Өсімдіктер мен жануарлар жасушаларының компоненттерінің қызметтері. Биология, 9 сынып, дидактикалық материал.

 ПЛАЗМАЛЫҚ МЕМБРАНА

 (ПЛАЗМАЛЕММА, ЖАСУШАЛЫҚ МЕМБРАНА)

 Өсімдік және жануар жасушасының перифериялық құрылымы, сыртқы ортаның протопламасының беткі қабатын сипаттайды. Жасушада екіжақты еркін қозғалысын шектейтін және оның төменгі- және жоғарғымолекулалық қосылыстардың механикалық барьердің қызметін атқарады. Плазмалемма жасушаға құрылыс сияқты, әртүрлі химиялық заттарды «анықтағыш» және олардың тұрақты түрде белгілі бір осындай зат алмасуына қатысады. Жасушаның мембраналары басқалар сияқты синтетикалық активті ЭПС көмегімен жаңартылады және пайда болады, оларға құрылыстары ұқсас болады.

 Жасушадағы плазмалық мембрана барлық тірі ағзаларда бір-бірден орналасқан. Оның қалыңдығы 8 нм құрайды. Ол жалпақ екі липидтік қабаттан тұрады. Нәруыз молекулалары липидтік қабатқа оның сыртқы және ішкі беттік ауданына, яғни оның қалыңдығына енеді

 Плазмалық мембрана басқа да жасушалардың липопротеидті мембранасы сияқты жартылайөткізгіш болады. Онда ерітілген су мен газдар максималды еніп кетеді. Басқа жағдайда арнайы тасымалдағыш-нәруыздар таңдалынып сол немесе басқа иондармен байланысады және мембрана арқылы тасымалданады. Мұндай тасымалдану түрін активті транспорт деп атайды және нәруыз иондарының соруы арқылы жүзеге асады.

 Жоғарымолекулалар, мысалы нәруыздар мембрана арқылы өтпейді. Олар, сондай-ақ заттың ірірек бөлшектерін жасуша ішіне эндоцитоз арқылы өткізеді. .

 Рис. Строение мембраны клетки (плазмалеммы).

 ЦИТОПЛАЗМА

  Цитоплазма жасушаның ядросын қоршап жатқан қоймалжың зат. Оның негізгі түпнегізін гиалоплазма түзетіндіктен, цитоплазманың құрамы әртекті болады.

 Гиалоплазма (от «hyalinе» — түссіз) – бұл негізгі плазма. Цитоплазманың химиялық ерекшеліктеріне келетін болсақ, оның құмаында түйіршікті денелер, нәруыздар, ферменттер, нуклеинқышқылдары және көмірсулар мен АТФ молекулалары болады. Гиаплазманың құрамында нәруыздар, цитоплаз малық ферменттер көп. Гиаплазма жасушаның барлық құрамдарын біріктіретін және бір-бірімен химиялық қатынасын қамтамасыз ететін негізгі орта. Гиалоплазма мембраналы және мембранасыз органоидтардан тұрады.

 ЯДРО

  Ядро жасушаның маңызды бөлшектерінің бірі. Ол организмнің тұқымқұалайтын қасиеттерін сақтай отырып, оның келесі ұрпақтарға беруде ерекеше рөл атқарады. Біржасушалы организмдерді екі бөлікке, яғни ядро мен цитоплазмаға бөліп зерттеу арқылы оның организмнің өсуіне, қоректенуіне, қозғалуына, жойылып кеткен бөліктерінің қайтадан қалпына келуіне (регенерациялануына), заттардың алмасуына тікелей қатысатынын байқауға болады. Эукариот жасушасы көбіне бір ядродан тұрады, сирек жағдайда екі ядролы жасушалар (бауыр жасушасы, инфузории) кездеседі. Көпядролы жасушалар - бұлшықет жасушалары, сондай-ақ бірнеше түрлі саңырауқұлақтар мен балдырлар болып табылады. Кейбір жасушалар, мысалы, эритроциттер, өсімдіктердің ескірген сабағының түтікшелерінде ядро мүлдем болмайды. Ядро құрамына ядро қабықшасы, кариоплазма және ядрошық кіреді.

