წყლის გამოკლებით, ცილები ორგანიზმში ყველაზე უხვ მოლეკულის ტიპია. პროტეინი გვხვდება ადამიანის სხეულის თითოეულ უჯრედში და ის თქვენი თმის, კუნთებისა და კანის სტრუქტურული კომპონენტია.
რიბოსომების გარეშე, უჯრედი არ შექმნის ცილებს. რიბოსომები და მათ მიერ შექმნილი ცილები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ჰომეოსტაზი.
რა არის ჰომეოსტაზი?
ყველა ცოცხალი არსება გადარჩენისთვის ოპტიმალურ დონეზე ინარჩუნებს შინაგან პირობებს. სიცოცხლისთვის აუცილებელი უჯრედული საქმიანობა შეიძლება მხოლოდ კონკრეტულ ფიზიკურ და ქიმიურ გარემოში მოხდეს. ამიტომ, ორგანიზმებისთვის აუცილებელია ამ პირობების შენარჩუნება.
ჰომეოსტაზი ეხება შინაგანი წონასწორობის სტაბილურ მდგომარეობას, რომელსაც ინარჩუნებენ ორგანიზმები. ჰომეოსტაზი მუშაობს იმ პირობების მკვეთრი ცვლილებების წინააღმდეგ, რაც იდეალურია სიცოცხლისთვის. ჰომეოსტატიკური პროცესების გარეშე, სხეული ვერ შეძლებს თავის რეგულირებას.
როგორ ხდება ჰომეოსტაზი?
ჰომეოსტატიკური კონტროლი მექანიზმები მოიცავს სამ ურთიერთდამოკიდებულ ნაწილს: რეცეპტორი, კონტროლის ცენტრი და მოქმედი.
რეცეპტორები ზომავს გარემო პირობებს და გადასცემს ინფორმაციას საკონტროლო ცენტრს. იქიდან იწყება ცვლილება, რომ მდგომარეობა წონასწორობაში დაბრუნდეს.
გასაგებად შეიძლება ჟღერდეს ძნელი, მაგრამ ჰომეოსტაზის ინტუიციური მაგალითია ოფლიანობა. როდესაც ჩვენი სხეულები ძალიან ცხელდება, რეცეპტორები, რომლებიც სპეციალიზირებულნი არიან ტემპერატურის ზონრში, აწვდიან ინფორმაციას ტვინში. იქიდან იწყება მექანიზმები, რომ სხეული გაცივდეს და იდეალურ ტემპერატურაზე დაბრუნდეს.
ეს არის მაგალითი იმისა, რომ მთელი ორგანიზმი ინარჩუნებს ჰომეოსტაზს, მაგრამ ცალკეული უჯრედებიც ინარჩუნებენ ჰომეოსტაზს. უჯრედში რიბოსომების მიერ დამზადებული ცილები მონაწილეობენ ჰომეოსტატიკურ პროცესებში. ყველა დონეზე, რიბოსომები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში.
რიბოსომის ფუნქცია
რიბოსომები არის მიკროსკოპული აპარატები, რომლებიც გვხვდება ყველა ცოცხალ უჯრედში. ნაპოვნია უხეში ენდოპლაზმურ ბადეზე და ციტოპლაზმაში, რიბოსომების ძირითადი ფუნქციაა ცილების სინთეზი. რიბოსომებს შეუძლიათ პროტეინების წარმოება, მათში არსებული ინფორმაციის „წაკითხვით“ მესენჯერი RNA (mRNA). MRNA– ს შემადგენლობაში მოცემული ინფორმაცია შეიცავს ინსტრუქციებს რიბოსომისათვის, რომ ცილები დააკავშიროს bit-bit.
ცილები შედგება ორგანული მოლეკულების ჯაჭვებისგან, რომლებსაც ე.წ. ამინომჟავების. რიბოსომები იტაცებენ ამინომჟავებს და აკავშირებენ მათ ერთმანეთთან და ქმნიან ცილებს პროცესში, რომელსაც უწოდებენ თარგმანი. თარგმანის დროს, ყველა ცილა სწორად უნდა დაიშალოს, რომ გამართულად იმოქმედოს.
