Тірі жасушаның құрылысы мен құрамы

Барлық тірі ағзалар жасушалардан тұрады және біржасушалы және көп клеткалық болып бөлінеді. Бір жасушалық ағзалардың популяциясы 1-ші клеткаларды бір мезгілде ұқсастығы немесе бірнеше түрлерімен байланыстырады, бұл кезде көп клеткалы организмдердегі сияқты жасушалар әзірленеді. Жасушалардың құрылымы бойынша прокариот және эукариотқа бөлінеді.

Барлық жасушалық ағзалар ұқсас химиялық құрамы бар және макромолекулалардың ұқсастығы бойынша ДНҚ, РНҚ ақуыздары, сондай-ақ полисахарид пен липидті компоненттері бар 3-ші орынды қамтиды. Сонымен қатар, жасушаларда субстраттар мен энергия өнімдері мен конструктивті процестердің (аминқышқылдары, қант, нуклеотидтер және т.б.) төмен молекулалық салмақ препараттарының ауыспалы саны бар. Орташа алғанда, клеткалық массаның 80% сумен жасалады.

Жасуша қабырғалары және жасуша мембраналары

Әдетте, жасушалар 2 мембранамен қоршалған: жасуша қабырғасы және цитоплазмалық мембрана, эукариотикалық жасушалар үшін плазмолемма атауы қолданылады.

Ұяшық қабырғасы жасушаның механикалық беріктігін қамтамасыз етеді, оған қатаң (қатаң) құрылым беріп, оның арқасында клетка ішкі осмотикалық қысымның ең жоғары деңгейіне (520 МПа) төтеп береді. Сонымен қатар, жасуша қабырғасында төмен молекулярлық дәрілік препараттар үшін селективті өткізгіштігінің кейбір деңгейін, сонымен қатар басқа да жасушалар, микробтар және физиологиялық беттермен өзара әрекеттесу қабілетін анықтауға мүмкіндігі бар. Түрлі организмдердегі жасуша қабырғасының құрылымы өз ерекшеліктеріне ие.

Жасушаның көптеген тіндердің көпжасушалы жануарлардың құрамында айқын жасушалық қабырғасының. Өсімдік жасушалары, керісінше, бар өте күрделі клеточную қабырғасына салынған келген целлюлоздық микрофибрилл, тиелген матрикс (пектин және гемицеллюлоз).

Жасуша қабырғасының ашытқы және мицелиалды саңырауқұлақтар тұрады гомо — және гетерополисахаридов (глюканов, хитина) және белоктық кешенін орындайтын антигенную рөлі. Қалыңдығы осы қабаттардың қалыңдығы 1 мкм.

Ерекшеліктері жасушалық қабырғасының бактерия байланысты қабілеті бар бактериялар Грам бойынша боялуы қажет. Клетка қабырғасы громположительных бактериялардың салынды, негізінен гетерополисахарида муреина (пептидогликана) бар аминокислотные «көпіршелер». Құрамына жасушалық қабырғасының құрамына сондай-ақ, тейхой қышқылы (рибит немесе глицеринтейхоевые), ковалентно байланысты мурамовой қышқылымен пептидогликана. У грамтеріс бактериялардың қабаты муреина мардымсыз, бірақ клетка қабырғасында бар сыртқы мембранасы, салынған келген фосфолипидтер, белоктар және липопо-лисахарида қамтамасыз ететін кейбір дәрежесі сайлау өтімділік және құрамында рецепторларға фагов және антигендер. Қалыңдығы клетка қабырғасын құрайды, 15-тен 80 нм. Бар бактериялар толық айырылған клетка қабырғасын (микоплазмалар). Өкілдерінің архебактерий (архей) клетка қабырғасында жоқ муреин (кейде бар отличающийся құрамы бойынша псевдомуреин), ал осмопротекторную рөл атқарады қабаты гликопротеинов (сур. 3).

