Эсийн бүтцийг тайлбарла. Эсийн органеллууд: тэдгээрийн бүтэц, үүрэг

Эсөөрийгөө шинэчлэх, өөрийгөө зохицуулах, нөхөн үржих чадвартай амьд организмын хамгийн жижиг бөгөөд үндсэн бүтцийн нэгж юм.

Онцлог эсийн хэмжээ:бактерийн эсүүд - 0.1-15 микрон, бусад организмын эсүүд - 1-100 микрон, заримдаа 1-10 мм хүрдэг; том шувуудын өндөг - 10-20 см хүртэл, мэдрэлийн эсийн үйл явц - 1 м хүртэл.

Эсийн хэлбэрмаш олон янз: бөмбөрцөг эсүүд байдаг (кокк), гинж (стрептококк), сунгасан (саваа эсвэл савханцар), муруй (вибрион), хавчуулсан (спирилла), олон талт, моторын туг гэх мэт.

Эсийн төрөл: прокариот(цөмийн бус) ба эукариот (үүссэн цөмтэй).

Эукариотэсүүд нь эргээд эсүүдэд хуваагддаг амьтан, ургамал, мөөгөнцөр.

Эукариот эсийн бүтцийн зохион байгуулалт

Протопласт- энэ бол эсийн бүх амьд агуулга юм. Бүх эукариот эсийн протопласт нь цитоплазм (бүх эрхтэнтэй) ба цөмөөс бүрдэнэ.

Цитоплазм- энэ нь гиалоплазм, түүнд шингэсэн органелл ба (зарим төрлийн эсэд) эсийн доторх орц (нөөц шим тэжээл ба / эсвэл бодисын солилцооны эцсийн бүтээгдэхүүн) зэргээс бүрдэх цөмөөс бусад эсийн дотоод агууламж юм.

Гиалоплазма- үндсэн плазм, цитоплазмын матриц, эсийн дотоод орчин болох үндсэн бодис бөгөөд янз бүрийн бодисуудын наалдамхай өнгөгүй коллоид уусмал (усны агууламж 85% хүртэл): уураг (10%), элсэн чихэр, органик болон органик бус хүчил, амин хүчил, полисахарид, РНХ, липид, эрдэс давс гэх мэт.

■ Гиалоплазм нь эсийн доторх бодисын солилцооны урвалын орчин бөгөөд эсийн органелл хоорондын холбогч холбоос юм; Энэ нь уусмалаас гель рүү урвуу шилжих чадвартай, түүний найрлага нь эсийн буфер болон осмосын шинж чанарыг тодорхойлдог. Цитоплазм нь микротубул болон агшилтын уургийн утаснаас бүрдсэн цитоскелетоныг агуулдаг.

■ Цитоскелет нь эсийн хэлбэрийг тодорхойлж, эрхтэн болон бие даасан бодисын эсийн доторх хөдөлгөөнд оролцдог. Цөм нь эукариот эсийн хамгийн том органелл бөгөөд бүх удамшлын мэдээлэл хадгалагддаг хромосомуудыг агуулдаг (дэлгэрэнгүй мэдээллийг доороос үзнэ үү).

Эукариот эсийн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд:

■ плазмалемма (плазмын мембран),
■ эсийн хана (зөвхөн ургамал, мөөгөнцрийн эсэд),
■ биологийн (элементар) мембран,
■ үндсэн,
■ эндоплазмын тор (эндоплазмын тор),
■ митохондри,
■ Голги цогцолбор,
■ хлоропласт (зөвхөн ургамлын эсэд),
■ лизосом, с
■ рибосом,
■ эсийн төв,
■ вакуолууд (зөвхөн ургамал, мөөгөнцрийн эсүүдэд),
■ бичил гуурсан хоолой,
■ cilia, flagella.

Амьтан, ургамлын эсийн бүтцийн схемийг доор үзүүлэв.

Биологийн (элементар) мембранууд- Эдгээр нь эсийн доторх органелл, эсийг тусгаарладаг идэвхтэй молекулын цогцолборууд юм. Бүх мембранууд ижил төстэй бүтэцтэй байдаг.

Мембраны бүтэц, найрлага:зузаан 6-10 нм; гол төлөв уургийн молекул ба фосфолипидээс бүрддэг.

■Фосфолипиддавхар (бимолекул) давхарга үүсгэдэг бөгөөд тэдгээрийн молекулууд нь гидрофиль (усанд уусдаг) төгсгөлүүд нь гадна талдаа, гидрофобик (усанд уусдаггүй) төгсгөлүүд нь мембраны дотогшоо харагдана.

■ Уургийн молекулуудлипидийн давхар давхаргын хоёр гадаргуу дээр байрладаг ( захын уураг), липидийн молекулын хоёр давхаргыг нэвтлэх ( интегралуураг, ихэнх нь фермент) эсвэл тэдгээрийн зөвхөн нэг давхарга (хагас интеграл уураг).

Мембраны шинж чанар: уян хатан байдал, тэгш бус байдал(липид ба уургийн аль алиных нь гадна ба дотоод давхаргын найрлага өөр өөр), туйлшрал (гадна давхарга нь эерэг цэнэгтэй, дотор нь сөрөг цэнэгтэй), өөрөө хаагдах чадвар, сонгомол нэвчилт (энэ тохиолдолд гидрофобик) бодисууд липидийн давхар давхаргаар, гидрофиль нь салшгүй уураг дахь нүх сүвээр дамждаг.

Мембран функцууд:саад (органоид буюу эсийн агуулгыг орчноос тусгаарлах), бүтцийн (органоид буюу эсийн тодорхой хэлбэр, хэмжээ, тогтвортой байдлыг хангах), тээвэрлэх (органоид буюу эс рүү орж, гадагш бодисыг зөөвөрлөх), катализатор (мембрантай ойролцоох биохимийн процессыг хангадаг), зохицуулах (органелл эсвэл эс ба гадаад орчны хоорондох бодисын солилцоо, энергийн зохицуулалтад оролцдог), энерги хувиргах, мембраны цахилгаан потенциалыг хадгалахад оролцдог.

Плазмын мембран (плазмалемма)

Плазмын мембран, эсвэл плазмалемма нь эсийг гаднаас нь бүрхсэн биологийн мембран буюу бие биентэйгээ нягт зэргэлдээ орших биологийн мембрануудын цогц юм.

Плазмалеммагийн бүтэц, шинж чанар, үүрэг нь үндсэндээ биологийн энгийн мембрануудынхтай ижил байдаг.

❖ Бүтцийн онцлогууд:

■ сийвэнгийн мембраны гадна гадаргуу нь гликокаликс агуулдаг - гликолипоид ба гликопротеины молекулуудын полисахаридын давхарга нь тодорхой химийн бодисыг "таних" рецептор болдог; амьтны эсэд энэ нь салс эсвэл хитин, ургамлын эсэд целлюлоз эсвэл пектин бодисоор хучигдсан байж болно;

■ ихэвчлэн плазмалемма нь проекц, инвагинац, атираа, микровилли гэх мэтийг үүсгэж, эсийн гадаргууг нэмэгдүүлдэг.

■ Нэмэлт функцууд:рецептор (бодисыг "таних", хүрээлэн буй орчноос ирсэн дохиог хүлээн авах, эс рүү дамжуулахад оролцдог), олон эст организмын эд эсийн эс хоорондын холбоог хангах, эсийн тусгай бүтцийг барихад оролцдог (флагела, cilia гэх мэт).

Эсийн хана (дугтуй)

Эсийн ханань плазмалеммын гадна байрладаг, эсийн гаднах бүрхэвчийг төлөөлдөг хатуу бүтэц юм. Прокариот эсүүд ба мөөгөнцөр, ургамлын эсүүдэд байдаг.

❖Эсийн хананы найрлага:ургамлын эс дэх целлюлоз, мөөгөнцрийн эс дэх хитин (бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг), уураг, пектин (хоёр хөрш зэргэлдээх эсийн ханыг холбосон хавтан үүсэхэд оролцдог), лигнин (целлюлозын утаснуудыг маш бат бөх хүрээ болгон холбодог) , суберин (дотоод талаас нь бүрхүүлд хуримтлагдаж, ус, уусмалыг бараг үл нэвтрүүлэх) гэх мэт.Эпидермисийн ургамлын эсийн эсийн хананы гаднах гадаргуу нь их хэмжээний кальцийн карбонат, цахиур (эрдэсжилт) агуулдаг бөгөөд бүрхэгдсэн байдаг. гидрофоб бодис, лав, зүслэг (целлюлоз ба пектинээр нэвчсэн кутин бодисын давхарга).

❖ Эсийн хананы үүрэг:гаднах хүрээ болж, эсийн тургорыг хадгалж, хамгаалалтын болон тээвэрлэлтийн үүргийг гүйцэтгэдэг.

Эсийн органелл

Органелл (эсвэл органелл)- Эдгээр нь тодорхой бүтэцтэй, зохих үүргийг гүйцэтгэдэг байнгын, өндөр мэргэшсэн эсийн доторх бүтэц юм.

❖ Зориулалтын дагуу Органеллуудыг дараахь байдлаар хуваана.
■ ерөнхий зориулалтын органелл (митохондри, Голги цогцолбор, эндоплазмын тор, рибосом, центриол, лизосом, пластид) ба
■ тусгай зориулалтын органелл (миофибрил, туг, цилиа, вакуол).
❖ Мембран байгаа эсэх Органеллуудыг дараахь байдлаар хуваана.
■ давхар мембран (митохондри, пластид, эсийн цөм),
■ нэг мембран (дотоод плазмын торлог бүрхэвч, Голжийн цогцолбор, лизосом, вакуоль) ба
■ мембран бус (рибосом, эсийн төв).
Мембраны органеллуудын дотоод агууламж нь тэдгээрийн эргэн тойрон дахь гиалоплазмаас үргэлж ялгаатай байдаг.

Митохондри- ATP молекулуудад хуримтлагдсан энергийг ялгаруулах замаар органик бодисыг эцсийн бүтээгдэхүүн болгон исэлдүүлдэг эукариот эсийн давхар мембрантай органеллууд.

■ Бүтэц:саваа хэлбэртэй, бөмбөрцөг ба утас хэлбэртэй, зузаан нь 0.5-1 мкм, урт нь 2-7 мкм; давхар мембран, гадна мембран нь гөлгөр, өндөр нэвчилттэй, дотоод мембран нь атираа үүсгэдэг - бөмбөрцөг хэлбэртэй биетүүд - ATP-заримууд. Хүчилтөрөгчөөр амьсгалахад оролцдог устөрөгчийн ион 11 нь мембран хоорондын зайд хуримтлагддаг.

■ Дотоод агуулга (матриц):рибосом, дугуй хэлбэртэй ДНХ, РНХ, амин хүчил, уураг, Кребсийн мөчлөгийн ферментүүд, эд эсийн амьсгалын ферментүүд (хөрс дээр байрладаг).

■ Чиг үүрэг:бодисыг CO 2 ба H 2 O болгон исэлдүүлэх; ATP ба тусгай уургийн нийлэгжилт; хоёр хуваагдсаны үр дүнд шинэ митохондри үүсэх.

Пластидууд(зөвхөн ургамлын эсүүд болон автотроф протистуудад байдаг).

■ Пластидын төрлүүд: хлоропласт (ногоон), лейкопластууд (өнгөгүй, дугуй хэлбэртэй), хромопластууд (шар эсвэл улбар шар); Пластид нь нэг төрлөөс нөгөөд шилжиж болно.

■Хлоропластын бүтэц:тэдгээр нь давхар мембрантай, дугуй эсвэл зууван хэлбэртэй, урт нь 4-12 мкм, зузаан нь 1-4 мкм. Гаднах мембран нь гөлгөр, дотоод мембран нь байдаг тилакоидууд - битүү мөгөөрсөн жийргэвчийн инвагинац үүсгэдэг атираа, тэдгээрийн хооронд байдаг стром (доороос үзнэ үү). Өндөр ургамлуудад thylakoids нь овоолгуудад (зоосны багана шиг) цуглуулагддаг. үр тариа , тэдгээр нь хоорондоо холбогдсон байна ламелла (нэг мембран).

■ Хлоропласт найрлага: thylakoids болон grana-ийн мембранд - хлорофилл болон бусад пигментүүдийн үр тариа; дотоод агуулга (строма): уураг, липид, рибосом, дугуй хэлбэртэй ДНХ, РНХ, CO 2-ыг тогтооход оролцдог ферментүүд, хадгалах бодисууд.

■Пластидын үүрэг:фотосинтез (ургамлын ногоон эд эрхтэнд агуулагдах хлоропласт), өвөрмөц уургийн нийлэгжилт, нөөц шим тэжээлийн бодисууд: цардуул, уураг, өөх тос (лейкопластууд) хуримтлагдах, тоос хүртдэг шавж, жимс, үрийг түгээгч (хромопласт) татах зорилгоор ургамлын эдэд өнгө өгөх. ).

Эндоплазмын торлог (EPS), эсвэл эндоплазм reticulum нь бүх эукариот эсүүдэд байдаг.

■Бүтэц:хана нь анхан шатны (ганц) биологийн мембранаас бүрдсэн өөр хоорондоо холбогдсон хоолой, хоолой, цистерн, янз бүрийн хэлбэр, хэмжээтэй хөндийн систем юм. Хоёр төрлийн EPS байдаг: мөхлөгт (эсвэл барзгар), суваг, хөндийн гадаргуу дээр рибосом агуулсан, рибосом агуулаагүй агрануляр (эсвэл гөлгөр).

■Чиг үүрэг:эсийн цитоплазмыг тэдгээрийн доторх химийн процессыг холихоос сэргийлдэг хэсгүүдэд хуваах; барзгар ER хуримтлагдаж, боловсорч гүйцэхээр тусгаарлаж, түүний гадаргуу дээр рибосомоор нийлэгжсэн уураг тээвэрлэж, эсийн мембраныг нэгтгэдэг; гөлгөр EPSлипид, нийлмэл нүүрс ус, стероид гормонуудыг нэгтгэж, тээвэрлэж, эсээс хорт бодисыг зайлуулдаг.

Голги цогцолбор (эсвэл аппарат) - эсийн цөмтэй ойролцоо байрладаг эукариот эсийн мембран органелл бөгөөд энэ нь цистерн, цэврүүт цэврүүт систем бөгөөд бодисыг хуримтлуулах, хадгалах, тээвэрлэх, эсийн мембраныг барих, лизосом үүсэхэд оролцдог.

■Бүтэц:Энэ цогцолбор нь диктиосом юм - мембранаар холбогдсон хавтгай диск хэлбэртэй уут (цистерн) бөгөөд тэдгээрээс цэврүү нахиалах ба цогцолборыг гөлгөр ER-ийн суваг, хөндийтэй холбосон мембран хоолойн систем юм.

■Чиг үүрэг:лизосом, вакуол, плазмалемма, ургамлын эсийн эсийн хана үүсэх (хуваагдсаны дараа), олон тооны нарийн төвөгтэй органик бодисууд (ургамал дахь пектин бодис, целлюлоз гэх мэт; гликопротейн, гликолипид, коллаген, сүүний уураг) ялгарах. , цөс, олон тооны даавар гэх мэт амьтад); EPS-ийн дагуу тээвэрлэсэн липидийн хуримтлал, шингэн алдалт (гөлгөр EPS-ээс), уураг (мөхлөгт EPS ба цитоплазмын чөлөөт рибосомоос) болон нүүрс усыг өөрчлөх, хуримтлуулах, эсээс бодисыг зайлуулах.

Нас бие гүйцсэн диктиосом цистерна нэхсэн цэврүүт (Гольги вакуоль), шүүрэлээр дүүрсэн, дараа нь эс өөрөө хэрэглэдэг эсвэл түүний хил хязгаараас гадуур арилдаг.

❖ Лизосомууд- органик бодисын нарийн төвөгтэй молекулуудын задралыг хангадаг эсийн органеллууд; Голги цогцолбор буюу гөлгөр ER-ээс тусгаарлагдсан цэврүүтүүдээс үүсдэг ба бүх эукариот эсүүдэд байдаг.

■ Бүтэц ба найрлага:лизосомууд нь 0.2-2 мкм диаметртэй жижиг нэг мембрантай дугуй цэврүүтүүд; уураг (амин хүчил хүртэл), липид (глицерин ба түүнээс дээш карбоксилын хүчил), полисахарид (моносахарид) болон нуклейн хүчлийг (нуклеотид хүртэл) задлах чадвартай гидролитик (хоол боловсруулах) ферментүүдээр (~40) дүүрсэн.

