კავშირი უჯრედის სტრუქტურასა და ფუნქციებს შორის

"ფორმა შეესაბამება ფუნქციას" მსოფლიოში ჩვეულებრივი რეფრენია, როგორც ინჟინერიის ბუნებრივი და ადამიანის ფორმები. როდესაც ყოველდღიური ინსტრუმენტის მიზანმიმართული კონსტრუქციის საკითხი დგება, ეს ხშირად აშკარაა: მცირეწლოვან ბავშვს ნიჩაბი, სასმელი ჭიქა, წინდის წყვილი ან ჩაქუჩი მისცეს შედარებით მარტივად დაადგინეთ, თუ რისთვის გამოიყენება ეს ინსტრუმენტი, მაშინ როდესაც, მაგალითად, ველოსიპედის ჯაჭვი ან ძაღლის საყელო იზოლირებულად, თავსატეხის გაცილებით რთულია ამოხსნა.

მილიონობით წლის განმავლობაში ჩამოყალიბებული ბუნებრივი სტრუქტურები კვლავ რჩება რადგან ისინი შეირჩნენ გადარჩენის უპირატესობის გამო, ისინი ორგანიზმებს ანიჭებენ ფლობენ მათ. ეს ეხება უჯრედებს, რომლებიც უმარტივესი ბუნებრივი სტრუქტურებია, რომლებსაც აქვთ დინამიური ერთეულის ყველა თვისება სიცოცხლერეპროდუქცია, მეტაბოლიზმი, ქიმიური ბალანსის შენარჩუნება და ფიზიკური სიმტკიცე.

ისევე როგორც "მაკრო" სამყაროში, ისე, როგორც უჯრედის ნაწილები საუბრობენ თავიანთ ფუნქციებზე - ორივე, რომლებიც მარტო არიან და ის, რაც ინტეგრირებულია დანარჩენ უჯრედში - თავისთავად ბიოლოგიის მომხიბვლელი საგანია მართალი

უჯრედების შემადგენლობა და ფუნქცია მნიშვნელოვნად განსხვავდება როგორც ორგანიზმთა, ასევე რთული მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების შემთხვევაში, სხვადასხვა ორგანიზმსა და ქსოვილს შორის. მაგრამ ყველა უჯრედს აქვს მრავალი ელემენტი. Ესენი მოიცავს:

• უჯრედის მემბრანა: ეს სტრუქტურა ქმნის უჯრედის გარეთა გარსს და პასუხისმგებელია როგორც უჯრედის ფიზიკურ მთლიანობაზე, ასევე გარკვეულ ნივთიერებებზე გასვლისა და გამოსვლის ნებართვაზე, ხოლო სხვების გადასვლაზე უარის თქმისთვის. სინამდვილეში იგი შედგება ა ორმაგი პლაზმური მემბრანა.
• ციტოპლაზმა: ეს ქმნის უჯრედების შინაგან ნივთიერებას და შედგება წყლის მატრიცისაგან, რომელიც მხარს უჭერს შინაგან უჯრედების სხვა შინაარსს, ხარაჩოს ​​მსგავსად. თხევად, არაორგანულ ნაწილს ეწოდება ციტოზოლიუჯრედში ქიმიური რეაქციების უმეტესობა აქ ხდება ცილების დახმარებით, რომლებსაც ფერმენტები ეწოდება.
• Გენეტიკური მატერიალი: გენეტიკური მასალა, რომლის ორგანიზმის თითქმის ყველა უჯრედი შეიცავს სრულ ასლს, შეიცავს ინფორმაციას, რომელიც საჭიროა ცილის სინთეზისთვის, დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავა (დნმ). დნმ არის ის, რაც გადაეცემა მომდევნო თაობებს რეპროდუქციული პროცესის დროს.
• რიბოსომები: ეს ცილები პასუხისმგებელია ორგანიზმისთვის საჭირო ყველა ცილის წარმოებაზე. ისინი იღებენ მიმართულებას მესენჯერი რიბონუკლეინის მჟავასგან (mRNA). რიბოსომებზე ინდივიდუალური ამინომჟავები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული და ქმნის ჯაჭვებს, ქმნის ცილებს. MRNA მიიღება დნმ-ის მიერ პროცესში, რომელსაც ე.წ. ტრანსკრიფცია; mRNA ინსტრუქციების გადაქცევა რიბოზომებზე ცილებად, რომელიც ორი ქვედანაყოფისგან შედგება, ცნობილია, როგორც თარგმანი

