Բջիջները, որոնք կազմում են բուսական և կենդանական աշխարհի ներկայացուցիչների հյուսվածքները, զգալի տարբերություններ ունեն չափերի, ձևի և բաղկացուցիչ տարրերի մեջ: Այնուամենայնիվ, բոլորն էլ նմանություններ են ցույց տալիս աճի, նյութափոխանակության, կենսագործունեության, դյուրագրգռության, փոխվելու ունակության և զարգացման հիմնական հատկանիշներով։ Հաջորդը, եկեք ավելի մոտիկից նայենք բույսերի բջիջի կառուցվածքին (հիմնական բաղադրիչների աղյուսակը կներկայացվի հոդվածի վերջում):
Համառոտ պատմական նախապատմություն
Օսմոտիկ շոկի օգնությամբ 1925 թվականին Գրենդելը և Գորթերը ստացան էրիթրոցիտների դատարկ թաղանթներ՝ դրանց այսպես կոչված «ստվերները»։ Դրանք դրված էին կույտի մեջ՝ որոշելով դրանց մակերեսը: Լիպիդները մեկուսացվել են ացետոնի միջոցով: Որոշվել է նաև դրանց քանակը մեկ միավորի էրիթրոցիտների մակերեսի վրա։ Չնայած հաշվարկների սխալներին, պատահականորեն ճիշտ արդյունք է ստացվել և հայտնաբերվել է լիպիդային երկշերտ:
Ընդհանուր տեղեկություններ
Կենսաբանությունը ուսումնասիրում է բուսական և կենդանական աշխարհի ներկայացուցիչների հյուսվածքային տարրերի զարգացումն ու աճը։ Բուսական բջջի կառուցվածքը բարդ էերեք անքակտելիորեն կապված բաղադրիչներ.
- Հիմքը. Այն ցիտոպլազմից անջատված է ծակոտկեն թաղանթով։ Այն պարունակում է միջուկ, միջուկային հյութ և քրոմատին:
- Ցիտոպլազմա և մասնագիտացված կառուցվածքների համալիր՝ օրգանելներ։ Վերջիններս, մասնավորապես, ներառում են պլաստիդներ, միտոքոնդրիաներ, լիզոսոմներ և Գոլջիի համալիրը՝ բջջային կենտրոնը։ Օրգանելները միշտ առկա են: Նրանցից բացի կան նաև ժամանակավոր կազմավորումներ, որոնք կոչվում են ներառականներ։
- Մակերևույթը ձևավորող կառուցվածքը բույսի բջջի պատյանն է։
Մակերեւութային ապարատի առանձնահատկությունները
Լեյկոցիտներում և միաբջիջ օրգանիզմներում բջջային թաղանթն ապահովում է ջրի, իոնների, այլ միացությունների փոքր մոլեկուլների ներթափանցումը։ Գործընթացը, որի ընթացքում տեղի է ունենում պինդ մասնիկների ներթափանցում, կոչվում է ֆագոցիտոզ: Եթե հեղուկ միացությունների կաթիլներ են ընկնում, ապա խոսում են պինոցիտոզի մասին։
օրգանոիդներ
Նրանք առկա են էուկարիոտիկ բջիջներում: Բջջում տեղի ունեցող կենսաբանական փոխակերպումները կապված են օրգանելների հետ: Դրանք ծածկված են կրկնակի թաղանթով՝ պլաստիդներով և միտոքոնդրիաներով։ Դրանք պարունակում են իրենց սեփական ԴՆԹ-ն, ինչպես նաև սպիտակուցը սինթեզող ապարատ։ Վերարտադրումը կատարվում է բաժանման միջոցով: Միտոքոնդրիում, բացի ATP-ից, սպիտակուցը սինթեզվում է փոքր քանակությամբ: Պլաստիդները առկա են բույսերի բջիջներում: Դրանց վերարտադրությունն իրականացվում է բաժանման միջոցով։
մեմբրան