Эндоцитын цэврүүтэй нийлж, лизосомууд нь хоол боловсруулах вакуол (эсвэл хоёрдогч лизосом) үүсгэдэг бөгөөд энд нарийн төвөгтэй органик бодисын задрал үүсдэг; Үүссэн мономерууд нь хоёрдогч лизосомын мембранаар эсийн цитоплазм руу орж, задаргаагүй (гидролизгүй) ​​бодисууд нь хоёрдогч лизосомд үлдэж, дараа нь дүрмээр бол эсээс гадагшилдаг.

■ Чиг үүрэг: гетерофаги- эндоцитозоор дамжин эсэд орж буй гадны бодисыг задлах, аутофаги - эсэд шаардлагагүй бүтцийг устгах; автолиз гэдэг нь эсийн үхэл эсвэл доройтлын үед лизосомын агууламж ялгарсны үр дүнд эсийг өөрөө устгах явдал юм.

❖ Вакуоль- ургамал, мөөгөнцөр болон олон төрлийн эсэд үүсдэг цитоплазм дахь том цэврүүт эсвэл хөндий протистуудба энгийн мембран - тонопластаар хязгаарлагддаг.

■ Вакуоль протистуудхоол боловсруулах болон агшилтын (мембран дахь уян утаснуудын багцтай, эсийн усны балансын осмосын зохицуулалтад үйлчилдэг) гэж хуваагддаг.

■Вакуоль ургамлын эсүүдэсийн шүүсээр дүүрсэн - янз бүрийн органик болон органик бус бодисын усан уусмал. Тэд мөн хортой, таннин бодис, эсийн үйл ажиллагааны эцсийн бүтээгдэхүүнийг агуулж болно.

■Ургамлын эсийн вакуольууд нь төвийн вакуольд нийлж, эсийн эзэлхүүний 70-90%-ийг эзэлдэг ба цитоплазмын хэлхээгээр нэвтэрч болно.

Чиг үүрэг:нөөц бодис, гадагшлуулах зориулалттай бодисыг хуримтлуулах, тусгаарлах; тургорын даралтыг хадгалах; сунгалтын улмаас эсийн өсөлтийг хангах; эсийн усны тэнцвэрийг зохицуулах.

♦Рибосомууд- бүх эсэд (хэдэн арван мянгаараа) байдаг эсийн органеллууд, мөхлөгт EPS-ийн мембран дээр, митохондри, хлоропласт, цитоплазм, гаднах цөмийн мембран дээр байрладаг, уургийн биосинтезийг гүйцэтгэдэг; Цөмд рибосомын дэд нэгжүүд үүсдэг.

■ Бүтэц ба найрлага:рибосомууд нь дугуй ба мөөг хэлбэрийн хамгийн жижиг (15-35 нм) мембран бус мөхлөгүүд юм; хоёр идэвхтэй төвтэй (аминоакил ба пептидил); хоёр тэгш бус дэд нэгжээс бүрдэнэ - том нэг (гурван цухуйсан, суваг бүхий хагас бөмбөрцөг хэлбэртэй), гурван РНХ молекул, уураг агуулсан, жижиг (нэг РНХ молекул ба уураг агуулсан); дэд нэгжүүд нь Mg+ ионыг ашиглан холбогддог.

■ Чиг үүрэг:амин хүчлээс уургийн нийлэгжилт.

❖ Эсийн төв- ихэнх амьтны эсүүд, зарим мөөгөнцөр, замаг, хөвд, оймын эсийн голд (интерфазад) бөөмийн ойролцоо байрладаг ба угсралтын эхлэлийн төв болдог органелл. бичил гуурсан хоолой .

■ Бүтэц:Эсийн төв нь хоёр центриол ба центросферээс бүрдэнэ. Центриол бүр (Зураг 1.12) 0.3-0.5 мкм урт, 0.15 мкм диаметртэй цилиндр хэлбэртэй, хана нь есөн гурвалсан микротубулаас бүрдэх ба дунд хэсэг нь нэгэн төрлийн бодисоор дүүрсэн байдаг. Центриолууд нь бие биенээсээ перпендикуляр байрладаг бөгөөд цитоплазмын өтгөн давхаргаар хүрээлэгдсэн байдаг бөгөөд цацрагийн центросферийг үүсгэдэг. Эсийн хуваагдлын үед центриолууд туйл руу шилждэг.

■ Үндсэн чиг үүрэг: эсийн хуваагдлын туйл ба хуваагдлын булангийн (эсвэл митозын булангийн) achromatic утас үүсэх, охин эсийн хооронд генетикийн материалын тэгш хуваарилалтыг хангах; Интерфазын үед энэ нь цитоплазм дахь органеллуудын хөдөлгөөнийг чиглүүлдэг.

Цитосклст эсүүд систем юм микрофиламентууд Тэгээд бичил гуурсан хоолой , эсийн цитоплазмд нэвтэрч, гаднах цитоплазмын мембран, цөмийн бүрхүүлтэй холбоотой бөгөөд эсийн хэлбэрийг хадгалдаг.

■Микрофланцууд- 5-10 нм зузаантай, уурагаас бүрдэх нимгэн, агшилттай утаснууд ( актин, миозин гэх мэт). Бүх эсийн цитоплазм, хөдөлгөөнт эсийн псевдоподод олддог.

Чиг үүрэг:микрофиламентууд нь гиалоплазмын хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааг хангаж, протиста эсийн тархалт ба амебоид хөдөлгөөний үед эсийн хэлбэрийг өөрчлөхөд шууд оролцдог бөгөөд амьтны эсийг хуваах үед нарийсгахад оролцдог; эсийн цитоскелетоны үндсэн элементүүдийн нэг.

■ Микро гуурсан хоолой- эукариот эсийн цитоплазмд спираль буюу шулуун эгнээнд байрладаг тубулин уургийн молекулуудаас бүрдсэн нимгэн хөндий цилиндр (диаметр нь 25 нм).

Чиг үүрэг:микротубулууд нь булны утас үүсгэдэг, центриол, цилиа, тугны нэг хэсэг бөгөөд эсийн доторх тээвэрлэлтэд оролцдог; эсийн цитоскелетоны үндсэн элементүүдийн нэг.

Хөдөлгөөний эрхтэнүүд — flagella болон cilia , олон эсэд байдаг боловч нэг эст организмд илүү түгээмэл байдаг.

■ Cilia- плазмалеммын гадаргуу дээр олон тооны цитоплазмын богино (5-20 мкм урт) проекцууд. Төрөл бүрийн амьтны эс, зарим ургамлын гадаргуу дээр байдаг.

■ Flagella- олон протист, зооспор, эр бэлгийн эсийн гадаргуу дээрх нэг цитоплазмын төсөөлөл; цилиас ~10 дахин урт; хөдөлгөөнд ашигладаг.

■ Бүтэц: cilia болон flagella (Зураг 1.14) тэдгээрээс бүрдэнэ бичил гуурсан хоолой, 9 × 2 + 2 системийн дагуу зохион байгуулагдсан (есөн давхар микротубул - давхаргууд нь хана үүсгэдэг, дунд хэсэгт нь хоёр дан микротубул байдаг). Давхар бие биенийхээ хажуугаар гулсах чадвартай бөгөөд энэ нь цилиум эсвэл тугны нугалахад хүргэдэг. Туг ба цилиагийн ёроолд центриолтой ижил бүтэцтэй суурь биетүүд байдаг.

■ Чиг үүрэг: cilia болон flagella нь эсийн өөрөө эсвэл эргэн тойрон дахь шингэн, дотор нь түдгэлзсэн хэсгүүдийн хөдөлгөөнийг баталгаажуулдаг.

Оруулсан зүйлс

Оруулсан зүйлс- эсийн цитоплазмын байнгын бус (түр зуур байгаа) бүрэлдэхүүн хэсгүүд, тэдгээрийн агууламж нь эсийн үйл ажиллагааны төлөв байдлаас хамааран өөр өөр байдаг. Трофик, шүүрлийн болон ялгадасын орцууд байдаг.

■ Трофик орцууд- эдгээр нь шим тэжээлийн нөөц (өөх тос, цардуул, уургийн үр тариа, гликоген).

■ Нууцлалын орцууд- эдгээр нь дотоод шүүрлийн болон гадаад шүүрлийн булчирхайн (даавар, фермент) хаягдал бүтээгдэхүүн юм.

■ Шээс ялгаруулах бодисууд- Эдгээр нь эсээс ялгарах ёстой эс дэх бодисын солилцооны бүтээгдэхүүн юм.

Цөм ба хромосом

Гол- хамгийн том органелл; Энэ нь бүх эукариот эсийн зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг юм (өндөр ургамлын флоем шигшүүр хоолойн эсүүд, хөхтөн амьтдын боловсорч гүйцсэн эритроцитуудаас бусад). Ихэнх эсүүд нэг цөмтэй боловч хоёр ба олон цөмт эсүүд байдаг. Цөмийн хоёр төлөв байдаг: интерфаз ба хуваагдмал

Интерфазын цөморно цөмийн дугтуй(цөмийн дотоод агуулгыг цитоплазмаас тусгаарлах), цөмийн матриц (кариоплазм), хроматин ба нуклеоли. Цөмийн хэлбэр, хэмжээ нь организмын төрөл, төрөл, нас, эсийн үйл ажиллагааны төлөв байдлаас хамаарна. ДНХ (15-30%), РНХ (12%) өндөр агууламжтай.

■ Цөмийн функцууд:өөрчлөгдөөгүй ДНХ-ийн бүтэц хэлбэрээр удамшлын мэдээллийг хадгалах, дамжуулах; эсийн амин чухал үйл явцын зохицуулалт (уургийн синтезийн системээр дамжуулан).

❖ Цөмийн дугтуй(эсвэл кариолемма) нь гадна ба дотоод биологийн мембранаас бүрдэх ба тэдгээрийн хооронд байдаг перинуклеар орон зай. Дотор мембран нь цөмд хэлбэр дүрс өгдөг уургийн давхаргатай байдаг. Гаднах мембран нь ER-тэй холбогдож, рибосомыг тээвэрлэдэг. Бүрхүүл нь цөмийн нүхээр нэвчдэг бөгөөд үүгээр дамжин цөм ба цитоплазмын хооронд бодисын солилцоо явагддаг. Нүх сүвний тоо тогтмол биш бөгөөд бөөмийн хэмжээ, түүний үйл ажиллагааны үйл ажиллагаанаас хамаарна.

■ Цөмийн мембраны үүрэг:энэ нь эсийн цитоплазмаас цөмийг салгаж, цөмөөс цитоплазм руу (РНХ, рибосомын дэд нэгж) болон цитоплазмаас цөмд (уураг, өөх тос, нүүрс ус, ATP, ус, ион) тээвэрлэх бодисыг зохицуулдаг.

❖ Хромосом- гол цөм нь хромосомын гадаргуу дээр байрладаг өвөрмөц гистоны уураг болон бусад зарим бодисуудтай нэг ДНХ молекул агуулсан хамгийн чухал цөм юм.

Эсийн амьдралын мөчлөгийн үе шатаас хамааран хромосомууд дотор байж болно хоёр муж — цөхрөнгөө барж, эргүүлсэн.

» Цөхрөнгөө барсан төлөвт хромосомууд хугацаандаа байдаг интерфаз эсийн мөчлөг, үндэс суурийг бүрдүүлдэг оптик микроскопод үл үзэгдэх утас үүсгэдэг хроматин .

■ ДНХ-ийн хэлхээг богиносгох, нягтруулах (100-500 дахин) дагалддаг спиральжилт нь процесст тохиолддог. эсийн хуваагдал ; хромосом байхад авсаархан хэлбэртэй болно мөн оптик микроскопоор харагдах болно.

Хроматин- интерфазын үеийн цөмийн бодисын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг бөгөөд үүний үндэс нь юм задарсан хромосомууд гистонууд болон бусад бодисуудтай (РНХ, ДНХ полимераз, липид, эрдэс бодис гэх мэт) нийлмэл ДНХ молекулуудын урт нимгэн хэлхээний сүлжээ хэлбэрээр; гистологийн практикт хэрэглэдэг будагч бодисоор сайн буддаг.

■ Хроматин дотор ДНХ-ийн молекулын хэсгүүд гистонуудыг ороож, нуклеосом үүсгэдэг (тэдгээр нь бөмбөлгүүдийг шиг харагддаг).

Хроматиднь хромосомын бүтцийн элемент бөгөөд энэ нь гистоны уураг болон бусад бодисуудтай нийлсэн ДНХ молекулын хэлхээ бөгөөд супер спираль шиг дахин дахин нугалж, саваа хэлбэртэй биет хэлбэрээр савлагдсан байдаг.

■ Спиральжилт ба савлагааны үед ДНХ-ийн бие даасан хэсгүүд нь хроматидууд дээр ээлжлэн хөндлөн судал үүсэхээр тогтмол зохион байгуулагддаг.

❖ Хромосомын бүтэц (Зураг 1.16). Спираль хэлбэрээр хромосом нь 0.2-20 мкм хэмжээтэй саваа хэлбэртэй бүтэц бөгөөд хоёр хроматидаас бүрдэх ба центромер гэж нэрлэгддэг анхдагч нарийсалтаар хоёр гарт хуваагддаг. Хромосомууд нь хиймэл дагуул гэж нэрлэгддэг бүс нутгийг тусгаарлах хоёрдогч нарийсалтай байж болно. Зарим хромосом нь хэсэгтэй байдаг ( цөмийн зохион байгуулагч ), рибосомын РНХ (rRNA) бүтцийг кодлодог.

Хромосомын төрлүүдхэлбэрээс хамааран: тэгш мөр , тэгш бус мөр (центромер нь хромосомын дундаас шилжсэн) саваа хэлбэртэй (центромер нь хромосомын төгсгөлд ойрхон байдаг).

Митозын анафаза ба мейоз II-ийн анафазын дараа хромосомууд нь нэг хромитидээс бүрдэх ба интерфазын синтетик (S) үе шатанд ДНХ-ийн репликаци (давхардсан) дараа центромер дээр хоорондоо холбогдсон хоёр эгч хромитидээс бүрдэнэ. Эсийн хуваагдлын үед центромерын микротубулууд наалддаг.

❖ Хромосомын үүрэг:
■ агуулна генетикийн материал - ДНХ молекулууд;
■ хэрэгжүүлэх ДНХ-ийн синтез (эсийн мөчлөгийн S-үе дэх хромосомыг хоёр дахин нэмэгдүүлэх үед) ба мРНХ;
■ уургийн нийлэгжилтийг зохицуулах;
■ эсийн амин чухал үйл ажиллагааг хянах.

Гомолог хромосомууд- ижил генийг тээж, ижил шинж чанарын хөгжлийг тодорхойлдог хэлбэр, хэмжээ, центромеруудын байршлаар ижил төстэй, ижил хосод хамаарах хромосомууд. Гомолог хромосомууд нь агуулж буй генийн аллелийн хувьд ялгаатай байж болох ба мейозын үед (кромосом) хэсгүүдийг солилцдог.

Автосомууднэг төрлийн эрэгтэй, эмэгтэй хүмүүсийн адил байдаг хоёр наст организмын эс дэх хромосомууд (эдгээр нь бэлгийн хромосомоос бусад бүх эсийн хромосомууд юм).

Бэлгийн хромосомууд(эсвэл гетерохромосомууд ) нь амьд организмын хүйсийг тодорхойлох генийг агуулсан хромосом юм.

Диплоид багц(тодорхой 2p) - хромосомын багц соматик хромосом бүрд байдаг эсүүд түүний хосолсон гомолог хромосом . Бие нь диплоид багцын нэг хромосомыг эцгээс, нөгөөг нь эхээс авдаг.

■ Диплоид багц хүн 46 хромосомоос бүрддэг (үүнээс 22 хос гомолог хромосом, хоёр бэлгийн хромосом: эмэгтэйчүүд хоёр Х хромосомтой, эрэгтэйчүүд тус бүр нэг X ба Y хромосомтой).

Гаплоид багц(1л-ээр заасан) - ганц бие хромосомын багц бэлгийн эсүүд ( бэлгийн эсүүд ), үүнд хромосомууд байдаг хосолсон гомолог хромосомгүй . Гаплоид багц нь гомолог хромосомын хос бүрээс зөвхөн нэг нь бэлгийн эс рүү орох үед мейозын үр дүнд гамет үүсэх үед үүсдэг.

