Galaji zima la wanasayansi mashuhuri wa zamani - Robert Hooke, Anthony van Leeuwenhoek, Theodor Schwann, Mathias Schleiden, pamoja na uvumbuzi wao katika uwanja wa masomo ya asili, walifungua njia ya kuundwa kwa tawi muhimu zaidi la sayansi ya kisasa ya kibiolojia - cytology. Inasoma muundo na mali ya seli, ambayo ni mtoaji wa msingi wa maisha Duniani. Ujuzi wa kimsingi uliopatikana kutokana na ukuzaji wa sayansi ya seli umewahimiza watafiti kuunda taaluma kama vile genetics, biolojia ya molekuli, na biokemia.
Ugunduzi wa kisayansi uliofanywa humo ulibadilisha kabisa sura ya sayari na kusababisha kuibuka kwa clones, viumbe vilivyobadilishwa vinasaba na akili ya bandia. Makala yetu yatakusaidia kuelewa mbinu za kimsingi za majaribio ya cytological na kujua muundo na kazi za seli.
Jinsi seli huchunguzwa
Kama miaka 500 iliyopita, hadubini nyepesi ndicho chombo kikuu kinachosaidia kuchunguza muundo na sifa za seli. Bila shaka, kuonekana kwake na machosifa haziwezi kulinganishwa na darubini za kwanza zilizoundwa na baba na mwana Janssens au Robert Hooke katikati ya karne ya 16. Nguvu ya kutatua ya darubini za kisasa za mwanga huongeza ukubwa wa miundo ya seli kwa mara 3000. Vichanganuzi vya Raster vinaweza kunasa picha za vitu vidogo vidogo kama vile bakteria au virusi, ambavyo ni vidogo sana hivi kwamba hata si seli. Katika saitologi, njia ya atomi zilizo na alama hutumiwa kikamilifu, na vile vile katika uchunguzi wa seli za seli, shukrani ambayo vipengele vya michakato ya seli hufafanuliwa.
Centrifugation
Ili kutenganisha yaliyomo kwenye seli kuwa sehemu na kusoma sifa na utendakazi wa seli, saitologi hutumia centrifuge. Inafanya kazi kwa kanuni sawa na sehemu ya jina moja katika mashine za kuosha. Kwa kuunda kuongeza kasi ya centrifugal, kifaa huharakisha kusimamishwa kwa seli, na kwa kuwa organelles zina wiani tofauti, hukaa katika tabaka. Chini ni sehemu kubwa, kama vile nuclei, mitochondria au plastids, na katika pua ya juu ya wavu wa kunereka wa centrifuge, microfilaments ya cytoskeleton, ribosomes na peroxisomes ziko. Tabaka zinazotokana zimetenganishwa, kwa hivyo ni rahisi zaidi kusoma sifa za muundo wa biokemikali wa organelles.
Muundo wa seli za mimea
Sifa za seli ya mmea kwa njia nyingi zinafanana na kazi za seli za wanyama. Hata hivyo, hata mtoto wa shule, akichunguza maandalizi ya kudumu ya seli za mimea, wanyama au binadamu kupitia jicho la darubini, atapata vipengele vya tofauti. Ni kijiometricontours sahihi, uwepo wa membrane mnene wa selulosi na vacuoles kubwa, tabia ya seli za mimea. Na tofauti moja zaidi ambayo inatofautisha kabisa mimea katika kundi la viumbe vya autotrophic ni uwepo katika cytoplasm ya miili ya kijani ya mviringo inayoonekana wazi. Hizi ni kloroplast - kadi ya wito ya mimea. Baada ya yote, ni wao ambao wanaweza kukamata nishati ya mwanga, kuibadilisha kuwa nishati ya vifungo vya macroergic vya ATP, na pia kuunda misombo ya kikaboni: wanga, protini na mafuta. Kwa hivyo, usanisinuru huamua sifa za ototrofiki za seli ya mmea.
Muundo huru wa dutu trophic
Wacha tuzingatie mchakato ambao, kulingana na mwanasayansi bora wa Urusi K. A. Timiryazev, mimea ina jukumu la ulimwengu katika mageuzi. Kuna takriban spishi elfu 350 za mimea Duniani, kuanzia mwani wenye seli moja kama chlorella au chlamydomonas hadi miti mikubwa - sequoias, inayofikia urefu wa mita 115. Wote huchukua kaboni dioksidi, na kuibadilisha kuwa sukari, amino asidi, glycerol na asidi ya mafuta. Dutu hizi hutumikia chakula sio tu kwa mmea yenyewe, lakini pia hutumiwa na viumbe vinavyoitwa heterotrophs: fungi, wanyama na wanadamu. Sifa kama hizo za seli za mimea kama uwezo wa kuunganisha misombo ya kikaboni na kuunda dutu muhimu - oksijeni, inathibitisha ukweli wa jukumu la kipekee la ototrofi kwa maisha duniani.