Սխալ է ենթադրել, որ բջջի արտաքին շերտը ցիտոպլազմա է: Մեմբրանը մոլեկուլային առաձգական կառուցվածք է: Բջջի արտաքին շերտը կոչվում էմակերեսային ապարատ, որի միջոցով իրականացվում է պարունակության տարանջատումը արտաքին միջավայրից. Բջջային մեմբրանի տարբեր գործառույթներ կան. Հիմնական խնդիրներից մեկը ամբողջ տարրի ամբողջականության ապահովումն է: Ներսում կան նաև կառուցվածքներ, որոնք բջիջը բաժանում են, այսպես կոչված, բաժանմունքների։ Այս փակ գոտիները կոչվում են օրգանելներ կամ բաժանմունքներ։ Դրանց շրջանակներում որոշակի պայմաններ են պահպանվում։ Բջջային թաղանթի գործառույթը շրջակա միջավայրի և բջջի միջև փոխանակումը կարգավորելն է։
մեմբրան
Ինչպիսի՞ն է բջջային թաղանթի կառուցվածքը: Բջջային թաղանթը լիպիդային դասի մոլեկուլների երկշերտ է (կրկնակի): Դրանց մեծ մասը բարդ տեսակի լիպիդներ են՝ ֆոսֆոլիպիդներ։ Մոլեկուլները պարունակում են հիդրոֆոբ (պոչ) և հիդրոֆիլ (գլուխ) մասեր։ Երբ բջջային պատը ձևավորվում է, պոչերը շրջվում են դեպի ներս, իսկ գլուխները՝ հակառակ ուղղությամբ։ Մեմբրանները անփոփոխ կառուցվածքներ են: Կենդանական բջջի պատյանը շատ նմանություններ ունի բուսական աշխարհի ներկայացուցչի տարրի հետ։ Մեմբրանի հաստությունը մոտ 7-8 նմ է։ Բջջի կենսաբանական արտաքին շերտը ներառում է տարբեր սպիտակուցային միացություններ՝ կիսաինտեգրալ (մի ծայրում ընկղմված է արտաքին կամ ներքին լիպիդային շերտում), ինտեգրալ (ներթափանցող), մակերեսային (ներքին կողմերին կից կամ գտնվում է արտաքին կողմում): Մի շարք սպիտակուցներ թաղանթի և ցիտոկմախքի միացման կետերն են բջջի և արտաքին պատի ներսում (եթե առկա է): Որոշ ինտեգրալ միացություններ գործում են որպես իոնային ալիքներ, տարբեր ընկալիչներ և փոխադրողներ։
Պաշտպանական առաջադրանք
Բջջաթաղանթի կառուցվածքը մեծապես որոշում է նրա ակտիվությունը։ Մասնավորապես, թաղանթն ունի ընտրովի թափանցելիություն։ Սա նշանակում է, որ մեմբրանի միջով մոլեկուլների թափանցելիության աստիճանը կախված է դրանց չափից, քիմիական հատկություններից և էլեկտրական լիցքից։ Հիմնական գործառույթը, որը կատարում է բջջի արտաքին շերտը, կոչվում է պատնեշ։ Դրա շնորհիվ ապահովվում է միացությունների ընտրովի, կարգավորվող, ակտիվ և պասիվ փոխանակումը շրջակա միջավայրի հետ։ Օրինակ՝ պերօքսիսոմների թաղանթը պաշտպանում է ցիտոպլազմը վտանգավոր պերօքսիդներից։
Տրանսպորտ
Բջջի արտաքին շերտի միջով տեղի է ունենում նյութերի անցում։ Տրանսպորտի շնորհիվ ապահովվում է սննդային բաղադրիչների առաքում, նյութափոխանակության գործընթացի վերջնական արտադրանքի վերացում, տարբեր նյութերի արտազատում, իոնային բաղադրիչների ձևավորում։ Բացի այդ, բջիջում պահպանվում է օպտիմալ pH-ը և ֆերմենտների աշխատանքի համար անհրաժեշտ իոնների կոնցենտրացիան: Եթե ինչ-ինչ պատճառներով անհրաժեշտ մասնիկները չեն կարող անցնել ֆոսֆոլիպիդային երկշերտով, օրինակ՝ հիդրոֆիլ հատկությունների պատճառով, քանի որ թաղանթը ներսում հիդրոֆոբ է կամ իրենց մեծ չափերի պատճառով, նրանք կարող են անցնել թաղանթը հատուկ փոխադրողների (կրող սպիտակուցների) միջոցով. էնդոցիտոզ կամ սպիտակուցային ուղիներով: Պասիվ փոխադրման գործընթացում միացությունները անցնում են բջջի արտաքին շերտով՝ առանց էներգիայի ծախսերի՝ դիֆուզիայի միջոցով կոնցենտրացիայի գրադիենտի երկայնքով: Թեթև իրականացումը համարվում է այս գործընթացի տարբերակներից մեկը: Այս դեպքում կոնկրետ մոլեկուլն օգնում է նյութին անցնել բջջի արտաքին շերտը։ Նա կարող էկա մի ալիք, որն ի վիճակի է անցնել միայն 1-ին տիպի նյութեր: Ակտիվ տրանսպորտը էներգիա է պահանջում։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ շարժումը այս դեպքում տեղի է ունենում հակադարձ կոնցենտրացիայի գրադիենտին: Այս դեպքում թաղանթը պարունակում է հատուկ պոմպային սպիտակուցներ, այդ թվում՝ ATPase, որը բավականին ակտիվորեն մղում է կալիումի իոնները բջիջ և դուրս մղում նատրիումի իոններ։
Այլ առաջադրանքներ
Բջջի արտաքին շերտը կատարում է մատրիցային ֆունկցիա: Սա ապահովում է թաղանթային սպիտակուցային միացությունների որոշակի փոխադարձ դասավորվածություն և կողմնորոշում, ինչպես նաև դրանց օպտիմալ փոխազդեցություն: Մեխանիկական ֆունկցիայի շնորհիվ ապահովված է բջջի և ներքին կառուցվածքների ինքնավարությունը, ինչպես նաև կապը այլ բջիջների հետ։ Այս դեպքում ֆլորայի ներկայացուցիչների մոտ մեծ նշանակություն ունեն կառույցների պատերը։ Կենդանիների մոտ մեխանիկական ֆունկցիայի ապահովումը կախված է միջբջջային նյութից։ Մեմբրանները նաև կատարում են էներգետիկ առաջադրանքներ։ Քլորոպլաստներում ֆոտոսինթեզի և միտոքոնդրիում բջջային շնչառության գործընթացում դրանց պատերում ակտիվանում են էներգիայի փոխանցման համակարգերը։ Դրանցում, ինչպես շատ այլ դեպքերում, մասնակցում են սպիտակուցներ։ Ամենակարևորներից մեկը ընկալիչների գործառույթն է: Որոշ սպիտակուցներ, որոնք հայտնաբերված են թաղանթում, ընկալիչներ են: Այս մոլեկուլների շնորհիվ բջիջը կարող է ընկալել որոշակի ազդանշաններ։ Օրինակ՝ արյան մեջ շրջանառվող ստերոիդները ազդում են միայն այն թիրախային բջիջների վրա, որոնք ունեն որոշակի հորմոնների համապատասխան ընկալիչներ։ Կան նաև նեյրոհաղորդիչներ։ Այս քիմիականմիացումներն ապահովում են իմպուլսների փոխանցում: Նրանք նաև կապ ունեն հատուկ թիրախային սպիտակուցների հետ: Մեմբրանի բաղադրիչները հաճախ ֆերմենտներ են: Այստեղից էլ բջջաթաղանթի ֆերմենտային ֆունկցիան։ Աղիքային էպիթելի տարրերի պլազմային թաղանթներում առկա են մարսողական միացություններ։ Կենսապոտենցիալները առաջանում և անցկացվում են բջջի արտաքին շերտում։
Իոնների կոնցենտրացիան