 Ядро қабықшасы.Ядроның ішіндегі заттарды цитоплазмадан боліп тұрады. Ядро қабықшасы екі қабат мембранадан тұрады,олардың арасында перинуклеарлық кеңістік деп аталынатын қуыс болады.Мембрананың қалыңдығы 10 нм., ал перинуклеарлық кеңістіктің қалыңдығы тұрақты болмайды (озгеріп отырады). Қабықшаның жалпы қалыңдығы 60—80 нм.тең.Қабықшаның ішкі мембранасы агранулярлы болып келеді, ал сыртқы мембранасына рибосомалар бекінеді.Құрылысы және химиялық құрамы жағынан ядро қабықшасы эндоплазматикалық торға (Ядро қабықшасы кулум) жақын, оның сыртқы (сызба-нұсқасы): 1-ішкі мембра- мембранасынан, тіптен цина; 2-перинуклеарлы кеңістік; 30—100 нм. болатын күрделі құрылым, олар арқылы макромолекулалар нуклеоплазмадан гиалоплазмаға және керісінше өтіп жатады.Ядро қабықшасы ядро мен цитоплазманың арасындағы зат алмасуды реттеп отырады және белоктар мен липидтерді синтездеуге қабілетті.

 Нуклеоплазма.Бұл ішінде хромосомдар мен ядрошықтар орналасқан коллоидты ерітінді.Нуклеоплазманың құрамына әртүрлі ферменттер, нуклеин-қышқылдары кіреді.Ол ядроның органелдерінің арасындағы байланыстарды ғана реттеп қоймайды, сонымен бірге олар арқылы өтетін заттарды тасымалдайды.

 Хромосомдар.Бұл тек электронды микроскоппен көрінетін, өте жіңішке (10 нм.) жіп тәрізді құрылымдар. Ядро бөлінген кезде олар спираль тәрізді ширатылады,нәтижесінде қысқарып жуандайды және оптикалық микроскоппен көрінеді.

 Кариоплазма (ядро, плазма) – жасуша ядросы құрылымдарының аралықтарындағы бірыңғай келген ядроның қоймалжың құйық бөлігі. Жасуша цитоплазмасының ядро қыбқшасы – кариолемма арқылы оқшауланып бөлініп тұрады. Ядро сөлінің құрамындағы күрделі протеиндер – нуклеопротеидтер, гликопротеидтер, ядротіршілігіне қажет энергия алмасуын реттейтін ферменттер қатар, нуклеин қышқылдарының, протеиндердің және т.б. заттардың түзілуіне керекті әртүрлі қосылыстар болады.

 Ядродағы ядрошықтар саны 1—2, кейде 3—4 болатын дөңгелек, кейде сопақша денешіктер. Ядроға қарағанда ядрошық тығыз келеді. Ядрошық ядродан толық бөлінбеген және ядролық плазманың ішінде еркін козғалып жүреді. Ядрошық РНҚ синтезінің орталығы.

 ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ

 (ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ РЕТИКУЛУМ),

 Эндоплазмалық тордын, құрылысы. Бүл — органоид цитоплазманын ішінде бір-бірімен тығыз байланысқан түтікшелердің (каналшалар), вакуольдердін, цистерналардың жиынтығынан түратын күрделі жарғақшалар жүйесі. Эндоплазмалық тордың: а) түй-іршікті; ә) тегіс бетті екі түрі болады.

 Эндоплазмалық тордың қызметтері. 1. Түйіршікті эндоплаз-малық тордың жарғақшасына рибосомалар орналасады . Сон-дықтан бұл тордың жарғақшасы протеолиттік ферменттер мен ақуыздың синтезделу әрекетіне қатысады. Рибосомада синтезделген ақуыз молекулалары эндоплазмалық тордың қуысына түсіп, ол арқылы акуыз молекуласын жасушаның қажетті жеріне тасиды. Ғалымдардың дәлелдеуі бойьшша, эндоплазмалық тордың шұрыктары ядроның жарғақшаларымен тікелей байланысқан. Сон-дыктан ядроның қабықшасы эндоплазмалық тордың бір белігі бо-лып табылады. 2. Тегіс бетті эндоплазмалық тор липидтердің, гликогеннің, т. б. заттардың синтезделу әрекеттеріне қатысады және олардың тасымалдануын жүзеге асырады

 Тегіс ЭПТ

 Тегіс эндоплазмалық тор гликолипидтер молекулаларының синтезіне қатысады және оларды тасымалдайды. Эндоплазпалық тор жетілген эритроцидтер мен көкжасыл балдырлардан басқа жануарлардың, өсімдіктердің және қарапайымдардың жасушаларының тиабылған. Қорыта айтқанда, түйыршікті эндоплазмалық тордың мембраналарында синтезделген нәруыз молекулалалары және әртүрлі ферменттер, оның түтікшелелері арқылы Гольджи жиынтығының құыстарына жеткізіледі. Бұдан біз эндоплазмалық тордың нәруыз биосинтезіне қатсуымен қатар, синтезделген заттарды тасымалдау қызметінде атқаратынғын көреміз.

