջջ» տերմինն առաջարկել է անգլիացի մանրադիտակ Ռ. Հուկը (1665 թ.): Բջիջը կենսաբանության հատուկ ճյուղի՝ բջջաբանության ուսումնասիրության առարկան է։ Բջիջների ավելի համակարգված ուսումնասիրությունը սկսվել է տասնիններորդ դարում: Ամենամեծերից մեկը գիտական ​​տեսություններայն ժամանակ կար Բջջային տեսություն, որը հաստատում էր ողջ կենդանի բնության կառուցվածքի միասնությունը։ Բջջային մակարդակում ողջ կյանքի ուսումնասիրությունը ժամանակակից կենսաբանական հետազոտությունների հիմքում է:

Յուրաքանչյուր բջջի կառուցվածքում և գործառույթներում հայտնաբերվում են նշաններ, որոնք ընդհանուր են բոլոր բջիջների համար, որոնք արտացոլում են դրանց ծագման միասնությունը առաջնային օրգանական նյութերից: Տարբեր բջիջների առանձնահատուկ բնութագրերը էվոլյուցիայի գործընթացում նրանց մասնագիտացման արդյունքն են: Այսպիսով, բոլոր բջիջները նույն կերպ կարգավորում են նյութափոխանակությունը, կրկնապատկում և օգտագործում իրենց ժառանգական նյութը, ստանում և օգտագործում էներգիա։ Միևնույն ժամանակ, տարբեր միաբջիջ օրգանիզմներ (ամեոբաներ, հողաթափեր, թարթիչավորներ և այլն) բավականին մեծապես տարբերվում են չափերով, ձևով և վարքագծով։ Ոչ պակաս կտրուկ տարբերվում են բազմաբջիջ օրգանիզմների բջիջները։ Այսպիսով, մարդն ունի լիմֆոիդ բջիջներ՝ փոքր (մոտ 10 մկմ տրամագծով) կլոր բջիջներ, որոնք մասնակցում են իմունոլոգիական ռեակցիաներին, և նյարդային բջիջներ, որոնցից մի քանիսն ունեն ավելի քան մեկ մետր երկարություն ունեցող գործընթացներ; Այս բջիջներն իրականացնում են մարմնի հիմնական կարգավորիչ գործառույթները։

Բջջաբանական հետազոտության առաջին մեթոդը կենդանի բջջային մանրադիտակն էր: Ինտրավիտալ լուսային մանրադիտակի ժամանակակից տարբերակները՝ ֆազային կոնտրաստ, լյումինեսցենտ, միջամտություն և այլն, հնարավորություն են տալիս ուսումնասիրել բջիջների ձևը և ընդհանուր կառուցվածքընրա որոշ կառուցվածքներ, բջիջների շարժում և բաժանում: Բջջի կառուցվածքի մանրամասները բացահայտվում են միայն հատուկ կոնտրաստից հետո, որը ձեռք է բերվում սպանված բջիջը ներկելով: Նոր փուլբջջի կառուցվածքի ուսումնասիրություն՝ էլեկտրոնային մանրադիտակ, որն ունի բջջի կառուցվածքի զգալիորեն ավելի բարձր լուծաչափ՝ համեմատած լուսային մանրադիտակի հետ։ Բջիջների քիմիական բաղադրությունը ուսումնասիրվում է ցիտո- և հիստոքիմիական մեթոդներով, որոնք հնարավորություն են տալիս որոշել նյութի տեղայնացումը և կոնցենտրացիան բջջային կառուցվածքներում, նյութերի սինթեզի ինտենսիվությունը և բջիջներում դրանց շարժը: Ցիտոֆիզիոլոգիական մեթոդները հնարավորություն են տալիս ուսումնասիրել բջիջների գործառույթները։

Բջջի կառուցվածքը

Բոլոր օրգանիզմների բջիջներն ունեն մեկ կառուցվածքային պլան, որը հստակ ցույց է տալիս կյանքի բոլոր գործընթացների ընդհանրությունը։ Յուրաքանչյուր բջիջ ներառում է երկու անքակտելիորեն կապված մասեր՝ ցիտոպլազմա և միջուկ: Ե՛վ ցիտոպլազմը, և՛ միջուկը բնութագրվում են կառուցվածքի բարդությամբ և խիստ կարգուկանոնով և, իր հերթին, ներառում են բազմաթիվ տարբեր կառուցվածքային միավորներ, կատարելով շատ կոնկրետ գործառույթներ։

Շելլ.Այն անմիջականորեն փոխազդում է արտաքին միջավայրի հետ և փոխազդում է հարևան բջիջների հետ (բազմաբջջային օրգանիզմներում)։

Կեղևը խցի սովորույթն է։ Նա զգոնորեն ապահովում է, որ ավելորդ նյութերը չթափանցեն վանդակ։ այս պահիննյութեր; ընդհակառակը, բջջին անհրաժեշտ նյութերը կարող են ապավինել դրա առավելագույն օգնությանը:

Միջուկի կեղևը կրկնակի է. բաղկացած է ներքին և արտաքին միջուկային թաղանթներից։ Այս թաղանթների միջև գտնվում է պերինուկլեար տարածությունը։ Արտաքին միջուկային թաղանթը սովորաբար կապված է էնդոպլազմիկ ցանցի ալիքների հետ:

Միջուկի կեղևը պարունակում է բազմաթիվ ծակոտիներ: Դրանք ձևավորվում են արտաքին և ներքին թաղանթների փակումից և ունեն տարբեր տրամագծեր։ Որոշ միջուկներ, ինչպիսիք են ձվի միջուկները, ունեն բազմաթիվ ծակոտիներ և գտնվում են միջուկի մակերեսի վրա կանոնավոր ընդմիջումներով: Միջուկային ծրարի ծակոտիների քանակը տարբեր է տարբեր տեսակներբջիջները. Ծակոտիները գտնվում են միմյանցից հավասար հեռավորության վրա։ Քանի որ ծակոտիների տրամագիծը կարող է տարբեր լինել, և որոշ դեպքերում դրա պատերը ունեն բավականին բարդ կառուցվածք, թվում է, որ ծակոտիները կծկվում են, կամ փակվում, կամ, ընդհակառակը, ընդլայնվում են: Ծակոտիների շնորհիվ կարիոպլազմը անմիջական շփման մեջ է մտնում ցիտոպլազմայի հետ։ Նուկլեոզիդների, նուկլեոտիդների, ամինաթթուների և սպիտակուցների բավականին մեծ մոլեկուլները հեշտությամբ անցնում են ծակոտիներով, և այդպիսով ակտիվ փոխանակում է տեղի ունենում ցիտոպլազմայի և միջուկի միջև։

