უჯრედი ქიმიაში. ცხოველური უჯრედის შემადგენლობა და სტრუქტურა. წყლის ბიოლოგიური მნიშვნელობა
უჯრედი: ორგანელების ქიმიური შემადგენლობა, სტრუქტურა, ფუნქციები.
2.3 უჯრედის ქიმიური შემადგენლობა. მაკრო და მიკროელემენტები. უჯრედის შემადგენელი არაორგანული და ორგანული ნივთიერებების (ცილები, ნუკლეინის მჟავები, ნახშირწყლები, ლიპიდები, ატფ) სტრუქტურასა და ფუნქციებს შორის ურთიერთობა. ქიმიკატების როლი უჯრედსა და ადამიანის სხეულში.
ქიმიური ელემენტები, რომლებიც ქმნიან ორგანიზმებს.
როდესაც ვსაუბრობთ უჯრედის ქიმიურ შემადგენლობაზე, უნდა გვახსოვდეს, რომ ჩვენ შეგვიძლია ვისაუბროთ ან ქიმიურ ელემენტებზე ან ქიმიურ ნივთიერებებზე. დავიწყოთ ქიმიური ელემენტებით.
ცოცხალი სხეულები შეიცავს იგივე ქიმიურ ელემენტებს, რომლებიც ქმნიან არაცოცხალ სხეულებს. ეს საუბრობს ცოცხალი და არაცოცხალი მატერიის ერთიანობაზე. თუმცა, ცოცხალ სხეულებში გარკვეული ელემენტების შინაარსი მკვეთრად განსხვავდება.
დავასახელოთ ძირითადი ელემენტები და მათი მნიშვნელობა.
ნახშირბადი (C), წყალბადი (ჰ), ჟანგბადი ( ო) და აზოტი ( ნ) შეადგენენ ცოცხალი ორგანიზმის მასის 98%-ს. პირველი სამი ელემენტი არის სხეულის ყველა ორგანული ნივთიერების ნაწილი. აზოტი (შემდგომში ვგულისხმობთ ელემენტებს) არის ცილების და ნუკლეინის მჟავების ნაწილი.
გოგირდი ( ს) არის ზოგიერთი ამინომჟავის ნაწილი და, შესაბამისად, ცილების ნაწილი.
იოდი ( მე) აუცილებელია ნორმალური მუშაობისთვის ფარისებრი ჯირკვალი, იმიტომ მისი ჰორმონების ნაწილია.
ფოსფორი ( პ) არის მნიშვნელოვანი ელემენტი ATP მოლეკულებიდა ნუკლეინის მჟავები. და ასევე, ფოსფატების სახით, ის ძვლის ქსოვილის ნაწილია.
რკინა არის სისხლის ჰემოგლობინის ნაწილი და მონაწილეობს გაზის ტრანსპორტირებაში.
მაგნიუმი ( მგ) არის ქლოროფილის მოლეკულის ცენტრალური ატომი.
კალციუმი ( დაახ) უხსნადი ნაერთების შემადგენლობაში მონაწილეობს დამხმარე ( ძვალი) და დამცავი (მოლუსკის ჭურვი) სტრუქტურები.
კალიუმი ( კ) და ნატრიუმი ( ნა) იონების სახით დიდი მნიშვნელობა აქვს შიდა გარემოს შემადგენლობის მუდმივობის შესანარჩუნებლად და ასევე მონაწილეობს ნერვულ უჯრედებში ნერვული იმპულსების ფორმირებაში.
უჯრედის ქიმიკატები.
ნახშირწყლები .
ნახშირწყლების მთავარი ფუნქცია ენერგიაა. გარდა ამისა, ისინი ჭურვის ზედაპირის ფენის ნაწილია (გლიკოკალიქსი ) ცხოველური უჯრედიდა ბაქტერიების, სოკოების და მცენარეების უჯრედულ კედელში, რომლებიც ასრულებენ სამშენებლო (სტრუქტურულ) ფუნქციას.
მათი სტრუქტურიდან გამომდინარე, ნახშირწყლები იყოფა მონოსაქარიდებად, დისაქარიდებად და პოლისაქარიდებად. მონოსაქარიდებს შორის ყველაზე მნიშვნელოვანია გლუკოზა (ენერგიის მთავარი წყარო), რიბოზა (რნმ-ის ნაწილი) და დეზოქსირიბოზა (დნმ-ის ნაწილი). ძირითადი პოლისაქარიდებია ცელულოზა და სახამებელი მცენარეებში, გლიკოგენი და ქიტინი ცხოველებში და სოკოებში. ყველა პოლისაქარიდი არის რეგულარული სტრუქტურის პოლიმერები, ე.ი. შედგება მხოლოდ ერთი ტიპის მონომერისგან. მაგალითად, სახამებლის, გლიკოგენისა და ცელულოზის მონომერია გლუკოზა.
ლიპიდები.
ლიპიდები ასევე ასრულებენ ენერგეტიკულ ფუნქციას და ამავდროულად ისინი უზრუნველყოფენ ორჯერ მეტ ენერგიას 1 გრ ნივთიერებაზე, ვიდრე ნახშირწყლები. მაგრამ მათი სამშენებლო ფუნქცია განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია, რადგან სწორედ ლიპიდების ორმაგი ფენა (ან, უფრო სწორად, ფოსფოლიპიდები) არის ბიოლოგიური მემბრანების საფუძველი. გარდა ამისა, კანქვეშა ცხიმოვანი ქსოვილი (მათ ვისაც აქვს) ასრულებს მექანიკური დაცვისა და თერმორეგულაციის ფუნქციას.
ციყვები.
ციყვები – არარეგულარული სტრუქტურის ბიოპოლიმერები, რომელთა მონომერებიაამინომჟავების . პროტეინები შეიცავს 20 ტიპის ამინომჟავას, ხოლო ამინომჟავების რაოდენობა და მათი შეერთების თანმიმდევრობა სხვადასხვა ცილის მოლეკულებში განსხვავებულია. შედეგად, ცილებს აქვთ ძალიან მრავალფეროვანი სტრუქტურა და, შედეგად, მრავალფეროვანი თვისებები და ფუნქციები.
ცილის მოლეკულის ორგანიზების დონეები (ცილის სტრუქტურა).
ქვემოთ მოცემულია კლასიკური ნახატი, რომელიც ასახავს ჰემოგლობინის მოლეკულის ორგანიზების სხვადასხვა დონეს. პირველადი, მეორადი, მესამეული და მეოთხეული სტრუქტურები მითითებულია შესაბამისად 1-4 ნომრებით.
ცილების ფუნქციები.
სამშენებლო ფუნქცია ცილები ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანია, რადგან ისინი ყველა უჯრედული სტრუქტურის ნაწილია (მემბრანები, ორგანელები და ციტოპლაზმა). სინამდვილეში, ცილები სხეულის მთავარი სამშენებლო მასალაა. სხეულის ზრდა და განვითარება ნორმალურად ვერ მოხდება საკმარისი ცილის გარეშე. ამიტომ მზარდი ორგანიზმი აუცილებლად უნდა მიიღოს ცილები საკვებიდან.
ფერმენტული ფუნქცია არანაკლებ მნიშვნელოვანია ცილები. უჯრედში მომხდარი ქიმიური რეაქციების უმეტესობა შეუძლებელი იქნებოდა ბიოლოგიური კატალიზატორების - ფერმენტების მონაწილეობის გარეშე. თითქმის ყველა ფერმენტი ბუნებით ცილაა. თითოეული ფერმენტი აჩქარებს მხოლოდ ერთ რეაქციას (ან ერთი ტიპის რეაქციას). ეს გამოხატავს ფერმენტების სპეციფიკას. გარდა ამისა, ფერმენტები მოქმედებენ საკმაოდ ვიწრო ტემპერატურის დიაპაზონში. ტემპერატურის მატება იწვევს მათ დენატურაციას და კატალიზური აქტივობის დაკარგვას. ტიპიური ფერმენტის მაგალითია კატალაზა, რომელიც არღვევს წყალბადის ზეჟანგს, რომელიც წარმოიქმნება წყალში და ჟანგბადში გაცვლის დროს.ჰ 2 ო 2 → 2 ჰ 2 ო + ო 2 ). კატალაზას ეფექტი შეიძლება შეინიშნოს სისხლდენის ჭრილობის პეროქსიდით მკურნალობისას. გამოთავისუფლებული გაზი არის ჟანგბადი. ასევე შეგიძლიათ დაქუცმაცებული კარტოფილის ტუბერები პეროქსიდით დაამუშავოთ. იგივე მოხდება.
სატრანსპორტო ფუნქცია ცილები პასუხისმგებელია სხვადასხვა ნივთიერებების ტრანსპორტირებაზე. ზოგიერთი ცილა ახორციელებს ტრანსპორტირებას მთელი ორგანიზმის მასშტაბით. მაგალითად, სისხლში ჰემოგლობინი ატარებს ჟანგბადს და ნახშირორჟანგს მთელ სხეულში. უჯრედის მემბრანებში ჩაშენებული სხვა ცილები უზრუნველყოფენ სხვადასხვა ნივთიერების ტრანსპორტირებას უჯრედში და მის გარეთ. ტიპიური მაგალითია კალიუმ-ნატრიუმის ტუმბო - რთული ცილოვანი კომპლექსი, რომელიც ნატრიუმს უჯრედიდან ამოტუმბავს და მასში კალიუმს ასხამს.
საავტომობილო ფუნქცია ცილები არ უნდა აგვერიოს სატრანსპორტო პროტეინებთან. ამ შემთხვევაში ჩვენ ვსაუბრობთ ორგანიზმის ან მისი ცალკეული ნაწილების მოძრაობაზე ერთმანეთთან შედარებით. ამის მაგალითია პროტეინები, რომლებიც ქმნიან კუნთოვან ქსოვილს: აქტინი და მიოზინი. ამ ცილების ურთიერთქმედება უზრუნველყოფს კუნთოვანი ბოჭკოების შეკუმშვას.
დამცავი ფუნქცია შესრულებულია მრავალი სპეციფიკური ცილებით. სისხლში ლიმფოციტების მიერ წარმოქმნილი ანტისხეულები იცავს ორგანიზმს პათოგენებისგან. სპეციალური უჯრედული ცილები ინტერფერონები უზრუნველყოფს ანტივირუსულ დაცვას. პლაზმის პროთრომბინი მონაწილეობს სისხლის შედედებაში, იცავს ორგანიზმს სისხლის დაკარგვისგან.
მარეგულირებელი ფუნქცია ხორციელდება პროტეინებით, რომლებიც ჰორმონებია. ტიპიური პროტეინის ჰორმონი, ინსულინი არეგულირებს სისხლში გლუკოზის დონეს. კიდევ ერთი ცილოვანი ჰორმონი არის ზრდის ჰორმონი.
ცილების დენატურაცია და რენატურაცია.
ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაცილების უმეტესობა არასტაბილურია მათი სტრუქტურაში არაფიზიოლოგიურ პირობებში. როდესაც ტემპერატურა იზრდება, იცვლებაpHგარემო, გამხსნელების ზემოქმედება და ა.შ. ბმები, რომლებიც მხარს უჭერენ ცილის სივრცულ სტრუქტურას, განადგურებულია. ხდებადენატურაცია , ე.ი. ცილის ბუნებრივი სტრუქტურის დარღვევა. პირველ რიგში ნადგურდება მეოთხეული და მესამეული სტრუქტურები. თუ მოქმედება არახელსაყრელი ფაქტორიარ ჩერდება და არ ძლიერდება, მაშინ ნადგურდება მეორადი და თუნდაც პირველადი სტრუქტურა. პირველადი სტრუქტურის განადგურება - ამინომჟავებს შორის კავშირების გაწყვეტა - ნიშნავს ცილის მოლეკულის არსებობის დასასრულს. თუ პირველადი სტრუქტურა შენარჩუნებულია, მაშინ როდის ხელსაყრელი პირობებიპროტეინს შეუძლია აღადგინოს მისი სივრცითი სტრუქტურა, ე.ი. მოხდებარენატურაცია .
მაგალითად, კვერცხის გავლენის ქვეშ შეწვისას მაღალი ტემპერატურაკვერცხის ცილასთან ხდება შემდეგი ცვლილებები: ის იყო თხევადი და გამჭვირვალე, გახდა მყარი და გაუმჭვირვალე. თუმცა გაციების შემდეგ ცილა ისევ გამჭვირვალე და თხევადი არ ხდება. ამ შემთხვევაში რენატურაცია არ ხდება, რადგან შეწვის დროს ცილის პირველადი სტრუქტურა განადგურდა.
Ნუკლეინის მჟავა.
Ნუკლეინის მჟავა ცილების მსგავსად, არარეგულარული სტრუქტურის პოლიმერებია. ნუკლეინის მჟავების მონომერებიანუკლეოტიდები . ნუკლეოტიდის სქემატური სტრუქტურა წარმოდგენილია სურათზე 2. როგორც ხედავთ, თითოეული ნუკლეოტიდი შედგება სამი კომპონენტისგან: აზოტოვანი ფუძე (პოლიგონი), ნახშირწყალი (პენტაგონი) და ფოსფორმჟავას ნარჩენი (წრე).
