უჯრედის სტრუქტურები და მათი სამი ძირითადი ფუნქცია

მიკროსკოპული კონტეინერები, რომლებიც ცნობილია როგორც უჯრედები დედამიწაზე ცოცხალი არსების ძირითადი ერთეულებია. თითოეული მათგანი გამოირჩევა ყველა იმ მახასიათებლით, რომელსაც მეცნიერები ცხოვრებას მიაწერენ. სინამდვილეში, ზოგიერთი ცოცხალი არსება მხოლოდ ერთი უჯრედისგან შედგება. თქვენს საკუთარ სხეულს, 100 ტრილიონის დიაპაზონში აქვს.

თითქმის ყველა ერთუჯრედიანი ორგანიზმია პროკარიოტებიდა ცხოვრების გრანდიოზული კლასიფიკაციის მიხედვით, ეს ეკუთვნის ან ბაქტერიების დომენს ან არქეას დომენს. ადამიანები, ყველა სხვა ცხოველთან, მცენარეებთან და სოკოებთან ერთად არიან ეუკარიოტები.

ეს პატარა სტრუქტურები ასრულებენ იგივე დავალებებს "მიკრო" მასშტაბით, რომ არ დარჩნენ ხელუხლებელი, რასაც თქვენ და სხვა სრულყოფილი ორგანიზმები აკეთებთ "მაკრო" მასშტაბით, რომ ცოცხლები დარჩეთ. ცხადია, თუ საკმარისი რაოდენობის ინდივიდუალური უჯრედები ვერ ასრულებენ ამ ამოცანებს, მასთან ერთად მშობელი ორგანიზმიც ვერ მოხერხდება.

უჯრედების სტრუქტურებს აქვთ ინდივიდუალური ფუნქციები და ზოგადად, არ აქვს მნიშვნელობა სტრუქტურას, ისინი შეიძლება შემცირდეს სამ მნიშვნელოვან სამუშაოზე:

როგორც აღვნიშნეთ, მიუხედავად იმისა, რომ უჯრედები ზოგადად განიხილება, როგორც ცოცხალი არსების პატარა კომპონენტები, ბევრი უჯრედი არიან საყოფაცხოვრებო ნივთები.

ბაქტერიები, რაც არ ჩანს, მაგრამ ნამდვილად აგრძნობინებს მათ არსებობას მსოფლიოში (მაგალითად, ზოგი ინფექციურ დაავადებებს იწვევს, ზოგიც ეხმარება საკვებს, როგორიცაა ყველი და იოგურტი სწორად ასაკი და სხვები თამაშობენ როლს ადამიანის საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის ჯანმრთელობის შენარჩუნებაში), წარმოადგენს ერთუჯრედიან ორგანიზმთა და პროკარიოტები.

პროკარიოტულ უჯრედებს შინაგანი კომპონენტების შეზღუდული რაოდენობა აქვთ, ვიდრე მათ ეუკარიოტულ კოლეგებთან შედარებით. ეს მოიცავს ა უჯრედის მემბრანა, რიბოსომები, დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავა (დნმ) და ციტოპლაზმაყველა ცოცხალი უჯრედის ოთხი აუცილებელი მახასიათებელი; ამის შესახებ დეტალურად აღწერილია მოგვიანებით.

ბაქტერიებს ასევე აქვთ უჯრედის კედლები უჯრედის მემბრანის გარეთ დამატებითი მხარდაჭერისთვის და ზოგიერთ მათგანს ასევე აქვს სტრუქტურები ე.წ. flagella, ცილების მსგავსი კონსტრუქციები, რომლებიც დამზადებულია ცილისგან და ეხმარება ორგანიზმებს, რომლებთანაც ისინი ერთვებიან, გადაადგილდნენ თავიანთ გარემოში.

ეუკარიოტულ უჯრედებს ისეთი სტრუქტურები აქვთ, რომლებსაც პროკარიოტული უჯრედები არ გააჩნიათ და შესაბამისად, ამ უჯრედებს ფუნქციების უფრო ფართო სპექტრი აქვთ. ალბათ ყველაზე მნიშვნელოვანი არის ბირთვი და მიტოქონდრია.

