Muundo na utendakazi wa seli zimepitia mabadiliko kadhaa katika kipindi cha mageuzi. Kuonekana kwa organelles mpya kulitanguliwa na mabadiliko katika anga na lithosphere ya sayari changa. Mojawapo ya upataji muhimu ulikuwa kiini cha seli. Viumbe vya yukariyoti vilipokelewa, kwa sababu ya uwepo wa organelles tofauti, faida kubwa juu ya prokariyoti na haraka ilianza kutawala.
Kiini cha seli, muundo na utendaji wake ambao ni tofauti kwa kiasi fulani katika tishu na viungo mbalimbali, umeboresha ubora wa biosynthesis ya RNA na usambazaji wa taarifa za urithi.
Asili
Hadi sasa, kuna dhana mbili kuu kuhusu uundaji wa seli ya yukariyoti. Kulingana na nadharia ya ulinganifu, organelles (kama vile flagella au mitochondria) walikuwa viumbe tofauti vya prokaryotic. Mababu wa yukariyoti za kisasa waliwameza. Matokeo yake yakawa kiumbe chenye ulinganifu.
Kiini kiliundwa kama matokeo ya kupenya kwa ndanisehemu ya membrane ya cytoplasmic. Hii ilikuwa upatikanaji wa lazima juu ya njia ya kusimamia njia mpya ya lishe, phagocytosis, na seli. Kukamata chakula kulifuatana na ongezeko la kiwango cha uhamaji wa cytoplasmic. Genophores, ambazo zilikuwa nyenzo za maumbile ya seli ya prokaryotic na kushikamana na kuta, zilianguka katika eneo la "mtiririko" wenye nguvu na ulinzi unaohitajika. Matokeo yake, uvamizi wa kina wa sehemu ya membrane iliyo na genophores iliyounganishwa iliundwa. Dhana hii inaungwa mkono na ukweli kwamba ganda la kiini limeunganishwa kwa njia isiyoweza kutenganishwa na utando wa saitoplazimu wa seli.
Kuna toleo jingine la ukuzaji wa matukio. Kwa mujibu wa hypothesis ya virusi ya asili ya kiini, iliundwa kutokana na maambukizi ya seli ya kale ya archaean. Virusi vya DNA viliiingia na hatua kwa hatua kupata udhibiti kamili juu ya michakato ya maisha. Wanasayansi ambao wanaona nadharia hii kuwa sahihi zaidi, wanatoa hoja nyingi kwa niaba yake. Hata hivyo, hadi sasa, hakuna ushahidi kamili wa dhana zozote zilizopo.
Moja au zaidi
Nyingi za seli za yukariyoti za kisasa zina kiini. Wengi wao wana organelle moja tu kama hiyo. Kuna, hata hivyo, seli ambazo zimepoteza kiini kutokana na baadhi ya vipengele vya utendaji. Hizi ni pamoja na, kwa mfano, erythrocytes. Pia kuna seli zilizo na mbili (ciliates) na hata nuclei kadhaa.
Muundo wa kiini cha seli
Bila kujali sifa za kiumbe, muundo wa kiini una sifa ya seti ya kawaida.organelles. Inatenganishwa na nafasi ya ndani ya seli na membrane mbili. Katika maeneo mengine, tabaka zake za ndani na nje huunganisha, na kutengeneza pores. Kazi yao ni kubadilishana dutu kati ya saitoplazimu na kiini.
Nafasi ya oganelle imejaa kariyoplasm, pia huitwa utomvu wa nyuklia au nukleoplasm. Ina chromatin na nucleolus. Wakati mwingine ya mwisho ya organelles aitwaye ya kiini kiini haipo katika nakala moja. Katika baadhi ya viumbe, nukleoli, kinyume chake, haipo.
Membrane
Tando la nyuklia huundwa na lipids na lina tabaka mbili: nje na ndani. Kwa kweli, hii ni membrane ya seli sawa. Kiini huwasiliana na mikondo ya retikulamu ya endoplasmic kupitia nafasi ya perinuclear, tundu linaloundwa na tabaka mbili za utando.
Tando za nje na za ndani zina sifa zake za kimuundo, lakini kwa ujumla zinafanana kabisa.
Karibu na saitoplazimu
Safu ya nje hupita kwenye utando wa endoplasmic retikulamu. Tofauti yake kuu kutoka kwa mwisho ni mkusanyiko wa juu zaidi wa protini katika muundo. Utando unaowasiliana moja kwa moja na cytoplasm ya seli hufunikwa na safu ya ribosomes kutoka nje. Imeunganishwa na utando wa ndani kwa vinyweleo vingi, ambavyo ni changamani kubwa za protini.
safu ya ndani
Membrane inayoelekea kwenye kiini cha seli, tofauti na ile ya nje, ni laini, haijafunikwa na ribosomu. Inapunguza karyoplasm. Kipengele cha tabia ya utando wa ndani ni safu ya lamina ya nyuklia inayoiweka kutoka upande,katika kuwasiliana na nucleoplasm. Muundo huu mahususi wa protini hudumisha umbo la bahasha, unahusika katika udhibiti wa usemi wa jeni, na pia kukuza ushikamano wa kromatini kwenye utando wa nyuklia.
Metabolism
Muingiliano wa kiini na saitoplazimu hufanywa kupitia vinyweleo vya nyuklia. Ni miundo tata inayoundwa na protini 30. Idadi ya pores kwenye msingi mmoja inaweza kuwa tofauti. Inategemea aina ya seli, chombo na viumbe. Kwa hivyo, kwa wanadamu, kiini cha seli kinaweza kuwa na pores elfu 3 hadi 5, kwa vyura wengine hufikia 50,000.
Jukumu kuu la tundu ni ubadilishanaji wa dutu kati ya kiini na sehemu nyingine ya seli. Baadhi ya molekuli hupita kupitia pores kwa urahisi, bila matumizi ya ziada ya nishati. Wao ni ndogo kwa ukubwa. Usafirishaji wa molekuli kubwa na changamano za supramolecular huhitaji matumizi ya kiasi fulani cha nishati.
Molekuli za RNA zilizoundwa katika kiini huingia kwenye seli kutoka kwa kariyoplazimu. Protini zinazohitajika kwa michakato ya nyuklia husafirishwa kwenda kinyume.
Nucleoplasma
Juisi ya nyuklia ni myeyusho wa protini. Imefungwa na bahasha ya nyuklia na inazunguka chromatin na nucleolus. Nucleoplasm ni kioevu cha viscous ambacho vitu mbalimbali hupasuka. Hizi ni pamoja na nucleotides na enzymes. Ya kwanza ni muhimu kwa usanisi wa DNA. Vimeng'enya huhusika katika unukuzi na vilevile kutengeneza na kuiga DNA.
Muundo wa juisi ya nyuklia hubadilika kulingana na hali ya seli. Kuna wawili wao - stationary nakutokea wakati wa mgawanyiko. Ya kwanza ni tabia ya interphase (muda kati ya mgawanyiko). Wakati huo huo, juisi ya nyuklia inatofautishwa na usambazaji sawa wa asidi ya nucleic na molekuli za DNA zisizo na muundo. Katika kipindi hiki, nyenzo za urithi zipo kwa namna ya chromatin. Mgawanyiko wa kiini cha seli hufuatana na mabadiliko ya chromatin katika chromosomes. Kwa wakati huu, muundo wa karyoplasm hubadilika: nyenzo za maumbile hupata muundo fulani, bahasha ya nyuklia inaharibiwa, na karyoplasm inachanganywa na cytoplasm.
Chromosomes
Kazi kuu za miundo ya nyukleoprotini ya kromatini iliyobadilishwa wakati wa mgawanyiko ni kuhifadhi, kutekeleza na kusambaza taarifa za urithi zilizo katika kiini cha seli. Chromosomes ina sifa ya sura fulani: imegawanywa katika sehemu au mikono kwa kupunguzwa kwa msingi, pia huitwa coelomere. Kulingana na eneo lake, aina tatu za kromosomu zinajulikana:
- umbo-fimbo au acrocentric: zina sifa ya kuwekwa kwa coelomere karibu mwisho, mkono mmoja ni mdogo sana;
- mseto au submetacentric ina mikono ya urefu usio sawa;
- equilateral au metacentric.
Seti ya kromosomu katika seli inaitwa karyotype. Kila aina ni fasta. Katika kesi hii, seli tofauti za kiumbe kimoja zinaweza kuwa na seti ya diplodi (mbili) au haploid (moja). Chaguo la kwanza ni la kawaida kwa seli za somatic, ambazo hutengeneza mwili. Seti ya haploid ni fursa ya seli za vijidudu. seli za somatic za binadamuina kromosomu 46, jinsia - 23.
Khromosome za seti ya diplodi huunda jozi. Miundo inayofanana ya nukleoprotini iliyojumuishwa katika jozi inaitwa allelic. Zina muundo sawa na hufanya kazi sawa.
Kitengo cha muundo wa kromosomu ni jeni. Ni sehemu ya molekuli ya DNA ambayo huweka msimbo wa protini mahususi.
Nucleolus
Kiini cha seli kina oganeli moja zaidi - kiini. Haijatenganishwa na karyoplasm na membrane, lakini ni rahisi kutambua wakati wa kuchunguza kiini na darubini. Baadhi ya viini vinaweza kuwa na nukleoli nyingi. Pia kuna zile ambazo organelles kama hizo hazipo kabisa.
Umbo la nukleoli linafanana na duara, lina ukubwa mdogo kiasi. Ina protini mbalimbali. Kazi kuu ya nucleolus ni awali ya ribosomal RNA na ribosomes wenyewe. Wao ni muhimu kwa kuundwa kwa minyororo ya polypeptide. Nucleoli huunda karibu na maeneo maalum ya genome. Wanaitwa waandaaji wa nucleolar. Ina jeni za ribosomal RNA. Nucleoli, kati ya mambo mengine, ni mahali penye mkusanyiko wa juu wa protini katika seli. Sehemu ya protini ni muhimu kutekeleza kazi za organoid.
Nyukleoli ina vijenzi viwili: punjepunje na nyuzinyuzi. Ya kwanza ni subunits za ribosomu zinazoendelea. Katika kituo cha fibrillar, awali ya RNA ya ribosomal inafanywa. Kijenzi cha punjepunje huzunguka kijenzi cha fibrila kilicho katikati ya nukleoli.
Kiini cha seli na utendakazi wake
Jukumu ambaloina msingi, imeunganishwa bila usawa na muundo wake. Miundo ya ndani ya organoid kwa pamoja hutekeleza michakato muhimu zaidi katika seli. Inahifadhi taarifa za kijeni zinazoamua muundo na kazi ya seli. Nucleus inawajibika kwa uhifadhi na usambazaji wa habari za urithi wakati wa mitosis na meiosis. Katika kesi ya kwanza, seli ya binti hupokea seti ya jeni sawa na mzazi. Kama matokeo ya meiosis, seli za vijidudu huundwa kwa seti ya haploidi ya kromosomu.
Jukumu lingine ambalo sio muhimu sana la kiini ni udhibiti wa michakato ya ndani ya seli. Hutekelezwa kama matokeo ya kudhibiti usanisi wa protini zinazohusika na muundo na utendaji kazi wa elementi za seli.
Ushawishi kwenye usanisi wa protini una usemi mwingine. Kiini, kudhibiti michakato ndani ya seli, huunganisha organelles zake zote kwenye mfumo mmoja na utaratibu wa kufanya kazi vizuri. Kutofaulu kwayo husababisha, kama sheria, kifo cha seli.
Mwishowe, kiini ni tovuti ya usanisi wa subuniti za ribosomu, ambazo huwajibika kwa uundaji wa protini sawa kutoka kwa asidi ya amino. Ribosomu ni muhimu sana katika mchakato wa unukuzi.
Seli ya yukariyoti ni muundo bora zaidi kuliko ile ya prokariyoti. Kuonekana kwa organelles na membrane yao wenyewe ilifanya iwezekanavyo kuongeza ufanisi wa michakato ya intracellular. Uundaji wa kiini kilichozungukwa na utando wa lipid mara mbili ulichukua jukumu muhimu sana katika mageuzi haya. Ulinzi wa habari za urithi na utando ulifanya iwezekane kwa viumbe vya zamani vya unicellular kutawalaviumbe katika njia mpya za maisha. Miongoni mwao ilikuwa phagocytosis, ambayo, kulingana na toleo moja, ilisababisha kuibuka kwa kiumbe cha symbiotic, ambayo baadaye ikawa mzaliwa wa seli ya kisasa ya eukaryotic na organelles zake zote za tabia. Kiini cha seli, muundo na kazi za baadhi ya miundo mipya ilifanya iwezekane kutumia oksijeni katika kimetaboliki. Matokeo ya hii ilikuwa mabadiliko ya kardinali katika biosphere ya Dunia, msingi uliwekwa kwa ajili ya malezi na maendeleo ya viumbe vingi vya seli. Leo, viumbe vya yukariyoti, ambavyo ni pamoja na wanadamu, vinatawala sayari, na hakuna kitu kinachoonyesha mabadiliko katika suala hili.