 ГОЛЬДЖИ ЖИЫНТЫҒЫ(ГЖ),

 НЕМЕСЕ ГОЛЬДЖИ АППАРАТЫ

 Гольджи жиынтыгы. Біркатар маңызды кызмет аткаратын жасуша органоидінің бірі — Гольджи жиынтыгы. Оны 1898 жылы италиялык галым К.Гольджи жүйке жасушаларьшан тапкан. Ол ауыр металдардың ерітінділерімен (осмий немесе күміс) жүйке жасушаларын бояп Караганда, онын цитоплазмасынан тор болып келетін жиынтыкты бірінші болып байкаган. Оны «Ішкі тор төрізді аппарат» деп атады. Кейіннен Гольджидің есіміне байланысты «Гольджи жиынтыгы» деп аталып кетті.

 Гольджи жиынтыгынын мембранасы осмий ерітіндісін жаксы сіңіретіндігі байкалды. Нөтижесінде, Гольджи жиьштыгынын барлык эукариот жасушаларда болатындыгы толык дөлелденді. Төмендегі суреттен көріп отырғанымыздай, бүл органоид күрделі күрылысты болып келеді.

 Кейбір жасушаларда бүл жиынтық тор түрінде кездеседі де, олардың куыстары бір-бірімен байланысып жатады. Кейде жеке түйір денешік немесе орак төрізді болып келеді. Мүндай формалары диктіюсома (лизосома) деп аталады (28-сурет).

 Жасушаның кызметіне карай бүл жиынтык үнемі өзгеріп отырады, өсіресе секрет бөлетін жасушаларда жаксы жетіледі. Гольджи жиынтыгы — сүткорек-_ч тілердін эритроциттерінен баска эукариот жасушалардың бар-лығында кездесетін органоид.

 Рис. Аппарат Гольджи

 ЛИЗОСОМА

 Лизосомалар (грек. лизео – ерігіш, сома – дене) диаметрі 0,4-0,5 мкм болатын цитоплазмадағы ең ұсақ мембраналы денелер. Лизосомаларды 1955 жылы биохимик ғалым Де Дюв ашқан. Осы органелланың құрамында 50-ге тарта түрлі гидролиттік ферменттер (протеазалар, липазалар, фосфолипазалар, нуклеазалар, гликозидазалар, фосфатазалар, оның ішінде қышқылды фосфотаза т.б.) бар, ол ферменттер дезактивтелген күйде болады. Бұл ферменттердің молекулалары түйіршікті эндоплазмалық тордың рибосомаларында синтезделінеді де, тасымалдаушы көпіршіктермен Гольджи кешеніне тасымалданып, сол жерде модификацияланады. Гольджи кешенінің цистерналарының жетілген бетінен алғашқы лизосомалар бүршіктеніп бөлінеді.Клеткадағы барлық лизосомалар лизосома кеңістігін түзейді, бұл кеңістікте протон насосының көмегімен үнемі pH – 3,5-5,0 қышқылды орта сақталады, сондықтан олар цитоплазманы осы ферменттердің әсерінен қорғап тұрады. Лизосоманың мембранасының бүтіндігі бұзылса ферменттердің белсенді шабуылынан клетканың бұзылып, өлуіне әкеп соғады.Лизосомалар функциясы – жоғарымолекулярлы қосылыстар мен бөлшектердің клеткаішілік лизисі, яғни қорытылуы. Жоғарымолекулярлы бөлшектерге, клеткаға эндоцитоз кезінде сырттан келіп түскен, органеллалар мен қосымшалар жатады. Мұндай ұсталынған бөлшектер мембранамен қапталады. Бұл кешен фагосома деп аталады..

 Рис. Строение лизосомы

 Рис. Образование и функции лизосом.

 МИТОХОНДРИЯ

 Митохоңдриялар АТФ-ті синтездеуші органелла. Негізгі функциясы органикалық қосылыстарды то-тықтырып, олардың ыдырауының нәтижесінде бөлінген энергияны пайдалануға байланысты. Осы қызметін еске алып Клод митохондрияларды клетканын “қуат станция-сы” деп атаған. Клетканың тыныс алу органелласы деп атауға болады.