სანამ ღრმად ჩავუღრმავდებით თუ როგორ იმოქმედებს უჯრედის ინდივიდუალური სტრუქტურა ამ ფუნქციებზე, სასარგებლოა გადახედოთ რა არის ეს სტრუქტურები და სად შეიძლება მათი პოვნა. შემდეგ ჩამონათვალში პირველი ოთხი სტრუქტურა ბუნების ყველა უჯრედისთვის საერთოა; დანარჩენები გვხვდება ეუკარიოტებში და თუ სტრუქტურა გვხვდება მხოლოდ გარკვეულ ეუკარიოტულ უჯრედებში, ეს ინფორმაცია აღინიშნება.

უჯრედის მემბრანა: ამას ასევე უწოდებენ პლაზმური მემბრანა, მაგრამ ამან შეიძლება გამოიწვიოს დაბნეულობა, რადგან ეუკარიოტულ უჯრედებს სინამდვილეში აქვთ პლაზმური მემბრანა ორგანელებირომელთა უმეტესობა ქვემოთ მოცემულია. ეს შედგება ფოსფოლიპიდური შრისგან, ან ორი იდენტურად აგებული შრისგან, რომლებიც ერთმანეთის პირისპირ არიან "სარკისებური გამოსახულების" მეთოდით. ეს ისეთივე დინამიური მანქანაა, როგორც მარტივი ბარიერი.

ციტოპლაზმა: ეს გელის მსგავსი მატრიცა არის ნივთიერება, რომელშიც ბირთვი, ორგანელები და უჯრედის სხვა სტრუქტურები ზის, როგორც ხილის ნაჭრები კლასიკურ ჟელატინის დესერტში. ნივთიერებები გადაადგილდებიან ციტოპლაზმა დიფუზიით, ან ამ ნივთიერებების მაღალი კონცენტრაციის უბნებიდან დაბალი კონცენტრაციის ადგილებში.

რიბოსომები: ეს სტრუქტურები, რომლებსაც არ აქვთ საკუთარი მემბრანა და ამრიგად არ ითვლებიან ნამდვილ ორგანულად, წარმოადგენს უჯრედებში ცილების სინთეზის ადგილებს და თვითონ მზადდება ცილების ქვედანაყოფებისგან. მათ აქვთ "დოკის სადგურები" მესინჯერი რიბონუკლეინის მჟავა (mRNA), რომელიც ახორციელებს დნმ-ის ინსტრუქციას ბირთვიდან და ამინომჟავები, ცილების "საშენი ბლოკები".

დნმ: საკანში გენეტიკური მატერიალი ზის პროკარიოტული უჯრედების ციტოპლაზმაში, მაგრამ ეუკარიოტული უჯრედების ბირთვებში ("ბირთვის" მრავლობითი რიცხვი). შედგება მონომერებისგან - ეს არის განმეორებადი ქვედანაყოფები - ე.წ. ნუკლეოტიდები, რომელთაგან ოთხი ძირითადი სახეობაა, დნმ შეფუთულია დამხმარე ცილებთან ერთად, რომლებსაც ჰისტონები ჰქვია, გრძელი, სიმებიანი ნივთიერება ე.წ. ქრომატინი, რომელიც თავად იყოფა ქრომოსომები ეუკარიოტებში.

Organelles გთავაზობთ უჯრედის სტრუქტურების დიდ მაგალითებს, რომლებიც ემსახურება მკაფიო, აუცილებელ და უნიკალურ მიზნებს, რომლებსაც ეყრდნობა სატრანსპორტო მექანიზმების შენარჩუნება, რაც თავის მხრივ დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ უკავშირდება ეს სტრუქტურები დანარჩენ ნაწილებს საკანი

მიტოქონდრია ალბათ ყველაზე თვალსაჩინო მოლეკულებია როგორც მიკროსკოპში მათი გამორჩეული გარეგნობის, ასევე მათი თვალსაზრისით ფუნქცია არის ქიმიური რეაქციების პროდუქტების გამოყენება, რომლებიც ციტოპლაზმაში ანადგურებს გლუკოზას, დიდი გამოყოფის მიზნით გარიგება ადენოზინტრიფოსფატი (ATP) სანამ ჟანგბადი არსებობს. ეს ცნობილია როგორც უჯრედული სუნთქვა და ხდება ძირითადად მიტოქონდრიულ მემბრანაზე.