Кариотип- энэ нь тухайн зүйлийн организмын соматик эсийн хромосомын шинж чанартай тогтмол тоон болон чанарын морфологийн шинж чанаруудын багц юм (тэдгээрийн тоо, хэмжээ, хэлбэр), хромосомын диплоид багцыг хоёрдмол утгагүйгээр тодорхойлох боломжтой.

Цөм- дугуй, өндөр нягтаршилтай, хязгаарлагдмал биш

мембран бие 1-2 микрон хэмжээтэй. Цөм нь нэг буюу хэд хэдэн цөмтэй байдаг. Цөм нь бие биенээ татдаг хэд хэдэн хромосомын цөмийн зохион байгуулагчдын эргэн тойронд үүсдэг. Цөмийн хуваагдлын үед бөөмүүд устаж, хуваагдлын төгсгөлд дахин үүсдэг.

■ Найрлага: уураг 70-80%, РНХ 10-15%, ДНХ 2-10%.
■ Чиг үүрэг: r-РНХ ба т-РНХ-ийн нийлэгжилт; рибосомын дэд хэсгүүдийн угсралт.

Кариоплазм (эсвэл нуклеоплазм, кариолимф, цөмийн шүүс ) нь хроматин, цөм, янз бүрийн цөмийн мөхлөгүүд дүрэгдсэн цөмийн бүтцийн хоорондын зайг дүүргэдэг бүтэцгүй масс юм. Ус, нуклеотид, амин хүчил, ATP, РНХ, ферментийн уураг агуулдаг.

Чиг үүрэг:цөмийн байгууламжуудын харилцан холболтыг баталгаажуулдаг; цөмөөс цитоплазм руу, цитоплазмаас цөм рүү бодисыг тээвэрлэхэд оролцдог; репликацийн үед ДНХ-ийн нийлэгжилтийг, транскрипцийн үед мРНХ-ийн нийлэгжилтийг зохицуулдаг.

Эукариот эсийн харьцуулсан шинж чанар

Прокариот ба эукариот эсийн бүтцийн онцлог

Бодисын тээвэрлэлт

Бодисын тээвэрлэлт- энэ нь шаардлагатай бодисыг бие махбодид, эсэд, эс дотор болон эс дотор тээвэрлэх, эс болон биеэс хаягдал бодисыг зайлуулах үйл явц юм.

Бодисын эсийн доторх тээвэрлэлтийг гиалоплазм ба (эукариот эсүүдэд) эндоплазмын тор (ER), Голги цогцолбор ба микротубулуудаар хангадаг. Бодисын тээвэрлэлтийг энэ сайт дээр дараа нь тайлбарлах болно.

Биологийн мембранаар бодисыг тээвэрлэх аргууд:

■ идэвхгүй тээвэрлэлт (осмос, диффуз, идэвхгүй тархалт),
■ идэвхтэй тээвэрлэлт,
■ эндоцитоз,
■ экзоцитоз.

Идэвхгүй тээвэрлэлтэрчим хүчний зардал шаарддаггүй бөгөөд тохиолддог градиент дагуу концентраци, нягтрал эсвэл цахилгаан химийн потенциал.

Осмосус (эсвэл бусад уусгагч) нь бага төвлөрсөн уусмалаас илүү төвлөрсөн уусмал руу хагас нэвчдэг мембранаар нэвтрэх явдал юм.

Тархалт- нэвтрэлт бодисууд мембранаар дамжин градиент дагуу концентраци (бодисын өндөр агууламжтай газраас бага концентрацитай газар хүртэл).

Тархалтус ба ионууд нь нүх сүв (суваг) бүхий салшгүй мембраны уургийн оролцоотойгоор явагддаг бөгөөд өөхөнд уусдаг бодисын тархалт нь мембраны липидийн фазын оролцоотойгоор явагддаг.

Хөнгөвчлөх тархалтмембранаар дамжин тусгай мембран тээвэрлэх уургийн тусламжтайгаар үүсдэг, зургийг үзнэ үү.

Идэвхтэй тээвэрлэлтЭнэ нь ATP-ийн задралын явцад ялгардаг энергийн зарцуулалтыг шаарддаг бөгөөд бодис (ион, моносахарид, амин хүчил, нуклеотид) тээвэрлэхэд үйлчилдэг. градиентийн эсрэг тэдгээрийн концентраци буюу цахилгаан химийн потенциал. Тусгай тээвэрлэгч уургаар дамждаг зөвшөөрөл , ионы сувагтай байх ба бүрэлдэх ионы шахуургууд .

Эндоцитоз- макромолекулууд (уураг, нуклейн хүчил гэх мэт) болон микроскопийн хатуу хүнсний хэсгүүдийг барьж, бүрхэх. фагоцитоз ) эсвэл ууссан бодис бүхий шингэний дусал ( пиноцитоз ) ба тэдгээрийг мембран вакуольд оруулан "эс рүү татдаг. Дараа нь вакуоль нь лизосомтой нийлдэг бөгөөд түүний ферментүүд нь баригдсан бодисын молекулуудыг мономер болгон задалдаг.

Экзоцитоз- эндоцитозын эсрэг үйл явц. Экзоцитозоор дамжуулан эс нь вакуол эсвэл цэврүүт доторх эс доторх бүтээгдэхүүн эсвэл боловсруулагдаагүй хог хаягдлыг зайлуулдаг.

Эс нь: гадаргуугийн аппарат, цитоплазм, цөмөөс бүрдэнэ.

Гадаргуугийн төхөөрөмж байна: мембран, дээд мембран, дэд мембраны цогцолбор.

Шингэн мозайк загварын дагуу мембранорно давхар давхаргамолекулууд липидүүд,уургийн молекулууд шингэсэн байдаг.

Дээд мембраны цогцолбор - Гликокаликс нь нүүрс ус, уураг агуулдаг.

Дэд мембраны цогцолбор микрофибрил ба микротубулаар төлөөлдөг.

Цитоплазмд дараахь зүйлс байдаг. гиалоплазм, ерөнхий зориулалтын эрхтэн, тусгай зориулалтын эрхтэн, орц.

Гиалоплазмань ферментийн системтэй коллоид уусмал юм.

Органеллууд- эсийн амин чухал хэсгүүд. Тэд эсэд байнга оршдог, тодорхой бүтэцтэй, тодорхой үүргийг гүйцэтгэдэг.

Ерөнхий зориулалтын органеллууд: эндоплазмын тор: гөлгөр, барзгар; Гольджи цогцолбор, митохондри, рибосом, лизосом (анхдагч, хоёрдогч), эсийн төв, пластид (хлоропласт, хромопласт, лейкопласт);

Тусгай зориулалтын органеллууд: flagella, cilia, myofibrils, neurofibrillas; оруулах(эсийн байнгын бус бүрэлдэхүүн хэсэг): нөөц, нууц, өвөрмөц.

Голбүрхүүл, цөм, кариоплазм, хроматин бүтцээс бүрдэнэ.

Цагаан будаа. 4.Амьтны эсийн бүтэц, түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүд.

Хүснэгт 1.Эукариот эсийн бүтэц, үүрэг

Хүснэгтийн үргэлжлэл. 1

Хүснэгтийн үргэлжлэл. 1

Хүснэгтийн үргэлжлэл. 1

Хүснэгтийн үргэлжлэл. 1

Хүснэгтийн үргэлжлэл. 1

Хүснэгтийн үргэлжлэл. 1

Хүснэгтийн үргэлжлэл. 1

Хүснэгтийн үргэлжлэл. 1

Өөрийгөө хянах асуултууд

1. Эс гэж юу вэ?

2. Эсийн органелл гэж юу вэ?

3. Оруулсан зүйл гэж юу вэ?

4. Эсийг ямар бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдүүлдэг вэ?

5. Эсийн гадаргуугийн аппарат юунаас бүрддэг вэ?

6. Эсийн мембран ямар бүтэцтэй вэ?

7. Цитоплазмд юу багтдаг вэ?

8. Ургамал, амьтны эсэд ямар ерөнхий зориулалтын органелл байдаг вэ?

Амьд биетийн анхан шатны нэгж болох эс. Эс нь бусад эсээс эсвэл гадаад орчноос тусгай мембранаар тусгаарлагдсан бөгөөд удамшлыг хянадаг химийн мэдээллийн дийлэнх хэсэг нь төвлөрсөн цөм эсвэл түүнтэй адилтгах чадвартай байдаг. Цитологи нь эсийн бүтцийг, физиологи нь тэдгээрийн үйл ажиллагааг судалдаг. Эсээс бүрдэх эдийг судалдаг шинжлэх ухааныг гистологи гэж нэрлэдэг.

Бүх бие нь нэг эсээс бүрддэг нэг эсийн организмууд байдаг. Энэ бүлэгт бактери ба протистууд (эгэл биетэн ба нэг эсийн замаг) багтдаг. Заримдаа тэдгээрийг эсийн эс гэж нэрлэдэг боловч нэг эсийн нэр томъёог ихэвчлэн ашигладаг. Жинхэнэ олон эсийн амьтад (Metazoa) болон ургамал (Metaphyta) нь олон эсийг агуулдаг.

нэг эсийн организм

Эд эсийн дийлэнх нь эсээс бүрддэг боловч зарим үл хамаарах зүйлүүд байдаг. Жишээлбэл, нялцгай биетний бие (миксомицет) нь олон тооны цөмтэй эсүүдэд хуваагдаагүй нэгэн төрлийн бодисоос бүрддэг. Зарим амьтны эд, ялангуяа зүрхний булчин ижил төстэй байдлаар зохион байгуулагдсан байдаг. Мөөгөнцрийн ургамлын бие (thallus) нь микроскопийн утаснуудаар үүсдэг - гифа, ихэвчлэн сегментчилсэн; Ийм утас бүрийг хэвийн бус хэлбэртэй ч гэсэн эсийн адил тэнцүү гэж үзэж болно.

Бодисын солилцоонд оролцдоггүй биеийн зарим бүтэц, тухайлбал хясаа, сувд эсвэл ясны эрдэс баазыг эсүүд биш, харин тэдгээрийн шүүрлийн бүтээгдэхүүнээр үүсгэдэг. Бусад нь, тухайлбал мод, холтос, эвэр, үс, арьсны гадна давхарга нь шүүрлийн гаралтай биш, харин үхсэн эсээс үүсдэг.

Ротифер зэрэг жижиг биетүүд хэдхэн зуун эсээс тогтдог. Харьцуулбал: хүний ​​биед ойролцоогоор байдаг. 1014 эс, секунд тутамд 3 сая улаан эс үхэж, шинээр солигддог бөгөөд энэ нь биеийн нийт эсийн арван саяны нэг нь юм.

Ихэвчлэн ургамал, амьтны эсийн хэмжээ 5-20 микрон диаметртэй байдаг. Ердийн бактерийн эс нь хамаагүй бага байдаг - ойролцоогоор. 2 микрон, хамгийн бага нь 0.2 микрон юм.

Зарим чөлөөт амьд эсүүд, тухайлбал, фораминифер гэх мэт эгэл биетнүүд хэдэн сантиметр хүрч чаддаг; Тэд үргэлж олон цөмтэй байдаг. Ургамлын нимгэн утаснуудын эсүүд нэг метр урт, мэдрэлийн эсийн үйл явц нь том амьтдад хэдэн метр хүрдэг. Ийм урттай бол эдгээр эсийн эзэлхүүн бага боловч гадаргуу нь маш том байдаг.

Хамгийн том эсүүд нь шараар дүүрсэн бордоогүй шувууны өндөг юм. Хамгийн том өндөг (тиймээс хамгийн том эс) нь устаж үгүй ​​болсон асар том шувуу болох Aepyornis-д харьяалагддаг байв. Түүний шар нь ойролцоогоор жинтэй байсан байх. 3.5 кг. Амьд зүйлийн хамгийн том өндөг нь тэмээн хяруулынх бөгөөд шар нь ойролцоогоор жинтэй байдаг. 0.5 кг.

Дүрмээр бол том амьтан, ургамлын эсүүд нь жижиг организмын эсээс арай том байдаг. Заан нь хулганаас том байдаг нь түүний эсүүд том учраас биш, харин гол нь өөрөө илүү олон эс байдаг. Бие дэх эсийн тоо тогтмол хэвээр байгаа ротифер, нематод зэрэг амьтдын бүлэг байдаг. Тиймээс, том төрлийн нематодууд нь жижиг хэсгүүдээс илүү олон тооны эсүүдтэй байдаг ч хэмжээсийн гол ялгаа нь энэ тохиолдолд том эсийн хэмжээтэй холбоотой юм.

Өгөгдсөн эсийн төрлөөр тэдгээрийн хэмжээ нь ихэвчлэн плоид байдлаас хамаардаг, өөрөөр хэлбэл. цөмд байгаа хромосомын багцын тоо. Тетраплоид эсүүд (дөрвөн багц хромосомтой) хэмжээ нь диплоид эсээс (хоёр багц хромосомтой) хоёр дахин том хэмжээтэй байдаг. Ургамлын гаралтай колхициныг нэвтрүүлэх замаар ургамлын уян хатан чанарыг нэмэгдүүлэх боломжтой. Ийм нөлөөнд өртсөн ургамал нь илүү том эстэй байдаг тул тэд өөрсдөө том байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ үзэгдлийг зөвхөн сүүлийн үеийн гаралтай полиплоидуудад ажиглаж болно. Хувьслын хувьд эртний полиплоид ургамалд эсийн хэмжээ нь хромосомын тоо нэмэгдэж байгаа хэдий ч хэвийн утга руу "урвуу зохицуулалт" -д ордог.

Эсийн бүтэц.

Нэгэн цагт эсийг органик бодисын нэг төрлийн дусал гэж үздэг байсан бөгөөд үүнийг протоплазм буюу амьд бодис гэж нэрлэдэг байв. Энэ нэр томъёо нь эс нь эсийн органелл ("жижиг эрхтэн") гэж нэрлэгддэг маш тодорхой ялгаатай бүтцээс бүрддэг болохыг олж мэдсэний дараа хуучирсан.

Химийн найрлага. Ерөнхийдөө эсийн массын 70-80% нь янз бүрийн давс, бага молекул жинтэй органик нэгдлүүд уусдаг ус юм. Эсийн хамгийн онцлог шинж чанар нь уураг ба нуклейн хүчил юм. Зарим уураг нь эсийн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг, бусад нь фермент, өөрөөр хэлбэл. эсэд тохиолддог химийн урвалын хурд, чиглэлийг тодорхойлдог катализаторууд. Нуклейн хүчлүүд нь эсийн доторх уургийн нийлэгжилтийн явцад явагддаг удамшлын мэдээллийн тээвэрлэгч болдог.

Ихэнхдээ эсүүд нь хүнсний нөөцийн үүрэг гүйцэтгэдэг тодорхой хэмжээний агуулах бодис агуулдаг. Ургамлын эсүүд голчлон нүүрс усны полимер хэлбэр болох цардуулыг хадгалдаг. Өөр нэг нүүрсустөрөгчийн полимер гликоген нь элэг, булчингийн эсүүдэд хадгалагддаг. Байнга хадгалагддаг хүнсний бүтээгдэхүүнд өөх тос орно, гэхдээ зарим өөх тос нь өөр үүрэг гүйцэтгэдэг, тухайлбал тэдгээр нь бүтцийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болдог. Эс дэх уураг (үрийн эсээс бусад) ихэвчлэн хадгалагддаггүй.

Юуны өмнө хадгалсан хоол хүнс, усны хэмжээ их ялгаатай байдаг тул эсийн ердийн найрлагыг тайлбарлах боломжгүй юм. Элэгний эсүүд жишээлбэл, 70% ус, 17% уураг, 5% өөх тос, 2% нүүрс ус, 0.1% нуклейн хүчил агуулдаг; Үлдсэн 6% нь давс, бага молекул жинтэй органик нэгдлүүд, ялангуяа амин хүчлүүдээс бүрддэг. Ургамлын эсүүд ихэвчлэн бага уураг, илүү их нүүрс ус, бага зэрэг ус агуулдаг; Үл хамаарах зүйл бол тайван байдалд байгаа эсүүд юм. Үр хөврөлийн шим тэжээлийн эх үүсвэр болох улаан буудайн үр тарианы амрах эс нь ойролцоогоор. 12% уураг (ихэвчлэн хадгалсан уураг), 2% өөх тос, 72% нүүрс ус. Үр тарианы соёололт эхлэхэд л усны хэмжээ хэвийн хэмжээнд (70-80%) хүрдэг.