Բջջաբանություն

Բջիջների կառուցվածքն ու գործառույթն ուսումնասիրող գիտությունը կոչվում է բջջաբանություն։

Վերջին տասնամյակի ընթացքում այն ​​մեծ առաջընթաց է գրանցել՝ հիմնականում բջիջների ուսումնասիրման նոր մեթոդների մշակման շնորհիվ:

Ցիտոլոգիայի հիմնական «գործիքը» մանրադիտակն է, որը թույլ է տալիս ուսումնասիրել բջջի կառուցվածքը 2400-2500 անգամ մեծացմամբ։ Բջիջներն ուսումնասիրվում են կենդանի տեսքով, ինչպես նաև հատուկ բուժումից հետո։ Վերջինս հանգում է երկու հիմնական փուլի.

Նախ՝ բջիջները ամրացվում են, այսինքն՝ սպանվում են արագ գործող նյութերով, որոնք թունավոր են բջիջների համար և չեն քայքայում դրանց կառուցվածքը։ Երկրորդ փուլը պատրաստման գունավորումն է։ Այն հիմնված է այն փաստի վրա, որ բջջի տարբեր մասերի հետ տարբեր աստիճաններովինտենսիվությունը ընկալվում է որոշ ներկանյութերով: Դրա շնորհիվ հնարավոր է հստակ բացահայտել տարբեր կառուցվածքային բաղադրիչներբջիջներ, որոնք տեսանելի չեն առանց ներկման՝ իրենց նման բեկման ինդեքսի պատճառով: Շատ հաճախ օգտագործվում է հատվածների պատրաստման մեթոդը։ Դա անելու համար հյուսվածքները կամ առանձին բջիջները հատուկ մշակումից հետո փակվում են պինդ միջավայրում (պարաֆին, ցելոիդին), որից հետո հատուկ սարքի միջոցով՝ սուր ածելիով հագեցած միկրոտոմի միջոցով, դրանք շարվում են բարակ հատվածներով։ հաստությունը 3 միկրոն (միկրոն = 0,001 մմ):

1. Ոչ բոլոր օրգանիզմներն ունեն բջջային կառուցվածք:

Բջջային կազմակերպումը երկար էվոլյուցիայի արդյունք էր, որին նախորդել էին կյանքի ոչ բջջային (նախաբջիջային) ձևերը։ Նախքան հետազոտությունը ֆիքսված և գունավոր պատրաստուկները տեղադրվում են բարձր բեկման ինդեքսով միջավայրում (գլիցերին, կանադական բալզամ և այլն)։ Դրա շնորհիվ դրանք դառնում են թափանցիկ, ինչը հեշտացնում է դեղամիջոցի ուսումնասիրությունը։

Ժամանակակից բջջաբանության մեջ մշակվել են մի շարք նոր մեթոդներ և տեխնիկա, որոնց կիրառումը չափազանց խորացրել է գիտելիքները բջջի կառուցվածքի և ֆիզիոլոգիայի վերաբերյալ։

Շատ մեծ նշանակությունԲջիջները ուսումնասիրելու համար օգտագործվում են կենսաքիմիական և ցիտոքիմիական մեթոդներ: Ներկայումս մենք կարող ենք ոչ միայն ուսումնասիրել բջջի կառուցվածքը, այլև որոշել դրա քիմիական բաղադրությունը և դրա փոփոխությունները բջջի կյանքի ընթացքում: Այս մեթոդներից շատերը հիմնված են գունային ռեակցիաների կիրառման վրա՝ որոշակի տարբերելու համար քիմիական նյութերկամ նյութերի խմբեր։ Բջջում գունային ռեակցիաներով տարբեր քիմիական բաղադրություն ունեցող նյութերի բաշխման ուսումնասիրությունը ցիտոքիմիական մեթոդ է։ Այն մեծ նշանակություն ունի նյութափոխանակության և բջջային ֆիզիոլոգիայի այլ ասպեկտների ուսումնասիրության համար։

Մանրադիտակ և բջիջ

Ուլտրամանուշակագույն մանրադիտակը լայնորեն կիրառվում է ժամանակակից բջջաբանության մեջ։ Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները անտեսանելի են մարդու աչքի համար, բայց ընկալվում են լուսանկարչական ափսեով: Ոմանք հատկապես խաղում են կարևոր դերԲջջի կյանքում օրգանական նյութերը (նուկլեինաթթուները) ընտրողաբար կլանում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները։ Ուստի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներով արված լուսանկարներից կարելի է դատել բջջում նուկլեինային նյութերի բաշխման մասին։

Մշակվել են մի շարք բարդ մեթոդներ՝ շրջակա միջավայրից բջիջ տարբեր նյութերի ներթափանցումն ուսումնասիրելու համար։

Այդ նպատակով, մասնավորապես, օգտագործվում են ինտրավիտալ (կենսական) ներկանյութեր։ Սրանք ներկանյութեր են (օրինակ՝ չեզոք կարմիր), որոնք թափանցում են բջիջ՝ չսպանելով այն։ Դիտելով կենդանի կենսականորեն ներկված բջիջը՝ կարելի է դատել բջջում նյութերի ներթափանցման և կուտակման ուղիները։

Հատկապես կարևոր դեր է բջջաբանության զարգացման, ինչպես նաև ուսումնասիրության մեջ բարակ կառուցվածքԷլեկտրոնային մանրադիտակը դեր է խաղացել նախակենդանիների մեջ։