დნმ-ისა და რნმ-ის შედარებითი მახასიათებლები
მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შენახვა და გადაცემა.უჯრედის სასიცოცხლო პროცესების რეგულირება.
ცილის ბიოსინთეზი (ანუ არსებითად გენეტიკური ინფორმაციის დანერგვის პროცესი).
რნმ-ის სახეები და მათი როლი ცილების ბიოსინთეზში.
მესინჯერი რნმ (მრნმ) - ატარებს ინფორმაციას ცილის პირველადი სტრუქტურის შესახებ დნმ-დან რიბოზომებამდე.
გადაცემის რნმ (tRNA) - აწვდის ამინომჟავებს რიბოზომებს.
რიბოსომული რნმ (rRNA) - რიბოზომების ნაწილი, ე.ი. ასევე მონაწილეობს ცილის სინთეზში.
დნმ-ის მოლეკულის სტრუქტურა.
დნმ-ის სტრუქტურის თანამედროვე მოდელი შემოგვთავაზეს დ. უოტსონმა და ფ. კრიკმა. დნმ-ის მოლეკულა შედგება ნუკლეოტიდების ორი ჯაჭვისგან, რომლებიც ერთმანეთის გარშემო სპირალურადაა გადაბმული. აზოტოვანი ფუძეები მიმართულია მოლეკულის შიგნით ისე, რომ ერთი ჯაჭვის ადენინის საპირისპიროდ ყოველთვის არის მეორე ჯაჭვის თიმინი, ხოლო გუანინის საპირისპიროდ ციტოზინი. ადენინი - თიმინი და გუანინი - ციტოზინი ერთმანეთს ავსებენ, ხოლო დნმ-ის მოლეკულაში მათი განლაგების პრინციპს კომპლემენტარობის პრინციპი ეწოდება. ორი წყალბადის ბმა იქმნება ადენინსა და თიმინს შორის, ხოლო სამი ციტოზინსა და გუანინს შორის. ამრიგად, დნმ-ის მოლეკულაში ნუკლეოტიდების ორი ჯაჭვი დაკავშირებულია მრავალი სუსტი წყალბადის ბმით.
A-T და G-C წყვილების კომპლემენტარობის შედეგია ის, რომ ადენილის (A) ნუკლეოტიდების რაოდენობა დნმ-ში ყოველთვის ტოლია თიმიდილის (T) რიცხვის. და ანალოგიურად, გუანილის (G) და ციტიდილის (C) ნუკლეოტიდების რაოდენობა ასევე იგივე იქნება. მაგალითად, თუ დნმ შეიცავს ნუკლეოტიდების 10%-ს ადენინთან ერთად, მაშინ ასევე იქნება ნუკლეოტიდების 10% თიმინთან ერთად და 40% გუანინით და ციტოზინით.
ერთიან სახელმწიფო გამოცდაზე გამოცდილი შიგთავსის ელემენტები:
2.4 უჯრედის სტრუქტურა. უჯრედის ნაწილებისა და ორგანელების სტრუქტურასა და ფუნქციებს შორის კავშირი მისი მთლიანობის საფუძველია.
ევკარიოტული უჯრედის სტრუქტურა
1) ზღუდავს უჯრედის შიგთავსს, ასრულებს დამცავ ფუნქციას.2) უზრუნველყოფს შერჩევით ტრანსპორტირებას.
3) უზრუნველყოფს კომუნიკაციას უჯრედებს შორის მრავალუჯრედულ ორგანიზმში.
ბირთვი
აქვს ორმაგი მემბრანა. შიგნით არისქრომატინი (დნმ ცილებთან ერთად), ასევე ერთი ან მეტინუკლეოლები (რიბოსომური ქვედანაყოფების შეკრების ადგილი). ციტოპლაზმასთან კომუნიკაცია ხდება ბირთვული ფორების მეშვეობით.
1) მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შენახვა და გადაცემა.
2) უჯრედის სიცოცხლის პროცესების კონტროლი და მართვა.
ციტოპლაზმა
უჯრედის შიდა გარემო, თხევადი ნაწილის, ორგანელებისა და ჩანართების ჩათვლით. აკავშირებს ყველა ფიჭურ სტრუქტურას
მიტოქონდრია
მათ აქვთ ორმაგი გარსი. შიდა მემბრანა ქმნის ნაკეცებს -კრისტას , რომელზედაც განლაგებულია ფერმენტული კომპლექსები, რომლებიც ასინთეზირებენ ატფ-ს. აქვთ საკუთარი რიბოზომები და წრიული დნმ
ენდოპლაზმური რეტიკულუმი (ER)
მილაკებისა და ღრუების ქსელი, რომელიც გადის მთელ უჯრედს. მემბრანაზეუხეში რიბოსომები განლაგებულია ER-ში. მემბრანაზეგლუვიარ არის EPS.
ახორციელებს ნივთიერებების ტრანსპორტირებას სხვადასხვა ორგანოების შეერთებით. უხეში ER ასევე მონაწილეობს ცილების სინთეზში, ხოლო გლუვი ER მონაწილეობს ნახშირწყლების და ლიპიდების სინთეზში.
გოლჯის აპარატი
ბრტყელი კონტეინერების სისტემა (ტანკები).
1) უჯრედიდან ექსპორტისთვის სინთეზირებული ცილების დაგროვება, დახარისხება, შეფუთვა და მომზადება.
2) ლიზოსომების წარმოქმნა.
ლიზოსომები
ბუშტები სავსეა სხვადასხვა ფერმენტებით.
უჯრედშიდა მონელება.
რიბოსომები
ისინი შედგება ორი ქვედანაყოფისგან, რომლებიც წარმოიქმნება ცილებით და rRNA.
ცილის სინთეზი.
უჯრედის ცენტრი
ცხოველებში და ქვედა მცენარეებში მოიცავს ორსცენტრიოლები ჩამოყალიბებულია მიკროტუბულების ცხრა სამეულით.
მონაწილეობს უჯრედების დაყოფასა და ციტოჩონჩხის ფორმირებაში.
მოძრაობის ორგანოიდები (ცილა, ფლაგელა).
ეს არის ცილინდრი, რომლის კედელი შედგება ცხრა წყვილი მიკროტუბულისგან. კიდევ ორი მდებარეობს ცენტრში.
მოძრაობა.
პლასტიდები (მხოლოდ მცენარეებში გვხვდება)
ქრომოპლასტები (ყვითელი - წითელი) აძლევენ ფერს ყვავილებსა და ნაყოფებს, რაც იზიდავს დამბინძურებლებს და ხილისა და თესლის გამავრცელებლებს. ლეიკოპლასტები (უფერო) აგროვებენ სახამებელს. ქლოროპლასტები (მწვანე) ახორციელებენ ფოტოსინთეზს.
ქლოროპლასტები
მათ აქვთ ორმაგი გარსი. შიდა მემბრანა ქმნის ნაკეცებს მონეტების დასტაების სახით -მარცვლეული . ცალკე "მონეტა" -თილაკოიდი . მათ აქვთ წრიული დნმ და რიბოზომები.
ტრანსპორტირება პლაზმურ მემბრანაზე.
პასიური ტრანსპორტი ხდება ენერგიის ხარჯვის გარეშე (ანუ ATP ხარჯვის გარეშე). ძირითადი ტიპი არის დიფუზია. დიფუზიის საშუალებით ჟანგბადი შედის უჯრედში და გამოიყოფა ნახშირორჟანგი.
Აქტიური ტრანსპორტი გააჩნია ენერგიის ხარჯები. ძირითადი მეთოდები:
ტრანსპორტირება ფიჭური ტუმბოების გამოყენებით. მემბრანაში ჩაშენებული სპეციალური ცილოვანი კომპლექსები გადააქვს ზოგიერთ იონს უჯრედში, ხოლო ნაწილს ამოტუმბავს. მაგალითად, კალიუმ-ნატრიუმის ტუმბო გამოდის უჯრედიდანნა+ , მაგრამ ატვირთულია კ + . ATP იხარჯება მისი მუშაობისთვის.
ფაგოციტოზი - უჯრედის მიერ მყარი ნაწილაკების შეწოვა. უჯრედის მემბრანა წარმოქმნის გამონაზარდებს, რომლებიც თანდათან იხურება და აბსორბირებული ნაწილაკი ციტოპლაზმაში მთავრდება.
პინოციტოზი არის უჯრედის მიერ თხევადი წვეთების შეწოვა. ეს ხდება ფაგოციტოზის მსგავსად.
უჯრედის ქიმიური შემადგენლობა მჭიდრო კავშირშია ცოცხალი არსების ამ ელემენტარული და ფუნქციური ერთეულის სტრუქტურულ თავისებურებებთან და ფუნქციონირებასთან. როგორც მორფოლოგიური თვალსაზრისით, ყველა სამეფოს წარმომადგენელთა უჯრედებისთვის ყველაზე გავრცელებული და უნივერსალურია პროტოპლასტის ქიმიური შემადგენლობა. ეს უკანასკნელი შეიცავს დაახლოებით 80% წყალს, 10% ორგანულ ნივთიერებებს და 1% მარილებს. მათ შორის პროტოპლასტის ფორმირებაში წამყვან როლს თამაშობენ ცილები, ნუკლეინის მჟავები, ლიპიდები და ნახშირწყლები.
პროტოპლასტის ქიმიური ელემენტების შემადგენლობა უკიდურესად რთულია. იგი შეიცავს როგორც მცირე მოლეკულური წონის, ასევე დიდი მოლეკულების მქონე ნივთიერებებს. პროტოპლასტის წონის 80% შედგება მაღალი მოლეკულური წონის ნივთიერებებისგან და მხოლოდ 30% შეადგენს დაბალი მოლეკულური წონის ნაერთებს. ამავდროულად, თითოეული მაკრომოლეკულისთვის არის ასობით, ხოლო თითოეული დიდი მაკრომოლეკულისთვის არის ათასობით და ათიათასობით მოლეკულა.
ნებისმიერი უჯრედის შემადგენლობა მოიცავს პერიოდული ცხრილის 60-ზე მეტ ელემენტს.
გაჩენის სიხშირიდან გამომდინარე, ელემენტები შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად:
არაორგანულ ნივთიერებებს აქვთ დაბალი მოლეკულური წონა და გვხვდება და სინთეზირდება როგორც ცოცხალ უჯრედებში, ასევე უსულო ბუნებაში. უჯრედში ეს ნივთიერებები ძირითადად წარმოდგენილია წყლით და მასში გახსნილი მარილებით.
წყალი შეადგენს უჯრედის დაახლოებით 70%-ს. მოლეკულური პოლარიზაციის განსაკუთრებული თვისების გამო, წყალი უზარმაზარ როლს თამაშობს უჯრედის ცხოვრებაში.
წყლის მოლეკულა შედგება ორი წყალბადის ატომისა და ერთი ჟანგბადის ატომისგან.
მოლეკულის ელექტროქიმიური სტრუქტურა ისეთია, რომ ჟანგბადს აქვს უარყოფითი მუხტის მცირე ჭარბი რაოდენობა, ხოლო წყალბადის ატომებს აქვთ დადებითი მუხტი, ანუ წყლის მოლეკულას აქვს ორი ნაწილი, რომლებიც იზიდავს წყლის სხვა მოლეკულებს საპირისპიროდ დამუხტული ნაწილებით. ეს იწვევს მოლეკულებს შორის კავშირის ზრდას, რაც თავის მხრივ განსაზღვრავს აგრეგაციის თხევად მდგომარეობას 0-დან 1000C ტემპერატურაზე, მიუხედავად შედარებით დაბალი მოლეკულური წონისა. ამავდროულად, პოლარიზებული წყლის მოლეკულები უზრუნველყოფენ მარილების უკეთეს ხსნადობას.
წყლის როლი უჯრედში:
· წყალი არის უჯრედის საშუალება, მასში ხდება ყველა ბიოქიმიური რეაქცია.
· წყალი ასრულებს სატრანსპორტო ფუნქციას.
· წყალი არაორგანული და ზოგიერთი ორგანული ნივთიერების გამხსნელია.
· თავად წყალი მონაწილეობს ზოგიერთ რეაქციაში (მაგალითად, წყლის ფოტოლიზში).
მარილები უჯრედში გვხვდება, ჩვეულებრივ, გახსნილი სახით, ანუ ანიონების (უარყოფითად დამუხტული იონების) და კათიონების (დადებითად დამუხტული იონების) სახით.
უჯრედის ყველაზე მნიშვნელოვანი ანიონებია ჰიდროსკიდი (OH -), კარბონატი (CO 3 2-), ბიკარბონატი (CO 3 -), ფოსფატი (PO 4 3-), ჰიდროფოსფატი (HPO 4 -), დიჰიდროფოსფატი (H 2 PO). 4 -). ანიონების როლი უზარმაზარია. ფოსფატი უზრუნველყოფს მაღალენერგეტიკული ბმების წარმოქმნას (ქიმიური ბმები მაღალი ენერგიით). კარბონატები უზრუნველყოფენ ციტოპლაზმის ბუფერულ თვისებებს. ბუფერული სიმძლავრე არის ხსნარის მუდმივი მჟავიანობის შენარჩუნების უნარი.