“ЖИГ” АМЬТНЫ ЭС – үндсэн эсийн бүтцийг бүдүүвчээр дүрсэлсэн.

“ЖИГ” УРГАМЛЫН ЭС – үндсэн эсийн бүтцийг бүдүүвчээр дүрсэлсэн.

Зарим эсүүд, гол төлөв ургамлын болон бактерийн эсийн гаднах ханатай байдаг. Өндөр ургамалд целлюлозоос бүрддэг. Хана нь эсийг өөрөө хүрээлж, механик стрессээс хамгаалдаг. Эсүүд, ялангуяа бактерийн эсүүд нь салст бодис ялгаруулж, улмаар эргэн тойронд капсул үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эсийн хана шиг хамгаалалтын үүрэг гүйцэтгэдэг.

Пенициллиний нөлөөн дор олон бактерийн үхэл нь эсийн ханыг устгахтай холбоотой юм. Баримт нь бактерийн эсийн дотор давс, бага молекулын нэгдлүүдийн агууламж маш өндөр байдаг тул арматурын хана байхгүй тохиолдолд осмосын даралтын улмаас эс рүү ус орох нь түүний хагарал үүсгэдэг. Эсийн өсөлтийн үед түүний хана үүсэхээс сэргийлдэг пенициллин нь эсийн хагарал (лизис) үүсгэдэг.

Эсийн хана, капсул нь бодисын солилцоонд оролцдоггүй бөгөөд ихэвчлэн эсийг үхэлгүйгээр салгаж чаддаг. Тиймээс тэдгээрийг эсийн гаднах туслах хэсэг гэж үзэж болно. Амьтны эсүүд ихэвчлэн эсийн хана, капсулгүй байдаг.

Эс нь өөрөө гурван үндсэн хэсгээс бүрдэнэ. Эсийн хананы доор, хэрэв байгаа бол эсийн мембран байдаг. Мембран нь цитоплазм гэж нэрлэгддэг нэг төрлийн бус материалыг хүрээлдэг. Цитоплазмд дугуй эсвэл зууван хэлбэртэй цөм дүрэлзсэн байдаг. Доор бид эсийн эдгээр хэсгүүдийн бүтэц, үйл ажиллагааны талаар илүү дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.

Эсийн мембран

Эсийн мембран нь эсийн маш чухал хэсэг юм. Энэ нь эсийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгтгэж, дотоод болон гадаад орчныг тодорхойлдог. Үүнээс гадна эсийн мембраны өөрчлөгдсөн атираа нь эсийн олон эрхтэнүүдийг үүсгэдэг.

Эсийн мембран нь молекулуудын давхар давхарга (бимолекул давхарга эсвэл давхар давхарга) юм. Эдгээр нь голчлон фосфолипидын молекулууд болон тэдгээртэй холбоотой бусад бодисууд юм. Липидийн молекулууд нь хоёрдмол шинж чанартай байдаг бөгөөд тэдгээр нь устай хэрхэн харьцаж байгаагаас илэрдэг. Молекулуудын толгой нь гидрофиль, i.e. устай холбоотой, нүүрсустөрөгчийн сүүл нь гидрофобик шинж чанартай байдаг. Тиймээс устай холилдох үед липидүүд нь түүний гадаргуу дээр газрын тосны хальстай төстэй хальс үүсгэдэг; Түүнээс гадна тэдгээрийн бүх молекулууд ижил чиглэгддэг: молекулуудын толгой нь усанд, нүүрсустөрөгчийн сүүл нь түүний гадаргуугаас дээш байрладаг.

Эсийн мембранд ийм хоёр давхарга байдаг бөгөөд тэдгээрийн дотор молекулуудын толгой нь гадагшаа, сүүл нь мембраны дотор талд, нэг нь нөгөө рүү чиглэсэн байдаг тул устай харьцдаггүй. Ийм мембраны зузаан нь ойролцоогоор. 7 нм. Энэ нь липидийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс гадна липидийн давхар давхаргад "хөвөх" чадвартай том уургийн молекулуудыг агуулдаг бөгөөд нэг тал нь эсийн дотор тал руу чиглэсэн, нөгөө тал нь гадаад орчинтой харьцдаг. Зарим уураг нь зөвхөн мембраны гадна эсвэл зөвхөн дотоод гадаргуу дээр байдаг эсвэл липидийн давхар давхаргад зөвхөн хэсэгчлэн дүрдэг.

Эсийн мембраны гол үүрэг нь эс дотор болон гадагш бодис тээвэрлэх үйл явцыг зохицуулах явдал юм. Мембран нь физикийн хувьд газрын тостой зарим талаараа төстэй байдаг тул тосонд уусдаг бодис эсвэл эфир зэрэг органик уусгагчид амархан дамждаг. Хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл зэрэг хийд мөн адил хамаарна. Үүний зэрэгцээ мембран нь усанд уусдаг ихэнх бодис, ялангуяа элсэн чихэр, давсыг бараг нэвчдэггүй. Эдгээр шинж чанаруудын ачаар эсийн доторх гаднаас ялгаатай химийн орчныг хадгалж чаддаг. Жишээлбэл, цусан дахь натрийн ионуудын агууламж өндөр, калийн ионууд бага байдаг бол эсийн доторх шингэнд эдгээр ионууд эсрэгээрээ байдаг. Үүнтэй төстэй нөхцөл байдал нь бусад олон химийн нэгдлүүдэд тохиолддог.

Гэхдээ эс нь бодисын солилцоонд шаардлагатай бодисыг хүлээн авч, эцсийн бүтээгдэхүүнээсээ салах ёстой тул хүрээлэн буй орчноос бүрэн тусгаарлагдах боломжгүй нь ойлгомжтой. Нэмж дурдахад, липидийн давхар давхарга нь усанд уусдаг бодис, түүнийг нэвтэрдэг гэж нэрлэгддэг бодисуудад ч бүрэн нэвчдэггүй. "Суваг үүсгэгч" уургууд нь нүх сүв буюу суваг үүсгэдэг бөгөөд тэдгээр нь нээгдэж, хаагдах боломжтой (уургийн бүтцийн өөрчлөлтөөс хамааран), нээлттэй үед тодорхой ионуудыг (Na+, K+, Ca2+) концентрацийн градиентийн дагуу дамжуулдаг. Тиймээс мембраны нэвчилт багатай тул эсийн доторх болон гаднах концентрацийн зөрүүг хадгалах боломжгүй юм. Үнэн хэрэгтээ энэ нь молекулын "шахуур" -ын үүргийг гүйцэтгэдэг уураг агуулдаг: тэдгээр нь концентрацийн градиентийн эсрэг ажилладаг тодорхой бодисыг эс дотор болон эсээс гадагшлуулдаг. Үүний үр дүнд, жишээлбэл, эсийн доторх амин хүчлүүдийн концентраци их, гадна бага байх үед амин хүчлүүд гадаад орчноос дотоод руу урсаж болно. Энэ дамжуулалтыг идэвхтэй тээвэрлэлт гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь бодисын солилцооны эрчим хүчийг ашигладаг. Мембран шахуургууд нь маш өвөрмөц шинж чанартай байдаг: тэдгээр нь тус бүр нь зөвхөн тодорхой металлын ион, амин хүчил, элсэн чихэр зэргийг тээвэрлэх чадвартай. Мембраны ионы сувгууд нь мөн өвөрмөц шинж чанартай байдаг.

Ийм сонгомол нэвчилт нь физиологийн хувьд маш чухал бөгөөд түүний дутагдал нь эсийн үхлийн анхны нотолгоо юм. Үүнийг манжингийн жишээгээр тайлбарлахад хялбар байдаг. Хэрэв амьд манжингийн үндсийг хүйтэн усанд дүрвэл пигментээ хадгална; хэрэв нишингэ буцалгавал эсүүд үхэж, амархан нэвчих чадвартай болж, пигментээ алддаг бөгөөд энэ нь усыг улаан өнгөтэй болгодог.

Эс нь уураг зэрэг том молекулуудыг "залгиж" чаддаг. Тодорхой уургийн нөлөөн дор, хэрэв тэдгээр нь эсийг тойрсон шингэнд байгаа бол эсийн мембранд нэвчилт үүсч, дараа нь хааж, цэврүүтдэг - ус, уургийн молекулуудыг агуулсан жижиг вакуоль үүсгэдэг; Үүний дараа вакуолын эргэн тойрон дахь мембран хагарч, агууламж нь эсэд ордог. Энэ үйл явцыг пиноцитоз (шууд утгаараа "эсийг уух") эсвэл эндоцитоз гэж нэрлэдэг.

Хүнсний тоосонцор гэх мэт том тоосонцор нь үүнтэй ижил төстэй байдлаар шингээж авах боломжтой. фагоцитоз. Ихэвчлэн фагоцитозын үед үүссэн вакуол нь илүү том хэмжээтэй байдаг ба хоол хүнс нь вакуоль доторх лизосомын ферментээр шингэж, эргэн тойрон дахь мембран хагарахаас өмнө боловсруулагддаг. Энэ төрлийн тэжээл нь бактерийг иддэг амеба гэх мэт эгэл биетний хувьд ердийн зүйл юм. Гэсэн хэдий ч фагоцитозын чадвар нь доод түвшний амьтдын гэдэсний эсүүд болон сээр нуруутан амьтдын цагаан эсийн (лейкоцит) нэг төрөл болох фагоцитуудын аль алинд нь онцлог юм. Сүүлчийн тохиолдолд энэ үйл явцын утга нь фагоцитуудын хоол тэжээлд бус харин бие махбодид хортой бактери, вирус болон бусад гадны бодисуудыг устгах явдал юм.

Вакуолуудын үүрэг өөр байж болно. Жишээлбэл, цэвэр усанд амьдардаг эгэл биетүүд усны осмосын урсгалыг байнга мэдэрдэг, учир нь эсийн доторх давсны агууламж гаднаас хамаагүй өндөр байдаг. Тэд усыг тусгай гадагшлуулах (агшилт) вакуоль руу ялгаруулах чадвартай бөгөөд энэ нь түүний агуулгыг үе үе гадагшлуулдаг.

Ургамлын эсүүд ихэвчлэн бараг бүхэл эсийг эзэлдэг нэг том төв вакуольтой байдаг; цитоплазм нь эсийн хана ба вакуолын хооронд маш нимгэн давхарга үүсгэдэг. Ийм вакуолын нэг үүрэг бол усны хуримтлал бөгөөд эсийн хэмжээг хурдан нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Энэ чадвар нь ялангуяа ургамлын эд эс ургаж, фиброз бүтэц үүсгэх үед зайлшгүй шаардлагатай байдаг.

Эд эсэд, эсүүд хоорондоо нягт холбогдсон газруудад тэдгээрийн мембран нь мембран руу нэвтэрч буй уургуудаас бүрдсэн олон тооны нүх сүвийг агуулдаг. холболтууд. Зэргэлдээх эсийн нүхнүүд нь бие биенийхээ эсрэг байрладаг тул бага молекултай бодисууд эсээс эс рүү дамжих боломжтой байдаг - энэхүү химийн холбооны систем нь тэдний амин чухал үйл ажиллагааг зохицуулдаг. Ийм зохицуулалтын нэг жишээ бол олон эд эсэд ажиглагдсан хөрш зэргэлдээх эсүүдийн синхрон хуваагдал юм.

Липидийн молекулуудын хоёр давхаргатай харьцуулахад уургийн молекулуудын байрлалыг харуулсан ЭСИЙН МЕБРАНЫ ЗАГВАР. Ихэнх эсийн уураг нь липидийн давхаргын гадаргуу дээр байрладаг эсвэл дотор нь байрладаг бөгөөд зарим талаараа хажуу тийшээ хөдөлж чаддаг. Холестерол нь дээд организмын эсийн мембранд бас байдаг.

Цитоплазм

Цитоплазм нь гаднах мембрантай төстэй дотоод мембрануудыг агуулдаг бөгөөд янз бүрийн төрлийн органелл үүсгэдэг. Эдгээр мембраныг гаднах мембраны атираа гэж үзэж болно; заримдаа дотоод мембран нь гаднахтай салшгүй холбоотой байдаг боловч ихэнхдээ дотоод атираа нь тайлагдаж, гаднах мембрантай холбоо тасалддаг. Гэсэн хэдий ч контактыг хадгалж байсан ч дотоод болон гадаад мембран нь химийн хувьд үргэлж ижил байдаггүй. Ялангуяа мембраны уургийн найрлага нь янз бүрийн эсийн органеллд ялгаатай байдаг.

Эндоплазмын торлог. Хоолой, цэврүүтээс бүрдэх дотоод мембраны сүлжээ нь эсийн гадаргуугаас цөм хүртэл сунадаг. Энэ сүлжээг эндоплазмын тор гэж нэрлэдэг. Хоолойнууд эсийн гадаргуу дээр нээгддэг бөгөөд эндоплазмын тор нь бичил цусны эргэлтийн аппаратын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд ингэснээр гадаад орчин нь эсийн бүх агуулгатай шууд харьцах боломжтой байдаг. Энэ харилцан үйлчлэл нь зарим эс, ялангуяа булчингийн эсүүдэд илэрсэн боловч энэ нь бүх нийтийнх эсэх нь одоогоор тодорхойгүй байна. Ямар ч тохиолдолд эдгээр хоолойнуудаар дамжуулан хэд хэдэн бодисыг эсийн нэг хэсгээс нөгөөд шилжүүлэх нь үнэндээ явагддаг.

Рибосом гэж нэрлэгддэг жижиг биетүүд нь эндоплазмын торлог бүрхэвчийн гадаргууг бүрхдэг, ялангуяа цөмийн ойролцоо байдаг. Рибосомын диаметр ойролцоогоор. 15 нм, тэдгээр нь хагас уураг, хагас рибонуклеины хүчлээс бүрдэнэ. Тэдний гол үүрэг бол уургийн нийлэгжилт юм; дамжуулах РНХ-тэй холбоотой элч РНХ болон амин хүчлүүд тэдгээрийн гадаргуу дээр наалддаг. Рибосомоор бүрхэгдсэн торлог бүрхэвчийн хэсгүүдийг барзгар эндоплазмын торлог, тэдгээргүй хэсгийг гөлгөр гэж нэрлэдэг. Рибосомоос гадна янз бүрийн ферментүүд нь эндоплазмын торлог бүрхэвч дээр шингэсэн эсвэл өөр аргаар наалддаг бөгөөд үүнд стерол үүсэх, зарим хорыг саармагжуулахад хүчилтөрөгчийн хэрэглээг хангадаг ферментийн системүүд орно. Тааламжгүй нөхцөлд эндоплазмын торлог бүрхэвч хурдан доройтож, улмаар түүний нөхцөл байдал нь эсийн эрүүл мэндийн эмзэг үзүүлэлт болдог.

Голги аппарат. Голги аппарат (Голги цогцолбор) нь давхарласан хавтгай мембран уутнаас бүрдэх эндоплазмын торлог бүрхэвчийн тусгай хэсэг юм. Энэ нь эсээс уургийн шүүрэлд оролцдог (нууцлагдсан уургийг мөхлөгт савлах нь түүнд тохиолддог) тул шүүрлийн функцийг гүйцэтгэдэг эсүүдэд ялангуяа хөгждөг. Голжийн аппаратын чухал үүрэг бол нүүрс усны бүлгүүдийг уурагтай холбож, эсийн мембран болон лизосомын мембраныг бий болгоход эдгээр уургийг ашиглах явдал юм. Зарим замагт целлюлозын утаснууд Голги аппаратад нийлэгждэг.

Лизосом нь нэг мембранаар хүрээлэгдсэн жижиг цэврүү юм. Тэд Голги аппаратаас, магадгүй эндоплазмын торлог бүрхэвчээс нахиадаг. Лизосом нь том молекул, ялангуяа уураг задалдаг янз бүрийн ферментүүдийг агуулдаг. Тэдний хор хөнөөлтэй үйл ажиллагааны улмаас эдгээр ферментүүд нь лизосомд "түгжигдсэн" бөгөөд зөвхөн шаардлагатай үед л ялгардаг. Тиймээс эсийн доторх хоол боловсруулах явцад ферментүүд лизосомоос хоол боловсруулах вакуолууд руу ялгардаг. Лизосом нь эсийг устгахад зайлшгүй шаардлагатай; жишээлбэл, зулзагыг насанд хүрсэн мэлхий болгон хувиргах явцад лизосомын фермент ялгарах нь сүүлний эсийг устгах баталгаа болдог. Энэ тохиолдолд энэ нь хэвийн бөгөөд бие махбодод ашигтай байдаг ч заримдаа ийм эсийг устгах нь эмгэг юм. Жишээлбэл, асбестын тоосыг амьсгалах үед уушигны эсүүдэд нэвтэрч, улмаар лизосомууд хагарч, эсүүд устаж, уушигны өвчин үүсдэг.