ცოცხალი არსებები შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად: პროკარიოტები, რომელშიც შედის დომენები ბაქტერიები და არქეები და ეუკარიოტები, რომელიც შედგება დომენისგან Eukaryota. პროკარიოტების უმეტესობა ერთუჯრედიანი ორგანიზმებია, ხოლო თითქმის ყველა ეუკარიოტი - მცენარეები, ცხოველები და სოკოები მრავალუჯრედიანია.

პროკარიოტული უჯრედები მოიცავს უკვე აღწერილ ოთხ სტრუქტურას, მაგრამ სხვაგან არც ისე ბევრია, თუმცა ბაქტერიებს აქვთ უჯრედის კედლები. ბევრ მათგანს აქვს უჯრედიც კაფსულა; ამის ძირითადი ფუნქციაა დაცვა. ზოგიერთ პროკარიოტს ზედაპირზე მათრახის მსგავსი სტრუქტურებიც აქვს flagella. როგორც მათი გარეგნობის მიხედვით მიხვდებით, ეს ძირითადად გამოიყენება გადაადგილებისთვის.

ევკარიოტული უჯრედები, პირიქით, მდიდარია ორგანელები, რომლებიც გარსით შეკრული პირებია, რომლებიც ემსახურებიან უჯრედს კონკრეტული ხერხებით. მნიშვნელოვანია, რომ ევკარიოტები თავიანთ დნმ-ს ა ბირთვიპროკარიოტებში, რომელთაც არ გააჩნიათ შინაგანი გარსით შეკრული სტრუქტურები, დნმ ცურავს მტევანში ციტოპლაზმაში, რომელსაც ეწოდება ნუკლეოიდული რეგიონი.

უჯრედის ნაწილებსა და მათ ფუნქციებს შორის ურთიერთობა გამოიხატება ევკარიოტების ორგანოს ელეგანტურობითა და სიწმინდით. თავის მხრივ, ყველა ორგანელში გვხვდება პლაზმური მემბრანა. უჯრედებში არსებული ყველა პლაზმური მემბრანა - მათ შორის, გარეთა, დასახელებული უჯრედული მემბრანა, ისევე როგორც მემბრანები, რომლებიც მოიცავს ორგანელებს ფოსფოლიპიდიორსაფენიანი.

ეს შრის ფენა შედგება ორი ინდივიდუალური "ფურცლისგან", რომლებიც ერთმანეთის პირისპირ იქმნება სარკისებური გამოსახულების სახით. შიგნით გამოსახულია ჰიდროფობიური, ან წყლის მოსაგერიებლად, თითოეული ფენის ნაწილი, რომელიც შედგება ცხიმოვანი მჟავების სახით ლიპიდებისაგან. ამის საპირისპიროდ, გარე ნაწილებია ჰიდროფილური, ან წყლის მაძიებელი და შედგება ფოსფოლიპიდური მოლეკულების ფოსფატის ნაწილებისაგან.

ამრიგად, ჰიდროფილური ფოსფატის თავების ერთი "კედელი" ორგანელის შიგნით (ან უჯრედული მემბრანის შემთხვევაში, ციტოპლაზმა), ხოლო მეორე გარედან ან ციტოპლაზმური მხრიდან (ან უჯრედის მემბრანის შემთხვევაში, გარედან გარემო).

მემბრანის სტრუქტურა ისეთია, რომ მცირე ზომის მოლეკულებს, როგორიცაა გლუკოზა და წყალი, თავისუფლად შეუძლიათ დისლოცირება მოახდინონ შუაგულში ფოსფოლიპიდის მოლეკულები, ხოლო უფრო დიდი ვერ ხერხდება და უნდა აქტიურად ტუმბოს ან გადიოდეს გარეთ პერიოდი). ისევ სტრუქტურა შეესაბამება ფუნქციას.