ყველაზე მნიშვნელოვანი კათიონები მოიცავს პროტონს (H +), კალიუმს (K +), ნატრიუმს (Na +). პროტონი მონაწილეობს ბევრ ბიოქიმიურ რეაქციაში და ასევე განსაზღვრავს ასეთებს მნიშვნელოვანი მახასიათებელიციტოპლაზმა, როგორც მისი მჟავიანობა. ამას უზრუნველყოფს კალიუმის და ნატრიუმის იონები მნიშვნელოვანი ქონებაუჯრედის მემბრანა, როგორც ელექტრული იმპულსის გამტარობა.
უჯრედი არის ერთი ელემენტარული სტრუქტურა, რომელიც ახორციელებს ბიოლოგიური მეტაბოლიზმის ყველა ძირითად სტადიას და შეიცავს ცოცხალი ნივთიერების ყველა ძირითად ქიმიურ კომპონენტს. პროტოპლასტის წონის 80% შედგება მაღალმოლეკულური ნივთიერებებისგან - ცილები, ნახშირწყლები, ლიპიდები, ნუკლეინის მჟავები, ATP. უჯრედის ორგანული ნივთიერებები წარმოდგენილია სხვადასხვა ბიოქიმიური პოლიმერებით, ანუ მოლეკულებით, რომლებიც შედგება მარტივი, სტრუქტურულად მსგავსი მონაკვეთების (მონომერების) მრავალრიცხოვანი გამეორებისგან.
2. ორგანული ნივთიერებები, მათი აგებულება და როლი უჯრედის სიცოცხლეში.
უჯრედი არის ყველა ცოცხალი არსების ძირითადი ელემენტარული ერთეული, ამიტომ მას აქვს ცოცხალი ორგანიზმების ყველა თვისება: უაღრესად მოწესრიგებული სტრუქტურა, ენერგიის მიღება გარედან და მისი გამოყენება სამუშაოს შესასრულებლად და წესრიგის შესანარჩუნებლად, მეტაბოლიზმი, აქტიური პასუხი გაღიზიანებაზე. ზრდა, განვითარება, რეპროდუქცია, დუბლირება და გადაცემა ბიოლოგიური ინფორმაციაშთამომავლობა, რეგენერაცია (დაზიანებული სტრუქტურების აღდგენა), გარემოსთან ადაპტაცია.
გერმანელმა მეცნიერმა ტ.შვანმა XIX საუკუნის შუა ხანებში შექმნა უჯრედული თეორია, რომლის ძირითადი დებულებები მიუთითებდა, რომ ყველა ქსოვილი და ორგანო შედგება უჯრედებისგან; მცენარეთა და ცხოველთა უჯრედები ფუნდამენტურად ჰგავს ერთმანეთს, ისინი ყველა ერთნაირად წარმოიქმნება; ორგანიზმების აქტივობა არის ცალკეული უჯრედების სასიცოცხლო აქტივობების ჯამი. დიდი გავლენა შემდგომი განვითარებაუჯრედის თეორიაზე და ზოგადად უჯრედების თეორიაზე დიდი გავლენა მოახდინა დიდმა გერმანელმა მეცნიერმა რ.ვირჩოვმა. მან არა მხოლოდ შეკრიბა ყველა მრავალი განსხვავებული ფაქტი, არამედ დამაჯერებლად აჩვენა, რომ უჯრედები მუდმივი სტრუქტურაა და წარმოიქმნება მხოლოდ გამრავლების გზით.
უჯრედის თეორია თანამედროვე ინტერპრეტაციამოიცავს შემდეგ ძირითად დებულებებს: უჯრედი არის ცოცხალი არსების უნივერსალური ელემენტარული ერთეული; ყველა ორგანიზმის უჯრედები ფუნდამენტურად მსგავსია მათი აგებულებით, ფუნქციით და ქიმიური შემადგენლობით; უჯრედები მრავლდებიან მხოლოდ თავდაპირველი უჯრედის გაყოფით; მრავალუჯრედული ორგანიზმები არის რთული უჯრედული შეკრებები, რომლებიც ქმნიან ინტეგრალურ სისტემებს.
კვლევის თანამედროვე მეთოდების წყალობით გამოვლინდა ორი ძირითადი ტიპის უჯრედი: უფრო კომპლექსურად ორგანიზებული, მაღალდიფერენცირებული ევკარიოტული უჯრედები (მცენარეები, ცხოველები და ზოგიერთი პროტოზოა, წყალმცენარეები, სოკოები და ლიქენები) და ნაკლებად კომპლექსურად ორგანიზებული პროკარიოტული უჯრედები (ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეები, აქტინომიცეტები, ბაქტერიები, სპიროქეტები, მიკოპლაზმა, რიკეტცია, ქლამიდია).
პროკარიოტული უჯრედისგან განსხვავებით, ევკარიოტულ უჯრედს აქვს ბირთვი, რომელიც შემოსაზღვრულია ორმაგი ბირთვული მემბრანით და დიდი რაოდენობით მემბრანული ორგანელებით.
ყურადღება!
უჯრედი არის ცოცხალი ორგანიზმების ძირითადი სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეული, რომელიც ახორციელებს ზრდას, განვითარებას, მეტაბოლიზმს და ენერგიას, ინახავს, ამუშავებს და ახორციელებს გენეტიკურ ინფორმაციას. მორფოლოგიური თვალსაზრისით, უჯრედი არის ბიოპოლიმერების რთული სისტემა, რომელიც გამოყოფილია გარე გარემოდან პლაზმური მემბრანით (პლაზმოლემმა) და შედგება ბირთვისა და ციტოპლაზმისგან, რომელშიც განლაგებულია ორგანელები და ჩანართები (გრანულები).
რა ტიპის უჯრედები არსებობს?
უჯრედები მრავალფეროვანია მათი ფორმით, სტრუქტურით, ქიმიური შემადგენლობით და მეტაბოლიზმის ბუნებით.
ყველა უჯრედი ჰომოლოგიურია, ე.ი. აქვს მთელი რიგი საერთო სტრუქტურული მახასიათებლები, რომლებზეც დამოკიდებულია ძირითადი ფუნქციების შესრულება. უჯრედებს ახასიათებთ სტრუქტურის, მეტაბოლიზმის (მეტაბოლიზმის) და ქიმიური შემადგენლობის ერთიანობა.
ამავდროულად, სხვადასხვა უჯრედებს აქვთ სპეციფიკური სტრუქტურა. ეს გამოწვეულია სპეციალური ფუნქციების შესრულების გამო.
უჯრედის სტრუქტურა
უჯრედის ულტრამიკროსკოპიული სტრუქტურა:
1 - ციტოლემა (პლაზმური მემბრანა); 2 - პინოციტოზური ვეზიკულები; 3 - ცენტროსომა, უჯრედის ცენტრი (ციტოცენტრი); 4 - ჰიალოპლაზმა; 5 - ენდოპლაზმური ბადე: a - მარცვლოვანი ბადის მემბრანა; ბ - რიბოზომები; 6 - პერინუკლეარული სივრცის კავშირი ენდოპლაზმური ბადის ღრუებთან; 7 - ბირთვი; 8 - ბირთვული ფორები; 9 - არამარცვლოვანი (გლუვი) ენდოპლაზმური ბადე; 10 - ნუკლეოლუსი; 11 - შიდა რეტიკულური აპარატი (გოლგის კომპლექსი); 12 - სეკრეტორული ვაკუოლები; 13 - მიტოქონდრია; 14 - ლიპოსომები; 15 - ფაგოციტოზის სამი თანმიმდევრული ეტაპი; 16 - უჯრედის მემბრანის (ციტოლემის) შეერთება ენდოპლაზმური ბადის მემბრანებთან.
უჯრედის ქიმიური შემადგენლობა
უჯრედი შეიცავს 100-ზე მეტ ქიმიურ ელემენტს, რომელთაგან ოთხი შეადგენს მასის დაახლოებით 98%-ს; ეს არის ორგანოგენები: ჟანგბადი (65-75%), ნახშირბადი (15-18%), წყალბადი (8-10%) და აზოტი. (1 .5-3.0%). დარჩენილი ელემენტები იყოფა სამ ჯგუფად: მაკროელემენტები - მათი შემცველობა ორგანიზმში 0,01%-ს აღემატება; მიკროელემენტები (0,00001–0,01%) და ულტრამიკროელემენტები (0,00001-ზე ნაკლები).
მაკროელემენტებს მიეკუთვნება გოგირდი, ფოსფორი, ქლორი, კალიუმი, ნატრიუმი, მაგნიუმი, კალციუმი.
მიკროელემენტებს მიეკუთვნება რკინა, თუთია, სპილენძი, იოდი, ფტორი, ალუმინი, სპილენძი, მანგანუმი, კობალტი და ა.შ.
ულტრამიკროელემენტებში შედის სელენი, ვანადიუმი, სილიციუმი, ნიკელი, ლითიუმი, ვერცხლი და სხვა. მიუხედავად მათი ძალიან დაბალი შემცველობისა, მიკროელემენტები და ულტრამიკროელემენტები ძალიან მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ მნიშვნელოვანი როლი. ისინი ძირითადად გავლენას ახდენენ მეტაბოლიზმზე. მათ გარეშე შეუძლებელია თითოეული უჯრედის და მთლიანად ორგანიზმის ნორმალური ფუნქციონირება.
უჯრედი შედგება არაორგანული და ორგანული ნივთიერებებისგან. არაორგანულებს შორის უდიდესი რიცხვიწყალი. წყლის შედარებითი რაოდენობა უჯრედში 70-დან 80%-მდეა. წყალი უნივერსალური გამხსნელია, მასში ხდება უჯრედში არსებული ყველა ბიოქიმიური რეაქცია. წყლის მონაწილეობით ტარდება თერმორეგულაცია. წყალში ხსნად ნივთიერებებს (მარილები, ფუძეები, მჟავები, ცილები, ნახშირწყლები, სპირტები და ა.შ.) ჰიდროფილური ეწოდება. ჰიდროფობიური ნივთიერებები (ცხიმები და ცხიმის მსგავსი ნივთიერებები) წყალში არ იხსნება. სხვა არაორგანული ნივთიერებები (მარილები, მჟავები, ფუძეები, დადებითი და უარყოფითი იონები) შეადგენს 1.0-დან 1.5%-მდე.
ორგანულ ნივთიერებებს შორის ჭარბობს ცილები (10–20%), ცხიმები ან ლიპიდები (1–5%), ნახშირწყლები (0,2–2,0%) და ნუკლეინის მჟავები (1–2%). დაბალი მოლეკულური წონის ნივთიერებების შემცველობა არ აღემატება 0,5%-ს.
ცილის მოლეკულა არის პოლიმერი, რომელიც შედგება მონომერების დიდი რაოდენობით განმეორებადი ერთეულებისგან. ამინომჟავის ცილის მონომერები (მათგან 20) დაკავშირებულია ერთმანეთთან პეპტიდური ბმებით, ქმნიან პოლიპეპტიდურ ჯაჭვს (ცილის პირველადი სტრუქტურა). ის ტრიალებს სპირალში და, თავის მხრივ, ცილის მეორად სტრუქტურას ქმნის. პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სპეციფიკური სივრცითი ორიენტაციის გამო წარმოიქმნება ცილის მესამეული სტრუქტურა, რომელიც განსაზღვრავს ცილის მოლეკულის სპეციფიკას და ბიოლოგიურ აქტივობას. რამდენიმე მესამეული სტრუქტურა აერთიანებს ერთმანეთს და ქმნის მეოთხეულ სტრუქტურას.
ცილები ასრულებენ აუცილებელ ფუნქციებს. ფერმენტები - ბიოლოგიური კატალიზატორები, რომლებიც ზრდის ქიმიური რეაქციების სიჩქარეს უჯრედში ასობით ათასი მილიონი ჯერ, არის ცილები. ცილები, როგორც ყველა ფიჭური სტრუქტურის ნაწილი, ასრულებენ პლასტიკური (კონსტრუქციის) ფუნქციას. უჯრედების მოძრაობა ასევე ხორციელდება ცილებით. ისინი უზრუნველყოფენ ნივთიერებების ტრანსპორტირებას უჯრედში, უჯრედის გარეთ და უჯრედში. მნიშვნელოვანია დამცავი ფუნქციაცილები (ანტისხეულები). ცილები ენერგიის ერთ-ერთი წყაროა.ნახშირწყლები იყოფა მონოსაქარიდებად და პოლისაქარიდებად. ეს უკანასკნელი აგებულია მონოსაქარიდებისგან, რომლებიც, ამინომჟავების მსგავსად, მონომერებია. უჯრედის მონოსაქარიდებს შორის ყველაზე მნიშვნელოვანია გლუკოზა, ფრუქტოზა (შეიცავს ნახშირბადის ექვს ატომს) და პენტოზას (ნახშირბადის ხუთი ატომს). პენტოზები ნუკლეინის მჟავების ნაწილია. მონოსაქარიდები წყალში ძალიან ხსნადია. პოლისაქარიდები ცუდად იხსნება წყალში (გლიკოგენი ცხოველურ უჯრედებში, სახამებელი და ცელულოზა მცენარის უჯრედებში). ნახშირწყლები ენერგიის წყაროა, რთული ნახშირწყლები ცილებთან (გლიკოპროტეინებთან), ცხიმებთან (გლიკოლიპიდებთან) შერწყმულია უჯრედის ზედაპირისა და უჯრედის ფორმირებაში. ურთიერთქმედებები.