Цитоплазматическая мембранасы тұрады белоктар мен липидтердің арақатынасы 1: 4 (миелине, мембране жүйке талшықтары) 4:1 (мембранах бактериялар). Көптеген мембранах отырса, аз мөлшерде көмірсулар (5% дейін) және РНК іздері, сондай-ақ бейорганикалық катиондар (негізінен Са2+ және Mg2+). Елеулі бөлігі мембраналар құрайды су — ол қалыптастыруға қатысады орындалған (энтропийных) байланыс компоненттері арасындағы мембраналар. 1930 ж. Д. Даниэлян ұсынды модель мембраналар түрінде қос липидтік қабатын немесе бислоя. Дамуымен бұл көріністің болып табылады сұйық-мозаичная моделі ұсынылған. С. Д. Сингером және Николсоном 1972 ж., оған сәйкес мембраналық белоктар болып бөлінеді перифериялық (әлсіз байланысты мембраной) және интегралдық (оқшауланған » липидном бислое). Соңғы еркін жүзеді «липидном теңіз», перемещаясь » латеральном бағытта (жазықтығында мембраналар), бірақ қабілетсіз «пронырнуть» оның қарама-қарсы жағына. Осылайша, мембраналар көрсетіледі асимметриялық, кем дегенде, қатысты белоктық құрамын. Асимметрия байқалады және орналасқан липидтердің мембране, бірақ білдірілді. Кейбір интегралдық белоктар бар трансмембранную бағдарлауды орындайды функциялары таратушылар субстраттар немесе сигналдар. Схемасы мұндай мембраналар-суретте көрсетілген. 4.

2. Құрамы мембраналық липидтердің

Негізгі бөлігі мембраналық липидтердің ұсынылған фосфолипидтер, олардың негізінде жатыр глицерин-3-фосфат. Мұндай фосфолипидтер деп атайды фосфоацилгпицеринами. Олардың молекуласындағы гидроксиль тобы глицерин кезінде Cf және С2 этерифицированы май қышқылдары, фосфор қышқылының қалдығы не қалады еркін, диацилглицерин-3-фосфате (немесе фосфатидной қышқылында) немесе этерифицирован спиртті гидроксилами әкімдігінің баспасөз қызметі хабарлады, этаноламина, холин, инозит, глицерин немесе глицерин мен лизин. Тиісінше, олар аталады: фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламин (кефалин), фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилинозит, фосфатидилглицерин, лизилфосфатидилглицерин. Бірлестігі молекулалардың фосфатидной қышқылы және фосфатидилглицерина береді дифосфатидилглицерин (кардиолипин) иеленетін иммунологиялық қасиеттері (сур. 5).

Алып тастау бірі ацильных топтардың әкеледі лизофосфолипидам ие айқын беттік-белсенді қасиеттерге ие және болуы мүмкін, мысалы, ықпал эмульгированию майлардың ішекте.

Мембраналар грамоң бактериялардың құрамында барлық осы фосфолипидтер (басқа лецитин алынған), ал грамтеріс бактериялардың негізгі, тіпті жалғыз мембраналы фосфолипидом болып табылады фосфатидилэтаноламин.

Қатынасы әр түрлі сынып фосфолипидтердің » мембране айтарлықтай жағдайларына байланысты, өсіру организм. Мысалы, төмендеген кезде рН ортаның мембранах бактериялардың бастайды басым оң зарядталған фосфолипидтер (аминоацилфосфатидилглицерины, фосфатидилэтаноламин), олардың болуы айтарлықтай азайтады өтімділік мембраналар үшін протондардың. Көп жағдайда фосфолипидтер болып табылады күрделі эфирлер глицерин немесе басқа көпатомды спирттердің, бірақ липидтер, олардың бірі спирттік топтар глицерин құрады жай эфирную байланыс әл килами немесе алкенами. Ерекше липидтер табылды у үлкен тобының прокариот деп аталатын архебактерий (немесе архей) ретінде қарапайым эфирлер глицерин мен длинноцепочечных С-20, С-40-гидроизопреноидных спирттер (полипренолов), дәлірек айтқанда, дифитанилдиглицериновых диэфиров немесе дибифитанилдиглицериновых тетраэфиров (сур. 6).

Мембранасы, білімді тетраэфирами, қаралмайды және қос липидті қабаты истинном мағынада осы ұғымдар мен ұшырамайды бөлшектеу бойынша гидрофобной сердцевине «әдісімен қатыру-скалывания» (freeze-fracture). Ол астам тұрақты стресті ортаның әсерлеріне мүмкіндік береді микроорганизмам бар мұндай мембраналар, өмір сүруі, қысылтаяң жағдайларда рН және температура (экстремофилы). У термофилов қосымша тұрақтандыру қол жеткізіледі қалыптастырумен » полипренольной тізбегі пятичленньгх цикл азайтатын вращательную қозғалғыштығы көмірсутегі тізбектері.

Сонымен фосфолипидтердің салынған ішкі жасуша мен глицериннің, жасушаларында эқ — және прокариот кездеседі фосфолипидтер болып табылатын туынды диодтардың: этиленгпиколя, 1,2 — және 1,3-пропандиолов, 1,3-, 1,4 — 2,3-бутандиолов, сондай-ақ 1,5-пентандиола. Арасында диольных липидтер кездеседі моно — және диацильные туындылары — бұл күрделі эфирлер, түрлі май қышқылдары; қарапайым эфирлер, аралас алкильные (немесе алкенильные) және ацильные туындылары, диольные аналогтары фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина және т. б., Әдетте, мазмұны диольных липидтер құрайды тек 0,5—1,5% ұстау глицериновых липидтердің. Бірақ кейбір теңіз ұлулар және иглокожие қамтиды тіндерде шамамен тең санын туынды глицерин және этиленгликоль. Мазмұны диольных липидтердің азаяды қыс бойы, сондықтан олар шамамен ретінде пайдаланылуы мүмкін қосалқы заттар. Өліктің сондай-ақ оларды ұлғайту, қалпына келтіру процесінде адамда бауырдың егеуқұйрықтардың.

Басқа сыныппен «безглицериновых» липидтердің болып табылады сфинголипиды, олардың негізін құрайды алифатический аминоспирт сфингозин (немесе) дигидросфингозин) (сур. 7). Салынған оның негізінде церамиды кеңінен таралған өсімдіктер ұлпаларында және жануарлар, бірақ олардың саны шамалы. Олар табылған сондай-ақ, пилях Escherichia coli. Сфингомиелины құрамына кіреді, жүйке тіні, қан липидтердің және басқа да кейбір жасушалар компоненттерінің жануарлар.

Көптеген биологиялық мембраналардың ұсталады, сондай-ақ гликолипиды. Жануарлардың клеткаларындағы олар, әдетте, болып табылады туынды сфингозина, бастапқы гидроксилу қосылуы қалдық қант немесе олигосахарида. Егер сахарами болып табылады глюкоза немесе галактоза, мұндай липидтер деп аталады цереброзидами (әсіресе көп, олардың тіндерде ми). Егер углеводной бөлігі болып табылады олигосахарид, туралы әңгіме ганглиозидах (бөлінді, бірі-ганглий, ми және басқа да тіндердің). Ганглиозиды табылды сондай-ақ, пилях кейбір бактериялар (Neisseria) әзірленді және қамырдың жабысуын осы патогендердің бетіне жасушаларының жануарлар ағзасы. Прокариоттардың (негізінен у грамоң бактериялар мен цианобактериялар) гликолипиды сондай-ақ, құрамында глюкоза, галактозу және маннозу. Олардың саны мембранах көп емес, бірақ лимитировании фосфор өсуі мүмкін, бұл ретте гликолипиды, сірә, алмастырады фосфолипидтер. Ақырында, мембранах көптеген эукариот (сондай-ақ Mycoplasma) ұсталады стероиды, негізінен холестерин (жануарларда), эргостерин (ашытқы) және стигмастерин (өсімдіктер). Микоплазмалар қабілетсіз синтездеу стерины, бірақ қатысуын талап етеді, оларды ортаға тұрақтандыру үшін клеткалық мембраналар.

3. Табиғат және құрамы май қышқылдарының мембраналық липидах

Табиғат май қышқылдарының липидах мембраналардың тәуелді түрінің организм және оның өмір сүру жағдайларын. Ең жиі кездесетін май қышқылдары липидтер жануарлар, өсімдік және прокариотных жасушалар.

Санының өсуімен қосарланған байланыстар айтарлықтай төмендейді балқу температурасы май қышқылдарының (сондай-ақ бар бұл қышқылдар, липидтердің) және артады олардың ерігіштігі » неполярных еріткіштерде. Өйткені функционалдық белсенділігі мембраналық белоктар реттеледі фазовым жағдайын липидтердің мембрана (әдетте сұйық күйде, олардың белсенділігі жоғары), төмендеген кезде температура мембране тиіс қымбаттауын күтіп-қанықпаған қышқылдар. Арқасында постоянству ішкі жағдайлар (гомеостазу) жануарлар макроорганизма температураның әсері жирнокислотный липидтердің құрамы, әдетте, нашар көрінеді, бірақ, мысалы, липидах аяқтың пингвинов мекемелердегі ұстау, қанықпаған майлы қышқылдар.

«Мембранах прокариот алуан май қышқылдарының өте көп. Ерекшелігі бактериялардың болуы болып табылады тармақталған және циклопропановых қышқылдар. Кейбір грамоң бактериялар (мысалы, Micrococcus luteus) 90% май қышқылдарының, липидтердің құрайды тармақталған қышқылы, ал қанықпаған қышқылдар іс жүзінде жоқ. Грамтеріс бактериялар құрамында қоспасы қаныққан және қанықпаған қышқылдар басым болуымен Байланысты-16-18 қышқылдар, сондай-ақ циклопропановые қышқылы (мысалы, лактобацилловую қышқылы). Олардың биосинтезі көрсетілді-сур. 8.

Температураның өзгеруі айтарлықтай әсер етеді арақатынасы қаныққан және қанықпаған май қышқылдарының мембранах прокариот, бұл ретте температурасының төмендеуі өсіру әкеледі үлесін арттыру қанықпаған қышқылдар. Шекті жағдайлары болып табылады психрофилы, өсіп келе жатқан температурада, жақын 0″Бастап, бар іс жүзінде тек қанықпаған май қышқылдары, сондай-ақ термофилы (әдеттегі температуралық сәрсенбі одан жоғары 60°С) — оларда барлық май қышқылдары липидтер қаныққан.

Дегенмен, құрамы май қышқылдары фосфолипидтер бар бактериялардың кезінде культивировании стандартты жағдайларда жеткілікті постоянен, оны пайдалануға болады таксономикалық белгісі — мүддесінде жіктеу немесе талдау кезінде құрамын микробтық қауымдастықтардың жоқ оқшаулау таза дақылдарында жекелеген өкілдері.

Зерттеу үшін құрылымын, құрамы мен функциясын органелл қажет, әдетте, оқшаулау, олардың жасушаларын таза күйінде. Әдетте, бұл қол жеткізіледі әдісімен дифференциалдық центрифугалау кейін қираған жасушалар механикалық немесе ультрадыбысты гомогенизаторах.

Қысқаша охарактеризуем негізгі процестері мен органеллы (алфавит бойынша).

Аэросомы — бір қабатты везикулы, олардың мембранасы салынды, тек ақуыз. Арттыруға ықпал етеді жүзгіштік жасушаларының, өйткені оларда газ фаза, совпадающая құрамы бойынша газ фазасына қоршаған ортаны қорғау.

Вакуоли — мембраналық білім беру, қызметшілер ұстау үшін тургорного қысымды, запасания түрлі заттарды, сондай-ақ орындайтын лизосомные функциялары.

Внехромосомная ДНК. Бұл митохондриях және хлоропластах бар ДНК құрылатын нуклеоид бактериялық типті. Заключенная онда генетикалық ақпарат қайталанады ядролық ДНК және қабілетті — дербес білдіруге бұл ақуыз арқылы өз жүйелерін транскрипция және трансляция (қамтитын рибосомы 70 S бактериялық типті).

Прокариоттардың внехромосомная ДНК ұйымдастырылды түрінде плазмид болуы мүмкін және реплицироваться дербес немесе интеграцияланған » хромосому жай-күйі (мысалы, түрінде профага).

Гидрогеносомы — қоршалған бір қабатты мембраной қамтиды кешені пируватдегидрогеназ (трихомонад).

Гистоны — білдіреді оң зарядталған (негізгі) ақуыздар құрамына кіретін хромосомалардың кешенінде ДНК (табылды сондай-ақ, архебактерий).

Гликосомы — қоршалған бір қабатты мембраной қамтиды ферменттер гликолиздің (кейбір протозойлық микроорганизмдердің, атап айтқанда, у қоздырғыштары ұйқы ауруы).

Глиоксисомы — түрі пероксисом — орын оқшаулау ферменттер глиоксалатного шунттың қатысатын түзуде қосалқы майлардың көмірсулар. Сондықтан, олар тығыз ассоциированы-бабына сферосомами, жирозапасающими органеллами өсімдік жасушалары.

Жгутики және кірпіктерді бояйды білдіреді аппараты айқындайтын қозғалғыштығы жасушалардың немесе олардың қабілеті құруға ағыны қоршаған органдарына тамақты сіңіру. Жгутики эукариот және прокариот қатты ерекшеленеді құрылысы және құрамы.

Карбоксисомы — қоршалған бір қабатты мембраной қамтиды түйін ферменттер тіркеу көмір қышқылы цикл Кальвина (фототрофты және кейбір хемолитотрофных прокариот).

Лизосомы — мембраналық везикулы қамтитын гидролитические қатысатын ферменттер круговороте ақуыздардың, полисахаридтердің, липидтердің, нуклеин қышқылдарының. Болдырмау үшін ұйымдастырылмаған әрекеттері осы ферменттердің олар жасалған органеллу, окруженную бір қабатты мембраной. Кейбір тұқымқуалайтын аурулар жеткіліксіздігіне байланысты лизосомных ферменттер.

Микротрубочки және микрофиламенты, сірә, рөлін атқарады және цитоскелета қалыптасады ақуыз тубулина. Олар құрамына кіреді центриолей маңызды рөл атқаратын ядроның бөлінуіне, сондай-ақ құрамына талшықтарын және ресничек.

Митоз — бөлу ядро, сопровождающееся удвоением саны хромосомалардың; мейоз — бөлу ядро жоқ еселеу, хромосомалардың санының, соның нәтижесінде құрылады гаплоидные жасушалар.

Митохондрии орны болып табылады жүзеге асыру қышқылдану процестерін, оның ішінде сөндірілді ферменттер циклі үшкарбон, тыныс алу тізбегі, жүйесі тотығу фосфорили-лау. Торларда ұсталады 1-ден бірнеше мың митохондриялар. Митохондрии қамтиды внехромосомную ДНК, қабілетті — самовоспроизведению және, мүмкін, жүргізеді свое начало от прока-риотических жасушаларының (эндосимбиотическая гипотеза). Алайда, бір бөлігі белоктардың осы органелл кодталады ядролық генами, сондықтан олар дамымаған дербес. Прокариоттардың ұқсас функциялары бойынша құрылымы шығарылатын цитоплазматической мембрана деп атайды мезо сомами.

Пероксисомы — органеллы, окруженные бір қабатты мембраной және құрамында бірқатар қышқылдану ферменттерінің, сондай-ақ каталазу, разрушающую сутек асқын тотығы, образующуюся процесінде тотығу. Ретінде қарастырылуы мүмкін аса ежелгі аналогтары митохондриялар және маңызды рөл атқарады липидтердің алмасу.

Ішті, фимбрии білдіреді выросты бетінің жасушалары және кейде қарапайым және жыныстық. Қарапайым ішті салынып келген ақуыз пилина маңызды рөл атқарады тіркеу бактериялардың субстрату. Бетінің жасушалары болуы мүмкін-50—400 дана. Жыныстық ішті (1-тор) пайдаланылады процесінде конъюгации. Выросты жасушалар, құрамында цитоплазму деп атайды простеками.

Олар арттыру үшін беткі жасуша, тіркелу субстрату немесе қатысады почковании жасушалар.

Хитосомы — орын оқшаулау хитинсинтетазы, кездеседі саңырауқұлақтар. Жүзеге асырады функциясын ауыстыру микрофибрилл хитина — клетка қабырғасында.

Хлоропласты құрамында хлорофилл және фотосинтез процесін жүзеге асырады у өсімдіктер. Мен митохондриях, оларда жеке ДНК. Ұқсас функциялары бойынша бактериялық құрылымы деп атайды хроматофорами, сондай-ақ тилакоидами және хлоросомами. Айырмашылығы хлоропластов оларда ДНК болып отыр цитоплазматической мембраналар.

Целлюлосомы — қамтиды кешені, ферменттер және липидтер. Анықтайды қосылу бактериялардың целлюлозным субстратам және олардың расщепление.

Эндоплазматтеский ритикулум — бұл внутриклеточная желісі бір-бірімен өзара байланысты, шектелген мембраной трубочек және көпіршіктері. Мембранасы эндоплазматического ретикулума құрады біртұтас ядролық мембраной. Егер сыртқы бетінде эндоплазматического ретикулума адсорбированы рибосомы, оның атайды шероховатым, егер жоқ — тегіс. Шероховатый эндоплазматический ритикулум — орын синтез секретируемых белоктар, олар ішке түседі, оның арналар, содан кейін түседі «цистерна» аппарат Гольджи (диктиосомы у өсімдіктер), қайдан көшіріледі ішіндегі мембраналық везикул не плазмалемму, не мембрана вакуолей (тонопласт) және секретируются ішке вакуолей немесе қоршаған ортаға (экзоцитоз).

Ядро (нуклеоплазма) эукариоттық жасушалардың окружено қос мембрана (плазмолеммой), құрамында тері тесігін (поросомы). Ядросында бар ядрышко (РНҚ синтезі және құрастыру рибосом). Айырмашылығы ядро нуклеоид прокариотических жасуша емес аралықтармен мембраной жылғы цитоплазмы кешені болып табылады ДНК, РНК және белоктар.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.