Էլեկտրոնային մանրադիտակը հիմնված է այլ սկզբունքի վրա, քան օպտիկական լուսային մանրադիտակը: Օբյեկտը ուսումնասիրվում է արագ թռչող էլեկտրոնների ճառագայթում։ Էլեկտրոնային ճառագայթների ալիքի երկարությունը հազարավոր անգամ փոքր է լույսի ճառագայթների ալիքի երկարությունից։ Սա թույլ է տալիս ձեռք բերել զգալիորեն ավելի մեծ լուծաչափ, այսինքն՝ շատ ավելի մեծ խոշորացում, քան լուսային մանրադիտակում: Էլեկտրոնների ճառագայթն անցնում է ուսումնասիրվող օբյեկտի միջով, այնուհետև ընկնում է լյումինեսցենտային էկրանի վրա, որի վրա ցուցադրվում է առարկայի պատկերը։ Որպեսզի առարկան թափանցիկ լինի էլեկտրոնային ճառագայթի համար, այն պետք է շատ բարակ լինի: Դրա համար 3-5 մկմ հաստությամբ սովորական միկրոտոմի հատվածները բացարձակապես ոչ պիտանի են: Նրանք ամբողջությամբ կլանեն էլեկտրոնային ճառագայթը: Ստեղծվել են հատուկ սարքեր՝ ուլտրամիկրոտոմեր, որոնք հնարավորություն են տալիս ստանալ աննշան հաստության հատվածներ՝ 100-300 անգստրոմի կարգի (անգստրոմը երկարության միավոր է, որը հավասար է տասը հազարերորդական միկրոնին)։ Էլեկտրոնների կլանման տարբերությունները տարբեր մասերումբջիջներն այնքան փոքր են, որ առանց հատուկ մշակման էկրանին էլեկտրոնային մանրադիտակդրանք հնարավոր չէ հայտնաբերել: Հետևաբար, ուսումնասիրվող առարկաները նախապես մշակվում են էլեկտրոնների համար անթափանց կամ դժվար թափանցելի նյութերով: Այդպիսի նյութ է օսմիումի տետրօքսիդը (Os04): Նա ներս տարբեր աստիճաններկլանում է բջջի տարբեր մասերը, որոնք դրա շնորհիվ տարբեր կերպ են պահպանում էլեկտրոնները:

Էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով կարելի է ստանալ 100000 կարգի խոշորացումներ։

Էլեկտրոնային մանրադիտակնոր հեռանկարներ է բացում բջիջների կազմակերպման ուսումնասիրության մեջ:

Բջջի կառուցվածքի դիագրամ

Նկ. 15 և նկ. 16-ը համեմատում է բջջի կառուցվածքի գծապատկերը, ինչպես այն ներկայացվել է այս դարի քսանականներին և ինչպես այն ներկայանում է:

Դրսում բջիջը սահմանազատված է շրջակա միջավայրից բարակ բջջային թաղանթով, որը կարևոր դեր է խաղում ցիտոպլազմա նյութերի մուտքը կարգավորելու գործում։ Ցիտոպլազմայի հիմնական նյութն ունի բարդ քիմիական կազմ։

Այն հիմնված է սպիտակուցների վրա, որոնք գտնվում են վիճակում կոլոիդային լուծույթ. Սպիտակուցները բարդ օրգանական նյութեր են մեծ մոլեկուլներով (դրանց մոլեկուլային քաշը շատ բարձր է՝ ջրածնի ատոմի համեմատ տասնյակ հազարներով) և բարձր քիմիական շարժունակությամբ։ Բացի սպիտակուցներից, ցիտոպլազմայում առկա են բազմաթիվ այլ սպիտակուցներ օրգանական միացություններ(ածխաջրեր, ճարպեր), որոնց թվում բարդ օրգանական նյութերը՝ նուկլեինաթթուները, հատկապես կարևոր դեր են խաղում բջջի կյանքում։ Անօրգանականից բաղադրիչներըՑիտոպլազմը նախ և առաջ պետք է կոչվի ջուր, որն ըստ քաշի կազմում է բջիջը կազմող բոլոր նյութերի կեսից ավելին։ Ջուրը կարևոր է որպես լուծիչ, քանի որ նյութափոխանակության ռեակցիաները տեղի են ունենում հեղուկ միջավայրում: Բացի այդ, բջիջը պարունակում է աղի իոններ (Ca2+, K+, Na+, Fe2+, Fe3+ և այլն)։

Օրգանելները գտնվում են ցիտոպլազմայի հիմնական նյութում՝ մշտապես առկա կառույցներում, որոնք կատարում են որոշակի գործառույթներ բջջի կյանքում: Դրանցից միտոքոնդրիաները կարևոր դեր են խաղում նյութափոխանակության մեջ։ Թեթև մանրադիտակով դրանք տեսանելի են փոքր ձողերի, թելերի, երբեմն նաև հատիկների տեսքով։

Էլեկտրոնային մանրադիտակը ցույց է տվել, որ միտոքոնդրիումների կառուցվածքը շատ բարդ է։ Յուրաքանչյուր միտոքոնդրիա ունի երեք շերտից և ներքին խոռոչից բաղկացած պատյան։

Պատյանից հեղուկ պարունակությամբ լցված այս խոռոչի մեջ բազմաթիվ միջնապատեր դուրս են ցցվում՝ չհասնելով հակառակ պատին, որը կոչվում է cristae: Ցիտոֆիզիոլոգիական ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ միտոքոնդրիումները օրգանելներ են, որոնց հետ կապված են բջջի շնչառական պրոցեսները (օքսիդատիվ): Մեջ ներքին խոռոչ, շնչառական ֆերմենտները (օրգանական կատալիզատորները) տեղայնացված են կեղևի և կրիստայի վրա՝ ապահովելով բարդ քիմիական փոխակերպումներ, որոնք կազմում են շնչառության գործընթացը։

Ցիտոպլազմայում, բացի միտոքոնդրիումներից, կա բարդ համակարգթաղանթներ, որոնք միասին կազմում են էնդոպլազմիկ ցանցը (նկ. 16):