ლიპიდებში შედის ცხიმები და ცხიმის მსგავსი ნივთიერებები. ცხიმის მოლეკულები მზადდება გლიცერინისაგან და ცხიმოვანი მჟავები. ცხიმის მსგავს ნივთიერებებს მიეკუთვნება ქოლესტერინი, ზოგიერთი ჰორმონი და ლეციტინი. ლიპიდები, რომლებიც უჯრედის მემბრანების ძირითადი კომპონენტებია, ამით ასრულებენ სამშენებლო ფუნქციას. ლიპიდები ენერგიის ყველაზე მნიშვნელოვანი წყაროა. ასე რომ, თუ 1 გ ცილის ან ნახშირწყლების სრული დაჟანგვით გამოიყოფა 17,6 კჯ ენერგია, მაშინ 1 გ ცხიმის სრული დაჟანგვით - 38,9 კჯ. ლიპიდები ახორციელებენ თერმორეგულაციას და იცავენ ორგანოებს (ცხიმის კაფსულები).
დნმ და რნმ
ნუკლეინის მჟავები არის პოლიმერული მოლეკულები, რომლებიც წარმოიქმნება ნუკლეოტიდის მონომერებით. ნუკლეოტიდი შედგება პურინის ან პირმიდინის ფუძისგან, შაქრისგან (პენტოზა) და ფოსფორის მჟავის ნარჩენებისგან. ყველა უჯრედში არსებობს ნუკლეინის მჟავების ორი ტიპი: დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავა (დნმ) და რიბონუკლეინის მჟავა (რნმ), რომლებიც განსხვავდებიან ფუძეებისა და შაქრების შემადგენლობით.
ნუკლეინის მჟავების სივრცითი სტრუქტურა:
(ბ. ალბერტსის და სხვების მიხედვით, მოდიფიკაციით) I - რნმ; II - დნმ; ლენტები - შაქრის ფოსფატის ხერხემალი; A, C, G, T, U არის აზოტოვანი ფუძეები, მათ შორის გისოსები წყალბადის ბმებია.
დნმ-ის მოლეკულა
დნმ-ის მოლეკულა შედგება ორი პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვისგან, რომლებიც ერთმანეთის ირგვლივ ტრიალებენ ორმაგი სპირალის სახით. ორივე ჯაჭვის აზოტოვანი ფუძეები ერთმანეთთან დაკავშირებულია დამატებითი წყალბადის ბმებით. ადენინი აერთიანებს მხოლოდ თიმინს, ხოლო ციტოზინი - გუანინთან (A - T, G - C). დნმ შეიცავს გენეტიკურ ინფორმაციას, რომელიც განსაზღვრავს უჯრედის მიერ სინთეზირებული ცილების სპეციფიკას, ანუ ამინომჟავების თანმიმდევრობას პოლიპეპტიდურ ჯაჭვში. დნმ მემკვიდრეობით გადასცემს უჯრედის ყველა თვისებას. დნმ გვხვდება ბირთვსა და მიტოქონდრიაში.
რნმ-ის მოლეკულა
რნმ-ის მოლეკულა იქმნება ერთი პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვით. უჯრედებში არსებობს სამი სახის რნმ. ინფორმაციული, ან მესინჯერი რნმ tRNA (ინგლისური მესენჯერიდან - „შუამავალი“), რომელიც გადასცემს ინფორმაციას დნმ-ის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობის შესახებ რიბოზომებში (იხ. ქვემოთ). გადამტანი რნმ (tRNA), რომელიც ახორციელებს ამინომჟავებს რიბოზომებში. რიბოსომული რნმ (rRNA), რომელიც მონაწილეობს რიბოზომების წარმოქმნაში. რნმ გვხვდება ბირთვში, რიბოსომებში, ციტოპლაზმაში, მიტოქონდრიაში და ქლოროპლასტებში.
ნუკლეინის მჟავების შემადგენლობა.
უჯრედი არის ცოცხალი არსების უმცირესი სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეული. ყველა ცოცხალი ორგანიზმის, მათ შორის ადამიანების უჯრედებს მსგავსი სტრუქტურა აქვთ. უჯრედების სტრუქტურის, ფუნქციების შესწავლა, მათი ურთიერთქმედება არის საფუძველი ისეთი რთული ორგანიზმის, როგორიც პიროვნებაა. უჯრედი აქტიურად რეაგირებს გაღიზიანებაზე, ასრულებს ზრდისა და გამრავლების ფუნქციებს; შეუძლია თვითრეპროდუცირება და გენეტიკური ინფორმაციის შთამომავლებისთვის გადაცემა; რეგენერაციას და გარემოსთან ადაპტაციას.
სტრუქტურა. ზრდასრული ადამიანის სხეულში არის დაახლოებით 200 ტიპის უჯრედი, რომლებიც განსხვავდება ფორმის, სტრუქტურის, ქიმიური შემადგენლობისა და მეტაბოლიზმის მიხედვით. მიუხედავად დიდი მრავალფეროვნებისა, ნებისმიერი ორგანოს თითოეული უჯრედი წარმოადგენს განუყოფელ ცოცხალ სისტემას. უჯრედი იყოფა ციტოლემად, ციტოპლაზმად და ბირთვად (სურ. 5).
ციტოლემა. თითოეულ უჯრედს აქვს გარსი - ციტოლემა (უჯრედის მემბრანა), რომელიც გამოყოფს უჯრედის შიგთავსს გარე (უჯრედგარე) გარემოსგან. ციტოლემა არა მხოლოდ ზღუდავს უჯრედს გარედან, არამედ უზრუნველყოფს მის პირდაპირ კავშირს გარე გარემოსთან. ციტოლემა ასრულებს დამცავ, სატრანსპორტო ფუნქციებს
1 - ციტოლემა (პლაზმური მემბრანა); 2 - პინოციტოზური ვეზიკულები; 3 - ცენტროსომა (უჯრედული ცენტრი, ციტოცენტრი); 4 - ჰიალოპლაზმა;
- - ენდოპლაზმური ბადე (ა - ენდოპლაზმური ბადის გარსები,
- - რიბოზომები); 6 - ბირთვი; 7 - პერინუკლეარული სივრცის კავშირი ენდოპლაზმური ბადის ღრუებთან; 8 - ბირთვული ფორები; 9 - ნუკლეოლუსი; 10 - უჯრედშიდა ბადის აპარატი (გოლგის კომპლექსი); 11 - სეკრეტორული ვაკუოლები; 12 - მიტოქონდრია; 13 - ლიზოსომები; 14 - ფაგოციტოზის სამი თანმიმდევრული ეტაპი; 15 - უჯრედის მემბრანის კავშირი
აღიქვამს გარე გარემოს გავლენას. ციტოლემის მეშვეობით სხვადასხვა მოლეკულები (ნაწილაკები) შედიან უჯრედში და გამოდიან უჯრედიდან მის გარემოში.
ციტოლემა შედგება ლიპიდური და ცილის მოლეკულებისგან, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული რთული ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედებით. მათი წყალობით, მემბრანის სტრუქტურული მთლიანობა შენარჩუნებულია. ციტოლემის საფუძველი ასევე შედგება ლითიუმის ფენებისგან
პოლიპროტეინის ბუნება (ლიპიდები ცილებთან ერთად). დაახლოებით 10 ნმ სისქით, ციტოლემა ყველაზე სქელია ბიოლოგიურ გარსებს შორის. ციტოლემას, ნახევრად გამტარ ბიოლოგიურ მემბრანას აქვს სამი ფენა (ნახ. 6, იხილეთ ფერი). გარე და შიდა ჰიდროფილური შრეები წარმოიქმნება ლიპიდური მოლეკულებით (ლიპიდური ორშერი) და აქვს 5-7 ნმ სისქე. ეს ფენები შეუვალია წყალში ხსნადი მოლეკულების უმეტესობისთვის. გარე და შიდა ფენებს შორის არის ლიპიდური მოლეკულების შუალედური ჰიდროფობიური ფენა. მემბრანული ლიპიდები მოიცავს ორგანული ნივთიერებების დიდ ჯგუფს, რომლებიც ცუდად ხსნადია წყალში (ჰიდროფობიური) და ძალიან ხსნადი ორგანულ გამხსნელებში. უჯრედის მემბრანა შეიცავს ფოსფოლიპიდებს (გლიცეროფოსფატიდებს), სტეროიდულ ლიპიდებს (ქოლესტერინს) და ა.შ.
ლიპიდები შეადგენს პლაზმური მემბრანის მასის დაახლოებით 50%-ს.
ლიპიდურ მოლეკულებს აქვთ ჰიდროფილური (წყლის მოყვარული) თავები და ჰიდროფობიური (წყლის მოშიში) ბოლოები. ლიპიდური მოლეკულები განლაგებულია ციტოლემაში ისე, რომ გარე და შიდა შრეები (ლიპიდური ორშერი) წარმოიქმნება ლიპიდური მოლეკულების თავებით, ხოლო შუალედური ფენა – მათი ბოლოებით.
მემბრანის ცილები არ ქმნიან უწყვეტ ფენას ციტოლემაში. პროტეინები განლაგებულია ლიპიდურ ფენებში, ჩადის მათში სხვადასხვა სიღრმეში. ცილის მოლეკულებს აქვთ არარეგულარული მრგვალი ფორმა და წარმოიქმნება პოლიპეპტიდური ხვეულებისგან. ამ შემთხვევაში, ცილების არაპოლარული სექციები (მუხტის გარეშე), მდიდარია არაპოლარული ამინომჟავებით (ალანინი, ვალინი, გლიცინი, ლეიცინი), ჩაეფლო ლიპიდური მემბრანის იმ ნაწილში, სადაც არის ლიპიდური მოლეკულების ჰიდროფობიური ბოლოები. მდებარეობს. ცილების პოლარული ნაწილები (მუხტის შემცველი), ასევე მდიდარია ამინომჟავებით, ურთიერთქმედებენ ლიპიდური მოლეკულების ჰიდროფილურ თავებთან.
პლაზმურ მემბრანაში ცილები შეადგენს მისი მასის თითქმის ნახევარს. არსებობს ტრანსმემბრანული (ინტეგრალური), ნახევრად ინტეგრალური და პერიფერიული მემბრანული ცილები. პერიფერიული ცილები განლაგებულია მემბრანის ზედაპირზე. ინტეგრალური და ნახევრად ინტეგრალური ცილები ჩაშენებულია ლიპიდურ შრეებში. ინტეგრალური ცილების მოლეკულები შეაღწევს მემბრანის მთელ ლიპიდურ შრეს, ნახევრად ინტეგრალური ცილები კი ნაწილობრივ ჩაეფლო მემბრანის შრეებში. მემბრანული ცილები, მათი მიხედვით ბიოლოგიური როლი, იყოფა გადამზიდავ ცილებად (სატრანსპორტო ცილები), ფერმენტულ ცილებად და რეცეპტორულ ცილებად.
მემბრანული ნახშირწყლები წარმოდგენილია პოლისაქარიდის ჯაჭვებით, რომლებიც მიმაგრებულია მემბრანის ცილებთან და ლიპიდებთან. ასეთ ნახშირწყლებს გლიკოპროტეინები და გლიკოლიპიდები ეწოდება. ნახშირწყლების რაოდენობა ციტოლემაში და სხვა ბიოლოგიურ მემებში
branes არის პატარა. ნახშირწყლების მასა პლაზმურ მემბრანაში მერყეობს მემბრანის მასის 2-დან 10%-მდე. ნახშირწყლები განლაგებულია გარე ზედაპირიუჯრედის მემბრანა, რომელიც არ არის კონტაქტში ციტოპლაზმასთან. ნახშირწყლები უჯრედის ზედაპირზე ქმნიან ზემემბრანულ ფენას - გლიკოკალიქსს, რომელიც მონაწილეობს უჯრედშორისი ამოცნობის პროცესებში. გლიკოკალიქსის სისქე 3-4 ნმ. ქიმიურად, გლიკოკალიქსი არის გლიკოპროტეინების კომპლექსი, რომელიც მოიცავს სხვადასხვა ნახშირწყლებს, რომლებიც დაკავშირებულია ცილებთან და ლიპიდებთან.
პლაზმური მემბრანის ფუნქციები. ციტოლემის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქცია ტრანსპორტია. ის უზრუნველყოფს საკვები ნივთიერებების და ენერგიის შეყვანას უჯრედში, მეტაბოლური პროდუქტების უჯრედიდან და ბიოლოგიურად მოცილებას. აქტიური მასალები(საიდუმლოებს), არეგულირებს სხვადასხვა იონების უჯრედში შეღწევას და უჯრედში გასვლას და ინარჩუნებს შესაბამის pH-ს უჯრედში.
უჯრედში ნივთიერებების შეღწევისა და გასვლის რამდენიმე მექანიზმი არსებობს: დიფუზია, აქტიური ტრანსპორტი, ეგზო- ან ენდოციტოზი.