Митохондри ба хлоропласт. Митохондри нь нэлээд төвөгтэй бүтэцтэй харьцангуй том уут хэлбэртэй бүтэц юм. Эдгээр нь дотоод мембран, мембран хоорондын зай, гаднах мембранаар хүрээлэгдсэн матрицаас бүрдэнэ. Дотор мембран нь cristae гэж нэрлэгддэг атираа болгон нугалав. Уургийн бөөгнөрөл нь кристал дээр байрладаг. Тэдгээрийн ихэнх нь нүүрс усны задралын бүтээгдэхүүний исэлдэлтийг хурдасгадаг ферментүүд юм; бусад нь өөхний нийлэгжилт, исэлдэлтийн урвалыг хурдасгадаг. Эдгээр үйл явцад оролцдог туслах ферментүүд нь митохондрийн матрицад уусдаг.

Органик бодисын исэлдэлт нь аденозин трифосфатын (ATP) нийлэгжилттэй хамт митохондрид явагддаг. ATP-ийн задрал нь аденозин дифосфат (ADP) үүсэхэд энерги ялгардаг бөгөөд энэ нь янз бүрийн амин чухал үйл явцад зарцуулагддаг, жишээлбэл, уураг ба нуклейн хүчлийн нийлэгжилт, эс дотор болон эсээс бодисыг зөөвөрлөх, дамжуулах зэрэгт зарцуулагддаг. мэдрэлийн импульс эсвэл булчингийн агшилт. Тиймээс митохондри нь "түлш" - өөх тос, нүүрс ус - эсийг, улмаар биеийг бүхэлд нь ашиглаж болох эрчим хүчний хэлбэр болгон боловсруулдаг эрчим хүчний станцууд юм.

Ургамлын эсүүд нь бас митохондри агуулдаг боловч тэдний эсийн энергийн гол эх үүсвэр нь гэрэл юм. Гэрлийн энергийг эдгээр эсүүд ATP үүсгэж, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, уснаас нүүрс усыг нэгтгэхэд ашигладаг.

Хлорофилл, гэрлийн энергийг хуримтлуулдаг пигмент нь хлоропластуудад байдаг. Хлоропласт нь митохондри шиг дотоод болон гадна мембрантай байдаг. Хлоропласт үүсэх явцад дотоод мембраны ургалтаас хлоропласт гэж нэрлэгддэг зүйл үүсдэг. тилакоидын мембран; сүүлийнх нь зоосны багана шиг овоонд цуглуулсан хавтгай уут үүсгэдэг; Грана гэж нэрлэгддэг эдгээр стек нь хлорофилл агуулдаг. Хлорофиллоос гадна хлоропласт нь фотосинтез хийхэд шаардлагатай бусад бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг.

Зарим тусгай хлоропластууд нь фотосинтез хийдэггүй, харин цардуул, пигмент хадгалах гэх мэт өөр үүрэг гүйцэтгэдэг.

Харьцангуй бие даасан байдал. Зарим талаараа митохондри ба хлоропласт нь бие даасан организм шиг ажилладаг. Жишээлбэл, зөвхөн эсээс үүсдэг эсүүдтэй адил митохондри ба хлоропластууд нь зөвхөн урьд өмнө байгаа митохондри, хлоропластуудаас үүсдэг. Үүнийг стрептомицин антибиотикоор хлоропласт үүсэхийг дарангуйлдаг ургамлын эсүүд болон бусад эмүүдээр митохондри үүсэхийг дарангуйлдаг мөөгөнцрийн эсүүд дээр хийсэн туршилтууд нотлогдсон. Ийм нөлөө үзүүлсний дараа эсүүд алга болсон органеллуудыг хэзээ ч сэргээгээгүй. Үүний шалтгаан нь митохондри ба хлоропластууд нь бүтцийнхээ нэг хэсгийг кодлодог өөрийн генетикийн материал (ДНХ) -ийг тодорхой хэмжээгээр агуулдаг. Хэрэв энэ ДНХ алдагдсан бол органелл үүсэх дарангуйлагдах үед тохиолддог зүйл бол бүтцийг дахин бүтээх боломжгүй юм. Хоёр төрлийн органелл нь уураг нийлэгжүүлэх өөрийн гэсэн системтэй (рибосом ба дамжуулагч РНХ) бөгөөд энэ нь эсийн уураг нийлэгжүүлэх үндсэн системээс арай өөр юм; Жишээлбэл, уургийн нийлэгжүүлэгч органелл системийг антибиотикийн тусламжтайгаар дарангуйлж болох боловч үндсэн системд ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй гэдгийг мэддэг.

Органелл ДНХ нь хромосомоос гадуурх буюу цитоплазмын удамшлын ихэнх хэсгийг хариуцдаг. Хромосомоос гадуурх удамшил нь Менделийн хуулийг дагаж мөрддөггүй, учир нь эс хуваагдах үед органеллуудын ДНХ нь хромосомоос өөр аргаар охин эсүүдэд дамждаг. Органелл ДНХ ба хромосомын ДНХ-д тохиолддог мутацийг судлах нь органелл ДНХ нь эрхтэн эсийн бүтцийн зөвхөн багахан хэсгийг хариуцдаг болохыг харуулсан; Тэдний ихэнх уураг нь хромосом дээр байрлах генүүдэд кодлогдсон байдаг.

Харгалзан үзэж буй органеллуудын хэсэгчилсэн генетикийн бие даасан байдал, тэдгээрийн уураг нийлэгжүүлэх системийн онцлог нь митохондри ба хлоропластууд нь 1-2 тэрбум жилийн өмнө эсэд суурьшсан симбиотик бактериас гаралтай гэсэн таамаглалын үндэс болсон. Ийм симбиозын орчин үеийн жишээ бол зарим шүрэн болон нялцгай биетний эс дотор амьдардаг жижиг фотосинтезийн замаг юм. Замаг нь эзнээ хүчилтөрөгчөөр хангаж, тэднээс шим тэжээл авдаг.

Фибрилляр бүтэц. Эсийн цитоплазм нь наалдамхай шингэн тул гадаргуугийн хурцадмал байдал нь эсүүд нягт савлагдахгүй бол бөмбөрцөг хэлбэртэй байх болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь ихэвчлэн ажиглагддаггүй. Олон тооны эгэл биетүүд нь эсийн өвөрмөц, бөмбөрцөг бус хэлбэрийг өгдөг нягт бүрхэвч эсвэл мембрантай байдаг. Гэсэн хэдий ч мембрангүй ч гэсэн цитоплазм нь олон тооны, нэлээд хатуу зэрэгцээ утаснуудын тусламжтайгаар бүтэцтэй байдаг тул эсүүд бөмбөрцөг бус хэлбэрийг хадгалж чаддаг. Сүүлийнх нь спираль хэлбэрээр зохион байгуулагдсан уургийн хэсгүүдээс бүрдэх хөндий микротубулуудаар үүсдэг.

Зарим эгэл биетэн нь псевдоподи үүсгэдэг - урт, нимгэн цитоплазмын проекцууд нь хоол хүнс авдаг. Псевдоподиа нь бичил гуурсан хоолойн хатуу байдлаас болж хэлбэрээ хадгалдаг. Хэрэв гидростатик даралт ойролцоогоор 100 атмосфер хүртэл нэмэгдвэл микротубулууд задарч, эс нь дусал хэлбэртэй болдог. Даралт хэвийн хэмжээнд эргэж ирэхэд микротубулууд дахин цугларч, эс нь псевдоподи үүсгэдэг. Бусад олон эсүүд даралтын өөрчлөлтөд ижил төстэй хариу үйлдэл үзүүлдэг бөгөөд энэ нь эсийн хэлбэрийг хадгалахад бичил гуурсан хоолойн оролцоог баталгаажуулдаг. Эсийн хэлбэрийг хурдан өөрчлөхөд шаардлагатай бичил гуурсан хоолойн угсралт, задрал нь даралт өөрчлөгдөхгүй байсан ч тохиолддог.

Микротубулууд нь эсийн хөдөлгөөний эрхтэн болж үйлчилдэг фибрилляр бүтцийг бүрдүүлдэг. Зарим эсүүд нь туг, эсвэл цилиа гэж нэрлэгддэг ташуур шиг төсөөлөлтэй байдаг - тэдгээрийн цохилт нь эсийн усны хөдөлгөөнийг баталгаажуулдаг. Хэрэв эс хөдөлгөөнгүй бол эдгээр бүтэц нь ус, хүнсний тоосонцор болон бусад хэсгүүдийг эс рүү түлхэж эсвэл холдуулдаг. Туг нь харьцангуй том бөгөөд ихэвчлэн эс нь зөвхөн нэг, заримдаа хэд хэдэн тугтай байдаг. Cilia нь хамаагүй жижиг бөгөөд эсийн бүх гадаргууг бүрхдэг. Хэдийгээр эдгээр бүтэц нь хамгийн энгийн шинж чанартай боловч өндөр зохион байгуулалттай хэлбэрээр байж болно. Хүний биед бүх амьсгалын замууд нь цилиагаар бүрхэгдсэн байдаг. Тэдгээрт орж буй жижиг хэсгүүд нь ихэвчлэн эсийн гадаргуу дээрх салстаар баригддаг бөгөөд цилиа нь тэдгээрийг салсттай хамт түлхэж, уушгийг хамгаалдаг. Ихэнх амьтад болон зарим доод ургамлын эр бэлгийн эсүүд тугны тусламжтайгаар хөдөлдөг.

Өөр төрлийн эсийн хөдөлгөөн байдаг. Тэдний нэг нь амебоид хөдөлгөөн юм. Амеба, түүнчлэн олон эст организмын зарим эсүүд нэг газраас нөгөө рүү "урсдаг", өөрөөр хэлбэл. эсийн агуулгын гүйдлийн улмаас шилжих. Ургамлын эс дотор мөн бодисын тогтмол гүйдэл байдаг боловч энэ нь бүхэлдээ эсийн хөдөлгөөнийг шаарддаггүй. Хамгийн их судлагдсан эсийн хөдөлгөөний төрөл бол булчингийн эсийн агшилт юм; Энэ нь бие биентэйгээ харьцуулахад гулсах фибрил (уургийн утас) замаар явагддаг бөгөөд энэ нь эсийг богиносгоход хүргэдэг.

Гол

Цөм нь давхар мембранаар хүрээлэгдсэн байдаг. Хоёр мембраны хоорондох маш нарийн (ойролцоогоор 40 нм) зайг перинуклеар гэж нэрлэдэг. Цөмийн мембранууд нь эндоплазмын торлог бүрхэвч рүү нэвтэрч, перинуклеар орон зай нь торлог орон зайд нээгддэг. Ерөнхийдөө цөмийн мембран нь маш нарийн нүхтэй байдаг. ДНХ дээр нийлэгжиж, дараа нь цитоплазмд ордог элч РНХ гэх мэт том молекулууд тэдгээрээр дамждаг бололтой.

Генетикийн материалын дийлэнх хэсэг нь эсийн цөм дэх хромосомд байрладаг. Хромосомууд нь хоёр судалтай ДНХ-ийн урт гинжээс тогтдог бөгөөд үүнд үндсэн (жишээ нь шүлтлэг) уургууд холбогддог. Заримдаа хромосомууд нь бие биенийхээ хажууд байрладаг хэд хэдэн ижил ДНХ-ийн хэлхээтэй байдаг - ийм хромосомуудыг политен (олон судалтай) гэж нэрлэдэг. Төрөл бүрийн хромосомын тоо өөр өөр байдаг. Хүний биеийн диплоид эсүүд 46 хромосом буюу 23 хосыг агуулдаг.

Хуваагдаагүй эсэд хромосомууд нь цөмийн мембраны нэг буюу хэд хэдэн цэгт наалддаг. Хромосомууд ердийн ороомоггүй төлөвт маш нимгэн байдаг тул гэрлийн микроскопоор харагдахгүй. Нэг буюу хэд хэдэн хромосомын тодорхой байршилд (хэсэгт) өтгөн бие үүсдэг бөгөөд энэ нь ихэнх эсийн цөмд байдаг - гэж нэрлэгддэг. цөм. Цөмд рибосомыг бий болгоход ашигладаг РНХ, түүнчлэн бусад төрлийн РНХ-ийн нийлэгжилт, хуримтлал үүсдэг.

Эсийн хуваагдал

Хэдийгээр бүх эсүүд өмнөх эсийн хуваагдалаас үүсдэг боловч бүгд хуваагддаггүй. Жишээлбэл, тархины мэдрэлийн эсүүд үүссэний дараа хуваагддаггүй. Тэдний тоо аажмаар буурч байна; Гэмтсэн тархины эдийг нөхөн сэргээх замаар нөхөн сэргээх боломжгүй. Хэрэв эсүүд хуваагдсаар байвал тэдгээр нь интерфаз ба митоз гэсэн хоёр үндсэн үе шатаас бүрдэх эсийн мөчлөгөөр тодорхойлогддог.

Интерфаз нь өөрөө G1, S, G2 гэсэн гурван үе шатаас бүрдэнэ. Ургамал, амьтны эсийн хувьд тэдний үргэлжлэх хугацааг доор харуулав.

G1 (4-8 цаг). Энэ үе шат нь эсийг төрсний дараа шууд эхэлдэг. G1 үе шатанд хромосомоос бусад эсүүд (өөрчлөгддөггүй) массаа нэмэгдүүлдэг. Хэрэв эс цаашид хуваагдахгүй бол энэ үе шатанд үлдэнэ.

S (6-9 цаг). Эсийн масс нэмэгдэж, хромосомын ДНХ-ийн давхардал (давхардал) явагдана. Гэсэн хэдий ч хромосом тус бүрийн хоёр хуулбар (хроматидууд) нь бүхэл бүтэн уртын дагуу бие биентэйгээ холбогдсон хэвээр байгаа тул хромосомууд нь массаараа хоёр дахин их байсан ч нэг бүтэцтэй хэвээр байна.

G2. Эсийн масс нь анхны массаасаа хоёр дахин их болтол нэмэгдсээр, дараа нь митоз үүсдэг.

Митоз

Хромосомыг хувилсаны дараа охин эс бүр хромосомын бүрэн багцыг хүлээн авах ёстой. Энгийн эсийн хуваагдал нь үүнд хүрч чадахгүй - энэ үр дүнд митоз гэж нэрлэгддэг процессоор дамжуулан хүрдэг. Нарийвчилсан мэдээлэлгүйгээр энэ үйл явцын эхлэлийг эсийн экваторын хавтгайд хромосомын тэгшитгэл гэж үзэх хэрэгтэй. Дараа нь хромосом бүр уртаашаа хоёр хроматид болж хуваагддаг бөгөөд тэдгээр нь эсрэг чиглэлд хуваагдаж, бие даасан хромосом болж эхэлдэг. Үүний үр дүнд хромосомын бүрэн багц нь эсийн хоёр төгсгөлд байрладаг. Дараа нь эс хоёр хуваагдаж, охин эс бүр хромосомын бүрэн багцыг хүлээн авдаг.

Дараах нь ердийн амьтны эсийн митозын тодорхойлолт юм. Энэ нь ихэвчлэн дөрвөн үе шатанд хуваагддаг.

I. Профаз. Тусгай эсийн бүтэц - центриол нь хоёр дахин нэмэгддэг (заримдаа энэ хоёр дахин ихсэх нь интерфазын S үе шатанд тохиолддог), хоёр центриолууд нь цөмийн эсрэг туйл руу салж эхэлдэг. Цөмийн мембран эвдэрсэн; Үүний зэрэгцээ тусгай уургууд нь нэгдэж (нийтлэгдэн), утас хэлбэрээр микротубулуудыг үүсгэдэг. Одоо эсийн эсрэг туйлуудад байрладаг центриолууд нь бичил гуурсан хоолойд зохион байгуулалттай нөлөө үзүүлдэг бөгөөд үр дүнд нь радиаль шугамаар эгнэж, астра цэцгийн дүр төрхийг санагдуулам бүтцийг бүрдүүлдэг ("од"). Микротубулын бусад утаснууд нь нэг центриолоос нөгөө рүү сунадаг бөгөөд үүнийг үүсгэдэг. хуваагдах тэнхлэг. Энэ үед хромосомууд нь булагтай төстэй спираль хэлбэртэй байдаг. Тэд гэрлийн микроскопоор, ялангуяа будсаны дараа тодорхой харагддаг. Урьдчилан фазын үед хромосомууд хуваагддаг боловч хроматидууд нь центриолтой төстэй хромосомын органелл болох центромерын бүсэд хос хосоороо хавсарсан хэвээр байна. Центромерууд нь одоо центриолоос центромер хүртэл, түүнээс өөр центриол хүртэл сунадаг булангийн утаснуудад зохион байгуулах нөлөөтэй байдаг.