Էլեկտրոնային մանրադիտակային հետազոտությունները ցույց են տվել, որ էնդոպլազմիկ ցանցի թաղանթները կրկնակի են։ Ցիտոպլազմայի հիմնական նյութին ուղղված կողմում յուրաքանչյուր թաղանթ պարունակում է բազմաթիվ հատիկներ (կոչվում են «Պալլասի մարմիններ»՝ դրանք հայտնաբերած գիտնականի անունով): Այս հատիկները պարունակում են նուկլեինաթթուներ (մասնավորապես՝ ռիբոնուկլեինաթթու), այդ իսկ պատճառով դրանք կոչվում են նաև ռիբոսոմներ։ Էնդոպլազմիկ ցանցի վրա, ռիբոսոմների մասնակցությամբ, իրականացվում է բջիջների կյանքի հիմնական գործընթացներից մեկը՝ սպիտակուցի սինթեզը։

Ցիտոպլազմային թաղանթներից մի քանիսը զուրկ են ռիբոսոմներից և կազմում են հատուկ համակարգ, որը կոչվում է Գոլջիի ապարատ։

Այս գոյացությունը բջիջներում հայտնաբերվել է բավականին երկար ժամանակ, քանի որ այն կարելի է հայտնաբերել հատուկ մեթոդների միջոցով՝ լուսային մանրադիտակի տակ ուսումնասիրելիս։ Այնուամենայնիվ նուրբ կառուցվածքԳոլջիի ապարատը հայտնի դարձավ միայն էլեկտրոնային մանրադիտակային ուսումնասիրությունների արդյունքում։ Ֆունկցիոնալ նշանակությունԱյս օրգանելլը եռում է նրանով, որ բջիջում սինթեզված տարբեր նյութեր կենտրոնացած են ապարատի տարածքում, օրինակ՝ սեկրեցիայի հատիկներ գեղձային բջիջներում և այլն։ Գոլջիի ապարատի թաղանթները կապված են էնդոպլազմիկ ցանցի հետ։ Հնարավոր է, որ Գոլջիի ապարատի թաղանթների վրա տեղի են ունենում մի շարք սինթետիկ պրոցեսներ։

Էնդոպլազմիկ ցանցը միացված է արտաքին ծածկույթմիջուկներ. Այս կապը, ըստ երեւույթին, էական դեր է խաղում միջուկի և ցիտոպլազմայի փոխազդեցության մեջ: Էնդոպլազմիկ ցանցը նույնպես կապ ունի բջջի արտաքին թաղանթի հետ և տեղ-տեղ ուղիղ անցնում է դրա մեջ։

Էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով բջիջներում հայտնաբերվել է օրգանելի մեկ այլ տեսակ՝ լիզոսոմներ (նկ. 16):

Նրանք չափերով և ձևով նման են միտոքոնդրիային, բայց հեշտությամբ տարբերվում են դրանցից բարակ բացակայությամբ: ներքին կառուցվածքը, այնքան բնորոշ և բնորոշ միտոքոնդրիային։ Ժամանակակից բջջաբանների մեծամասնության կարծիքով, լիզոսոմները պարունակում են մարսողական ֆերմենտներ, որոնք կապված են բջջ մտնող օրգանական նյութերի մեծ մոլեկուլների քայքայման հետ: Դրանք նման են ֆերմենտների ջրամբարների, որոնք աստիճանաբար օգտագործվում են բջջի կյանքում:

Կենդանական բջիջների ցիտոպլազմայում ցենտրոսոմը սովորաբար գտնվում է միջուկին կից: Այս օրգանելն ունի մշտական ​​կառուցվածք. Այն կազմված է ինը ուլտրամիկրոսկոպիկ ձողաձև գոյացություններից՝ պարփակված հատուկ տարբերակված խտացված ցիտոպլազմայի մեջ։ Centrosome-ը օրգանել է, որը կապված է բջիջների բաժանման հետ:

Բրինձ. 16. Բջջի կառուցվածքի դիագրամ, ըստ ժամանակակից տվյալների՝ հաշվի առնելով էլեկտրոնային մանրադիտակային ուսումնասիրությունները.

1 - ցիտոպլազմա; 2 - Գոլջիի ապարատ, 3 - ցենտրոսոմ; 4 - միտոքոնդրիա; 5 - էնդոպլազմիկ ցանց; 6 - միջուկ; 7 - միջուկ; 8 - լիզոսոմներ.

Բջջի թվարկված ցիտոպլազմային օրգանելներից բացի, այն կարող է պարունակել տարբեր հատուկ կառուցվածքներ և ընդգրկումներ՝ կապված նյութափոխանակության և տվյալ բջիջին բնորոշ տարբեր հատուկ գործառույթների կատարման հետ: Կենդանական բջիջները սովորաբար պարունակում են գլիկոգեն կամ կենդանական օսլա։ Սա ռեզերվային նյութ է, որը սպառվում է նյութափոխանակության գործընթացում՝ որպես օքսիդատիվ պրոցեսների հիմնական նյութ: Հաճախ կան ճարպային ներդիրներ փոքր կաթիլների տեսքով։

Մասնագիտացված բջիջներում, ինչպիսիք են մկանային բջիջներ, կան հատուկ կծկվող մանրաթելեր՝ կապված այս բջիջների կծկվող ֆունկցիայի հետ։ Բույսերի բջիջներում առկա են մի շարք հատուկ օրգանելներ և ներդիրներ։ Բույսերի կանաչ հատվածներում միշտ առկա են քլորոպլաստներ՝ կանաչ պիգմենտ քլորոֆիլ պարունակող սպիտակուցային մարմիններ, որոնց մասնակցությամբ կատարվում է ֆոտոսինթեզ՝ բույսի օդային սնուցման գործընթացը։ Այստեղ սովորաբար որպես պահուստային նյութ հանդիպում են օսլայի հատիկները, որոնք կենդանիների մոտ բացակայում են։ Ի տարբերություն կենդանիների, բույսերի բջիջներըունեն, բացառությամբ արտաքին թաղանթ, երկարակյաց պատյաններ՝ պատրաստված մանրաթելից և, որը որոշում է բույսերի հյուսվածքների հատուկ ամրությունը։