დიფუზია არის მოლეკულების ან იონების მოძრაობა მაღალი კონცენტრაციის ზონიდან უფრო დაბალი კონცენტრაციის ზონაში, ე.ი. კონცენტრაციის გრადიენტის გასწვრივ. დიფუზიის გამო, ჟანგბადის (02) და ნახშირორჟანგის (CO2) მოლეკულები გადადის მემბრანებში. იონები, გლუკოზის მოლეკულები და ამინომჟავები, ცხიმოვანი მჟავები ნელა ვრცელდება მემბრანებში.
იონის დიფუზიის მიმართულება განისაზღვრება ორი ფაქტორით: ამ ფაქტორებიდან ერთი მათი კონცენტრაციაა, მეორე კი ელექტრული მუხტი. იონები, როგორც წესი, გადადიან საპირისპირო მუხტების რეგიონში და, მსგავსი მუხტის რეგიონიდან მოგერიებული, მაღალი კონცენტრაციის რეგიონიდან დაბალი კონცენტრაციის რეგიონში დიფუზობენ.
აქტიური ტრანსპორტი არის მოლეკულების ან იონების მოძრაობა მემბრანებზე ენერგიის გამოყენებით კონცენტრაციის გრადიენტის საწინააღმდეგოდ. ენერგია ადენოზინტრიფოსფორის მჟავას (ATP) დაშლის სახით აუცილებელია ნივთიერებების გადაადგილების უზრუნველსაყოფად დაბალი კონცენტრაციის გარემოდან უფრო მაღალი შემცველობის გარემოში. აქტიური იონის ტრანსპორტის მაგალითია ნატრიუმ-კალიუმის ტუმბო (Na+, K+ ტუმბო). Na+ და ATP იონები მემბრანაში შედიან შიგნიდან, ხოლო K+ იონები გარედან. ყოველი ორი K+ იონისთვის, რომელიც შედის უჯრედში, სამი Na+ იონი ამოღებულია უჯრედიდან. შედეგად, უჯრედის შიგთავსი გარე გარემოსთან მიმართებაში უარყოფითად დამუხტული ხდება. ამ შემთხვევაში, მემბრანის ორ ზედაპირს შორის წარმოიქმნება პოტენციური განსხვავება.
მემბრანის გავლით ნუკლეოტიდების, ამინომჟავების და ა.შ დიდი მოლეკულების გადატანა ხდება მემბრანის სატრანსპორტო ცილების საშუალებით. ეს არის გადამზიდავი ცილები და არხის წარმომქმნელი ცილები. გადამზიდავი ცილები ერწყმის ტრანსპორტირებული ნივთიერების მოლეკულას და გადააქვთ მას მემბრანაში. ეს პროცესი შეიძლება იყოს პასიური ან აქტიური. არხის წარმომქმნელი პროტეინები ქმნიან ვიწრო ფორებს, რომლებიც სავსეა ქსოვილის სითხით, რომელიც შეაღწევს ლიპიდურ ორ შრეში. ამ არხებს აქვთ კარიბჭეები, რომლებიც ღიაა მოკლე დრომემბრანაზე მიმდინარე სპეციფიკური პროცესების საპასუხოდ.
ციტოლემა ასევე მონაწილეობს უჯრედის მიერ სხვადასხვა სახის მაკრომოლეკულების და დიდი ნაწილაკების შეწოვასა და განთავისუფლებაში. ასეთი ნაწილაკების მემბრანის მეშვეობით უჯრედში გადასვლის პროცესს ენდოციტოზი ეწოდება, ხოლო უჯრედიდან მათი ამოღების პროცესს – ეგზოციტოზი. ენდოციტოზის დროს პლაზმური მემბრანა აყალიბებს გამონაზარდებს ან გამონაზარდებს, რომლებიც ლაქების დროს გადაიქცევა ვეზიკულებად. ბუშტებში ჩარჩენილი ნაწილაკები ან სითხე უჯრედში გადადის. არსებობს ენდოციტოზის ორი ტიპი - ფაგოციტოზი და პინოციტოზი. ფაგოციტოზი (ბერძნულიდან phagos - შთანთქმა) არის უჯრედში დიდი ნაწილაკების შეწოვა და გადატანა - მაგალითად, მკვდარი უჯრედების, ბაქტერიების ნაშთები. პინოციტოზი (ბერძნულიდან პინო - სასმელი) არის თხევადი მასალის, მსხვილმოლეკულური ნაერთების შეწოვა. უჯრედის მიერ მიღებული ნაწილაკების ან მოლეკულების უმეტესობა მთავრდება ლიზოსომებში, სადაც ნაწილაკები შეიწოვება უჯრედის მიერ. ეგზოციტოზი არის ენდოციტოზის საპირისპირო პროცესი. ეგზოციტოზის პროცესში სატრანსპორტო ან გამომყოფი ვეზიკულების შიგთავსი გამოიყოფა უჯრედგარე სივრცეში. ამ შემთხვევაში, ვეზიკულები ერწყმის პლაზმურ მემბრანას, შემდეგ კი იხსნება მის ზედაპირზე და ათავისუფლებს მათ შიგთავსს უჯრედგარე გარემოში.
უჯრედის მემბრანის რეცეპტორული ფუნქციები ხორციელდება დიდი რაოდენობით მგრძნობიარე წარმონაქმნების - რეცეპტორების წყალობით, რომლებიც გვხვდება ციტოლემის ზედაპირზე. რეცეპტორებს შეუძლიათ სხვადასხვა ქიმიური და ფიზიკური სტიმულის ეფექტის აღქმა. რეცეპტორები, რომლებსაც შეუძლიათ სტიმულის ამოცნობა, არის გლიკოპროტეინები და ციტოლემის გლიკოლიპიდები. რეცეპტორები თანაბრად ნაწილდება უჯრედის მთელ ზედაპირზე ან შეიძლება იყოს კონცენტრირებული უჯრედის მემბრანის რომელიმე ნაწილზე. არსებობს რეცეპტორები, რომლებიც აღიარებენ ჰორმონებს, შუამავლებს, ანტიგენებს და სხვადასხვა ცილებს.
უჯრედშორისი კავშირები იქმნება მიმდებარე უჯრედების ციტოლემის შეერთებით და დახურვით. უჯრედშორისი კავშირები უზრუნველყოფს ქიმიური და ელექტრული სიგნალების გადაცემას ერთი უჯრედიდან მეორეზე და მონაწილეობს ურთიერთობებში
უჯრედები. არსებობს მარტივი, მკვრივი, ჭრილის მსგავსი, სინაფსური უჯრედშორისი კავშირები. მარტივი კავშირები იქმნება, როდესაც ორი მეზობელი უჯრედის ციტოლემები უბრალოდ კონტაქტშია, ერთმანეთის მიმდებარედ. მჭიდრო უჯრედშორისი კავშირების ადგილებში, ორი უჯრედის ციტოლემა მაქსიმალურად ახლოს არის, ადგილებზე ერწყმის, ქმნიან, თითქოს, ერთ მემბრანას. უფსკრული შეერთებისას (ნექსუსები) არის ძალიან ვიწრო უფსკრული (2-3 ნმ) ორ ციტოლემას შორის. სინაფსური კავშირები (სინაფსები) დამახასიათებელია ნერვული უჯრედების ერთმანეთთან კონტაქტებისთვის, როდესაც სიგნალი (ნერვის იმპულსი) შეიძლება გადაეცეს ერთი ნერვული უჯრედიდან მეორე ნერვულ უჯრედს მხოლოდ ერთი მიმართულებით.
ფუნქციური თვალსაზრისით, უჯრედშორისი კავშირები შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად. ეს არის საკეტი კავშირები, დანართი და საკომუნიკაციო კონტაქტები. კარიბჭის შეერთებები უჯრედებს ძალიან მჭიდროდ აკავშირებს, რაც მათში მცირე მოლეკულების გავლასაც კი შეუძლებელს ხდის. მიმაგრების შეერთებები მექანიკურად აკავშირებს უჯრედებს მეზობელ უჯრედებთან ან უჯრედგარე სტრუქტურებთან. უჯრედებს შორის საკომუნიკაციო კონტაქტები უზრუნველყოფს ქიმიური და ელექტრული სიგნალების გადაცემას. საკომუნიკაციო კონტაქტების ძირითადი ტიპებია უფსკრული კვანძები და სინაფსები.
- Საიდანაც ქიმიური ნაერთები(მოლეკულები) აგებულია ციტოლემა? როგორ მდებარეობს ამ ნაერთების მოლეკულები მემბრანაში?
- სად მდებარეობს მემბრანის ცილები, რა როლს ასრულებენ ისინი ციტოლემის ფუნქციებში?
- დაასახელეთ და აღწერეთ ნივთიერებების მემბრანის გავლით ტრანსპორტირების სახეები.
- რით განსხვავდება ნივთიერებების აქტიური ტრანსპორტი მემბრანებში პასიური ტრანსპორტისგან?
- რა არის ენდოციტოზი და ეგზოციტოზი? რით განსხვავდებიან ისინი ერთმანეთისგან?
- რა ტიპის უჯრედების კონტაქტები (კავშირები) ერთმანეთთან იცით?
ჰიალოპლაზმა (ბერძნულიდან hyalmos - გამჭვირვალე) არის რთული კოლოიდური სისტემა, რომელიც ავსებს სივრცეს უჯრედულ ორგანელებს შორის. ცილები სინთეზირდება ჰიალოპლაზმაში და მასში არის უჯრედის ენერგიის რეზერვი. ჰიალოპლაზმა აერთიანებს სხვადასხვა უჯრედულ სტრუქტურას და უზრუნველყოფს
მათი ქიმიური ურთიერთქმედება, ის ქმნის მატრიცას - შიდა გარემოუჯრედები. გარედან ჰიალოპლაზმა დაფარულია უჯრედის მემბრანით – ციტოლემით. ჰიალოპლაზმის შემადგენლობაში შედის წყალი (90%-მდე). უჯრედის სიცოცხლისა და ფუნქციონირებისთვის აუცილებელი ცილები სინთეზირდება ჰიალოპლაზმაში. იგი შეიცავს ენერგიის რეზერვებს ATP მოლეკულების, ცხიმოვანი ჩანართების სახით და გლიკოგენის დეპონირება. ჰიალოპლაზმა შეიცავს ზოგადი დანიშნულების სტრუქტურებს - ორგანელებს, რომლებიც გვხვდება ყველა უჯრედში და არამუდმივ წარმონაქმნებში - ციტოპლაზმურ ჩანართებს. ორგანელებში შედის მარცვლოვანი და არამარცვლოვანი ენდოპლაზმური ბადე, შიდა ბადის აპარატი (გოლგის კომპლექსი), უჯრედის ცენტრი (ციტოცენტრი), რიბოსომები, ლიზოსომები. ჩანართებში შედის გლიკოგენი, ცილები, ცხიმები, ვიტამინები, პიგმენტები და სხვა ნივთიერებები.
ორგანელები არის უჯრედის სტრუქტურები, რომლებიც ასრულებენ გარკვეულ სასიცოცხლო ფუნქციებს. მნიშვნელოვანი ფუნქციები. არსებობს მემბრანული და არამემბრანული ორგანელები. მემბრანული ორგანელები არის ციტოპლაზმის დახურული ერთი ან ურთიერთდაკავშირებული მონაკვეთები, რომლებიც გამოყოფილია ჰიალოპლაზმისგან მემბრანებით. მემბრანულ ორგანელებს მიეკუთვნება ენდოპლაზმური ბადე, შიდა რეტიკულური აპარატი (გოლგის კომპლექსი), მიტოქონდრია, ლიზოსომები და პეროქსიზომები.
ენდოპლაზმური ბადე იქმნება ცისტერნების, ვეზიკულების ან მილების ჯგუფებით, რომელთა კედლები 6-7 ნმ სისქის მემბრანაა. ამ სტრუქტურების კომბინაცია ქსელს წააგავს. ენდოპლაზმური ბადე სტრუქტურაში ჰეტეროგენულია. არსებობს ენდოპლაზმური ბადის ორი ტიპი - მარცვლოვანი და არამარცვლოვანი (გლუვი).
მარცვლოვან ენდოპლაზმურ რეტიკულუმს აქვს მრავალი პატარა მრგვალი სხეული - რიბოზომები მილის გარსებზე. არამარცვლოვანი ენდოპლაზმური ბადის მემბრანებს ზედაპირზე არ აქვთ რიბოსომები. მარცვლოვანი ენდოპლაზმური ბადის ძირითადი ფუნქციაა ცილის სინთეზში მონაწილეობა. ლიპიდების და პოლისაქარიდების სინთეზი ხდება არამარცვლოვანი ენდოპლაზმური ბადის გარსებზე.
შიდა რეტიკულური აპარატი (გოლგის კომპლექსი) ჩვეულებრივ მდებარეობს უჯრედის ბირთვთან ახლოს. იგი შედგება გაბრტყელებული ტანკებისგან, რომლებიც გარშემორტყმულია გარსით. ტანკების ჯგუფებთან ბევრი პატარა ბუშტია. გოლჯის კომპლექსი მონაწილეობს ენდოპლაზმურ რეტიკულუმში სინთეზირებული პროდუქტების დაგროვებაში და შედეგად მიღებული ნივთიერებების უჯრედის გარეთ მოცილებაში. გარდა ამისა, გოლჯის კომპლექსი უზრუნველყოფს უჯრედული ლიზოსომებისა და პეროქსიმების წარმოქმნას.