რიბოსომის კიდევ ერთი ფუნქციაა ცილების სწორად დასაკეცი შუამავლობა.
როგორ არის დამოკიდებული ჰომეოსტაზი რიბოსომებზე?
რიბოსომების მიერ შექმნილ ცილებს აბსოლუტურად გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს ჰომეოსტაზის წარმოსაქმნელად. ყველა შინაგანი და გარეგანი ფიჭური მდგომარეობა, რომელიც რეგულირდება ჰომეოსტაზით, იზომება ცილით რეცეპტორი. რეცეპტორების მთავარი როლი არის სიგნალების მიღება და ტრანსდუქცია.
სპეციფიკური პირობების მონიტორინგისა და რეაგირების შედეგად, რეცეპტორები ეხმარებიან უჯრედებს, გაიგონ, თუ როდის ხდება ლიმიტის დარღვევა. რეცეპტორები რეაგირებენ გარემო პირობებზე და გადასცემენ ინფორმაციას საკონტროლო ცენტრს. კონტროლის ცენტრიდან ინფორმაცია გამოიყენება მდგომარეობის წონასწორობაში დასაბრუნებლად.
ჰომეოსტაზში ცილების როლის მაგალითები
ჰომეოსტაზის მაგალითია სხეულის ტემპერატურა. სტაბილურ ტემპერატურას ინარჩუნებენ ცილის რეცეპტორები, ე.წ. თერმორეცეპტორები. თერმორეცეპტორები ზომავს გარე და შიდა ტემპერატურის ცვლილებებს.
თუ ტემპერატურა საშიშად დაბალ ნიშნულზე დაეცემოდა, თერმორეცეპტორები სიგნალებს გაუგზავნიან ტვინს. ეს იწვევს გავლენას სხვადასხვა ორგანოებზე, მაგალითად, ორგანიზმი კანზე კანკალებს სხეულის ტემპერატურის გაზრდის მიზნით. რიბოსომები ქმნიან სხეულის თერმორეცეპტორებს.
ცილების მიერ შენარჩუნებული ჰომეოსტატიკური მდგომარეობის კიდევ ერთი მაგალითია სისხლის გლუკოზა დონეზე. როდესაც სისხლში შაქრის დონე ძალიან მაღალი ხდება, ორგანიზმში სპეციალიზებული უჯრედები გამოყოფენ ცილის ჰორმონს, რომელსაც ინსულინს უწოდებენ.
სისხლში გლუკოზის დონის შესამცირებლად ინსულინი მოქმედებს ღვიძლზე, ცხიმოვან უჯრედებსა და კუნთების უჯრედებზე. ინსულინი იწვევს ღვიძლს სისხლში ნაკლები გლუკოზის გამოყოფას. გარდა ამისა, ცხიმოვანი უჯრედები იღებენ გლუკოზას და ინახავენ მას, როგორც ცხიმს. მუჯრედისის უჯრედები დაიწყეთ მეტი გლუკოზის გამოყენება მეტაბოლური აქტივობისთვის.
რიბოსომების გარეშე, უჯრედები არ წარმოქმნიან ცილებს
ტემპერატურისა და სისხლში გლუკოზის რეგულირება მხოლოდ ორი მაგალითია იმისა, თუ რითი იყენებენ რიბოსომები ჰომეოსტაზის შენარჩუნებას. მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ ცილები აბსოლუტურად აუცილებელია თითქმის ყველა საქმიანობისთვის, რაც ხდება ცოცხალ არსებაში.
ცილების ზოგიერთი ფუნქცია მოიცავს დნმ-ის რეპლიკაცია, მოლეკულების ტრანსპორტირება, სტიმულებზე რეაგირება და მეტაბოლური რეაქციების კატაბოლიზება. თითქმის ყველა ჰომეოსტატიკური პროცესი გარკვეულწილად დამოკიდებულია ცილებზე. რიბოსომები ინარჩუნებენ სიცოცხლისთვის საჭირო პირობების წონასწორობას.