Seli ni kiwango cha mpangilio wa viumbe hai, mfumo huru wa kibayolojia ambao una sifa za kimsingi za viumbe vyote vilivyo hai. Kwa hivyo, inaweza kukuza, kuzidisha, kusonga, kurekebisha na kubadilisha. Kwa kuongeza, seli zozote zina sifa ya kimetaboliki, muundo maalum, mpangilio wa miundo na utendakazi.
Sayansi inayochunguza seli ni saitologi. Mada yake ni vitengo vya kimuundo vya wanyama na mimea yenye seli nyingi, viumbe vyenye seli moja - bakteria, protozoa na mwani, inayojumuisha seli moja tu.
Tukizungumza kuhusu mpangilio wa jumla wa vitengo vya kimuundo vya viumbe hai, vinajumuisha shell na nucleus yenye nucleoli. Pia ni pamoja na organelles za seli, cytoplasm. Hadi sasa, mbinu mbalimbali za utafiti zimeendelezwa sana, lakini microscopy inachukua nafasi ya kuongoza, ambayo inakuwezesha kujifunza muundo wa seli na kuchunguza vipengele vyake kuu vya kimuundo.
Oganoid ni nini?
Organoids (pia huitwa organelles) ni viambajengo vya kudumu vya seli yoyote ambayoifanye ikamilike na fanya kazi fulani. Hizi ndizo miundo ambayo ni muhimu ili kuifanya iendelee.
Oganoidi ni pamoja na kiini, lisosomes, retikulamu endoplasmic na Golgi changamano, vakuli na vesicles, mitochondria, ribosomu, na kituo cha seli (centrosome). Hii pia inajumuisha miundo inayounda cytoskeleton ya seli (microtubules na microfilaments), melanosomes. Kwa kando, inahitajika kutenganisha organelles ya harakati. Hizi ni cilia, flagella, myofibrils na pseudopods.
Miundo hii yote imeunganishwa na kuhakikisha shughuli iliyoratibiwa ya seli. Ndiyo maana swali: "Organoid ni nini?" - unaweza kujibu kuwa hiki ni kijenzi ambacho kinaweza kusawazishwa na kiungo cha kiumbe chembe chembe nyingi.
Uainishaji wa viungo
Seli hutofautiana kwa ukubwa na umbo, pamoja na kazi zake, lakini wakati huo huo zina muundo sawa wa kemikali na kanuni moja ya mpangilio. Wakati huo huo, swali la nini organoid ni nini na ni miundo gani ni ya kujadiliwa kabisa. Kwa mfano, lysosomes au vakuoles wakati mwingine haziainishwi kama seli organelles.
Ikiwa tunazungumza kuhusu uainishaji wa vijenzi hivi vya seli, basi oganali zisizo za utando na utando hutofautishwa. Isiyo ya membrane - hii ni kituo cha seli na ribosomes. Viungo vya harakati (microtubules na microfilaments) pia hazina utando.
Muundo wa oganeli za utando unatokana na uwepo wa utando wa kibayolojia. Membrane-moja na organelles mbili-membrane zina shell yenye muundo mmoja, ambayo inajumuisha.safu mbili za phospholipids na molekuli za protini. Inatenganisha cytoplasm kutoka kwa mazingira ya nje, husaidia kiini kudumisha sura yake. Inafaa kukumbuka kuwa pamoja na membrane, katika seli za mmea pia kuna membrane ya nje ya selulosi, inayoitwa ukuta wa seli. Hufanya kazi inayoauni.
Viungo vya utando ni pamoja na EPS, lisosomes na mitochondria, pamoja na lysosomes na plastidi. Utando wao unaweza kutofautiana katika seti ya protini pekee.
Tukizungumza kuhusu uwezo wa kiutendaji wa organelles, basi baadhi yao wanaweza kuunganisha dutu fulani. Kwa hivyo, organelles muhimu za awali ni mitochondria, ambayo ATP huundwa. Ribosomu, plastidi (kloroplasts) na retikulamu mbaya ya endoplasmic huwajibika kwa usanisi wa protini, ER laini huwajibika kwa usanisi wa lipids na wanga.
Hebu tuzingatie muundo na kazi za organelles kwa undani zaidi.
Kiini
Oganali hii ni muhimu sana kwa sababu inapotolewa, seli hukoma kufanya kazi na kufa.
Kiini kina utando maradufu, ndani yake kuna vinyweleo vingi. Kwa msaada wao, inahusishwa kwa karibu na reticulum endoplasmic na cytoplasm. Organelle hii ina chromatin - chromosomes, ambayo ni tata ya protini na DNA. Kwa kuzingatia hili, tunaweza kusema kwamba ni kiini ambacho ni oganelle inayohusika na kudumisha wingi wa jenomu.
Sehemu ya kioevu ya kiini inaitwa kariyoplasm. Ina bidhaa za shughuli muhimu za miundo ya kiini. Eneo la densest ni nucleolus, ambayo huweka ribosomes, protini tata naRNA, pamoja na potasiamu, magnesiamu, zinki, chuma na phosphates ya kalsiamu. Nucleoli hupotea kabla ya mgawanyiko wa seli na hutengenezwa tena katika hatua za mwisho za mchakato huu.
Endoplasmic retikulamu (retikulamu)
EPS ni kiungo chenye utando mmoja. Inachukua nusu ya kiasi cha seli na inajumuisha tubules na mizinga ambayo imeunganishwa kwa kila mmoja, pamoja na membrane ya cytoplasmic na shell ya nje ya kiini. Utando wa organoid hii una muundo sawa na plasmalemma. Muundo huu ni muhimu na haufunguki kwenye saitoplazimu.
Retikulamu ya endoplasmic ni laini na ya punjepunje (mbaya). Ribosomes ziko kwenye shell ya ndani ya ER ya punjepunje, ambayo awali ya protini hufanyika. Hakuna ribosomu kwenye uso wa retikulamu laini ya endoplasmic, lakini usanisi wa kabohaidreti na mafuta hufanyika hapa.
Dutu zote zinazoundwa katika retikulamu ya endoplasmic husafirishwa kupitia mfumo wa mirija na mirija hadi kulengwa kwao, ambapo hukusanywa na kutumika katika michakato mbalimbali ya kibiokemikali.
Kwa kuzingatia uwezo wa kusanisi wa EPS, retikulamu mbaya iko katika seli ambazo kazi yake kuu ni uundaji wa protini, na retikulamu laini iko katika seli zinazounganisha wanga na mafuta. Kwa kuongezea, ayoni za kalsiamu hujilimbikiza kwenye retikulamu laini, ambayo ni muhimu kwa utendaji wa kawaida wa seli au mwili kwa ujumla.
Ikumbukwe pia kuwa ER ndio tovuti ya uundaji wa vifaa vya Golgi.
Lysosomes, utendaji wake
Lysosomes ni organelles za seli,ambazo zinawakilishwa na vifuko vyenye umbo la duara lenye utando mmoja na vimeng'enya vya hidrolitiki na usagaji chakula (proteases, lipases na nucleases). Maudhui ya lysosomes yanajulikana na mazingira ya tindikali. Utando wa fomu hizi huwatenga kutoka kwa cytoplasm, kuzuia uharibifu wa vipengele vingine vya kimuundo vya seli. Wakati vimeng'enya vya lysosome vinapotolewa kwenye saitoplazimu, seli hujiharibu yenyewe - uchanganuzi otomatiki.
Ikumbukwe kwamba vimeng'enya huundwa hasa kwenye retikulamu mbaya ya endoplasmic, kisha huhamia kwenye kifaa cha Golgi. Hapa hupitia marekebisho, huwekwa ndani ya vijishimo vya utando na kuanza kutengana, na kuwa sehemu huru za seli - lisosomes, ambazo ni za msingi na za upili.
Lisosomes msingi ni miundo ambayo hutengana na vifaa vya Golgi, ilhali ya pili (vakuli za usagaji chakula) ni zile zinazoundwa kutokana na muunganisho wa lisosomes msingi na vakuli endocytic.
Kwa kuzingatia muundo na mpangilio huu, tunaweza kutofautisha kazi kuu za lisosomes:
- usagaji wa vitu mbalimbali ndani ya seli;
- uharibifu wa miundo ya seli ambayo haihitajiki;
- kushiriki katika michakato ya kupanga upya seli.
Vakuli
Vakuli ni seli zenye utando mmoja wa mviringo ambazo ni hifadhi za maji na misombo ya kikaboni na isokaboni iliyoyeyushwa humo. Vifaa vya Golgi na EPS vinahusika katika uundaji wa miundo hii.
Katika vakuli za seli za wanyamaKidogo. Wao ni ndogo na huchukua si zaidi ya 5% ya kiasi. Jukumu lao kuu ni kuhakikisha usafirishaji wa dutu katika seli nzima.
Vakuoli za seli ya mmea ni kubwa na huchukua hadi 90% ya ujazo. Katika kiini cha kukomaa, kuna vacuole moja tu, ambayo inachukua nafasi ya kati. Utando wake unaitwa tonoplast, na yaliyomo ndani yake huitwa sap ya seli. Kazi kuu za vacuoles za mimea ni kuhakikisha mvutano wa membrane ya seli, mkusanyiko wa misombo mbalimbali na bidhaa za taka za seli. Zaidi ya hayo, seli hizi za seli za mimea hutoa maji yanayohitajika kwa mchakato wa usanisinuru.
Ikiwa tunazungumza juu ya muundo wa sap ya seli, basi inajumuisha vitu vifuatavyo:
- hifadhi - asidi kikaboni, kabohaidreti na protini, amino asidi binafsi;
- misombo ambayo huundwa wakati wa uhai wa seli na kujilimbikiza ndani yake (alkaloidi, tannins na phenoli);
- phytoncides na phytohormones;
- rangi, kutokana na ambayo matunda, mizizi na petali za maua hupakwa rangi inayolingana.
Golgi complex
Muundo wa organoids unaoitwa "Golgi apparatus" ni rahisi sana. Katika seli za mimea, zinaonekana kama miili tofauti iliyo na utando; katika seli za wanyama, zinawakilishwa na mabirika, mirija, na kibofu. Sehemu ya kimuundo ya tata ya Golgi ni dictyosome, ambayo inawakilishwa na safu ya "mizinga" 4-6 na vesicles ndogo ambazo hujitenga nao na ni mfumo wa usafirishaji wa ndani, na pia inaweza kutumika kama chanzo cha lysosomes. Idadi ya dictyosomes inaweza kutofautiana kutoka moja hadi kadhaamamia.
Kwa kawaida eneo la Golgi huwa karibu na kiini. Katika seli za wanyama - karibu na kituo cha seli. Kazi kuu za organelles hizi ni kama ifuatavyo:
- siri na mrundikano wa protini, lipids na saccharides;
- marekebisho ya misombo ya kikaboni inayoingia kwenye tata ya Golgi;
- hii organoid ni tovuti ya uundaji wa lisosomes.
Ikumbukwe kwamba ER, lisosomes, vakuoles, na vifaa vya Golgi kwa pamoja huunda mfumo wa tubular-vakulari ambao hugawanya seli katika sehemu tofauti zenye vitendaji sambamba. Kwa kuongezea, mfumo huu unahakikisha usasishaji wa mara kwa mara wa utando.
Mitochondria ni vituo vya nishati vya seli
Mitochondria ni chembechembe za utando mbili zenye umbo la fimbo, duara au filamenti ambazo huunganisha ATP. Wana uso laini wa nje na utando wa ndani wenye mikunjo mingi inayoitwa cristae. Ikumbukwe kwamba idadi ya cristae katika mitochondria inaweza kutofautiana kulingana na mahitaji ya nishati ya seli. Ni kwenye utando wa ndani ambapo tata nyingi za enzyme zinazounganisha adenosine trifosfati hujilimbikizia. Hapa, nishati ya vifungo vya kemikali inabadilishwa kuwa vifungo vya macroergic vya ATP. Kwa kuongezea, mitochondria huvunja asidi ya mafuta na wanga kwa kutolewa kwa nishati, ambayo hukusanywa na kutumika kwa ukuaji na usanisi.
Mazingira ya ndani ya viungo hivi huitwa matrix. Yeye niina DNA ya mviringo na RNA, ribosomes ndogo. Inashangaza, mitochondria ni organelles ya nusu ya uhuru, kwa vile hutegemea utendaji wa seli, lakini wakati huo huo wanaweza kudumisha uhuru fulani. Kwa hivyo, wana uwezo wa kuunganisha protini na vimeng'enya vyao wenyewe, na pia kuzaliana wenyewe.
Inaaminika kuwa mitochondria ilizuka wakati viumbe vya aerobiki vya prokaryotic vilipoingia kwenye seli mwenyeji, ambayo ilisababisha kuundwa kwa changamano mahususi cha symbiotic. Kwa hivyo, DNA ya mitochondrial ina muundo sawa na DNA ya bakteria ya kisasa, na usanisi wa protini katika mitochondria na bakteria huzuiwa na viua vijasumu sawa.
Plastids - mimea seli organelles
Plastidi ni organelles kubwa kiasi. Ziko tu katika seli za mimea na hutengenezwa kutoka kwa watangulizi - proplastids, zina DNA. Organelles hizi zina jukumu muhimu katika kimetaboliki na hutenganishwa na cytoplasm na membrane mbili. Kwa kuongeza, wanaweza kuunda mfumo uliopangwa wa utando wa ndani.
Plasti ziko za aina tatu:
- Chloroplasts ndio plastidi nyingi zaidi zinazohusika na usanisinuru, ambayo huzalisha misombo ya kikaboni na oksijeni ya bure. Miundo hii ina muundo tata na ina uwezo wa kuhamia kwenye saitoplazimu kuelekea chanzo cha mwanga. Dutu kuu iliyo katika kloroplasts ni klorofili, ambayo mimea inaweza kutumia nishati ya jua. Ikumbukwe kwamba kloroplasts, kama mitochondria, ni miundo inayojitegemea, kwani ina uwezo wa kufanya hivyo.mgawanyiko huru na usanisi wa protini zao wenyewe.
- Leucoplasts ni plastidi zisizo na rangi ambazo hubadilika na kuwa kloroplast inapoangaziwa kwenye mwanga. Vipengele hivi vya seli vina vyenye enzymes. Kwa msaada wao, glucose inabadilishwa na kusanyiko kwa namna ya nafaka za wanga. Katika mimea mingine, plastidi hizi zina uwezo wa kukusanya lipids au protini kwa namna ya fuwele na miili ya amorphous. Idadi kubwa zaidi ya leukoplasts imejilimbikizia katika seli za viungo vya chini ya ardhi vya mimea.
- Chromoplasts ni derivatives ya aina nyingine mbili za plastidi. Wanaunda carotenoids (wakati wa uharibifu wa klorophyll), ambayo ni nyekundu, njano au machungwa. Chromoplasts ni hatua ya mwisho ya mabadiliko ya plastid. Nyingi zimo kwenye matunda, petali na majani ya vuli.
Ribosome
Oganelle inaitwa ribosomu nini? Ribosomes huitwa organelles zisizo za membrane, zinazojumuisha vipande viwili (vidogo vidogo na vikubwa). Kipenyo chao ni karibu 20 nm. Wanapatikana katika seli za aina zote. Hizi ni organelles ya seli za wanyama na mimea, bakteria. Miundo hii hutengenezwa kwenye kiini, baada ya hapo hupita kwenye cytoplasm, ambapo huwekwa kwa uhuru au kushikamana na EPS. Kulingana na sifa za usanisi, ribosomu hufanya kazi peke yake au huchanganyika kuwa changamano kuunda polyribosomes. Katika hali hii, oganeli hizi zisizo za utando hufungwa na molekuli ya RNA ya mjumbe.
Ribosomu ina molekuli 4 za rRNA zinazounda kiunzi chake, pamoja na protini mbalimbali. Kazi kuu ya organoid hii ni kukusanya mnyororo wa polypeptide, ambayo ni hatua ya kwanza ya awali ya protini. Protini hizo zinazoundwa na ribosomes ya retikulamu ya endoplasmic zinaweza kutumika na viumbe vyote. Protini kwa mahitaji ya seli ya mtu binafsi hutengenezwa na ribosomes, ambazo ziko kwenye cytoplasm. Ikumbukwe kwamba ribosomes pia hupatikana katika mitochondria na plastidi.
Mfupa wa mifupa ya seli
Sitoskeletoni ya seli huundwa na mikrotubuli na filamenti ndogo. Microtubules ni formations cylindrical na kipenyo cha 24 nm. Urefu wao ni 100 µm-1 mm. Sehemu kuu ni protini inayoitwa tubulin. Haina uwezo wa kusinyaa na inaweza kuharibiwa na colchicine. Microtubules ziko kwenye hyaloplasm na hufanya kazi zifuatazo:
- unda elastic, lakini wakati huo huo sura yenye nguvu ya ngome, ambayo inaruhusu kuweka umbo lake;
- shiriki katika mchakato wa usambazaji wa kromosomu za seli;
- toa harakati za organelles;
- zilizomo katikati ya seli, na vile vile katika flagella na cilia.
Microfilamenti ni nyuzinyuzi ambazo ziko chini ya utando wa plasma na hujumuisha protini actini au myosin. Wanaweza kupunguzwa, na kusababisha harakati ya cytoplasm au protrusion ya membrane ya seli. Kwa kuongezea, vijenzi hivi vinahusika katika uundaji wa kubana wakati wa mgawanyiko wa seli.
Kituo cha seli (centrosome)
Oganelle hii ina senti 2 na centrosphere. Senti ya silinda. Kuta zake huundwa na microtubules tatu, ambazo huunganishwa na kila mmoja kwa njia ya viungo vya msalaba. Centrioles hupangwa kwa jozi kwa pembe za kulia kwa kila mmoja. Ikumbukwe kwamba seli za mimea ya juu hazina organelles hizi.
Jukumu kuu la kituo cha seli ni kuhakikisha usambazaji sawa wa kromosomu wakati wa mgawanyiko wa seli. Pia ni kitovu cha mpangilio wa cytoskeleton.
Oganelles of movement
Mishipa ya mwendo inajumuisha cilia, pamoja na flagella. Hizi ni ukuaji mdogo kwa namna ya nywele. Flagellum ina microtubules 20. Msingi wake iko kwenye cytoplasm na inaitwa mwili wa basal. Urefu wa flagellum ni 100 µm au zaidi. Flagella yenye ukubwa wa mikroni 10-20 tu huitwa cilia. Wakati microtubules slide, cilia na flagella ni uwezo wa oscillate, na kusababisha harakati ya kiini yenyewe. Saitoplazimu inaweza kuwa na nyuzinyuzi za contractile zinazoitwa myofibrils - hizi ni organelles za seli ya wanyama. Myofibrils, kama sheria, ziko kwenye myocytes - seli za tishu za misuli, na vile vile kwenye seli za moyo. Zinaundwa na nyuzi ndogo (protofibrils).
Ikumbukwe kwamba vifungo vya myofibril vinajumuisha nyuzi za giza - hizi ni diski za anisotropiki, pamoja na maeneo ya mwanga - hizi ni diski za isotropiki. Kitengo cha kimuundo cha myofibril ni sarcomere. Hii ni eneo kati ya diski ya anisotropic na isotropic, ambayo ina filaments ya actin na myosin. Wakati wanapiga slide, mikataba ya sarcomere, ambayo inaongoza kwa harakati ya fiber nzima ya misuli. Katikahii hutumia nishati ya ATP na ioni za kalsiamu.
Protozoa na manii ya wanyama husogea kwa usaidizi wa flagella. Cilia ni chombo cha harakati za viatu vya ciliates. Katika wanyama na wanadamu, hufunika njia za hewa na kusaidia kuondoa chembe ndogo ngumu, kama vile vumbi. Kwa kuongeza, pia kuna pseudopods ambazo hutoa harakati za amoeboid na ni vipengele vya seli nyingi za unicellular na wanyama (kwa mfano, leukocytes).
Mimea mingi haiwezi kusonga angani. Misogeo yao ni ukuaji, miondoko ya majani na mabadiliko katika mtiririko wa saitoplazimu ya seli.
Hitimisho
Licha ya aina mbalimbali za seli, zote zina muundo na mpangilio sawa. Muundo na kazi za organelles zina sifa ya sifa zinazofanana, kuhakikisha utendaji kazi wa kawaida wa seli ya mtu binafsi na kiumbe kizima.
Mchoro huu unaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo.
Jedwali "Organoids ya seli za yukariyoti"
Organoid |
Kiini cha mmea |
Sehemu ya wanyama |
Kazi Kuu |
| msingi | ni | ni | Hifadhi ya DNA, unukuzi wa RNA na usanisi wa protini |
| endoplasmic retikulamu | ni | ni | muundo wa protini, lipids na wanga, mrundikano wa ioni za kalsiamu, uundaji wa Golgi complex |
| mitochondria | ni | ni | muundo wa ATP, vimeng'enya mwenyewe na protini |
| plastiki | ni | hapana | kushiriki katika usanisinuru, mrundikano wa wanga, lipids, protini, carotenoidi |
| ribosomes | ni | ni | kukusanya mnyororo wa polipeptidi (utangulizi wa protini) |
| microtubules na microfilaments | ni | ni | kuruhusu seli kudumisha umbo fulani, ni sehemu muhimu ya kituo cha seli, cilia na flagella, hutoa harakati za organelles |
| lysosomes | ni | ni | usagaji chakula ndani ya seli, uharibifu wa miundo yake isiyo ya lazima, ushiriki katika upangaji upya wa seli, kusababisha uchanganuzi otomatiki |
| vakuli kubwa la kati | ni | hapana | hutoa mvutano katika utando wa seli, hukusanya virutubisho na takataka za seli, phytoncides na phytohormones, pamoja na rangi, ni hifadhi ya maji |
| Golgi complex | ni | ni | hutoa na kukusanya protini, lipids na wanga, kurekebisha virutubisho vinavyoingia kwenye seli,kuwajibika kwa uundaji wa lysosomes |
| kituo cha seli | kuna, isipokuwa mimea ya juu | ni | ndio kitovu cha mpangilio wa cytoskeleton, huhakikisha tofauti moja ya kromosomu wakati wa mgawanyiko wa seli |
| myofibrils | hapana | ni | hakikisha kusinyaa kwa misuli |
Ikiwa tutafanya hitimisho, tunaweza kusema kwamba kuna tofauti ndogo kati ya mnyama na seli ya mmea. Wakati huo huo, vipengele vya kazi na muundo wa organelles (meza hapo juu inathibitisha hili) ina kanuni ya jumla ya shirika. Seli hufanya kazi kama mfumo wa usawa na muhimu. Wakati huo huo, utendakazi wa organelles huunganishwa na hulenga utendakazi bora na udumishaji wa shughuli muhimu ya seli.