ლიზოსომები არის სფერული მემბრანული ტომრები (0,2-0,4 მკმ დიამეტრით) სავსე აქტიური ქიმიკატებით.
ბიოლოგიური ნივთიერებები, ჰიდროლიზური ფერმენტები (ჰიდროლაზები), რომლებიც ანადგურებენ ცილებს, ნახშირწყლებს, ცხიმებს და ნუკლეინის მჟავებს. ლიზოსომები არის სტრუქტურები, რომლებიც ახორციელებენ ბიოპოლიმერების უჯრედშიდა მონელებას.
პეროქსიზომები მცირეა, ოვალური ფორმის 0,3-1,5 მიკრონი ზომის ვაკუოლები, რომლებიც შეიცავს ფერმენტ კატალაზას, რომელიც ანადგურებს წყალბადის ზეჟანგს, რომელიც წარმოიქმნება ამინომჟავების ჟანგვითი დეამინაციის შედეგად.
მიტოქონდრია არის უჯრედის ენერგეტიკული სადგურები. ეს არის ოვალური ან სფერული ორგანელები, რომელთა დიამეტრი დაახლოებით 0,5 მიკრონი და სიგრძეა 1 - 10 მიკრონი. მიტოქონდრია, სხვა ორგანელებისგან განსხვავებით, შემოიფარგლება არა ერთი, არამედ ორი გარსით. გარე მემბრანას აქვს გლუვი კონტურები და გამოყოფს მიტოქონდრიას ჰიალოპლაზმისგან. შიდა მემბრანა ზღუდავს მიტოქონდრიის შიგთავსს, მის წვრილმარცვლოვან მატრიქსს და ქმნის უამრავ ნაკეცს - რიგს (cristae). მიტოქონდრიის მთავარი ფუნქციაა ორგანული ნაერთების დაჟანგვა და გამოთავისუფლებული ენერგიის გამოყენება ატფ-ის სინთეზისთვის. ATP სინთეზი ხდება ჟანგბადის მოხმარებით და ხდება მიტოქონდრიის მემბრანებზე და მათი კრისტალების მემბრანებზე. გამოთავისუფლებული ენერგია გამოიყენება ADP (ადენოზინ დიფოსფატის) მოლეკულების ფოსფორილირებისთვის და ატფ-ად გარდაქმნისთვის.
უჯრედის არამემბრანული ორგანელები მოიცავს უჯრედის დამხმარე აპარატს, მათ შორის მიკროფილამენტებს, მიკროტუბულებს და შუალედურ ძაფებს, უჯრედის ცენტრს და რიბოზომებს.
დამხმარე აპარატი ანუ უჯრედის ციტოჩონჩხი უზრუნველყოფს უჯრედს გარკვეული ფორმის შენარჩუნებისა და მიმართული მოძრაობების განხორციელების უნარს. ციტოჩონჩხი იქმნება ცილოვანი ძაფებით, რომლებიც შეაღწევენ უჯრედის მთელ ციტოპლაზმას და ავსებენ სივრცეს ბირთვსა და ციტოლემას შორის.
მიკროფილამენტები ასევე არის 5-7 ნმ სისქის ცილოვანი ძაფები, რომლებიც ძირითადად განლაგებულია პერიფერიული ნაწილებიციტოპლაზმა. მიკროფილამენტებში შედის კონტრაქტული ცილები - აქტინი, მიოზინი და ტროპომიოზინი. სქელ მიკროფილამენტებს, დაახლოებით 10 ნმ სისქის, ეწოდება შუალედური ძაფები ან მიკროფიბრილები. შუალედური ძაფები განლაგებულია ჩალიჩებად და აქვთ სხვადასხვა შემადგენლობა სხვადასხვა უჯრედში. IN კუნთოვანი უჯრედებიისინი აგებულია ცილოვანი დემინისგან, ეპითელური უჯრედებში - კერატინის ცილებისგან, ნერვულ უჯრედებში ისინი აგებულია ცილებისგან, რომლებიც ქმნიან ნეიროფიბრილებს.
მიკროტუბულები არის ღრუ ცილინდრები, რომელთა დიამეტრი დაახლოებით 24 ნმ, შედგება ცილოვანი ტუბულინისგან. ისინი წარმოადგენენ რეს-ის ძირითად სტრუქტურულ და ფუნქციურ ელემენტებს
ნიშა და დროშები, რომელთა საფუძველია ციტოპლაზმის გამონაზარდები. ამ ორგანელების ძირითადი ფუნქციაა მხარდაჭერა. მიკროტუბულები უზრუნველყოფენ თავად უჯრედების მობილობას, აგრეთვე წამწამების და ფლაგელას მოძრაობას, რომლებიც წარმოადგენენ ზოგიერთი უჯრედის (სასუნთქი გზების და სხვა ორგანოების ეპითელიუმის) გამონაყარს. მიკროტუბულები უჯრედის ცენტრის ნაწილია.
ფიჭური ცენტრი (ციტოცენტრი) არის ცენტრიოლებისა და მათ გარშემო არსებული მკვრივი ნივთიერების - ცენტროსფეროს ერთობლიობა. უჯრედის ცენტრი მდებარეობს უჯრედის ბირთვთან ახლოს. ცენტრიოლებს აქვთ ღრუ ცილინდრების ფორმა, რომელთა დიამეტრი დაახლოებით
- 25 მიკრონი და 0,5 მიკრონი სიგრძით. ცენტრიოლის კედლები აგებულია მიკროტუბულებით, რომლებიც ქმნიან 9 სამეულს (სამმაგი მიკროტუბულები - 9x3).
რიბოსომები არის გრანულები 15-35 ნმ ზომის. ისინი შეიცავს ცილებს და რნმ-ის მოლეკულებს დაახლოებით თანაბარი წონის თანაფარდობით. რიბოსომები თავისუფლად მდებარეობს ციტოპლაზმაში ან ფიქსირდება მარცვლოვანი ენდოპლაზმური ბადის გარსებზე. რიბოსომები მონაწილეობენ ცილის მოლეკულების სინთეზში. ისინი აწყობენ ამინომჟავებს ჯაჭვებში დნმ-ში შემავალი გენეტიკური ინფორმაციის მკაცრი შესაბამისად. ცალკეულ რიბოსომებთან ერთად, უჯრედები შეიცავს რიბოზომების ჯგუფებს, რომლებიც ქმნიან პოლისომებს, პოლირიბოზომებს.
ციტოპლაზმური ჩანართები უჯრედის არჩევითი კომპონენტებია. ისინი ჩნდებიან და ქრება უჯრედის ფუნქციური მდგომარეობის მიხედვით. ჩანართების ძირითადი მდებარეობა არის ციტოპლაზმა. მასში ჩანართები გროვდება წვეთების, გრანულებისა და კრისტალების სახით. არსებობს ტროფიკული, სეკრეტორული და პიგმენტური ჩანართები. ტროფიკულ ჩანართებს მიეკუთვნება გლიკოგენის გრანულები ღვიძლის უჯრედებში, ცილის გრანულები კვერცხებში, ცხიმის წვეთები ცხიმოვან უჯრედებში და ა.შ. ისინი ემსახურებიან როგორც რეზერვებს. ნუტრიენტებირომ უჯრედი გროვდება. სეკრეტორული ჩანართები წარმოიქმნება ჯირკვლის ეპითელიუმის უჯრედებში მათი სიცოცხლის განმავლობაში. ჩანართები შეიცავს ბიოლოგიურად აქტიურ ნივთიერებებს, რომლებიც დაგროვილია სეკრეტორული გრანულების სახით. პიგმენტური ჩანართები
შეიძლება იყოს ენდოგენური (თუ ისინი წარმოიქმნება თავად ორგანიზმში - ჰემოგლობინი, ლიპოფუსცინი, მელანინი) ან ეგზოგენური (საღებავები და ა.შ.) წარმოშობის.
კითხვები განმეორებისა და თვითკონტროლისთვის:
- დაასახელეთ უჯრედის ძირითადი სტრუქტურული ელემენტები.
- რა თვისებები აქვს უჯრედს? ელემენტარული ერთეულიცოცხალი?
- რა არის უჯრედის ორგანელები? გვითხარით ორგანელების კლასიფიკაციის შესახებ.
- რა ორგანელები მონაწილეობენ უჯრედში ნივთიერებების სინთეზსა და ტრანსპორტირებაში?
- გვიამბეთ სტრუქტურის შესახებ და ფუნქციური მნიშვნელობაგოლგის კომპლექსი.
- აღწერეთ მიტოქონდრიების სტრუქტურა და ფუნქციები.
- დაასახელეთ არამემბრანული უჯრედის ორგანელები.
- განსაზღვრეთ ჩანართები. მიეცით მაგალითები.
ბირთვი ჩვეულებრივ სფერული ან ოვალური ფორმისაა. ზოგიერთ უჯრედს (მაგალითად, ლეიკოციტებს) აქვს ლობიოს ფორმის, ღეროს ფორმის ან სეგმენტირებული ბირთვი. განუყოფელი უჯრედის ბირთვი (ინტერფაზა) შედგება გარსი, ნუკლეოპლაზმა (კარიოპლაზმა), ქრომატინი და ნუკლეოლი.
ბირთვული გარსი (კარიოტი) გამოყოფს ბირთვის შიგთავსს უჯრედის ციტოპლაზმისგან და არეგულირებს ნივთიერებების ტრანსპორტირებას ბირთვსა და ციტოპლაზმას შორის. კარიოტეკა შედგება გარე და შიდა გარსებისგან, რომლებიც გამოყოფილია ვიწრო პერინუკლეარული სივრცით. გარე ბირთვული მემბრანა პირდაპირ კავშირშია უჯრედის ციტოპლაზმასთან, ენდოპლაზმური ბადის ცისტერნების მემბრანებთან. ბირთვული მემბრანის ზედაპირზე ციტოპლაზმისკენ არის მრავალი რიბოსომა. ბირთვულ კონვერტს აქვს ბირთვული ფორები დახურული რთული დიაფრაგმით, რომელიც წარმოიქმნება ურთიერთდაკავშირებული ცილის გრანულებით. მეტაბოლიზმი ხდება ბირთვული ფორების მეშვეობით
უჯრედის ბირთვსა და ციტოპლაზმას შორის. რიბონუკლეინის მჟავას (რნმ) მოლეკულები და რიბოსომური ქვედანაყოფები ტოვებენ ბირთვს ციტოპლაზმაში, ხოლო ცილები და ნუკლეოტიდები შედიან ბირთვში.
ბირთვული კონვერტის ქვეშ არის ერთგვაროვანი ნუკლეოპლაზმა (კარიოპლაზმა) და ნუკლეოლუსი. არაგამყოფი ბირთვის ნუკლეოპლაზმაში, მის ბირთვულ ცილოვან მატრიცაში, არის ჰეტეროქრომატინის ე.წ. გრანულებს შორის მდებარე უფრო ფხვიერი ქრომატინის უბნებს ევქრომატინს უწოდებენ. ფხვიერ ქრომატინს უწოდებენ დეკონდენსირებულ ქრომატინს; მასში ყველაზე ინტენსიურად ხდება სინთეზური პროცესები. უჯრედების გაყოფის დროს ქრომატინი კომპაქტურდება, კონდენსირდება და ქმნის ქრომოსომებს.
განუყოფელი ბირთვის ქრომატინს და გამყოფი ბირთვის ქრომოსომებს აქვთ იგივე ქიმიური შემადგენლობა. ორივე ქრომატინი და ქრომოსომა შედგება დნმ-ის მოლეკულებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია რნმ-სთან და პროტეინებთან (ჰისტონები და არაჰისტონები). თითოეული დნმ-ის მოლეკულა შედგება ორი გრძელი მარჯვენა პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვისგან (ორმაგი სპირალი). თითოეული ნუკლეოტიდი შედგება აზოტოვანი ფუძისგან, შაქრისა და ფოსფორის მჟავის ნარჩენებისგან. უფრო მეტიც, ფუძე მდებარეობს ორმაგი სპირალის შიგნით, ხოლო შაქრის ფოსფატის ჩონჩხი მდებარეობს გარეთ.
დნმ-ის მოლეკულებში მემკვიდრეობითი ინფორმაცია აღირიცხება მისი ნუკლეოტიდების განლაგების წრფივი თანმიმდევრობით. მემკვიდრეობის ელემენტარული ნაწილაკი არის გენი. გენი არის დნმ-ის განყოფილება, რომელსაც აქვს ნუკლეოტიდების სპეციფიკური თანმიმდევრობა, რომელიც პასუხისმგებელია ერთი სპეციფიკური ცილის სინთეზზე.