სხვა საკვანძო ორგანიზაციებში შედის ენდოპლაზმურ ბადეში, ერთგვარი ფიჭური "მაგისტრალი", რომელიც შეფუთავს და გადააქვს მოლეკულები რიბოსომებს, ბირთვს, ციტოპლაზმასა და უჯრედის ექსტერიერს შორის. გოლჯის სხეულები, ან "დისკები", რომლებიც მცირე ტაქსოკაბების მსგავსად წყვეტენ ენდოპლაზმურ ბადეს. ლიზოსომები, რომლებიც არის ღრუ, სფერული სხეულები, რომლებიც ანადგურებენ უჯრედის მეტაბოლური რეაქციების დროს წარმოქმნილ ნარჩენ პროდუქტებს.

უჯრედის მემბრანის სამი სამუშაოა უჯრედის მთლიანობის შენარჩუნება, ემსახურება როგორც ნახევრად გამტარი მემბრანა, რომლის გავლით შეიძლება მცირე მოლეკულები გაიარონ და ხელს უწყობენ აქტიური ტრანსპორტი ნივთიერებების მემბრანაში ჩასმული "ტუმბოების" საშუალებით.

მოლეკულები, რომლებიც ქმნიან მემბრანის ორ ფენას ფოსფოლიპიდები, რომლებსაც აქვთ ჰიდროფობიური "კუდები" ცხიმისგან, რომლებიც შიგნით (და შესაბამისად ერთმანეთისკენ) და ჰიდროფილური ფოსფორის შემცველი "თავები", რომლებიც სახეზეა გარედან (და ეს თავად ორგანელის შიგნით და გარეთ, ან სწორი უჯრედის მემბრანის შემთხვევაში, უჯრედის შიგნით და გარეთ თვითონ).

ეს არის წრფივი და პერპენდიკულარული მთლიანი მემბრანის ფურცლოვანი სტრუქტურისა.

ფოსფოლიპიდები საკმარისად ახლოსაა ერთმანეთთან ტოქსინების, ან დიდი მოლეკულების თავიდან ასაცილებლად, რომლებიც ზიანს აყენებს ინტერიერს გამავლობის შემთხვევაში. მაგრამ ისინი საკმარისად დაშორებულია, რათა დაუშვან მცირე ზომის მოლეკულები, რომლებიც საჭიროა მეტაბოლური პროცესებისთვის, მაგალითად, წყალი, გლუკოზა (შაქარი უჯრედები იყენებენ ენერგიას) და ნუკლეინის მჟავები (რომლებიც იყენებენ ნუკლეოტიდების შესაქმნელად და, ამრიგად, დნმ და ATP, უჯრედები).

მემბრანს აქვს "ტუმბოები" ჩასმული ფოსფოლიპიდებში, რომლებიც იყენებენ ATP- ს მოლეკულების შემოსატანად ან გადასაყვანად, ჩვეულებრივ გადიან, მათი სიდიდის გამო ან იმის გამო, რომ მათი კონცენტრაცია უფრო მეტია, ვიდრე მოლეკულები ტუმბოს მიმართ. ამ პროცესს ე.წ. აქტიური ტრანსპორტი.

თითოეული უჯრედის ბირთვი შეიცავს ორგანიზმის ყველა დნმ-ის სრულ ასლს ქრომოსომების სახით; ადამიანებს აქვთ 46 ქრომოსომა, რომელთაგან 23 მემკვიდრეობით მიიღება თითოეული მშობლისგან. ბირთვს გარს აკრავს პლაზმური მემბრანა, რომელსაც ეწოდება ატომური გარსი.

პროცესის დროს ე.წ. მიტოზი, ბირთვული კონვერტი იხსნება და ბირთვი ორად იყოფა ყველა ქრომოსომის კოპირების, ან გამრავლების შემდეგ.

ამას მცირე ხანში მოსდევს მთელი უჯრედის დაყოფა, ეს პროცესი ცნობილია როგორც ციტოკინეზი. ამის შედეგად შეიქმნება ორი ქალიშვილი უჯრედი, რომლებიც იდენტურია როგორც ერთმანეთის, ასევე მშობელი უჯრედისის.