Uainishaji wa plastiki
Ni vigumu kubaki kutojali, ukitafakari ajabu ya rangi ya maua ya waridi yanayochanua au msitu wa vuli. Rangi ya mimea ni kutokana na organelles maalum - plastids, tabia tu kwa seli za mimea. Inaweza kusema kuwa uwepo wa rangi maalum katika muundo wao huathiri kazi za kloroplasts, chromoplasts na leukoplasts katika kimetaboliki. Organelles iliyo na klorofili ya rangi ya kijani huamua mali muhimu ya seli na inawajibika kwa mchakato wa photosynthesis. Wanaweza pia kubadilika kuwa chromoplasts. Tunaona jambo hili, kwa mfano, katika vuli, wakati majani ya kijani ya miti yanageuka dhahabu, zambarau au nyekundu. Leucoplasts zinaweza kubadilika na kuwa chromoplasts, kwa mfano nyanya za maziwa zilizoiva na kuwa machungwa au nyekundu. Pia zina uwezo wa kupita kwenye kloroplast, kwa mfano, kuonekana kwa rangi ya kijani kwenye ganda la mizizi ya viazi hutokea wakati zimehifadhiwa kwenye mwanga kwa muda mrefu.
Mfumo wa uundaji wa tishu za mmea
Moja ya sifa bainifu za seli za juu za mmea ni uwepo wa ganda gumu na dhabiti. Kawaida ina macromolecules ya selulosi, lignin au pectin. Utulivu na upinzani wa compression na deformations nyingine mitambo kutofautisha tishu kupanda katika kundi la miundo ya asili rigid zaidi ambayo inaweza kuhimili mizigo nzito (kumbuka, kwa mfano, mali ya kuni). Kati ya seli zake, nyuzi nyingi za cytoplasmic huibuka, kupitia mashimo kwenye membrane, ambayo, kama nyuzi za elastic, huzishona pamoja.kati yao wenyewe. Kwa hivyo, nguvu na ugumu ndio sifa kuu za seli ya kiumbe cha mmea.
Plasmolysis na deplasmolysis
Kuwepo kwa kuta zenye vitobo vinavyohusika na harakati za maji, chumvi za madini na phytohormones kunaweza kutambuliwa kutokana na hali ya plasmolysis. Weka kiini cha mmea katika suluhisho la salini ya hypertonic. Maji kutoka kwa cytoplasm yake yataenea nje, na chini ya darubini tutaona mchakato wa exfoliation ya safu ya parietali ya hyaloplasm. Kiini hupungua, kiasi chake hupungua, i.e. plasmolysis hutokea. Unaweza kurudisha fomu ya asili kwa kuongeza matone machache ya maji kwenye slaidi ya glasi na kuunda mkusanyiko wa suluhisho chini kuliko kwenye cytoplasm ya seli. H2O molekuli zitaingia ndani kupitia vinyweleo kwenye ganda, kiasi na shinikizo ndani ya seli ya seli itaongezeka. Mchakato huu uliitwa deplasmolysis.
Muundo na utendakazi mahususi wa seli za wanyama
Kukosekana kwa kloroplast kwenye saitoplazimu, utando mwembamba usio na ganda la nje, vakuli ndogo ambazo hufanya kazi hasa za usagaji chakula au utolewaji wa kinyesi - yote haya yanatumika kwa seli za wanyama na binadamu. Mwonekano wao tofauti na tabia za kulisha heterotrofiki ni kipengele kingine bainifu.
Seli nyingi, ambazo ni viumbe tofauti, au ni sehemu ya tishu, zinaweza kufanya harakati hai. Hizi ni phagocytes na spermatozoa ya mamalia, amoeba, infusoria-kiatu, nk Seli za wanyama zimeunganishwa kwenye tishu kutokana na tata ya supra-membrane - glycocalyx. Yeyelina glycolipids na protini zinazohusiana na wanga, na inakuza kujitoa - kujitoa kwa utando wa seli kwa kila mmoja, na kusababisha kuundwa kwa tishu. Digestion ya ziada ya seli pia hutokea katika glycocalyx. Njia ya heterotrophic ya lishe huamua uwepo katika seli za safu nzima ya enzymes ya utumbo, iliyojilimbikizia katika organelles maalum - lysosomes, ambayo huundwa katika vifaa vya Golgi - muundo wa lazima wa membrane moja ya cytoplasm.
Katika seli za wanyama, chombo hiki kinawakilishwa na mtandao wa kawaida wa mikondo na mifereji ya maji, ilhali katika mimea inaonekana kama vitengo vingi tofauti vya miundo. Seli za somatic za mimea na wanyama hugawanyika kwa mitosis, wakati gameti hugawanyika kwa meiosis.
Kwa hivyo, tumegundua kwamba sifa za seli za vikundi mbalimbali vya viumbe hai zitategemea sifa za muundo wa hadubini na kazi za organelles.