გამყოფი ბირთვის ქრომოსომაში დნმ-ის მოლეკულები კომპაქტურადაა შეფუთული. ამრიგად, დნმ-ის ერთ მოლეკულას, რომელიც შეიცავს 1 მილიონ ნუკლეოტიდს ხაზოვანი განლაგებით, აქვს სიგრძე 0,34 მმ. ერთი ადამიანის ქრომოსომის სიგრძე გაჭიმვისას არის დაახლოებით 5 სმ.დნმ-ის მოლეკულები, რომლებიც დაკავშირებულია ჰისტონურ პროტეინებთან, ქმნიან ნუკლეოსომებს, რომლებიც ქრომატინის სტრუქტურული ერთეულებია. ნუკლეოსომები ჰგავს მძივებს 10 ნმ დიამეტრით. თითოეული ნუკლეოსომა შედგება ჰისტონებისგან, რომელთა ირგვლივ დნმ-ის მონაკვეთი გრეხილია, მათ შორის 146 ნუკლეოტიდური წყვილი. ნუკლეოსომებს შორის არის დნმ-ის ხაზოვანი მონაკვეთები, რომლებიც შედგება 60 ნუკლეოტიდური წყვილისაგან. ქრომატინი წარმოდგენილია ფიბრილებით, რომლებიც ქმნიან მარყუჟებს დაახლოებით 0,4 მკმ სიგრძით, რომლებიც შეიცავს 20000-დან 300000-მდე ნუკლეოტიდურ წყვილს.
გამყოფ ბირთვში დეზოქსირიბონუკლეოპროტეინების (DNPs) დატკეპნის (კონდენსაციის) და გადახვევის (ზეგადახვევის) შედეგად, ქრომოსომა წარმოიქმნება წაგრძელებული ღეროს ფორმის წარმონაქმნები ორი მკლავით დაყოფილი ასე.
შეკუმშვას - ცენტრომერს უწოდებენ. ცენტრომერის მდებარეობიდან და მკლავების (ფეხების) სიგრძიდან გამომდინარე, განასხვავებენ ქრომოსომების სამ ტიპს: მეტაცენტრულს, რომლებსაც აქვთ დაახლოებით იდენტური მკლავები, სუბმეტაცენტრული, რომელშიც ხელების (ფეხების) სიგრძე განსხვავებულია და აკროცენტრული ქრომოსომა. , რომელშიც ერთი მკლავი გრძელია, მეორე კი გრძელი, ძალიან მოკლე, ძლივს შესამჩნევი.
ქრომოსომების ზედაპირი დაფარულია სხვადასხვა მოლეკულებით, ძირითადად რიბონუკლეოპროგეიდებით (RNPs). სომატურ უჯრედებს აქვთ თითოეული ქრომოსომის ორი ასლი. მათ უწოდებენ ჰომოლოგიურ ქრომოსომებს; ისინი იდენტურია სიგრძით, ფორმით, სტრუქტურით და ატარებენ იგივე გენებს, რომლებიც განლაგებულია ერთნაირად. ქრომოსომების სტრუქტურულ მახასიათებლებს, რაოდენობას და ზომას ეწოდება კარიოტიპი. ნორმალური ადამიანის კარიოტიპი მოიცავს 22 წყვილ სომატურ ქრომოსომას (ავტოსომა) და ერთ წყვილ სქესობრივ ქრომოსომას (XX ან XY). ადამიანის სომატურ უჯრედებს (დიპლოიდს) აქვთ ქრომოსომების ორმაგი რაოდენობა - 46. სასქესო უჯრედები შეიცავს ჰაპლოიდურ (ერთ) კომპლექტს - 23 ქრომოსომას. ამრიგად, ჩანასახოვან უჯრედებში ორჯერ ნაკლებია დნმ, ვიდრე დიპლოიდურ სომატურ უჯრედებში.
ნუკლეოლი, ერთი ან მეტი, არის ყველა არაგამყოფ უჯრედში. მას აქვს ინტენსიურად შეღებილი მრგვალი სხეულის სახე, რომლის ზომა პროპორციულია ცილის სინთეზის ინტენსივობისა. ნუკლეოლუსი შედგება ელექტრონში მკვრივი ნუკლეოლონემისგან (ბერძნულიდან ნემან - ძაფი), რომელშიც განასხვავებენ ძაფისებრ (ბოჭკოვანი) და მარცვლოვან ნაწილებს. ძაფისებრი ნაწილი შედგება რნმ-ის მრავალი გადახლართული ჯაჭვისგან, დაახლოებით 5 ნმ სისქით. მარცვლოვანი (მარცვლოვანი) ნაწილი წარმოიქმნება დაახლოებით 15 ნმ დიამეტრის მქონე მარცვლებით, რომლებიც წარმოადგენენ რიბონუკლეოპროტეინების ნაწილაკებს - რიბოსომური ქვედანაყოფების წინამორბედებს. რიბოსომები იქმნება ბირთვში.
უჯრედის ქიმიური შემადგენლობა. ადამიანის სხეულის ყველა უჯრედი ქიმიური შემადგენლობით მსგავსია, ისინი შეიცავს როგორც არაორგანულ, ასევე ორგანულ ნივთიერებებს.
არაორგანული ნივთიერებები. უჯრედის შემადგენლობაში 80-ზე მეტი ქიმიური ელემენტია ნაპოვნი. უფრო მეტიც, ექვსი მათგანი - ნახშირბადი, წყალბადი, აზოტი, ჟანგბადი, ფოსფორი და გოგირდი - შეადგენს უჯრედის მთლიანი მასის დაახლოებით 99%-ს. ქიმიური ელემენტები უჯრედში გვხვდება სხვადასხვა ნაერთების სახით.
უჯრედის ნივთიერებებს შორის წყალი პირველ ადგილს იკავებს. იგი შეადგენს უჯრედის მასის დაახლოებით 70%-ს. უჯრედში მომხდარი რეაქციების უმეტესობა შეიძლება მოხდეს მხოლოდ წყალში. ბევრი ნივთიერება შედის უჯრედში წყალხსნარში. მეტაბოლური პროდუქტები ასევე ამოღებულია უჯრედიდან წყალხსნარში. მადლობა
წყლის თანდასწრებით უჯრედი ინარჩუნებს მოცულობას და ელასტიურობას. TO არაორგანული ნივთიერებებიუჯრედები წყლის გარდა შეიცავს მარილებს. უჯრედის სასიცოცხლო პროცესებისთვის უმნიშვნელოვანესია კათიონები K+, Na+, Mg2+, Ca2+, ასევე ანიონები - H2PO~, C1, HCO. უჯრედის შიგნით და გარეთ კათიონებისა და ანიონების კონცენტრაცია განსხვავებულია. ასე რომ, უჯრედის შიგნით ყოველთვის არის კალიუმის იონების საკმაოდ მაღალი კონცენტრაცია და ნატრიუმის იონების დაბალი კონცენტრაცია. პირიქით, უჯრედის მიმდებარე გარემოში, ქსოვილის სითხეში, ნაკლებია კალიუმის იონები და მეტი ნატრიუმის იონები. ცოცხალ უჯრედში ეს განსხვავებები კალიუმის და ნატრიუმის იონების კონცენტრაციებში უჯრედშიდა და უჯრედგარე გარემოს შორის მუდმივი რჩება.
ორგანული ნივთიერებები. თითქმის ყველა უჯრედის მოლეკულა ნახშირბადის ნაერთებია. გარე გარსში ოთხი ელექტრონით, ნახშირბადის ატომს შეუძლია შექმნას ოთხი ძლიერი კოვალენტური ბმა სხვა ატომებთან, რაც ქმნის დიდ, რთულ მოლეკულებს. სხვა ატომები, რომლებიც ფართოდ არის უჯრედში და რომლებსაც ნახშირბადის ატომები ადვილად უერთდებიან, არის წყალბადის, აზოტის და ჟანგბადის ატომები. ისინი, ნახშირბადის მსგავსად, მცირე ზომის არიან და შეუძლიათ შექმნან ძალიან ძლიერი კოვალენტური ბმები.
ორგანული ნაერთების უმეტესობა ქმნის მოლეკულებს დიდი ზომები, მაკრომოლეკულებს უწოდებენ (ბერძნ. makro - დიდი). ასეთი მოლეკულები შედგება სტრუქტურით მსგავსი და ურთიერთდაკავშირებული ნაერთების განმეორებითგან - მონომერები (ბერძნული monos - ერთი). მონომერების მიერ წარმოქმნილ მაკრომოლეკულას პოლიმერი ეწოდება (ბერძნ. პოლი - ბევრი).
ციტოპლაზმისა და უჯრედის ბირთვის უმეტესი ნაწილი შედგება ცილებისგან. ყველა ცილა შეიცავს წყალბადის, ჟანგბადის და აზოტის ატომებს. ბევრი ცილა ასევე შეიცავს გოგირდის და ფოსფორის ატომებს. თითოეული ცილის მოლეკულა შედგება ათასობით ატომისგან. არსებობს ამინომჟავებისგან აგებული სხვადასხვა ცილების დიდი რაოდენობა.
170-ზე მეტი ამინომჟავა გვხვდება ცხოველური და მცენარეული ორგანიზმების უჯრედებსა და ქსოვილებში. თითოეულ ამინომჟავას აქვს კარბოქსილის ჯგუფი (COOH), რომელსაც აქვს მჟავე თვისებები და ამინო ჯგუფი (-NH2), რომელსაც აქვს ძირითადი თვისებები. მოლეკულების რეგიონებს, რომლებიც არ არის დაკავებული კარბოქსით და ამინო ჯგუფებით, ეწოდება რადიკალებს (R). უმარტივეს შემთხვევაში, რადიკალი შედგება ერთი წყალბადის ატომისგან, მაგრამ უფრო რთულ ამინომჟავებში ეს შეიძლება იყოს რთული სტრუქტურა, რომელიც შედგება მრავალი ნახშირბადის ატომისგან.
ყველაზე მნიშვნელოვანი ამინომჟავებია ალანინი, გლუტამინის და ასპარტინის მჟავები, პროლინი, ლეიცინი, ცისტეინი. ამინომჟავების ერთმანეთთან კავშირებს პეპტიდური ბმები ეწოდება. მიღებულ ამინომჟავას ნაერთებს პეპტიდები ეწოდება. ორი ამინომჟავისგან შექმნილ პეპტიდს დიპეპტიდი ეწოდება.
სამი ამინომჟავიდან - ტრიპეპტიდი, მრავალი ამინომჟავიდან - პოლიპეპტიდი. ცილების უმეტესობა შეიცავს 300-500 ამინომჟავას. ასევე არსებობს უფრო დიდი ცილის მოლეკულები, რომლებიც შედგება 1500 ან მეტი ამინომჟავისგან. ცილები განსხვავდებიან პოლიპეპტიდურ ჯაჭვში ამინომჟავების შემადგენლობით, რაოდენობისა და მონაცვლეობის რიგითობით. სწორედ ამინომჟავების მონაცვლეობის თანმიმდევრობას აქვს უდიდესი მნიშვნელობა ცილების არსებულ მრავალფეროვნებაში. ცილის მრავალი მოლეკულა გრძელია და აქვს მაღალი მოლეკულური წონა. ამრიგად, ინსულინის მოლეკულური წონაა 5700, ჰემოგლობინი 65000, ხოლო წყლის მოლეკულური წონა მხოლოდ 18.
ცილების პოლიპეპტიდური ჯაჭვები ყოველთვის არ არის წაგრძელებული. პირიქით, მათ შეუძლიათ სხვადასხვაგვარად გადახვევა, მოხრა ან დაკეცვა. მრავალფეროვანი ფიზიკური და ქიმიური თვისებებიცილები უზრუნველყოფს მათ მიერ შესრულებული ფუნქციების მახასიათებლებს: სამშენებლო, საავტომობილო, სატრანსპორტო, დამცავი, ენერგია.
უჯრედებში შემავალი ნახშირწყლები ასევე ორგანული ნივთიერებებია. ნახშირწყლები შეიცავს ნახშირბადის, ჟანგბადის და წყალბადის ატომებს. არსებობს მარტივი და რთული ნახშირწყლები. მარტივ ნახშირწყლებს მონოსაქარიდები ეწოდება. რთული ნახშირწყლებიარის პოლიმერები, რომლებშიც მონოსაქარიდები მონომერების როლს ასრულებენ. დისაქარიდი წარმოიქმნება ორი მონომერისგან, ტრისაქარიდი სამიდან და პოლისაქარიდი ბევრისგან. ყველა მონოსაქარიდი არის უფერო ნივთიერება, წყალში ძალიან ხსნადი. ცხოველთა უჯრედებში ყველაზე გავრცელებული მონოსაქარიდებია გლუკოზა, რიბოზა და დეზოქსირიბოზა.
გლუკოზა არის უჯრედის ენერგიის ძირითადი წყარო. გაყოფისას ის იქცევა ნახშირბადის მონოქსიდში და წყალში (C02 + + H20). ამ რეაქციის დროს გამოიყოფა ენერგია (1 გ გლუკოზის დაშლისას გამოიყოფა 17,6 კჯ ენერგია). რიბოზა და დეზოქსირიბოზა არის ნუკლეინის მჟავების და ატფ-ის კომპონენტები.