Բջիջների բաժանում

Բջիջների՝ իրենց վերարտադրվելու ունակությունը հիմնված է ԴՆԹ-ի ինքնապատճենման յուրահատուկ հատկության և միտոզի գործընթացում վերարտադրվող քրոմոսոմների խիստ համարժեք բաժանման վրա: Բաժանման արդյունքում ձևավորվում են երկու բջիջ, որոնք գենետիկ հատկություններով նույնական են սկզբնականին և միջուկի և ցիտոպլազմայի նորացված կազմով։ Քրոմոսոմների ինքնավերարտադրման, դրանց բաժանման, երկու միջուկների առաջացման և ցիտոպլազմայի բաժանման գործընթացները ժամանակի ընթացքում առանձնացված են՝ միասին կազմելով բջջի միտոտիկ ցիկլը։ Եթե ​​բաժանումից հետո բջիջը սկսում է պատրաստվել հաջորդ բաժանմանը, ապա միտոտիկ ցիկլը համընկնում է. կյանքի ցիկլբջիջները. Այնուամենայնիվ, շատ դեպքերում, բաժանումից հետո (և երբեմն դրանից առաջ) բջիջները թողնում են միտոտիկ ցիկլը, տարբերվում և կատարում են այս կամ այն ​​հատուկ գործառույթը մարմնում: Նման բջիջների կազմը կարող է թարմացվել վատ տարբերակված բջիջների բաժանումների պատճառով։ Որոշ հյուսվածքներում տարբերակված բջիջները կարողանում են նորից մտնել միտոտիկ ցիկլ: Նյարդային հյուսվածքում տարբերակված բջիջները չեն բաժանվում. նրանցից շատերն ապրում են այնքան ժամանակ, որքան մարմինն ամբողջությամբ, այսինքն՝ մարդկանց մեջ՝ մի քանի տասնամյակ: Միաժամանակ միջուկները նյարդային բջիջներըչեն կորցնում բաժանվելու ունակությունը՝ փոխպատվաստվելով ցիտոպլազմայի մեջ քաղցկեղի բջիջները, նեյրոնների միջուկները սինթեզում են ԴՆԹ-ն և բաժանվում։ Հիբրիդային բջիջներով փորձերը ցույց են տալիս ցիտոպլազմայի ազդեցությունը միջուկային ֆունկցիաների դրսևորման վրա։ Բաժանման համար անբավարար պատրաստվածությունը կանխում է միտոզը կամ խեղաթյուրում դրա ընթացքը: Այսպիսով, որոշ դեպքերում ցիտոպլազմային բաժանումը տեղի չի ունենում և ձևավորվում է երկմիջուկային բջիջ: Չբաժանվող բջիջում միջուկների կրկնվող բաժանումը հանգեցնում է բազմամիջուկային բջիջների կամ բարդ վերբջջային կառուցվածքների (սիմպլաստների) առաջացմանը, օրինակ՝ գծավոր մկաններում։ Երբեմն բջիջների վերարտադրությունը սահմանափակվում է քրոմոսոմների վերարտադրմամբ, և պոլիպլոիդ բջիջ, ունենալով քրոմոսոմների կրկնապատկված (համեմատած սկզբնական բջջի հետ): Պոլիպլոիդացումը հանգեցնում է սինթետիկ ակտիվության բարձրացման և բջիջների չափի և զանգվածի ավելացման:

Հիմնականներից մեկը կենսաբանական գործընթացներԿյանքի ձևերի շարունակականության ապահովումը և վերարտադրության բոլոր ձևերի հիմքում ընկած է բջիջների բաժանման գործընթացը։ Այս պրոցեսը, որը հայտնի է որպես կարիոկինեզ կամ միտոզ, տեղի է ունենում զարմանալի հետևողականությամբ, մանրամասների միայն որոշ տատանումներով, բոլոր բույսերի և կենդանիների բջիջներում, ներառյալ նախակենդանիները: Ընթացքում mitosis տեղի է ունենում միասնական բաշխումքրոմոսոմները կրկնապատկվում են դուստր բջիջների միջև: Յուրաքանչյուր քրոմոսոմի ցանկացած մասից դուստր բջիջները ստանում են կեսը: Չխորանալով միտոզի մանրամասն նկարագրության մեջ, մենք միայն կնշենք դրա հիմնական կետերը (նկ.):

Միտոզի առաջին փուլում, որը կոչվում է պրոֆազ, միջուկում հստակ տեսանելի են դառնում թելերի տեսքով քրոմոսոմները։

Բրինձ. Միտոտիկ բջիջների բաժանման սխեման.

1 - ոչ տրոհվող միջուկ;

2-6 - միջուկային փոփոխության հաջորդական փուլեր պրոֆազում.

7-9 - մետաֆազ;

10 - անաֆազ;

11-13 - տելոֆազ. տարբեր երկարություններ:

Չբաժանվող միջուկում, ինչպես տեսանք, քրոմոսոմները նման են բարակ, անկանոն տեղակայված թելերի՝ միահյուսված միմյանց հետ։ Պրոֆազում դրանք կարճանում և խտանում են։ Միևնույն ժամանակ, յուրաքանչյուր քրոմոսոմ պարզվում է, որ կրկնակի է: Նրա երկարությամբ բաց է անցնում, որը քրոմոսոմը բաժանում է երկու հարակից և բոլորովին նման կեսերի:

Միտոզի հաջորդ փուլում՝ մետաֆազում, միջուկային թաղանթը քայքայվում է, միջուկները լուծվում են, և քրոմոսոմները հայտնվում են ցիտոպլազմայում: Բոլոր քրոմոսոմները դասավորված են մեկ շարքում՝ կազմելով այսպես կոչված հասարակածային թիթեղը։ Ցենտրոսոմը ենթարկվում է զգալի փոփոխությունների։ Այն բաժանվում է երկու մասի, որոնք շեղվում են, և դրանց միջև առաջանում են թելեր՝ առաջացնելով ախրոմատիկ լիսեռ։ Քրոմոսոմների հասարակածային թիթեղը գտնվում է այս լիսեռի հասարակածի երկայնքով:

Անաֆազային փուլում տեղի է ունենում դուստր քրոմոսոմների հակառակ բևեռների շեղման գործընթացը, որը ձևավորվել է, ինչպես տեսանք, մայրական քրոմոսոմների երկայնական տրոհման արդյունքում: Անաֆազում շեղվող քրոմոսոմները սահում են ախրոմատինի լիսեռի թելերի երկայնքով և ի վերջո հավաքվում են երկու խմբի ցենտրոսոմային շրջանում:

ընթացքում վերջին փուլՄիտոզ - տելոֆազ - վերականգնված է չբաժանվող միջուկի կառուցվածքը: Քրոմոսոմների յուրաքանչյուր խմբի շուրջ ձևավորվում է միջուկային ծրար: Քրոմոսոմները ձգվում և բարակվում են՝ վերածվելով երկար, պատահական դասավորված բարակ թելերի։ Ազատվում է միջուկային հյութ, որի մեջ հայտնվում է միջուկը։

Անաֆազի և տելոֆազի փուլերի հետ միաժամանակ բջջային ցիտոպլազմը բաժանվում է երկու կեսի, որը սովորաբար իրականացվում է պարզ սեղմման միջոցով։

Ինչպես երեւում է մեր Համառոտ նկարագրությունը, միտոզի գործընթացը հիմնականում հանգում է դուստր միջուկների միջև քրոմոսոմների ճիշտ բաշխմանը։ Քրոմոսոմները բաղկացած են թելերի նման ԴՆԹ մոլեկուլներից, որոնք դասավորված են երկայնքով երկայնական առանցքքրոմոսոմներ. Տեսանելի սկիզբՄիտոզին, ինչպես այժմ հաստատվել է ճշգրիտ քանակական չափումներով, նախորդում է ԴՆԹ-ի կրկնօրինակումը, որի մոլեկուլային մեխանիզմը մենք արդեն քննարկել ենք վերևում:

Այսպիսով, միտոզը և դրա ընթացքում քրոմոսոմների պառակտումը միայն մոլեկուլային մակարդակում իրականացվող ԴՆԹ-ի մոլեկուլների կրկնօրինակման (ավտոարտադրության) գործընթացների տեսանելի արտահայտությունն է։ ԴՆԹ-ն որոշում է սպիտակուցի սինթեզը ՌՆԹ-ի միջոցով: ԴՆԹ-ի կառուցվածքում «կոդավորված» են սպիտակուցների որակական հատկանիշները։ Հետևաբար, ակնհայտ է, որ միտոզում քրոմոսոմների ճշգրիտ բաժանումը, որը հիմնված է ԴՆԹ-ի մոլեկուլների կրկնօրինակման (ավտոարտադրության) վրա, ընկած է բջիջների և օրգանիզմների մի շարք հաջորդական սերունդների «ժառանգական տեղեկատվության» հիմքում:

Քրոմոսոմների թիվը, ինչպես նաև դրանց ձևը, չափը և այլն բնորոշ հատկանիշյուրաքանչյուր տեսակի օրգանիզմ: Մարդիկ, օրինակ, ունեն 46 քրոմոսոմ, թառը՝ 28, սովորական ցորենը՝ 42 և այլն։

1. Ինչու՞ է անհրաժեշտ բջիջները ուսումնասիրելու համար օգտագործել խոշորացույց:
2. Ինչու՞ է այն մանրադիտակը, որի հետ աշխատում եք, կոչվում է լուսային մանրադիտակ:

Յուրաքանչյուր բջիջ ունի երեք էական մասեր՝ բջջային թաղանթ, ցիտոպլազմա և գենետիկական ապարատ (նկ. 9):

Բրինձ. 9. Կենդանական և բուսական բջիջներ

Բջջային թաղանթոչ միայն սահմանափակում է բջջի ներքին պարունակությունը, այլև պաշտպանում է շրջակա միջավայրի անբարենպաստ ազդեցություններից և պահպանում է բջջի որոշակի ձև: Մեմբրանի միջոցով նյութերի փոխանակում է տեղի ունենում բջջի պարունակության և արտաքին միջավայրի միջև։

Բակտերիաների, սնկերի և բույսերի բջիջները, բացի թաղանթներից, սովորաբար ունենում են նաև բջջային պատը(պատյան): Այն բջջի արտաքին կմախքն է և որոշում է նրա ձևը։ Բջջային պատը թափանցելի է ջրի, աղերի և բազմաթիվ օրգանական նյութերի համար։

Ցիտոպլազմ- բջիջի կիսահեղուկ պարունակությունը. Այն պարունակում է տարբեր օրգանելներ (հունարեն օրգանոնից՝ օրգան) և բջջային ներդիրներ։ Ցիտոպլազմը միավորում է բոլոր բջջային կառույցները և ապահովում դրանց փոխազդեցությունը։

Գենետիկական ապարատ- բջիջի ամենակարեւոր մասը. Նա է, ով վերահսկում է բոլոր կենսական գործընթացները և որոշում է բջջի վերարտադրվելու ունակությունը: Բույսերի, կենդանիների և սնկերի բջիջներում գենետիկական ապարատը շրջապատված է թաղանթով և կոչվում է. միջուկը. Միջուկը պարունակում է բջջի և ամբողջ օրգանիզմի մասին ժառանգական տեղեկատվության կրողներ՝ քրոմոսոմներ (հունական քրոմից՝ ներկ և սոմա՝ մարմին)։ Ծնողների և սերունդների նմանությունը կախված է քրոմոսոմներից: Միջուկը կարող է պարունակել մեկ կամ մի քանի միջուկներ։ Բակտերիաները չունեն միջուկ, և միջուկային նյութը գտնվում է անմիջապես ցիտոպլազմայում:

Բջիջների կառուցվածքի առանձնահատկությունները. Կենդանի բնության տարբեր թագավորություններին պատկանող օրգանիզմների բջիջներն ունեն իրենց առանձնահատկությունները։ Այսպիսով, միայն բուսական բջիջները պարունակում են պլաստիդներ ցիտոպլազմայում: Նրանք անգույն են կամ ներկված տարբեր գույներով։ Պաշարները կուտակվում են անգույն պլաստիդներում սննդանյութեր. Պլաստիդները՝ գունավոր դեղին և կարմիր, որոշում են ծաղկաթերթիկների, աշնանային տերևների և հասած պտուղների գույնը։

Մեծ մասը կարևորունեն պլաստիդներ, որոնք գունավոր են կանաչ գույն, - քլորոպլաստներ (հունարեն chloros - կանաչ), որոնք պարունակում են քլորոֆիլ։ Ֆոտոսինթեզի գործընթացը տեղի է ունենում քլորոպլաստներում:

Վակուոլներ(լատիներեն vacuum - դատարկ) պարունակում է բջջային հյութ - ջրի լուծույթօրգանական և անօրգանական միացություններ. Բույսերի բջիջների հյութը կարող է պարունակել գունանյութեր (գունանյութեր), որոնք կապույտ, մանուշակագույն, բոսորագույն գույն են հաղորդում բույսերի ծաղկաթերթերին և այլ մասերին, ինչպես նաև աշնանային տերևներին։

Բակտերիալ բջիջներն ունեն ամենապարզ կառուցվածքը. Սնկային բջիջները, ի տարբերություն բուսական և կենդանական բջիջների, սովորաբար պարունակում են բազմաթիվ միջուկներ: Բայց, չնայած կառուցվածքի տարբերություններին, բույսերի, կենդանիների և սնկերի բջիջներն ունեն օրգանելների նմանատիպ շարք, չկան հիմնարար տարբերություններ նրանց գենետիկական ապարատի կամ նյութափոխանակության հետ կապված գործընթացներում.

Պատասխանել հարցերին

1. Ո՞րն է բջջային թաղանթի գործառույթը:
2. Ո՞ր բջիջներն ունեն բջջային պատ (ծրար): Ո՞րն է նրա դերը:
3. Ի՞նչ դեր է կատարում բջջի գենետիկական ապարատը:
4. Ո՞րն է բակտերիալ բջիջների կառուցվածքի հիմնարար տարբերությունը բույսերի, կենդանիների և սնկերի բջիջներից:

Նոր հասկացություններ

Բջջային թաղանթ։ Ցիտոպլազմ. Գենետիկական ապարատ. Հիմնական. Քրոմոսոմներ. Պլաստիդներ. Վակուոլներ.

Մտածե՛ք։

Ի՞նչ է ցույց տալիս նմանությունը: քիմիական բաղադրությունըև բոլոր բջիջների կառուցվածքը.

Իմ լաբորատորիան

Մանրադիտակի տակ սոխի կեղևի կեղևի պատրաստում և հետազոտություն

Նկ. 10. Սոխի կեղևի կեղևի միկրոտեսակի պատրաստում

1. Դիտարկենք սոխի մաշկի պատրաստման հաջորդականությունը, որը ներկայացված է Նկար 10-ում:
2. Պատրաստեք սլայդը՝ այն մանրակրկիտ սրբելով շղարշով:
3. Օգտագործեք պիպետ՝ 1-2 կաթիլ ջուր սլայդի վրա դնելու համար:
4. Օգտագործելով պինցետ, սոխի թեփուկների ներքին մակերեսից զգուշորեն հեռացրեք մաքուր մաշկի մի փոքր կտոր: Կեղևի մի կտոր լցրեք մի կաթիլ ջրի մեջ և ուղղեք այն կտրող ասեղի ծայրով:
5. Կեղևը ծածկեք կափարիչով, ինչպես ցույց է տրված նկարում։ Ավելորդ ջուրը հեռացնելու համար օգտագործեք ֆիլտրի թուղթ:
6. Ստուգեք պատրաստված պատրաստուկը ցածր խոշորացմամբ: Նկատի ունեցեք, թե բջջի որ մասերն եք տեսնում:
7. Պատրաստուկը ներկեք յոդի լուծույթով։ Օգտագործեք ֆիլտրի թուղթ հակառակ կողմում՝ ավելորդ լուծույթը հանելու համար:
8. Ուսումնասիրեք գունավոր պատրաստուկը: Ի՞նչ փոփոխություններ են տեղի ունեցել:
9. Քննեք նմուշը մեծ խոշորացմամբ: Գտեք դրա վրա մուգ շերտ, որը շրջապատում է բջիջը - թաղանթը; տակը ոսկե նյութ է՝ ցիտոպլազմա (այն կարող է զբաղեցնել ամբողջ բջիջը կամ տեղակայվել պատերի մոտ): Միջուկը հստակ տեսանելի է ցիտոպլազմայում: Գտեք վակուոլը բջջային հյութով (այն գույնով տարբերվում է ցիտոպլազմայից):
10. Էսքիզեք սոխի մաշկի 2-3 բջիջ: Նշեք թաղանթը, ցիտոպլազմը, միջուկը, վակուոլը բջջային հյութով (նկ. 11):
11. Մտածեք, թե ինչու է սոխի մաշկի պատրաստումը ներկված յոդի լուծույթով:

Նկար 11. Բջջային կառուցվածքըսոխի կեղևները

Բջջի կառուցվածքը

Բջջ- կենդանի օրգանիզմների կառուցվածքի և կենսագործունեության տարրական միավոր, որն ունի իր սեփական նյութափոխանակությունը և ունակ է ինքնավերարտադրման և զարգացման:

Էուկարիոտիկ բջիջներպարունակում է միջուկ, որը սահմանափակված է ցիտոպլազմայից թաղանթով: Բնորոշ են բույսերին, սնկերին, կենդանիներին։

Էուկարիոտիկ բջջի զարգացման և տարբերակման ընթացքում միջուկը երբեմն կարող է ոչնչացվել, ինչպես, օրինակ, տեղի է ունենում հասուն կաթնասունների էրիթրոցիտներում։

Ցիտոպլազմ- բջջի ներքին միջավայրը, ապահովելով բոլոր բջջային կառույցների քիմիական փոխազդեցությունը.

Այն ներառում է hyaloplasm(թափանցիկ նյութ, որը հիմնված է ջրի վրա) և դրա մեջ տեղակայված բջջային բաղադրիչները ( օրգանելներԵվ ներառումը). Բջջի ցիտոպլազմը շարունակաբար շարժվում է, և նրա հետ միասին շարժվում են օրգանելներն ու ներդիրները։

Ցիտոպլազմի վիճակի է աճի և վերարտադրության, եթե մասամբ հեռացվի, այն կարող է վերականգնվել. Այնուամենայնիվ, ցիտոպլազմը նորմալ գործում է միայն միջուկի առկայության դեպքում: Առանց դրա ցիտոպլազմը չի կարող երկար ժամանակ գոյություն ունենալ, ինչպես միջուկն առանց ցիտոպլազմայի։

Կառուցվածքի առանձնահատկությունները.