 Митохондриялар бактериялар мен көк-жасыл балдыр-лардан басқа клетканың бәрінде де, атап айтқанда жануар-лардың клеткаларында, жоғары сатыдағы өсімдіктерде, балдырларда және қарапайым жәндіктерде болады.

 Цитоплазманың ерекше органелласы ретінде митохонд-рияларды алғаш рет кім ашқанын анықтау қиын. 1850-1890 жылдар арасында көптеген цитологтар клетканың цитоплазмасында гранулалық элементтердің болатындығы жөнінде өздерінің мәліметтерін жариялаған, әр түрлі ат-тармен аталған, бірнеше қызмет атқарады деп жазған. Осы органелланы анықтаудағы Келликердің еңбегі өте үлкен. Клетканың структураларынан митохондрияларды жеке ажыратып алғанда Келликер. 80-ші жылдары Флемминг көптеген клеткалардың цитоплазмасынан жіп тәрізді структураларды бөліп алған. Флеммингтің осы жіптері ми-тохондриялар болады. 1890 жылы Альтман гранулаларды бояитын бояу әдісін ашқан. Бүл әдіс митохондрияларды жүйелі түрде зерттеуге мүмкіндік береді. Альтман бүл ор-ганелланың түрлі клеткаларда болатынын анықтап, био-бластар деп атаған. Гректің “митос”— жіп, “хондрион”— гранула деген сөздерінен қүралған. Митохондрия термині 1897 жылы Бенда үсынған, көп атаудың бірі болып қала берді (хондриоконттар, хондриопластлар, хондросомалар, хондриосфералар т. б.).

 Тірі клеткаларды зерттегенде митохондриялар қозғалысының, формасы мен үлкендігінің өзгеретінін байқауға болады.

 Рис. Строение митохондрии.

 ПЛАСТИДТЕР

 Пластидтер (грек тілінен plastides — жасайтын, тузейтін) — эукариотты өсімдік жасушасының органоидтары. Әрбір пластидада кос мембраналық құрылысы бар. Олар пішіні, мөлшері, құрылысы мен қызметтері бойынша әртүрлі. Түсі бойынша жасыл пластидтер, (хлоропласттар), сары-ашық қызыл және қызыл. (хромопласттар) және түссіз, (лейкопласттар) ажыратылады. Пластидтер меристемалық жасушалардың пропластидалардан онтогенезде біртұтас шығу тегі бар. Пластидалардың өзара айналулар мүмкін.

  1- тилакоид; 2-строманың ламеллалары; 3-түйіскен мембраналар бөлім|400px]] Пластидтер — өсімдіктер клеткаларында (саңырауқұлақтар мен кейбір балдырларда болмайды) кездесетін органоид. Пластидтерді пигменттерінің құрамына карай хлоропластар, хромопластар, лейкопластар деп үш түрге бөледі. Олар бір түрден екінші түрге ауысып отырады. Хлоропластар өзінің бойындағы хлорофилл пигменттері арқылы Күн сәулесінің жарық энергиясы арқылы бейорганикалық заттардан органикалық заттар синтездейді. Бұл процесті фотосинтез деп атайды. Фотосинтез реакциясын былайша көрсетуге болады:

 С02+6Н20=С 6Н1206+602

 Хлоропластардың кұрылысы митохондриялардың құрылысына ұқсас болғанымен де көптеген ерекшеліктері де бар. Хлоропластардың пішіні көбіне сопақша болып келеді, оның ұзындығы 5—10 мкм, ені 2—4 мкм. Хлоропластардың саны әр өсімдікте әр түрлі, жоғары сатыдағы өсімдіктерде 10—30 шамасында. Хлоропластарды ішкі және сыртқы мембраналар қоршап жатады, олардың, қалыңдьғы 7 нм. Хлоропластардың ішіне орналаскан стромалардың ламеллаларын құрайтын және тилакоидтардың құрамына кіретін мембраналарды байқауға болады Строманың ламеллаларын құрайтын мембраналар Жалпақ қапшықтар тәрізді: олар хлоропластардың ішкі мембранасымен тығыз байланысып, бір- біріне параллель орналасады. 16-сурет. Пластидтердің кұрылысы. Жалпақ, жабық мембраналы қапшықтар — тилакоидтер бірінің үстіне бірі орналасып, граналар түзеді. Бір гранада 50-ге дейін тилакоидтер бар. Хлоропластың барлық граналары өзара мембраналар арқылы байланыскан. Хлорофилл осы граналарда шоғырланғандықтан, мүнда фотосинтез процесі жүреді.