ლიპიდები შედგება იგივე ქიმიური ელემენტებისაგან, როგორც ნახშირწყლები - ნახშირბადი, წყალბადი და ჟანგბადი. ლიპიდები წყალში არ იხსნება. ყველაზე გავრცელებული და ცნობილი ლიპიდები არის ეგო ცხიმები, რომლებიც ენერგიის წყაროა. ცხიმების დაშლისას ორჯერ მეტი ენერგია გამოიყოფა, ვიდრე ნახშირწყლების დაშლისას. ლიპიდები ჰიდროფობიურია და, შესაბამისად, უჯრედის მემბრანების ნაწილია.
უჯრედები შეიცავს ნუკლეინის მჟავებს - დნმ და რნმ. სახელწოდება "ნუკლეინის მჟავები" მომდინარეობს ლათინური სიტყვიდან "nucleus". ბირთვი, სადაც ისინი პირველად აღმოაჩინეს. ნუკლეინის მჟავები არის ნუკლეოტიდები, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან სერიით. ნუკლეოტიდი ქიმიური ნივთიერებაა
ნაერთი, რომელიც შედგება ერთი შაქრის მოლეკულისა და ერთი ორგანული ბაზის მოლეკულისგან. ორგანულ ფუძეებს, მჟავებთან ურთიერთობისას, შეუძლიათ შექმნან მარილები.
თითოეული დნმ-ის მოლეკულა შედგება ორი ჯაჭვისაგან, რომლებიც სპირალურად არის გადაბმული ერთმანეთის გარშემო. თითოეული ჯაჭვი არის პოლიმერი, რომლის მონომერები არის ნუკლეოტიდები. თითოეული ნუკლეოტიდი შეიცავს ოთხიდან ერთ-ერთ ბაზას - ადენინს, ციტოზინს, გუანინს ან თიმინს. როდესაც ორმაგი სპირალი წარმოიქმნება, ერთი ჯაჭვის აზოტოვანი ფუძეები "ერთდება" მეორის აზოტოვან ფუძეებს. ფუძეები ისე უახლოვდება ერთმანეთს, რომ წყალბადის ბმები ჩნდება მათ შორის. დამაკავშირებელი ნუკლეოტიდების მოწყობაში მნიშვნელოვანი ნიმუშია, კერძოდ: ერთი ჯაჭვის ადენინის (A) წინააღმდეგ ყოველთვის არის მეორე ჯაჭვის თიმინი (T), ხოლო ერთი ჯაჭვის გუანინის (G) წინააღმდეგ - ციტოზინი (C). თითოეულ ამ კომბინაციაში ორივე ნუკლეოტიდი თითქოს ავსებს ერთმანეთს. სიტყვა "დამატება" ლათინურინიშნავს "კომპლექტს". ამიტომ, ჩვეულებრივ უნდა ითქვას, რომ გუანინი ავსებს ციტოზინს, ხოლო თიმინი ადენინის. ამრიგად, თუ ცნობილია ნუკლეოტიდების რიგი ერთ ჯაჭვში, მაშინ დამატებითი პრინციპი დაუყოვნებლივ განსაზღვრავს ნუკლეოტიდების რიგითობას მეორე ჯაჭვში.
დნმ-ის პოლინუკლეოტიდურ ჯაჭვებში ყოველი სამი თანმიმდევრული ნუკლეოტიდი ქმნის სამეულს (სამი კომპონენტის კომპლექტს). თითოეული ტრიპლეტი არ არის მხოლოდ სამი ნუკლეოტიდის შემთხვევითი ჯგუფი, არამედ კოდაგენი (ბერძნულად კოდაგენი არის რეგიონი, რომელიც ქმნის კოდონს). თითოეული კოდონი შიფრავს (შიფრავს) მხოლოდ ერთ ამინომჟავას. კოდეგენების თანმიმდევრობა შეიცავს (ჩაწერილი) პირველად ინფორმაციას ცილებში ამინომჟავების თანმიმდევრობის შესახებ. დნმ-ს აქვს უნიკალური თვისება - დუბლირების უნარი, რაც არცერთ სხვა ცნობილ მოლეკულას არ გააჩნია.
რნმ-ის მოლეკულა ასევე პოლიმერია. მისი მონომერები არის ნუკლეოტიდები. რნმ არის ერთჯაჭვიანი მოლეკულა. ეს მოლეკულა აგებულია ისევე, როგორც დნმ-ის ერთ-ერთი ჯაჭვი. რიბონუკლეინის მჟავა, ისევე როგორც დნმ, შეიცავს სამეულს - სამი ნუკლეოტიდის, ანუ ინფორმაციის ერთეულების კომბინაციას. თითოეული ტრიპლეტი აკონტროლებს ცილაში ძალიან სპეციფიკური ამინომჟავის ჩართვას. აგებული ამინომჟავების მონაცვლეობის თანმიმდევრობა განისაზღვრება რნმ-ის სამეულების თანმიმდევრობით. რნმ-ში შემავალი ინფორმაცია არის დნმ-დან მიღებული ინფორმაცია. ინფორმაციის გადაცემა ეფუძნება უკვე ცნობილ კომპლემენტარულობის პრინციპს.
თითოეული დნმ-ის ტრიპლეტი დაწყვილებულია დამატებით რნმ-ს სამეულთან. რნმ სამეულს კოდონი ეწოდება. კოდონის თანმიმდევრობა შეიცავს ინფორმაციას ცილებში ამინომჟავების თანმიმდევრობის შესახებ. ეს ინფორმაცია დაკოპირებულია დნმ-ის მოლეკულაში კოდოგენის თანმიმდევრობაში ჩაწერილი ინფორმაციისგან.
დნმ-ისგან განსხვავებით, რომლის შემცველობა კონკრეტული ორგანიზმების უჯრედებში შედარებით მუდმივია, რნმ-ის შემცველობა მერყეობს და დამოკიდებულია უჯრედში მიმდინარე სინთეზურ პროცესებზე.
მათი ფუნქციებიდან გამომდინარე, არსებობს რამდენიმე სახის რიბონუკლეინის მჟავა. გადაცემის რნმ (tRNA) ძირითადად გვხვდება უჯრედის ციტოპლაზმაში. რიბოსომური რნმ (rRNA) წარმოადგენს რიბოზომების სტრუქტურის მნიშვნელოვან ნაწილს. მესინჯერი რნმ (მრნმ) ან მატრიქსის რნმ (მრნმ) გვხვდება უჯრედის ბირთვსა და ციტოპლაზმაში და აწვდის ინფორმაციას ცილის სტრუქტურის შესახებ დნმ-დან რიბოსომებში ცილის სინთეზის ადგილზე. ყველა სახის რნმ სინთეზირებულია დნმ-ზე, რომელიც ერთგვარ შაბლონს ემსახურება.
ადენოზინტრიფოსფორის მჟავა (ATP) გვხვდება ყველა უჯრედში. მისი ქიმიური სტრუქტურის მიხედვით, ATP კლასიფიცირდება როგორც ნუკლეოტიდი. ის და თითოეული ნუკლეოტიდი შეიცავს ორგანული ფუძის ერთ მოლეკულას (ადენინი), ნახშირწყლების ერთ მოლეკულას (რიბოზა) და სამ მოლეკულას ფოსფორის მჟავას. ATP მნიშვნელოვნად განსხვავდება ჩვეულებრივი ნუკლეოტიდებისგან ფოსფორის მჟავის არა ერთი, არამედ სამი მოლეკულის არსებობით.
ადენოზინის მონოფოსფორის მჟავა (AMP) არის ყველა რნმ-ის ნაწილი. როდესაც ფოსფორის მჟავას კიდევ ორი მოლეკულა (H3P04) ემატება, ის გადაიქცევა ATP-ად და ხდება ენერგიის წყარო. ეს არის კავშირი მეორესა და მესამეს შორის
მეტი, სხვები - ნაკლები.
ატომურ დონეზე არ არსებობს განსხვავებები ცოცხალი ბუნების ორგანულ და არაორგანულ სამყაროს შორის: ცოცხალი ორგანიზმები შედგება იგივე ატომებისგან, როგორც უსულო ბუნების სხეულები. თუმცა, სხვადასხვა ქიმიური ელემენტების თანაფარდობა ცოცხალ ორგანიზმებში და დედამიწის ქერქში მნიშვნელოვნად განსხვავდება. გარდა ამისა, ცოცხალი ორგანიზმები შეიძლება განსხვავდებოდეს მათი გარემოსგან ქიმიური ელემენტების იზოტოპური შემადგენლობით.
პირობითად, უჯრედის ყველა ელემენტი შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად.
მაკრონუტრიენტები
თუთია- არის ალკოჰოლური დუღილისა და ინსულინში ჩართული ფერმენტების ნაწილი
სპილენძი- არის ციტოქრომების სინთეზში ჩართული ჟანგვითი ფერმენტების ნაწილი.
სელენი- მონაწილეობს ორგანიზმის მარეგულირებელ პროცესებში.
ულტრამიკროელემენტები
ულტრამიკროელემენტები 0.0000001%-ზე ნაკლებს შეადგენს ცოცხალი არსებების ორგანიზმებში, მათ შორისაა ოქრო, ვერცხლი აქვს ბაქტერიციდულ ეფექტს, თრგუნავს წყლის რეაბსორბციას თირკმლის მილაკებში და მოქმედებს ფერმენტებზე. ულტრამიკროელემენტებში ასევე შედის პლატინა და ცეზიუმი. ზოგიერთ ადამიანში ასევე შედის სელენი ამ ჯგუფში, მისი დეფიციტით ვითარდება კიბო. ულტრამიკროელემენტების ფუნქციები ჯერ კიდევ ცუდად არის გასაგები.
უჯრედის მოლეკულური შემადგენლობა
იხილეთ ასევე
ფონდი ვიკიმედია. 2010 წელი.
ნახეთ, რა არის "უჯრედის ქიმიური შემადგენლობა" სხვა ლექსიკონებში:
უჯრედები - მიიღეთ სამუშაო ფასდაკლების კუპონი Akademika Gallery Cosmetics-ში ან შეიძინეთ მომგებიანი უჯრედები უფასო მიწოდებით გასაყიდად Gallery Cosmetics-ში
ბაქტერიული უჯრედის ზოგადი სტრუქტურა ნაჩვენებია სურათზე 2. ბაქტერიული უჯრედის შიდა ორგანიზაცია რთულია. მიკროორგანიზმების თითოეულ სისტემატურ ჯგუფს აქვს საკუთარი სპეციფიკური სტრუქტურული მახასიათებლები. უჯრედის კედელი...... ბიოლოგიური ენციკლოპედია
წითელი წყალმცენარეების უჯრედშორისი სტრუქტურის უნიკალურობა შედგება როგორც ჩვეულებრივი უჯრედული კომპონენტების მახასიათებლებისგან, ასევე სპეციფიკური უჯრედშიდა ჩანართების არსებობისგან. უჯრედის მემბრანები. წითელი უჯრედების მემბრანებში ... ... ბიოლოგიური ენციკლოპედია
- (Argentum, argent, Silber), ქიმიური. Ag ნიშანი. ლითონებს მიეკუთვნება ს ადამიანისთვის ცნობილიძველ დროში. ბუნებაში ის გვხვდება როგორც ბუნებრივ მდგომარეობაში, ასევე სხვა სხეულებთან ნაერთების სახით (გოგირდით, მაგალითად Ag 2S... ...
- (Argentum, argent, Silber), ქიმიური. Ag ნიშანი. უძველესი დროიდან ადამიანისთვის ცნობილი ერთ-ერთი ლითონია ს. ბუნებაში, ის გვხვდება როგორც მშობლიურ მდგომარეობაში, ასევე სხვა სხეულებთან ნაერთების სახით (გოგირდით, მაგალითად, ვერცხლი Ag2S ... ენციკლოპედიური ლექსიკონიფ. ბროკჰაუსი და ი.ა. ეფრონი
ამ ტერმინს სხვა მნიშვნელობა აქვს, იხილეთ უჯრედი (მნიშვნელობები). ადამიანის სისხლის უჯრედები (HBC) ... ვიკიპედია
ტერმინი ბიოლოგია შემოგვთავაზა გამოჩენილმა ფრანგმა ნატურალისტმა და ევოლუციონისტმა ჟან ბატისტ ლამარკმა 1802 წელს სიცოცხლის მეცნიერების, როგორც ბუნების განსაკუთრებული ფენომენის დასანიშნად. დღეს ბიოლოგია არის მეცნიერებათა კომპლექსი, რომელიც სწავლობს... ... ვიკიპედიას
უჯრედი არის ყველა ცოცხალი ორგანიზმის სტრუქტურისა და სასიცოცხლო აქტივობის ელემენტარული ერთეული (გარდა ვირუსებისა, რომლებსაც ხშირად უწოდებენ სიცოცხლის არაუჯრედულ ფორმებს), გააჩნია საკუთარი მეტაბოლიზმი, რომელსაც შეუძლია დამოუკიდებელი არსებობა,... ... ვიკიპედია
- (ციტო + ქიმია) ციტოლოგიის განყოფილება, რომელიც შეისწავლის უჯრედის ქიმიურ შემადგენლობას და მის კომპონენტებს, აგრეთვე მეტაბოლური პროცესებიდა ქიმიური რეაქციები, რომლებიც საფუძვლად უდევს უჯრედის სიცოცხლეს... დიდი სამედიცინო ლექსიკონი