II. Метафаз. Энэ мөчийг санамсаргүй байдлаар байрлуулсан хромосомууд нь центромерууддаа бэхлэгдсэн булангийн утаснуудаар татагдсан мэт хөдөлж эхэлдэг бөгөөд аажмаар нэг хавтгайд тодорхой байрлалд, хоёр туйлаас ижил зайд эгнэнэ. Нэг хавтгайд байрлах центромерууд нь хромосомтой хамт гэж нэрлэгддэг зүйлийг үүсгэдэг. экваторын хавтан. Хос хроматидыг холбосон центромерууд хуваагдаж, дараа нь эгч хромосомууд бүрэн тусгаарлагддаг.

III. Анафаз. Хос бүрийн хромосомууд туйл руу эсрэг чиглэлд хөдөлж, ээрэх утсаар чирэх мэт хөдөлдөг. Энэ тохиолдолд хосолсон хромосомын центромеруудын хооронд утас үүсдэг.

IV. Телофаза. Хромосомууд эсрэг туйл руу ойртож ирмэгц эс нь экваторын хавтан байрладаг хавтгайн дагуу хуваагдаж эхэлдэг. Үүний үр дүнд хоёр эс үүсдэг. Спиндлийн утаснууд эвдэрч, хромосомууд задарч, үл үзэгдэх болж, тэдгээрийн эргэн тойронд цөмийн мембран үүсдэг. Эсүүд интерфазын G1 үе шатанд буцаж ирдэг. Митозын бүх үйл явц нэг цаг орчим үргэлжилнэ.

Митозын нарийвчилсан мэдээлэл нь янз бүрийн эсийн төрлүүдэд бага зэрэг ялгаатай байдаг. Ердийн ургамлын эс нь ээрмэл үүсгэдэг боловч центриолгүй байдаг. Мөөгөнцөрт митоз нь цөмийн мембраныг задлахгүйгээр цөм дотор явагддаг.

Цитокинез гэж нэрлэгддэг эсийн хуваагдал нь митозтой хатуу холбоогүй байдаг. Заримдаа нэг буюу хэд хэдэн митозууд эсийн хуваагдалгүйгээр тохиолддог; Үүний үр дүнд олон цөмт эсүүд үүсдэг бөгөөд ихэнхдээ замагт байдаг. Хэрэв далайн захын өндөгнөөс микроманипуляци хийх замаар цөмийг нь салгавал ээрэх нь үргэлжлэн үүсч, өндөг нь хуваагдсаар байдаг. Энэ нь хромосом байгаа нь эсийн хуваагдалд зайлшгүй шаардлагатай нөхцөл биш гэдгийг харуулж байна.

Митозоор үржихийг бэлгийн бус үржил, вегетатив үржил, клонжуулалт гэж нэрлэдэг. Үүний хамгийн чухал тал нь генетик юм: ийм нөхөн үржихүйн үр удамд удамшлын хүчин зүйлсийн ялгаа байхгүй. Үүссэн охин эсүүд нь генетикийн хувьд эх эстэй яг адилхан байдаг. Митоз бол бэлгийн нөхөн үржихүйгүй зүйлүүд, тухайлбал олон нэг эст организмд өөрийгөө нөхөн үржих цорын ганц арга зам юм. Гэсэн хэдий ч бэлгийн нөхөн үржихүйтэй зүйлүүд ч гэсэн биеийн эсүүд митозоор хуваагдаж, нэг эс буюу бордсон өндөгнөөс гардаг тул бүгд генетикийн хувьд ижил байдаг. Өндөр ургамлууд нь суулгац, шөрмөсөөр бэлгийн бус аргаар (митозыг ашиглан) үржиж чаддаг (мэдэгдэж байгаа жишээ бол гүзээлзгэнэ).

MITOSIS буюу эс хуваагдах үйл явц нь дөрвөн үе шатанд хуваагддаг. Митоз хуваагдлын хооронд эс нь фазын үе шатанд байна.

Мейоз

Организмын бэлгийн нөхөн үржихүй нь тусгай эс гэж нэрлэгддэг тусгай эсүүдийн тусламжтайгаар хийгддэг. бэлгийн эсүүд - өндөг (өндөг) ба эр бэлгийн эс (эр бэлгийн эс). Гаметууд нийлж нэг эс буюу зигот үүсгэдэг. Гамет бүр гаплоид, өөрөөр хэлбэл. нэг хромосомтой. Багц дотор бүх хромосомууд өөр өөр байдаг ч өндөгний хромосом бүр нь эр бэлгийн эсийн аль нэгэн хромосомтой тохирдог. Тиймээс зигот нь гомолог гэж нэрлэгддэг бие биендээ тохирсон хос хромосомыг агуулдаг. Гомолог хромосомууд нь ижил генүүд эсвэл тодорхой шинж чанарыг тодорхойлдог тэдгээрийн хувилбарууд (аллель) байдаг тул ижил төстэй байдаг. Жишээлбэл, хосолсон хромосомын нэг нь цусны бүлгийн А-г кодлодог гентэй, нөгөө нь В бүлгийн цусыг кодлодог гентэй байж болно. Өндөгнөөс гаралтай зиготын хромосомууд нь эхийнх, эр бэлгийн эсээс гаралтай нь эцгийнх байдаг.

Давтан митоз хуваагдлын үр дүнд бий болсон зиготоос олон эст организм эсвэл олон тооны чөлөөт амьд эсүүд үүсдэг бөгөөд энэ нь бэлгийн нөхөн үржихүйн эгэл биетэн болон нэг эсийн замагт тохиолддог.

Гамет үүсэх үед зиготад агуулагдах диплоид хромосомын багцыг хоёр дахин багасгах шаардлагатай. Хэрэв ийм зүйл тохиолдоогүй бол үе бүрт бэлгийн эсийн нэгдэл нь хромосомын багцыг хоёр дахин нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Хромосомын гаплоид тооны бууралт нь хуваагдлын үр дүнд үүсдэг - гэж нэрлэгддэг. миоз, энэ нь митозын нэг хувилбар юм.

MEIOSIS нь эрэгтэй, эмэгтэй бэлгийн эс үүсэхийг баталгаажуулдаг. Энэ нь бэлгийн замаар үрждэг бүх ургамал, амьтдын онцлог шинж юм.

Хагалах ба дахин нэгтгэх. Мейозын онцлог нь эсийн хуваагдлын үед экваторын хавтан нь митозын нэгэн адил давхардсан бие даасан хромосомоор биш харин хос гомолог хромосомоор үүсдэг. Хосолсон хромосомууд тус бүр нь дангаараа үлдэж, эсийн эсрэг туйл руу шилжиж, эс хуваагдаж, үр дүнд нь охин эсүүд зиготтой харьцуулахад хромосомын тэн хагасыг авдаг.

Жишээлбэл, гаплоид багц нь хоёр хромосомоос бүрдэнэ гэж үзье. Зиготад (мөн үүний дагуу бэлгийн эсийг үүсгэдэг организмын бүх эсүүдэд) эхийн А ба В хромосом, эцгийн А, В хромосомууд байдаг. Мейозын үед тэдгээрийг дараах байдлаар хувааж болно.

Энэ жишээн дэх хамгийн чухал зүйл бол хромосомууд зөрөх үед эх, эцгийн анхны багц үүсэх шаардлагагүй, харин дээрх диаграмм дахь AB" ба A"B бэлгийн эсүүдтэй адил генийн рекомбинаци боломжтой байдаг.

Одоо "АА" хос хромосом нь цусны А ба В бүлгийг тодорхойлдог генийн а ба б гэсэн хоёр аллелийг агуулж байна гэж бодъё. Үүний нэгэн адил хос "BB" хромосом нь цусны бүлгийг тодорхойлдог өөр генийн m ба n аллелийг агуулдаг гэж бодъё. M ба N. Эдгээр аллелуудыг салгах нь дараах байдлаар явагдана.

Мэдээжийн хэрэг, үүссэн бэлгийн эсүүд нь am, bn, bm эсвэл an гэсэн хоёр генийн аллелийн дараах хослолуудын аль нэгийг агуулж болно.

Хэрэв илүү олон хромосом байгаа бол хос аллель ижил зарчмын дагуу бие даан тусгаарлагдана. Энэ нь ижил зиготууд нь генийн аллелийн өөр өөр хослол бүхий бэлгийн эсийг үүсгэж, үр удамд өөр өөр генотипийг бий болгож чадна гэсэн үг юм.

Мейоз хуваагдал. Хоёр жишээ хоёулаа мейозын зарчмыг харуулж байна. Үнэндээ мейоз нь хоёр дараалсан хуваагдлыг агуулдаг тул илүү төвөгтэй процесс юм. Мейозын гол зүйл бол хромосомууд зөвхөн нэг удаа хоёр дахин нэмэгдэж, эс хоёр хуваагддаг бөгөөд үүний үр дүнд хромосомын тоо буурч, диплоид багц нь гаплоид болж хувирдаг.

Эхний хуваагдлын профазын үед гомолог хромосомууд нэгддэг, өөрөөр хэлбэл тэд хосоороо нийлдэг. Энэхүү маш нарийн үйл явцын үр дүнд ген бүр өөр хромосом дээрх гомологийн эсрэг талд төгсдөг. Дараа нь хоёр хромосом хоёр дахин нэмэгддэг боловч хроматидууд хоорондоо нийтлэг центромероор холбогддог.

Метафазын үед холбогдсон дөрвөн хроматид нь нэг давхардсан хромосом мэт экваторын хавтан үүсгэдэг. Митозын үед тохиолддогоос ялгаатай нь центромерууд хуваагддаггүй. Үүний үр дүнд охин эс бүр центромероор холбогдсон хос хроматидыг хүлээн авдаг. Хоёрдахь хуваагдлын үед аль хэдийн бие даасан хромосомууд дахин эгнэж, митозын нэгэн адил экваторын хавтанг үүсгэдэг боловч энэ хуваагдлын үед тэдний хоёр дахин нэмэгддэггүй. Дараа нь центромерууд хуваагдаж, охин эс бүр нэг хроматид хүлээн авдаг.

Цитоплазмын хуваагдал. Диплоид эсийн мейозын хоёр хуваагдлын үр дүнд дөрвөн эс үүсдэг. Эрэгтэйн нөхөн үржихүйн эсүүд үүсэх үед ойролцоогоор ижил хэмжээтэй дөрвөн эр бэлгийн эсийг олж авдаг. Өндөг үүсэх үед цитоплазмын хуваагдал маш жигд бус явагддаг: нэг эс нь том хэвээр байхад нөгөө гурав нь маш жижиг тул цөмд бараг бүхэлдээ эзэлдэг. Эдгээр жижиг эсүүд гэж нэрлэгддэг. туйлын биетүүд нь зөвхөн мейозын үр дүнд үүссэн илүүдэл хромосомыг байрлуулахад үйлчилдэг. Зиготад шаардлагатай цитоплазмын дийлэнх хэсэг нь нэг эсэд байдаг - өндөг.

Үе үе солигдох

Анхан шатны эсүүд: прокариотууд

Дээр дурдсан бүх зүйл нь эукариот гэж нэрлэгддэг ургамал, амьтан, эгэл биетэн, нэг эст замагны эсүүдэд хамаарна. Эукариотууд нь энгийн хэлбэр болох прокариотуудаас үүссэн бөгөөд эдгээр нь одоо архебактер, цианобактери (сүүлийнх нь хөх-ногоон замаг гэж нэрлэгддэг) зэрэг бактериар төлөөлдөг. Эукариот эсүүдтэй харьцуулахад прокариот эсүүд нь жижиг бөгөөд эсийн органеллууд цөөн байдаг. Тэд эсийн мембрантай боловч эндоплазмын торлог бүрхэвчгүй, рибосомууд цитоплазмд чөлөөтэй хөвдөг. Митохондри байхгүй боловч исэлдэлтийн ферментүүд ихэвчлэн эсийн мембранд наалддаг бөгөөд энэ нь митохондритай тэнцэх болно. Прокариотуудад хлоропласт байдаггүй бөгөөд хэрэв байгаа бол хлорофилл нь маш жижиг мөхлөг хэлбэрээр байдаг.

Прокариотууд нь мембранаар бүрхэгдсэн цөмгүй байдаг ч ДНХ-ийн байршлыг оптик нягтралаар нь тодорхойлж болно. Хромосомын эквивалент нь ДНХ-ийн хэлхээ, ихэвчлэн дугуй хэлбэртэй, илүү цөөн уураг хавсаргасан байдаг. ДНХ-ийн гинж нь эсийн мембрантай нэг цэгт холбогддог. Прокариотуудад митоз гэж байдаггүй. Энэ нь дараах процессоор солигдоно: ДНХ хоёр дахин нэмэгдэж, үүний дараа эсийн мембран нь ДНХ молекулын хоёр хуулбарыг хавсаргах зэргэлдээ цэгүүдийн хооронд ургаж эхэлдэг бөгөөд үр дүнд нь аажмаар хуваагддаг. Эс нь эцэстээ ДНХ-ийн молекулуудын хавсралтын цэгүүдийн хооронд хуваагдаж, тус бүр нь ДНХ-ийн хуулбартай хоёр эсийг үүсгэдэг.

Эсийн ялгарал

Олон эст ургамал, амьтад нь нэг эст организмаас үүссэн бөгөөд эсүүд нь хуваагдсаны дараа хамтдаа үлдэж колони үүсгэдэг. Эхэндээ бүх эсүүд ижил байсан боловч цаашдын хувьсал нь ялгаатай байдлыг бий болгосон. Юуны өмнө соматик эсүүд (өөрөөр хэлбэл биеийн эсүүд) болон үр хөврөлийн эсүүд ялгаатай байдаг. Цаашид ялгах нь илүү төвөгтэй болж, илүү олон төрлийн эсийн төрлүүд гарч ирэв. Онтогенез - олон эст организмын бие даасан хөгжил - энэ хувьслын үйл явцыг (филогенез) ерөнхийд нь давтдаг.

Физиологийн хувьд эсүүд бүх эсэд нийтлэг байдаг нэг юмуу өөр шинж чанарыг сайжруулснаар зарим талаараа ялгаатай байдаг. Жишээлбэл, булчингийн эсүүдэд агшилтын үйл ажиллагаа нэмэгддэг бөгөөд энэ нь бага мэргэшсэн эсүүдэд амебоид эсвэл бусад төрлийн хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг механизм сайжирсантай холбоотой байж болох юм. Үүнтэй төстэй жишээ нь нимгэн ханатай үндэс эсүүд гэж нэрлэгддэг процессууд юм. давс, усыг шингээх үйлчилгээтэй үндэс үс; нэг хэмжээгээр энэ функц нь бүх эсүүдэд байдаг. Заримдаа мэргэшсэн байдал нь шинэ бүтэц, функцийг олж авахтай холбоотой байдаг - жишээ нь эр бэлгийн эс дэх хөдөлгөөний эрхтэн (флагеллум) үүсэх явдал юм.

Эсийн болон эд эсийн түвшинд ялгах талаар нарийвчлан судалсан. Жишээлбэл, заримдаа энэ нь бие даасан байдлаар тохиолддог гэдгийг бид мэднэ, өөрөөр хэлбэл. хөрш зэргэлдээх эсүүд ямар төрлийн эс байхаас үл хамааран нэг төрлийн эс нөгөө болж хувирдаг. Гэсэн хэдий ч, гэж нэрлэгддэг үр хөврөлийн индукц гэдэг нь нэг төрлийн эд нь өөр төрлийн эсийг өгөгдсөн чиглэлд ялгахад хүргэдэг үзэгдэл юм.

Ерөнхий тохиолдолд ялгах нь эргэлт буцалтгүй, i.e. маш их ялгаатай эсүүд өөр төрлийн эс болж хувирч чадахгүй. Гэсэн хэдий ч энэ нь үргэлж тийм байдаггүй, ялангуяа ургамлын эсэд.

Бүтэц, үйл ажиллагааны ялгаа нь эцсийн эцэст эсэд ямар төрлийн уураг нийлэгждэгээр тодорхойлогддог. Уургийн нийлэгжилтийг генээр хянадаг бөгөөд биеийн бүх эсэд генийн багц ижил байдаг тул ялгах нь янз бүрийн төрлийн эсүүдэд тодорхой генийг идэвхжүүлэх, идэвхгүйжүүлэхээс хамаарах ёстой. Генийн үйл ажиллагааны зохицуулалт нь транскрипцийн түвшинд явагддаг, i.e. ДНХ-ийг загвар болгон ашиглан элч РНХ үүсэх. Зөвхөн хуулбарласан генүүд уураг үүсгэдэг. Синтезжүүлсэн уураг нь транскрипцийг хааж чаддаг ч заримдаа идэвхжүүлдэг. Үүнээс гадна уураг нь генийн бүтээгдэхүүн учраас зарим генүүд бусад генийн транскрипцийг удирдаж чаддаг. Гормонууд, ялангуяа стероидууд нь транскрипцийг зохицуулахад оролцдог. Маш идэвхтэй генийг олон удаа хуулбарлаж (хоёр дахин өсгөж) илүү олон элч РНХ үүсгэж болно.

Хорт хавдрын хөгжлийг ихэвчлэн эсийн ялгах онцгой тохиолдол гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч хорт хавдрын эсүүд нь хэвийн ДНХ-ийн уураг болгон хувиргах, хувиргах үйл явц биш, харин ДНХ-ийн бүтцийн өөрчлөлт (мутаци) юм.

Эсийг судлах арга

Гэрлийн микроскоп. Эсийн хэлбэр, бүтцийг судлахад хамгийн анхны хэрэгсэл нь гэрлийн микроскоп байв. Түүний шийдвэрлэх хүч нь гэрлийн долгионы урттай (үзэгдэх гэрлийн хувьд 0.4-0.7 мкм) харьцуулах хэмжээсээр хязгаарлагддаг. Гэсэн хэдий ч эсийн бүтцийн олон элемент нь хэмжээнээс хамаагүй бага байдаг.

Өөр нэг бэрхшээл бол ихэнх эсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь тунгалаг бөгөөд хугарлын илтгэлцүүр нь устай бараг ижил байдаг. Харагдах байдлыг сайжруулахын тулд янз бүрийн эсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд өөр өөр хамааралтай будгийг ихэвчлэн ашигладаг. Эсийн химийг судлахын тулд будгийг бас ашигладаг. Жишээлбэл, зарим будагч бодисууд нь нуклейн хүчлүүдтэй илүү сайн холбогддог бөгөөд ингэснээр тэдний эсийн нутагшлыг илрүүлдэг. Амьд эсийг будахад интравитал будагч бодис гэж нэрлэгддэг будгийн багахан хэсгийг ашиглаж болох боловч ихэвчлэн эсийг будахаас өмнө эхлээд бэхэлсэн байх ёстой (уураг коагуляцын бодис ашиглан).

Туршилтын өмнө эс эсвэл эд эсийг ихэвчлэн парафин эсвэл хуванцар дотор хийж, дараа нь микротом ашиглан маш нимгэн хэсгүүдэд хуваадаг. Энэ аргыг эмнэлзүйн лабораторид хавдрын эсийг тодорхойлоход өргөн ашигладаг. Ердийн гэрлийн микроскопоос гадна эсийг судлах бусад оптик аргуудыг боловсруулсан: флюресцент микроскопи, фазын тодосгогч микроскопи, спектроскопи, рентген туяаны дифракцийн шинжилгээ.

Электрон микроскоп. Электрон микроскоп нь ойролцоогоор нарийвчлалтай байдаг. 1-2 нм. Энэ нь том уургийн молекулуудыг судлахад хангалттай. Ихэвчлэн метал давс эсвэл металлаар объектыг өнгөөр ​​будаж, ялгах шаардлагатай байдаг. Энэ шалтгааны улмаас, мөн түүнчлэн объектуудыг вакуумд шинжилдэг тул зөвхөн устгасан эсийг электрон микроскоп ашиглан судалж болно.

Автомат рентген зураг. Хэрэв бодисын солилцооны явцад эсэд шингэдэг цацраг идэвхт изотопыг орчинд нэмбэл түүний эсийн доторх нутагшуулалыг ауторрадиографийн тусламжтайгаар илрүүлж болно. Энэ аргын тусламжтайгаар эсийн нимгэн хэсгүүдийг хальсан дээр байрлуулна. Цацраг идэвхт изотопууд байрладаг газруудын доор хальс харанхуйлдаг.

Центрифуг хийх. Эсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн биохимийн судалгааг хийхийн тулд эсийг механик, химийн эсвэл хэт авиан аргаар устгах шаардлагатай. Суллагдсан бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь шингэнд түдгэлздэг бөгөөд центрифуг хийх замаар тусгаарлаж, цэвэршүүлэх боломжтой (ихэнхдээ нягтралын градиент). Ерөнхийдөө ийм цэвэршүүлсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь биохимийн өндөр идэвхийг хадгалж байдаг.

Эсийн өсгөвөр. Зарим эдийг бие даасан эсүүдэд хувааж болох бөгөөд ингэснээр эсүүд амьд үлдэж, ихэвчлэн нөхөн үржих чадвартай байдаг. Энэ баримт нь эсийг амьд нэгж гэсэн санааг баттай баталж байна. Хөвөн, анхдагч олон эст организмыг шигшүүрээр үрж, эс болгон хувааж болно. Хэсэг хугацааны дараа эдгээр эсүүд дахин холбогдож, хөвөн үүсгэдэг. Амьтны үр хөврөлийн эдийг фермент эсвэл эсийн хоорондын холбоог сулруулдаг бусад хэрэгслийг ашиглан салгаж болно.

Америкийн үр хөврөл судлаач Р.Харрисон (1879–1959) үр хөврөл, тэр ч байтугай зарим боловсорч гүйцсэн эсүүд биеийн гадна, тохиромжтой орчинд ургаж, үржиж чаддаг болохыг анх харуулсан. Эсийн өсгөвөрлөх гэж нэрлэгддэг энэхүү аргыг Францын биологич А.Каррел (1873–1959) төгс төгөлдөр болгосон. Ургамлын эсийг мөн өсгөвөрт ургуулж болох боловч амьтны эсийг бодвол илүү том бөөгнөрөл үүсгэж, бие биедээ илүү нягт наалддаг тул бие даасан эсээс илүү өсгөвөрлөх тусам эд эсүүд үүсдэг. Эсийн өсгөвөрт лууван гэх мэт насанд хүрсэн бүхэл бүтэн ургамлыг нэг эсээс ургуулж болно.

Бичил мэс засал. Микроманипулятор ашиглан эсийн салангид хэсгүүдийг ямар нэгэн байдлаар арилгаж, нэмж эсвэл өөрчилж болно. Том амеба эсийг эсийн мембран, цитоплазм, цөм гэсэн гурван үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэгт хувааж, дараа нь эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгтгэн амьд эсийг үүсгэж болно. Ийм байдлаар янз бүрийн төрлийн амебагийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдсэн хиймэл эсийг гаргаж авах боломжтой.

Хэрэв бид эсийн зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зохиомлоор нийлэгжүүлэх боломжтой мэт санагдах юм бол хиймэл эсийг угсрах туршилт нь лабораторид амьдралын шинэ хэлбэрийг бий болгох эхний алхам байж магадгүй юм. Организм бүр нэг эсээс үүсдэг тул хиймэл эсийг бий болгох арга нь үндсэндээ одоо байгаа эсүүдээс арай өөр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглан тухайн төрлийн организмыг бий болгох боломжийг олгодог. Гэвч бодит байдал дээр эсийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүрэн нийлэгжилт шаардлагагүй. Эсийн бүх биш юмаа гэхэд ихэнх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүтцийг нуклейн хүчлүүд тодорхойлдог. Тиймээс шинэ организм бий болгох асуудал нь шинэ төрлийн нуклейн хүчлүүдийн нийлэгжилт, тодорхой эсэд байгалийн нуклейн хүчлийг орлуулахтай холбоотой юм.

Эсийн нэгдэл. Өөр төрлийн хиймэл эсийг ижил эсвэл өөр төрлийн эсийг нэгтгэх замаар олж авч болно. Нэгдмэл байдалд хүрэхийн тулд эсүүд вирусын ферментэд өртдөг; энэ тохиолдолд хоёр эсийн гаднах гадаргуу нь хоорондоо наалдаж, тэдгээрийн хоорондох мембран устаж, нэг цөмд хоёр багц хромосом бэхлэгдсэн эс үүсдэг. Янз бүрийн төрлийн эсийг эсвэл хуваагдлын янз бүрийн үе шатанд нэгтгэх боломжтой. Энэ аргыг ашиглан хулгана тахиа, хүн ба хулгана, хүн ба бахын эрлийз эсийг гаргаж авах боломжтой байв. Ийм эсүүд нь зөвхөн эхэндээ эрлийз байдаг бөгөөд олон тооны хуваагдсаны дараа нэг эсвэл өөр төрлийн хромосомын ихэнх хэсгийг алддаг. Эцсийн бүтээгдэхүүн нь жишээлбэл, үндсэндээ хүний ​​генгүй эсвэл бага хэмжээний хулганы эс болж хувирдаг. Ердийн болон хорт хавдрын эсүүдийн нэгдэл нь онцгой анхаарал татдаг. Зарим тохиолдолд эрлийзүүд нь хорт хавдар үүсгэдэг, зарим нь тийм биш, i.e. Эдгээр шинж чанарууд нь давамгайлсан болон рецессив шинж чанартай байж болно. Хорт хавдар нь янз бүрийн хүчин зүйлээс шалтгаалж, нарийн төвөгтэй механизмтай байдаг тул энэ үр дүн нь гэнэтийн зүйл биш юм.

Эсийн бүтэц

Хүний бие нь бусад амьд организмын нэгэн адил эсүүдээс тогтдог. Тэд бидний биед гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Эсийн тусламжтайгаар өсөлт, хөгжил, нөхөн үржихүй үүсдэг.

Одоо биологид эс гэж нэрлэгддэг зүйлийн тодорхойлолтыг санацгаая.

Эс нь вирусээс бусад бүх амьд организмын бүтэц, үйл ажиллагаанд оролцдог үндсэн нэгж юм. Энэ нь өөрийн бодисын солилцоотой бөгөөд зөвхөн бие даан оршин тогтнох төдийгүй хөгжиж, өөрийгөө нөхөн үржих чадвартай байдаг. Товчхондоо, эс нь аливаа организмд хамгийн чухал, зайлшгүй шаардлагатай барилгын материал гэж бид дүгнэж болно.

Мэдээжийн хэрэг, та торыг нүцгэн нүдээр харах боломжгүй юм. Гэхдээ орчин үеийн технологийн тусламжтайгаар хүн зөвхөн гэрлийн болон электрон микроскопоор эсийг өөрөө шинжлээд зогсохгүй түүний бүтцийг судлах, бие даасан эд эсийг нь тусгаарлах, хөгжүүлэх, тэр ч байтугай эсийн генетикийн мэдээллийг тайлах сайхан боломжийг олгодог.

Одоо энэ зургийн тусламжтайгаар эсийн бүтцийг нүдээр авч үзье.

Эсийн бүтэц

Гэхдээ сонирхолтой нь бүх эсүүд ижил бүтэцтэй байдаггүй. Амьд организмын эс болон ургамлын эсүүдийн хооронд зарим ялгаа байдаг. Эцсийн эцэст ургамлын эсүүд нь пластид, мембран, эсийн шүүс бүхий вакуолуудыг агуулдаг. Зураг дээр та амьтан, ургамлын эсийн бүтцийг харж, тэдгээрийн хоорондын ялгааг харж болно.

Та видеог үзэх замаар ургамал, амьтны эсийн бүтцийн талаар илүү дэлгэрэнгүй мэдээлэл авах болно

Таны харж байгаагаар эсүүд нь бичил харуурын хэмжээтэй боловч бүтэц нь нэлээд төвөгтэй байдаг. Тиймээс бид одоо эсийн бүтцийн талаар илүү нарийвчилсан судалгаанд шилжих болно.

Эсийн плазмын мембран

Эсийг хэлбэр дүрстэй болгож, төрлөөс нь салгахын тулд хүний ​​эсийн эргэн тойронд мембран байдаг.

Мембран нь бодисыг хэсэгчлэн нэвтрүүлэх чадвартай тул үүнээс болж шаардлагатай бодисууд эсэд нэвтэрч, хаягдал бүтээгдэхүүнийг түүнээс зайлуулдаг.

Уламжлал ёсоор бид эсийн мембран нь уургийн хоёр мономолекул давхарга, эдгээр давхаргын хооронд байрлах липидийн бимолекул давхаргаас бүрддэг хэт микроскопийн хальс гэж хэлж болно.

Эндээс бид эсийн мембран нь хэд хэдэн тодорхой функцийг гүйцэтгэдэг тул түүний бүтцэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг гэж дүгнэж болно. Энэ нь бусад эсүүд болон хүрээлэн буй орчинтой харилцах хамгаалалтын, хаалт, холбох үүргийг гүйцэтгэдэг.

Одоо мембраны бүтцийн талаархи зургийг илүү нарийвчлан авч үзье.

Цитоплазм

Эсийн дотоод орчны дараагийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь цитоплазм юм. Энэ нь бусад бодисууд хөдөлж, уусдаг хагас шингэн бодис юм. Цитоплазм нь уураг ба уснаас бүрдэнэ.

Эсийн дотор цитоплазмын байнгын хөдөлгөөн байдаг бөгөөд үүнийг циклоз гэж нэрлэдэг. Циклоз нь дугуй эсвэл торлог хэлбэртэй байж болно.

Үүнээс гадна цитоплазм нь эсийн янз бүрийн хэсгүүдийг холбодог. Энэ орчинд эсийн органеллууд байрладаг.

Органеллууд нь тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг байнгын эсийн бүтэц юм.

Ийм органеллд цитоплазмын матриц, эндоплазмын торлог бүрхэвч, рибосом, митохондри гэх мэт бүтэц орно.

Одоо бид эдгээр органеллуудыг нарийвчлан судалж, ямар үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг олж мэдэхийг хичээх болно.

Цитоплазм

Цитоплазмын матриц

Эсийн гол хэсгүүдийн нэг нь цитоплазмын матриц юм. Үүний ачаар эсэд биосинтезийн процессууд явагддаг бөгөөд түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь энерги үүсгэдэг ферментүүдийг агуулдаг.

Цитоплазмын матриц

Эндоплазмын торлог

Дотор нь цитоплазмын бүс нь жижиг суваг, янз бүрийн хөндийгөөс бүрдэнэ. Эдгээр сувгууд хоорондоо холбогдож эндоплазмын торлог бүрхэвчийг үүсгэдэг. Ийм сүлжээ нь бүтцийн хувьд нэг төрлийн бус бөгөөд мөхлөгт эсвэл гөлгөр байж болно.


Эндоплазмын торлог

Эсийн цөм

Бараг бүх эсэд байдаг хамгийн чухал хэсэг нь эсийн цөм юм. Цөмтэй ийм эсийг эукариот гэж нэрлэдэг. Эсийн цөм бүр ДНХ агуулдаг. Энэ нь удамшлын бодис бөгөөд эсийн бүх шинж чанар нь түүн дотор шифрлэгдсэн байдаг.

Эсийн цөм

Хромосомууд

Хэрэв та хромосомын бүтцийг микроскопоор харвал энэ нь хоёр хроматидаас бүрддэг болохыг харж болно. Дүрмээр бол, цөмийн хуваагдлын дараа хромосом нь монохроматид болдог. Гэвч дараагийн хуваагдлын эхэн үед хромосом дээр өөр хроматид гарч ирдэг.

Хромосомууд

Эсийн төв

Эсийн төвийг шалгаж үзэхэд энэ нь эх, охины центриолуудаас бүрддэг болохыг харж болно. Ийм центриол бүр нь цилиндр хэлбэртэй объект бөгөөд хана нь есөн гурвалсан хоолойноос бүрддэг бөгөөд дунд хэсэгт нь нэгэн төрлийн бодис байдаг.