Մեմբրանի օգնությամբ K+ իոնի ներքին պարունակությունը պահպանվում է ավելի բարձր մակարդակում, քան դրսում։ Միևնույն ժամանակ Na+-ի կոնցենտրացիան զգալիորեն ցածր է, քան դրսում։ Սա առանձնահատուկ նշանակություն ունի, քանի որ այն ապահովում է պատի միջով պոտենցիալ տարբերություն և նյարդային իմպուլսի առաջացում:
Նշում
Մեմբրանի վրա կան հակագեններ, որոնք գործում են որպես ինչ-որ «պիտակներ»: Նշումը թույլ է տալիս բջիջը նույնականացնել: Գլիկոպրոտեինները՝ սպիտակուցներ, որոնց վրա կցված են օլիգոսաքարիդային ճյուղավորված կողային շղթաներ, խաղում են «ալեհավաքների» դերը։ Քանի որ կան կողային շղթաների անթիվ կոնֆիգուրացիաներ, հնարավոր է բջիջների յուրաքանչյուր խմբի համար մարկեր պատրաստել: Դրանց օգնությամբ որոշ տարրեր ճանաչվում են մյուսների կողմից, ինչը, իր հերթին, թույլ է տալիս նրանց համատեղ գործել։ Դա տեղի է ունենում, օրինակ, հյուսվածքների և օրգանների ձևավորման ժամանակ։ Նույն մեխանիզմի համաձայն՝ իմունային համակարգը աշխատում է օտար անտիգենները ճանաչելու ուղղությամբ։
Կազմը և կառուցվածքը
Ինչպես նշվեց վերևում, բջջային թաղանթները կազմված են ֆոսֆոլիպիդներից: Այնուամենայնիվ, նրանցից բացի, կառուցվածքը պարունակում էխոլեստերին և գլիկոլիպիդներ: Վերջիններս լիպիդներ են՝ կցված ածխաջրերով։ Գլիկո- և ֆոսֆոլիպիդները, որոնք հիմնականում կազմում են բջջային թաղանթները, բաղկացած են 2 երկար հիդրոֆոբ ածխաջրածին «պոչից»։ Դրանք կապված են հիդրոֆիլ, լիցքավորված «գլխի» հետ։ Խոլեստերինի առկայության պատճառով թաղանթն ունի կոշտության անհրաժեշտ մակարդակ։ Միացությունը զբաղեցնում է ազատ տարածությունը լիպիդային հիդրոֆոբ պոչերի միջև՝ այդպիսով կանխելով դրանց ճկումը։ Այս առումով այն թաղանթները, որոնցում ավելի քիչ խոլեստերին կա, ավելի ճկուն և փափուկ են, իսկ որտեղ ավելի շատ է, ընդհակառակը, պատերին ավելի կոշտություն և փխրունություն կա: Բացի այդ, միացությունը գործում է որպես խցան, որը կանխում է բևեռային մոլեկուլների շարժումը բջիջից բջիջ: Հատկապես կարևոր են սպիտակուցները, որոնք թափանցում են թաղանթ և պատասխանատու են դրա տարբեր հատկությունների համար։ Բուսական բջիջի այս կամ այն կեղևը պարունակում է սպիտակուցներ, որոնք որոշված են կազմով և կողմնորոշմամբ:
Օղակաձև լիպիդներ
Այս միացությունները հայտնաբերվել են սպիտակուցների կողքին: Այնուամենայնիվ, օղակաձև լիպիդները ավելի կարգավորված են և ավելի քիչ շարժունակ: Դրանք պարունակում են ավելի բարձր հագեցվածությամբ ճարպաթթուներ։ Լիպիդները թողնում են թաղանթները սպիտակուցային միացության հետ միասին։ Առանց օղակաձև տարրերի, մեմբրանի սպիտակուցները չեն աշխատի: Հաճախ պատյանները ասիմետրիկ են: Այսինքն՝ սա նշանակում է, որ շերտերն ունեն տարբեր լիպիդային բաղադրություն։ Արտաքինը պարունակում է հիմնականում գլիկոլիպիդներ, սֆինգոմիելիններ, ֆոսֆատիդիլքոլին, ֆոսֆատիդիլ նոզիտոլ։ Ներքին շերտը պարունակում է ֆոսֆատիդիլ նոզիտոլ,ֆոսֆատիդիլեթանոլամին և ֆոսֆատիդիլսերին: Անցումը մի մակարդակից մյուս կոնկրետ մոլեկուլին ինչ-որ չափով դժվար է: Այնուամենայնիվ, դա կարող է տեղի ունենալ ինքնաբերաբար: Դա տեղի է ունենում մոտավորապես վեց ամիսը մեկ անգամ: Անցումը կարող է իրականացվել նաև flippase և scramblase սպիտակուցների օգնությամբ։ Երբ ֆոսֆատիդիլսերիլը հայտնվում է արտաքին շերտում, մակրոֆագները պաշտպանական դիրք են գրավում և իրենց գործունեությունը ուղղորդում են բջիջը ոչնչացնելու համար:
Օրգանելներ
Այս տարածքները կարող են լինել միայնակ և փակ կամ կապված միմյանց հետ՝ առանձնացված թաղանթներով հիալոպլազմայից: Պերիքսիսոմները, վակուոլները, լիզոսոմները, Գոլջիի ապարատը և էնդոպլազմիկ ցանցը համարվում են մեկ թաղանթ օրգանելներ։ Կրկնակի թաղանթները ներառում են պլաստիդներ, միտոքոնդրիաներ և միջուկ: Ինչ վերաբերում է թաղանթների կառուցվածքին, ապա տարբեր օրգանելների պատերը տարբերվում են սպիտակուցների և լիպիդների կազմով։
Ընտրովի թափանցելիություն
Բջջային թաղանթների միջոցով դանդաղորեն տարածվում են ճարպային և ամինաթթուները, իոնները և գլիցերինը, գլյուկոզը: Միևնույն ժամանակ, պատերն իրենք ակտիվորեն կարգավորում են այս գործընթացը՝ անցնելով որոշ նյութեր և պահպանելով այլ նյութեր։ Բջջում միացությունների մուտքի չորս հիմնական մեխանիզմ կա. Դրանք ներառում են էնդո- կամ էկզոցիտոզ, ակտիվ տրանսպորտ, օսմոզ և դիֆուզիա: Վերջին երկուսը կրում են պասիվ բնույթ և էներգիայի ծախսեր չեն պահանջում: Բայց առաջին երկուսը ակտիվ են։ Նրանք էներգիայի կարիք ունեն։ Պասիվ տրանսպորտով ընտրովի թափանցելիությունը որոշվում է ինտեգրալ սպիտակուցներով՝ հատուկ ալիքներով: Նրանց միջով թափանցում են թաղանթը։ Այս ալիքները մի տեսակ անցուղի են կազմում։ Տարրերի համար կան սեփական սպիտակուցներCl, Na, K. Ինչ վերաբերում է կոնցենտրացիայի գրադիենտին, ապա տարրերի մոլեկուլները դրանից շարժվում են դեպի բջիջ: Գրգռվածության ֆոնին բացվում են նատրիումի իոնային ուղիները։ Նրանք իրենց հերթին սկսում են կտրուկ մտնել խուց։ Սա ուղեկցվում է մեմբրանի ներուժի անհավասարակշռությամբ: Սակայն դրանից հետո նա ապաքինվում է։ Կալիումի ալիքները միշտ բաց են մնում։ Նրանց միջով իոնները դանդաղ են ներթափանցում բջիջ։
Եզրակացություն
Բուսական բջջի առաջադրանքները և կառուցվածքը համառոտ ներկայացված են ստորև: Աղյուսակը պարունակում է նաև տեղեկատվություն կենսաբանական տարրի բաղադրության մասին։
| Էլեմենտների տեսակներ | Կազմը և գործառույթները |
| Բուսական բջիջներ | Պատրաստված է մանրաթելից։ Ապահովում է փայտամած և պաշտպանություն։ |
| բիոէլեմենտներ | Շատ բարակ և առաձգական շերտ - գլիկոկալիքսը ներառում է սպիտակուցներ և պոլիսախարիդներ: Ապահովում է պաշտպանություն։ |