 Пластидтер – түрлі заттардың синтезі, оның ішінде ең бастысы фотосинтез үрдісі жүретін органоид. Ол өсімдіктердің клеткаларына ғана тән. Пластидтер өсімдіктердің клеткаларының зат алмасу үрдістерінің жануарлар клеткаларынан ерекшелендіреді.

 Пластидтердің үш типі бар: түссіз (мөлдір) – лейкопластар, жасыл – хлоропластар, реңі қызыл-сары түсті – хромопластар.

 Әрбір пластид екі қарапайым мембранадан тұратын өзінің қабығымен қоршалған. Пластидтерді зерттеуші ғалымдардың пікірі бойынша пластидтер ұрық пен түзуші ұлпалардың клеткаларында болатын түссіз пропластидтерден пайда болады.

 Хлоропластар – балдырлардың талломдары, жас сабағы, піспеген жемістерінің клеткаларында болатын сопақ және диаметрі 4-5 мкм болатын домалақ пішінді жасыл түсті пластидтер.

 МЕМБРАНАСЫЗ ОРГАНОИДТЕР

 Рибосома. Рибосома нәруыз биосинтезін жүзеге асыратын органоид екені белгілі. 180 000 есе үлкейтіп көрсететін электрондық микроскоп арқылы рибосоманың жұмыртқа пішінді болып келетіндігі дәлелденді (35-сурет).Ол, негізінен, кіші және үлкен екі бөліктен тұрады.Орташа диаметрі -15,0-35,0 нм.Рибосоманың екі түрі бар:эукариоттық және прокариоттық. Эукариоттық рибосоманың жалпы өлшемі – 80S, кіші бөлігінікі - 40S, үлкен бөлігі – 60S, ал прокариоттық түрі керісінше, 70 S-тан 30 S-ке дейін ауытқып отырады (Сведберг өлшемі). Митохондрияның және хлоропластың рибосомаларының өлшемдері 50 S – 70 S аралығында болады. Рибосомалардың саны жасушаның түріне және нәруыз биосинтезіне қарай өзгеріп отырады.

 Рибосоманың құрылысы

 Негізінен, рибосомалар мен рРНҚ ядрошықта синтезделеді. Рибосоманың құрамына кіретін нәруыздар алуан түрлі болады.Прокариоттық рибосомада, шамамен – 55, ал эукариоттық рибосомада 100-ге жуық нәруыз кездеседі. Рибосоманың негізгі қызметі – нәруыз молекуласын синтездеу. Оның кіші бөлігінде трансляция (көшіріп аудару) процесі жүреді, ал үлкен бөлігінде аминқышқылдары жинақталып, нәруыз молекуласы түзіледі.

 Эндоплазмалық тордың мембранасындағы рибосомалар бірігіп полирибосома (полисома) құрайды да, жасуша тіршілігіне қажетті нәруызды ғана синтездейді. Ал митохондрия мен хлоропластағы рибосомалар олардың құрылыс қызметтерін атқаратын нәруыздарды синтездейді.

 Қорыта айтқанда, эндоплазмалық тордың мембранасында орналасқан рибосомалар нәруыздың биосинтезі жүретін және оларды тасымалдайтын бірыңғай жүйе болып есептеледі.

 Жасуша орталығы.Жасуша орталығы көп жасушалы жануарлардың, қарапайымдардың және кейбір өсімдіктердің жасушаларынан табылған. Жасуша орталығы екі құрамдас бөліктен: центриольден және центросферадан тұрады.

 Центриольдер цилиндр пішінді, ұзындығы 1 мкм шамасында болады. Жасуша бөлінуден бұрын бұл орталық екіге бөлінеді де, экватордан полюстерге қарай тартылады.Содан кейін екі центриольдің арасында ахроматин жіпшелері пайда болып, бір ұшы хромосомалардың центромераларымен байланысады.

 Ценриоль құрылысының сызбасы. Жасуша орталығы

 Жіпшелердің көмегімен хромосомалар әрбір жасушаға тең бөлінеді.Сонымен, бұл орталық жасушаның митозды және мейозды бөлінуіне тікелей қатысады. Жасуша орталығы бөліну арқылы көбейді.