• Մածուցիկ անգույն նյութ:
• Անընդհատ շարժման մեջ է։
• Պարունակում է օրգանելներ՝ մշտական ​​կառուցվածքային բաղադրիչներ և բջջային ներդիրներ՝ ոչ մշտական ​​բջիջների կառուցվածքներ։
• Ներառումները կարող են լինել կաթիլների (ճարպեր) և հատիկների (սպիտակուցներ, ածխաջրեր) տեսքով։

Կատարված գործառույթներ.

• Միացնում է բջջի բոլոր մասերը մեկ ամբողջության մեջ:
• Տեղափոխում է նյութեր.
• Նրանում տեղի են ունենում քիմիական գործընթացներ։
• Կատարում է օժանդակ գործառույթ:

Ցիտոպլազմայի ամենակարևոր դերը բջջային բոլոր կառուցվածքների (բաղադրիչների) միավորումն է և դրանց քիմիական փոխազդեցության ապահովումը։

Ցանկացած բջիջ ունի շատ բարդ կառուցվածք: Բջջի պարունակությունը, ինչպես նաև բազմաթիվ ներբջջային կառույցներ սահմանափակ են կենսաբանական թաղանթներ(լատ. թաղանթ- «մաշկ», «թաղանթ») - ամենաբարակ թաղանթները (3,5-10 նմ հաստությամբ), որոնք հիմնականում բաղկացած են սպիտակուցներից և լիպիդներից:

Բջջային թաղանթ(կամ պլազմային թաղանթ) առանձնացնում է ցանկացած բջիջի պարունակությունը արտաքին միջավայր, ապահովելով դրա ամբողջականությունը։

Բջջային թաղանթը մոլեկուլների կրկնակի շերտ է (երկաշերտ): ֆոսֆոլիպիդներ. Ունեն հիդրոֆիլ («գլուխ») և հիդրոֆոբ («պոչ») մաս։ Հիդրոֆոբ տարածքները նայում են դեպի ներս, իսկ հիդրոֆիլ տարածքները՝ դեպի դուրս:

Կենսաբանական թաղանթը պարունակում է սպիտակուցներ. անբաժանելի(մեմբրանի միջով ներթափանցելով), կիսաինտեգրալ(մի ծայրով ընկղմված է արտաքին կամ ներքին լիպիդային շերտի մեջ) և մակերեսային(գտնվում է դրսում կամ կից ներսումթաղանթներ): Նրանցից ոմանք շփվում են բջջային ցիտոկմախքի հետ և կատարում ալիքների և ընկալիչների գործառույթը:

Թաղանթները կարող են նաև պարունակել ածխաջրեր՝ կապված սպիտակուցի մոլեկուլների հետ ( գլիկոպրոտեիններ) կամ լիպիդներ ( գլիկոլիպիդներ). Ածխաջրերը սովորաբար գտնվում են վրա արտաքին մակերեսըթաղանթները և կատարում են ընկալիչների գործառույթները:

Մեմբրանի գործառույթները

• արգելք - ապահովում է կարգավորվող, ընտրովի, պասիվ և ակտիվ նյութափոխանակությունը միջավայրը;
• տրանսպորտ - նյութերը մեմբրանի միջոցով տեղափոխվում են բջիջ և դուրս (սնուցիչները մտնում են բջիջ, հեռացնում են նյութափոխանակության վերջնական արտադրանքները, պահպանում են իոնների մշտական ​​կոնցենտրացիան);
• ընկալիչ (հորմոնների և այլ կարգավորող մոլեկուլների կապում);
• բազմաբջիջ օրգանիզմներում ապահովում է բջիջների միջև շփումը և հյուսվածքների ձևավորումը։

Բջջային թաղանթները ունեն կիսաթափանցելիություն, կամ ընտրովի թափանցելիություն. Դրանք նախագծված են այնպես, որ կարգավորում են նյութերի բջիջ տեղափոխման գործընթացը՝ որոշ նյութեր անցնում են միջով, իսկ մյուսները՝ ոչ։ Գլյուկոզա, ամինաթթուներ և ճարպաթթուև իոններ։

Բջջում նյութերի ներթափանցման կամ դրանց դուրսբերման մի քանի մեխանիզմներ կան. դիֆուզիոն, օսմոզ, ակտիվ տրանսպորտԵվ էկզո-կամ էնդոցիտոզ. Դիֆուզիան և օսմոզը կրում են պասիվ բնույթ՝ էներգիա չեն պահանջում։ Մնացած մեխանիզմները գալիս են էներգիայի սպառման հետ:

Պասիվ տրանսպորտ- նյութերի մեմբրանի միջով առանց էներգիայի սպառման անցնելու գործընթացը. Այս դեպքում նյութն իր բարձր կոնցենտրացիայով տարածքից շարժվում է դեպի ցածր կողմ, այսինքն՝ կոնցենտրացիայի գրադիենտի երկայնքով:

Առանձնացվում են պասիվ տրանսպորտի հետևյալ տեսակները.

• պարզ դիֆուզիոն(փոքր չեզոք մոլեկուլների համար (H 2 O, CO 2, O 2), ինչպես նաև հիդրոֆոբ ցածր մոլեկուլային քաշի օրգանական նյութերի համար, որոնք հեշտությամբ թափանցում են թաղանթային ֆոսֆոլիպիդներ կոնցենտրացիայի գրադիենտով.
• հեշտացված դիֆուզիոն(Հիդրոֆիլ մոլեկուլների համար, որոնք տեղափոխվում են կոնցենտրացիայի գրադիենտով, բայց հատուկ ինտեգրալ սպիտակուցների օգնությամբ, որոնք թաղանթում ձևավորում են ալիքներ, որոնք ապահովում են ընտրովի թափանցելիություն: K, Na և Cl-ի նման տարրերի համար կան իրենց ալիքները: Ավելին, կալիումի ալիքները միշտ բաց.

Ակտիվ տրանսպորտնյութերի փոխանցումն է մեմբրանի վրայով` ընդդեմ կոնցենտրացիայի գրադիենտի: Նման փոխանցումը պահանջում է բջջի կողմից էներգիայի ծախս: Էներգիայի աղբյուրը սովորաբար ATP է: