Kama unavyojua, takriban viumbe vyote kwenye sayari yetu vina muundo wa seli. Kimsingi, seli zote zina muundo sawa. Ni kitengo kidogo zaidi cha kimuundo na kiutendaji cha kiumbe hai. Seli zinaweza kuwa na kazi tofauti na, kwa hiyo, tofauti katika muundo wao. Katika hali nyingi, wanaweza kutenda kama viumbe huru.
Mimea, wanyama, kuvu, bakteria wana muundo wa seli. Walakini, kuna tofauti kadhaa kati ya vitengo vyao vya kimuundo na vya utendaji. Na katika makala hii tutazingatia muundo wa seli. Daraja la 8 linatoa somo la mada hii. Kwa hivyo, nakala hiyo itakuwa ya kupendeza kwa watoto wa shule, na vile vile kwa wale ambao wanapendezwa na biolojia. Ukaguzi huu utaelezea muundo wa seli, seli za viumbe mbalimbali, kufanana na tofauti kati yao.
Historia ya nadharia ya muundo wa seli
Watu hawakujua kila wakati viumbe viliundwa na nini. Ukweli kwamba tishu zote huundwa kutoka kwa seli imejulikana hivi karibuni. sayansi inayosomahii ni biolojia. Muundo wa seli za mwili ulielezewa kwanza na wanasayansi Matthias Schleiden na Theodor Schwann. Ilifanyika mnamo 1838. Kisha nadharia ya muundo wa seli ilijumuisha masharti yafuatayo:
-
wanyama na mimea ya kila aina huundwa kutokana na seli;
- zinakua na uundaji wa seli mpya;
- seli ndio sehemu ndogo zaidi ya maisha;
- kiumbe hai ni mkusanyiko wa seli.
Nadharia ya kisasa inajumuisha vifungu tofauti kidogo, na kuna vingine zaidi:
- seli inaweza tu kutoka kwa seli mama;
- kiumbe chembe chembe nyingi haijumuishi mkusanyo rahisi wa seli, bali ni zile zilizounganishwa kuwa tishu, viungo na mifumo ya viungo;
- seli za viumbe vyote zina muundo sawa;
- seli ni mfumo changamano unaojumuisha vitengo vidogo vya utendaji;
- seli ndicho kitengo kidogo zaidi cha muundo chenye uwezo wa kufanya kazi kama kiumbe huru.
Muundo wa kisanduku
Kwa vile karibu viumbe vyote vilivyo hai vina muundo wa seli, inafaa kuzingatia sifa za jumla za muundo wa kipengele hiki. Kwanza, seli zote zimegawanywa katika prokaryotic na eukaryotic. Katika mwisho, kuna kiini kinacholinda habari za urithi zilizorekodiwa kwenye DNA. Katika seli za prokaryotic, haipo, na DNA huelea kwa uhuru. Seli zote za eukaryotic zinajengwa kulingana na mpango ufuatao. Wana shell - membrane ya plasma, karibu nayo ni kawaidamiundo ya ziada ya kinga iko. Kila kitu chini yake, isipokuwa kwa kiini, ni cytoplasm. Inajumuisha hyaloplasm, organelles na inclusions. Hyaloplasm ndio dutu kuu ya uwazi ambayo hutumika kama mazingira ya ndani ya seli na kujaza nafasi yake yote. Organelles ni miundo ya kudumu ambayo hufanya kazi fulani, yaani, wanahakikisha shughuli muhimu ya seli. Jumuishi ni miundo isiyo ya kudumu ambayo pia ina jukumu, lakini fanya hivyo kwa muda.
Muundo wa seli za viumbe hai
Sasa tutaorodhesha organelles ambazo ni sawa kwa seli za kiumbe hai chochote kwenye sayari, isipokuwa bakteria. Hizi ni mitochondria, ribosomes, vifaa vya Golgi, reticulum endoplasmic, lysosomes, cytoskeleton. Bakteria ni sifa ya moja tu ya organelles hizi - ribosomes. Na sasa zingatia muundo na kazi za kila chombo kivyake.
Mitochondria
Zinatoa upumuaji ndani ya seli. Mitochondria ina jukumu la aina ya "kiwanda cha nguvu", kinachozalisha nishati, ambayo ni muhimu kwa maisha ya seli, kwa kupitisha athari fulani za kemikali ndani yake.
Zinatokana na organoids zenye utando mbili, yaani, zina ganda mbili za kinga - za nje na za ndani. Chini yao ni matrix - analog ya hyaloplasm katika kiini. Cristae huunda kati ya utando wa nje na wa ndani. Hizi ni mikunjo ambayo ina enzymes. Dutu hizi zinahitajika ili kuweza kutekelezaathari za kemikali zinazotoa nishati inayohitajika na seli.
Ribosome
Zinawajibika kwa kimetaboliki ya protini, yaani, usanisi wa dutu za darasa hili. Ribosomes inajumuisha sehemu mbili - subunits, kubwa na ndogo. Oganelle hii haina utando. Sehemu ndogo za ribosomu huungana mara moja tu kabla ya mchakato wa usanisi wa protini, wakati uliobaki hutenganishwa. Dutu hutolewa hapa kwa msingi wa habari iliyorekodiwa kwenye DNA. Taarifa hii huwasilishwa kwa ribosomu kwa usaidizi wa tRNA, kwa kuwa itakuwa vigumu sana na ni hatari kusafirisha DNA hapa kila wakati - uwezekano wa kuiharibu utakuwa mkubwa sana.
Kifaa cha Golgi
Oganoid hii inajumuisha rundo la birika tambarare. Kazi za organoid hii ni kwamba hujilimbikiza na kurekebisha vitu mbalimbali, na pia kushiriki katika uundaji wa lysosomes.
Endoplasmic reticulum
Imegawanyika kuwa nyororo na mbaya. Ya kwanza imejengwa kutoka kwa zilizopo za gorofa. Inawajibika kwa utengenezaji wa steroids na lipids kwenye seli. Mbaya inaitwa hivyo kwa sababu kwenye kuta za membrane ambayo inajumuisha, kuna ribosomes nyingi. Inafanya kazi ya usafiri. Yaani, huhamisha protini zilizoundwa hapo kutoka kwa ribosomu hadi kwa vifaa vya Golgi.
Lysosomes
Ni seli zenye utando mmoja ambazo zina vimeng'enya vinavyohitajika kutekeleza athari za kemikali zinazotokea katika mchakato.kimetaboliki ya ndani ya seli. Idadi kubwa ya lysosomes huzingatiwa katika leukocytes - seli zinazofanya kazi ya kinga. Hii inaelezwa na ukweli kwamba wao hufanya phagocytosis na kulazimishwa kuchimba protini ya kigeni, ambayo inahitaji kiasi kikubwa cha vimeng'enya.
Cytoskeleton
Hii ni kiungo cha mwisho ambacho hupatikana kwa fangasi, wanyama na mimea. Moja ya kazi zake kuu ni kudumisha sura ya seli. Inaundwa na microtubules na microfilaments. Ya kwanza ni mirija yenye mashimo iliyotengenezwa na tubulini ya protini. Kutokana na uwepo wao katika cytoplasm, baadhi ya organelles wanaweza kuzunguka kiini. Kwa kuongeza, cilia na flagella katika viumbe vya unicellular pia vinaweza kuwa na microtubules. Sehemu ya pili ya cytoskeleton - microfilaments - ina protini za contractile actin na myosin. Katika bakteria, organelle hii kawaida haipo. Lakini baadhi yao ni sifa ya uwepo wa cytoskeleton, hata hivyo, muundo wa zamani zaidi, sio ngumu kama katika kuvu, mimea na wanyama.
Panda seli za seli
Muundo wa seli za mimea una baadhi ya vipengele maalum. Mbali na organelles zilizoorodheshwa hapo juu, vacuoles na plastids pia zipo. Ya kwanza imeundwa kukusanya vitu ndani yake, ikiwa ni pamoja na yale yasiyo ya lazima, kwani mara nyingi haiwezekani kuwaondoa kwenye seli kutokana na kuwepo kwa ukuta mnene karibu na membrane. Kioevu kilicho ndani ya vakuli huitwa utomvu wa seli. Katika kiini cha mmea mchanga, hapo awali kuna vakuli ndogo kadhaa, ambazo, kama ilivyokuzeeka kuunganisha katika moja kubwa. Kuna aina tatu za plastidi: chromoplasts, leucoplasts, na chromoplasts. Ya kwanza ni sifa ya uwepo wa rangi nyekundu, njano au rangi ya machungwa ndani yao. Chromoplasts katika hali nyingi zinahitajika ili kuvutia wadudu wanaochavusha au wanyama wanaohusika katika usambazaji wa matunda pamoja na mbegu zilizo na rangi angavu. Ni shukrani kwa organelles hizi kwamba maua na matunda yana rangi mbalimbali. Chromoplasts inaweza kuunda kutoka kwa kloroplasts, ambayo inaweza kuzingatiwa katika vuli, wakati majani yanageuka njano-nyekundu, na pia wakati wa kukomaa kwa matunda, wakati rangi ya kijani hupotea kabisa. Aina inayofuata ya plastidi - leukoplasts - imeundwa kuhifadhi vitu kama vile wanga, baadhi ya mafuta na protini. Kloroplasti hutekeleza mchakato wa usanisinuru, shukrani kwa ambayo mimea hupokea viambatanisho vya kikaboni vyenyewe.
Kutoka kwa molekuli sita za kaboni dioksidi na kiasi sawa cha maji, seli inaweza kupata molekuli moja ya glukosi na oksijeni sita, ambayo hutolewa kwenye angahewa. Chloroplasts ni organelles mbili za membrane. Matrix yao ina thylakoids iliyojumuishwa katika grana. Miundo hii ina klorofili, na hapa mmenyuko wa photosynthesis hufanyika. Aidha, matrix ya kloroplast pia ina ribosomes yake mwenyewe, RNA, DNA, enzymes maalum, nafaka za wanga na matone ya lipid. Tumbo la viungo hivi pia huitwa stroma.
Sifa za uyoga
Viumbe hivi pia vina muundo wa seli. Hapo zamani za kale waliunganishwa katika ufalme mmoja namimea kwa nje tu, lakini kwa ujio wa sayansi ya hali ya juu zaidi, ikawa wazi kwamba hii haiwezi kufanywa.
Kwanza, kuvu, tofauti na mimea, si atotrofi, hawana uwezo wa kujitengenezea vitu vya kikaboni wenyewe, bali hula tu vilivyotengenezwa tayari. Pili, kiini cha Kuvu ni sawa na mnyama, ingawa ina sifa fulani za mmea. Seli ya kuvu, kama mmea, imezungukwa na ukuta mnene, lakini haijumuishi selulosi, lakini ya chitin. Dutu hii ni vigumu kuchimba na mwili wa wanyama, ndiyo sababu uyoga huchukuliwa kuwa chakula kizito. Mbali na organelles ilivyoelezwa hapo juu, ambayo ni tabia ya eukaryotes zote, pia kuna vacuole hapa - hii ni kufanana mwingine kati ya fungi na mimea. Lakini plastids hazizingatiwi katika muundo wa seli ya kuvu. Kati ya ukuta na membrane ya cytoplasmic kuna lomasome, kazi ambazo bado hazijaeleweka kikamilifu. Sehemu iliyobaki ya seli ya kuvu inafanana na mnyama. Mbali na organelles, mjumuisho kama vile matone ya mafuta na glycojeni pia huelea kwenye saitoplazimu.
Seli za wanyama
Zina sifa kwa viungo vyote vilivyoelezwa mwanzoni mwa makala. Kwa kuongeza, glycocalyx iko juu ya membrane ya plasma - utando unaojumuisha lipids, polysaccharides na glycoproteins. Inahusika katika usafirishaji wa dutu kati ya seli.
Kiini
Bila shaka, pamoja na viungo vya kawaida, wanyama, mimea, seli za ukungu zina kiini. Inalindwa na shells mbili ambazo kuna pores. Matrix imeundwa na karyoplasm(maji ya nyuklia), ambamo kromosomu huelea na taarifa za urithi zilizorekodiwa juu yake. Pia kuna nukleoli, ambazo huwajibika kwa uundaji wa ribosomu na usanisi wa RNA.
Prokaryoti
Hizi ni pamoja na bakteria. Muundo wa seli za bakteria ni primitive zaidi. Hawana kiini. Saitoplazimu ina organelles kama vile ribosomes. Kuzunguka kwa membrane ya plasma ni ukuta wa seli ya murein. Prokaryotes nyingi zina vifaa vya organelles ya harakati - hasa flagella. Kamba ya ziada ya kinga, capsule ya mucous, inaweza pia kuwekwa karibu na ukuta wa seli. Mbali na molekuli za msingi za DNA, saitoplazimu ya bakteria ina plasmidi ambazo zina habari inayochangia kuongeza upinzani wa mwili kwa hali mbaya.
Je, viumbe vyote vinaundwa na seli?
Baadhi huamini kuwa viumbe hai vyote vina muundo wa seli. Lakini hii si kweli. Kuna ufalme wa viumbe hai kama virusi.
Hazijatengenezwa kwa seli. Kiumbe hiki kinawakilishwa na capsid - shell ya protini. Ndani yake kuna DNA au RNA, ambayo ina kiasi kidogo cha habari za urithi. Karibu na shell ya protini, lipoprotein pia inaweza kupatikana, ambayo inaitwa supercapsid. Virusi vinaweza tu kuzaliana ndani ya seli za kigeni. Kwa kuongeza, wana uwezo wa crystallization. Kama unavyoona, taarifa kwamba viumbe hai vyote vina muundo wa seli si sahihi.
Chati ya kulinganisha
Baada ya sisikuchunguza muundo wa viumbe mbalimbali, kwa muhtasari. Kwa hivyo, muundo wa seli, jedwali:
| Wanyama | Mimea | Uyoga | Bakteria | |
| Kiini | Ndiyo | Ndiyo | Ndiyo | Hapana |
| ukuta wa seli | Hapana | Ndiyo, imetengenezwa kwa selulosi | Kula, kutoka chitin | Kula, kutoka murein |
| Ribosome | Ndiyo | Ndiyo | Ndiyo | Ndiyo |
| Lysosomes | Ndiyo | Ndiyo | Ndiyo | Hapana |
| Mitochondria | Ndiyo | Ndiyo | Ndiyo | Hapana |
| Kifaa cha Golgi | Ndiyo | Ndiyo | Ndiyo | Hapana |
| Cytoskeleton | Ndiyo | Ndiyo | Ndiyo | Ndiyo |
| Endoplasmic reticulum | Ndiyo | Ndiyo | Ndiyo | Hapana |
| utando wa Cytoplasmic | Ndiyo | Ndiyo | Ndiyo | Ndiyo |
| Magamba ya ziada | Glycocalyx | Hapana | Hapana | Mucoid Capsule |
Hiyo, labda, ndiyo yote. Tulichunguza muundo wa seli za viumbe vyote vilivyopo kwenye sayari.