მიუხედავად იმისა, რომ მას უზენაესი მნიშვნელობის გამო არ უწოდებენ ორგანოს, სინამდვილეში ბირთვი ერთის განსახიერებაა. მის პლაზმურ მემბრანს ეწოდება ატომური გარსი. ბირთვი შეიცავს დნმ-ს, რომელიც შეფუთულია ქრომატინი, რომელიც ცილებით მდიდარი ნივთიერებაა დაყოფილია ქრომოსომებად.

როდესაც ქრომოსომები იყოფა, და მათთან ბირთვი, პროცესს ეწოდება მიტოზი. ამისათვის, მიტოზური spindle უნდა შეიქმნას ბირთვში, რომელიც არსებითად უჯრედის ტვინია და უჯრედების უმეტესობის საერთო მოცულობის მნიშვნელოვან ნაწილს მოიხმარს.

ეს უხეშად ოვალური ფორმის ორგანოელები არიან ეუკარიოტების ელექტროსადგურები, რადგან ისინი აერობული ("ჟანგბადით") სუნთქვის ადგილია, ენერგიის უმეტესი ნაწილი, რომელსაც ეუკარიოტები იღებენ საწვავისგან, რომელსაც ისინი მიირთმევენ (ცხოველების შემთხვევაში) ან სინთეზირებენ მზის შუქის დახმარებით (თუ მცენარეები).

მიტოქონდრიები, სავარაუდოდ, წარმოიშვა 2 მილიარდი წლის წინ, როდესაც აერობული ბაქტერიები მოხვდნენ არსებულ, არააერობულ უჯრედებში და მათთან თანამშრომლობა დაიწყეს მეტაბოლური გზით. მათი მემბრანის მრავალი ნაკეცი, სადაც რეალურად ხდება აერობული სუნთქვა, უჯრედებში სტრუქტურისა და ფუნქციის შესართავის კიდევ ერთი მაგალითია.

ეს მემბრანული სტრუქტურა უფრო ჰგავს "გზატკეცილს", რადგან ის ბირთვიდან (და სინამდვილეში უერთდება მის მემბრანს), უჯრედის გავლით, ციტოპლაზმის შორეულ ზღვამდე მიდის. ის ატარებს და ცვლის რიბოსომების მიერ დამზადებულ ცილოვან პროდუქტებს.

ზოგიერთ ენდოპლაზმურ ბადეს უწოდებენ უხეში ენდოპლაზმური ბადე რადგან ის რიბოსომებით არის მოსილი, როგორც ეს მიკროსკოპით ჩანს; შესაბამისად, რიბოსომების ნაკლებ ფორმებს უწოდებენ გლუვი ენდოპლაზმური ბადე.

გოლჯის აპარატი ენდოპლაზმური ბადის მსგავსია იმით, რომ იგი შეფუთავს და ამუშავებს ცილებს და სხვა უჯრედების გამომუშავებულ პროცესებს ნივთიერებები, მაგრამ ის მოწყობილია მრგვალ დაწყობილ დისკებში, ჰგავს მონეტების რულეტს ან პაწაწინა ბლინების სტეკს.

ლიზოსომები ეს არის უჯრედის ნარჩენების მოსაშორებელი ცენტრები და, შესაბამისად, ამ პატარა გლობულურ სხეულებს აქვთ ფერმენტები, რომლებიც ხსნიან და ანაწილებენ უჯრედების დაშლის პროდუქტებს, რომლებიც გამოწვეულია ყოველდღიური მეტაბოლიზმის შედეგად. ლიზოსომები სინამდვილეში ტიპისაა ვაკუოლი, სახელია ღრუში, მემბრანაში შეკრული ერთეული უჯრედებში, რომელთა დანიშნულებაა ერთგვარი ქიმიური ნივთიერებების კონტეინერის გამოყენება.

ციტოსკლეტი მზადდება მიკროტუბულები, ცილები, რომლებიც განლაგებულია პაწაწინა ბამბუკის ყლორტების მსგავსად და ემსახურებიან სტრუქტურულ საყრდენებს და სხივებს. ეს ვრცელდება მთელ ციტოპლაზმაზე ბირთვიდან უჯრედის მემბრანისკენ.