Ийм эсийн төвийн тусламжтайгаар амьтан, доод ургамлын эсийн хуваагдал үүсдэг.

Эсийн төв

Рибосомууд

Рибосомууд нь амьтан, ургамлын эсүүдэд байдаг бүх нийтийн органелл юм. Тэдний гол үүрэг бол функциональ төвд уургийн нийлэгжилт юм.

Рибосомууд

Митохондри

Митохондри нь мөн бичил харуурын органелл боловч рибосомоос ялгаатай нь гаднах мембран нь гөлгөр, дотоод мембран нь янз бүрийн хэлбэрийн ургалттай байдаг бөгөөд тэдгээрийг кристал гэж нэрлэдэг. Митохондри нь амьсгалын замын болон эрчим хүчний төвийн үүрэг гүйцэтгэдэг

Митохондри

Голги аппарат

Гэхдээ Голги аппаратын тусламжтайгаар бодисууд хуримтлагдаж, тээвэрлэгддэг. Мөн энэхүү аппаратын ачаар лизосом үүсэх, липид, нүүрс усны нийлэгжилт явагддаг.

Бүтцийн хувьд Голги аппарат нь хадуур эсвэл саваа хэлбэртэй бие даасан биетэй төстэй юм.

Голги аппарат

Пластидууд

Гэхдээ ургамлын эсийн пластидууд нь эрчим хүчний станцын үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэд нэг зүйлээс нөгөөд шилжих хандлагатай байдаг. Пластидууд нь хлоропласт, хромопласт, лейкопласт гэх мэт сортуудад хуваагддаг.

Пластидууд

Лизосомууд

Ферментийг уусгах чадвартай хоол боловсруулах вакуолыг лизосом гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь бөөрөнхий хэлбэртэй микроскопийн нэг мембрантай органелл юм. Тэдний тоо нь эсийн амин чухал, биеийн байдал ямар байхаас шууд хамаардаг.

Лизосомын мембран эвдэрсэн тохиолдолд эс өөрөө хоол боловсруулах чадвартай болно.

Лизосомууд

Эсийг тэжээх арга замууд

Одоо эсийг тэжээх аргуудыг харцгаая.

Эсийг тэжээх арга

Уураг ба полисахаридууд нь фагоцитозоор эсэд нэвтрэх хандлагатай байдаг боловч шингэний дусал нь пиноцитозоор дамждаг гэдгийг энд тэмдэглэх нь зүйтэй.

Түүнд шим тэжээл орж ирдэг амьтны эсийг тэжээх аргыг фагоцитоз гэж нэрлэдэг. Шим тэжээл нь аль хэдийн ууссан хэлбэрээр эсэд ордог аливаа эсийг тэжээх ийм түгээмэл аргыг пиноцитоз гэж нэрлэдэг.

Бүх амьд биетүүд эсүүдээс бүрддэг - химийн бодисын төвлөрсөн усан уусмалаар дүүрсэн жижиг, мембранаар бүрхэгдсэн хөндий. Эс- бие даасан оршин тогтнох, өөрийгөө нөхөн үржих, хөгжүүлэх чадвартай, өөрийн бодисын солилцоотой, бүх амьд организмын бүтэц, амин чухал үйл ажиллагааны үндсэн нэгж (вирүсээс бусад нь амьдралын эсийн бус хэлбэр гэж нэрлэдэг). Олон эст амьтан, ургамал, мөөг зэрэг бүх амьд организмууд нь олон эсээс бүрддэг, эсвэл олон эгэл биетэн, бактерийн нэгэн адил нэг эст организм юм. Эсийн бүтэц, үйл ажиллагааг судалдаг биологийн салбарыг цитологи гэж нэрлэдэг. Бүх организмууд болон тэдгээрийг бүрдүүлэгч бүх эсүүд нь нийтлэг ДНХ-ийн өмнөх эсээс үүссэн гэж үздэг.

Эсийн ойролцоо түүх

Эхэндээ байгалийн янз бүрийн хүчин зүйлийн нөлөөн дор (дулаан, хэт ягаан туяа, цахилгаан цэнэг) анхны органик нэгдлүүд гарч ирсэн бөгөөд тэдгээр нь амьд эсийг бий болгох материал болж байв.

Амьдралын хөгжлийн түүхэн дэх гол мөч бол анхны хуулбарлагч молекулууд гарч ирсэн бололтой. Репликатор гэдэг нь амьтны ертөнц дэх нөхөн үржихүйн анхны аналог болох өөрийн хуулбар эсвэл матрицыг нийлэгжүүлэх катализаторын нэг төрлийн молекул юм. Одоогийн байдлаар хамгийн түгээмэл молекулуудаас хуулбарлагчид нь ДНХ ба РНХ юм. Жишээлбэл, шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй шилэн аяганд байрлуулсан ДНХ молекул нь аяндаа өөрийн хуулбарыг үүсгэж эхэлдэг (тусгай ферментийн нөлөөн дор эсээс хамаагүй удаан байдаг).

Репликатор молекулуудын дүр төрх нь химийн (биологийн өмнөх) хувьслын механизмыг эхлүүлсэн. Хувьслын анхны субьектууд нь хэдхэн нуклеотидээс бүрдсэн анхны РНХ молекулууд байж магадгүй юм. Энэ үе шат нь биологийн хувьслын бүх үндсэн шинж чанаруудаар тодорхойлогддог: нөхөн үржихүй, мутаци, үхэл, оршин тогтнохын төлөөх тэмцэл, байгалийн шалгарал.

РНХ нь бүх нийтийн молекул учраас химийн хувьслыг хөнгөвчилсөн. Энэ нь репликатор (өөрөөр хэлбэл удамшлын мэдээлэл тээвэрлэгч) байхаас гадна ферментийн (жишээлбэл, репликацийг хурдасгах фермент эсвэл өрсөлдөгч молекулуудыг задалдаг фермент) үүргийг гүйцэтгэдэг.

Хувьслын зарим үед липидийн молекулуудын (жишээ нь өөх тос) нийлэгжилтийг хурдасгадаг РНХ ферментүүд гарч ирэв. Липидийн молекулууд нь нэг гайхалтай шинж чанартай байдаг: тэдгээр нь туйлтай, шугаман бүтэцтэй, молекулын нэг төгсгөлийн зузаан нь нөгөөгөөсөө их байдаг. Тиймээс суспенз дэх липидийн молекулууд нь бөмбөрцөг хэлбэртэй ойрхон бүрхүүлд аяндаа цуглардаг. Тиймээс липидийн нийлэгждэг РНХ нь липидийн бүрхүүлээр өөрсдийгөө хүрээлж чадсан бөгөөд энэ нь РНХ-ийн гадаад хүчин зүйлийн эсэргүүцлийг эрс сайжруулсан.

РНХ-ийн урт аажмаар нэмэгдэх нь олон үйлдэлт РНХ үүсэхэд хүргэсэн бөгөөд тэдгээрийн бие даасан хэсгүүд нь өөр өөр үүрэг гүйцэтгэдэг.

Эхний эсийн хуваагдал нь гадны хүчин зүйлийн нөлөөн дор үүссэн бололтой. Эсийн доторх липидийн нийлэгжилт нь түүний хэмжээ нэмэгдэж, хүч чадал алдагдахад хүргэсэн тул том аморф мембран нь механик стрессийн нөлөөн дор хэсэг хэсгүүдэд хуваагдсан. Дараа нь энэ үйл явцыг зохицуулдаг фермент гарч ирэв.

Дэлхий дээрх бүх эсийн амьдралын хэлбэрийг бүрдүүлэгч эсийн бүтцэд үндэслэн хоёр супер хаант улсад хувааж болно - прокариотууд (цөмийн өмнөх) ба эукариотууд (цөм). Прокариот эсүүд нь бүтцийн хувьд илүү энгийн бөгөөд тэдгээр нь хувьслын явцад эрт үүссэн бололтой. Эукариот эсүүд нь илүү төвөгтэй бөгөөд хожим үүссэн. Хүний биеийг бүрдүүлдэг эсүүд нь эукариот юм. Төрөл бүрийн хэлбэрийг үл харгалзан бүх амьд организмын эсийн зохион байгуулалт нь нийтлэг бүтцийн зарчимд захирагддаг.

Эсийн амьд агууламж - протопласт нь плазмын мембран буюу плазмалеммагаар хүрээлэн буй орчноос тусгаарлагддаг. Эсийн дотор янз бүрийн органелл, эсийн орцууд, түүнчлэн ДНХ молекул хэлбэрээр генетикийн материал байрладаг цитоплазмаар дүүрдэг. Эсийн органелл бүр өөрийн гэсэн тусгай үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд бүгд хамтдаа эсийн амин чухал үйл ажиллагааг тодорхойлдог.

Прокариот эс

Прокариотууд(Латин хэлнээс pro - өмнө, өмнө, Грек хэлнээс κάρῠον - цөм, самар) - эукариотуудаас ялгаатай нь эсийн цөм болон бусад дотоод мембраны органеллгүй организмууд (фотосинтезийн зүйлүүдийн хавтгай савнаас бусад нь, жишээлбэл, цианобактери). Цорын ганц том дугуй (зарим зүйлд - шугаман) хоёр судалтай ДНХ молекул нь эсийн генетикийн материалын ихэнх хэсгийг (нуклеоид гэж нэрлэдэг) агуулдаг бөгөөд гистоны уураг (хроматин гэж нэрлэгддэг) -тэй нэгдэл үүсгэдэггүй. ). Прокариотуудад цианобактери (цэнхэр-ногоон замаг), археа зэрэг бактери орно. Прокариот эсийн удам нь эукариот эсийн органеллууд - митохондри ба пластидууд юм.

Прокариот эсүүд эукариот эстэй адил цитоплазмын мембрантай байдаг. Бактери нь хоёр давхаргат мембрантай (липидийн давхар давхарга) байдаг бол архей нь ихэвчлэн нэг давхаргатай байдаг. Археаль мембран нь бактерийн мембраныг бүрдүүлдэг бодисоос ялгаатай бодисуудаас бүрддэг. Эсийн гадаргуу нь капсул, бүрээс эсвэл салстаар бүрхэгдсэн байж болно. Тэд flagella болон villi байж болно.

Зураг 1. Ердийн прокариот эсийн бүтэц

Прокариотуудад эукариотууд шиг эсийн цөм байдаггүй. ДНХ нь эсийн дотор, эмх цэгцтэй нугалж, уурагаар бэхлэгдсэн байдаг. Энэхүү ДНХ-уургийн цогцолборыг нуклеоид гэж нэрлэдэг. Эубактерид ДНХ-ийг дэмждэг уураг нь нуклеосом үүсгэдэг гистоноос ялгаатай байдаг (эукариотуудад). Гэхдээ арба бактери нь гистонтой бөгөөд ийм байдлаар тэд эукариоттой төстэй байдаг. Прокариотуудын энергийн үйл явц нь цитоплазм болон тусгай бүтцүүд - мезосомууд (ATP нийлэгжилт явагдах гадаргуугийн талбайг нэмэгдүүлэхийн тулд спираль хэлбэрээр мушгисан эсийн мембраны ургалт) дээр явагддаг. Эсийн дотор хийн бөмбөлөг, полифосфатын мөхлөг, нүүрс усны мөхлөг, өөхний дусал хэлбэрийн нөөц бодис байж болно. Хүхрийн агууламж (жишээлбэл, аноксик фотосинтезийн үр дүнд үүссэн) байж болно. Фотосинтезийн бактери нь фотосинтез явагддаг thylakoids гэж нэрлэгддэг атираат бүтэцтэй байдаг. Тиймээс прокариотууд нь зарчмын хувьд ижил элементүүдтэй боловч хуваалтгүй, дотоод мембрангүй байдаг. Эдгээр хуваалтууд нь эсийн мембраны ургалт юм.

Прокариот эсийн хэлбэр нь тийм ч олон янз байдаггүй. Дугуй хэлбэртэй эсийг кокк гэж нэрлэдэг. Археа болон эубактери хоёулаа ийм хэлбэртэй байж болно. Стрептококк нь гинжин хэлхээнд сунасан коккууд юм. Стафилококк нь коккуудын "бөөгнөрөл", диплококк нь хоёр эсэд нэгдсэн коккууд, тетрадууд дөрөв, сарцина нь найм юм. Саваа хэлбэртэй бактерийг нян гэж нэрлэдэг. Хоёр саваа - диплобацилл, гинжин хэлхээнд сунасан - стрептобацилли. Бусад төрөл зүйлүүдэд коринеформ бактери (төгсгөлд нь дугуй хэлбэртэй сунадаг), спирилла (урт буржгар эсүүд), вибрионууд (богино муруй эсүүд) болон спирохетууд (спириллээс ялгаатай буржгар) орно. Дээр дурдсан бүх зүйлийг доор харуулсан бөгөөд архебактерийн хоёр төлөөлөгчийг өгсөн болно. Хэдийгээр архей ба бактери хоёулаа прокариот (цөмгүй) организм боловч тэдгээрийн эсийн бүтэц нь мэдэгдэхүйц ялгаатай байдаг. Дээр дурдсанчлан, бактери нь липидийн давхар давхаргатай (гидрофобик төгсгөлүүд нь мембранд дүрж, цэнэглэгдсэн толгой нь хоёр талдаа наалддаг), археа нь нэг давхаргат мембрантай (цэнэглэгдсэн толгой нь хоёр талдаа, дотор нь байдаг) байж болно. нь нэг бүхэл молекул бөгөөд энэ бүтэц нь хоёр давхаргаас илүү хатуу байж болно). Архебактерийн эсийн мембраны бүтцийг доор харуулав.

Эукариотууд(эукариотууд) (Грек хэлнээс ευ - сайн, бүрэн ба κάρῠον - гол, самар) - прокариотуудаас ялгаатай нь цитоплазмаас цөмийн мембранаар тусгаарлагдсан эсийн цөмтэй организмууд. Генетик материал нь хэд хэдэн шугаман давхар судалтай ДНХ молекулуудад агуулагддаг (организмын төрлөөс хамааран тэдгээрийн нэг цөмд ногдох тоо нь хоёроос хэдэн зуу хүртэл байж болно), эсийн цөмийн мембранд дотроос наалдаж, өргөн уудам хэсэгт үүсдэг. ихэнх нь (динофлагеллатаас бусад) хроматин гэж нэрлэгддэг гистоны уураг бүхий цогцолбор юм. Эукариот эсүүд нь дотоод мембраны системтэй байдаг бөгөөд тэдгээр нь цөмөөс гадна бусад олон эрхтэн (дотоод плазмын тор, Голги аппарат гэх мэт) үүсгэдэг. Нэмж дурдахад дийлэнх нь эсийн доторх байнгын симбионтууд - прокариотууд - митохондриудтай байдаг ба замаг, ургамал нь мөн пластидуудтай байдаг.

амьтны эс

Амьтны эсийн бүтэц нь цөм, цитоплазм, эсийн мембран гэсэн гурван үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг дээр суурилдаг. Цөмтэй хамт цитоплазм нь протоплазм үүсгэдэг. Эсийн мембран нь эсийг гадаад орчноос тусгаарлаж, эсийн эрхтэн, бөөмийн бүрхүүл болж, цитоплазмын хэсгүүдийг бүрдүүлдэг биологийн мембран (таславч) юм. Хэрэв та бэлдмэлийг микроскопоор хийвэл амьтны эсийн бүтцийг хялбархан харж болно. Эсийн мембран нь гурван давхаргаас бүрдэнэ. Гадна болон дотор давхарга нь уураг, завсрын давхарга нь липид юм. Энэ тохиолдолд липидийн давхарга нь тодорхой дарааллаар байрладаг гидрофобик молекулын давхарга ба гидрофилик молекулын давхарга гэсэн хоёр давхаргад хуваагдана. Эсийн мембраны гадаргуу дээр тусгай бүтэц байдаг - гликокаликс нь мембраныг сонгох чадварыг хангадаг. Бүрхүүл нь шаардлагатай бодисыг дамжуулж, хор хөнөөл учруулж буй бодисыг хадгалдаг.

Зураг 2. Амьтны эсийн бүтэц

Амьтны эсийн бүтэц нь энэ түвшинд аль хэдийн хамгаалалтын функцийг хангахад чиглэгддэг. Мембранаар дамжин бодис нэвтрэн орох нь цитоплазмын мембраны шууд оролцоотойгоор явагддаг. Энэ мембраны гадаргуу нь гулзайлтын, ургалт, атираа, вилли зэргээс шалтгаалан нэлээд ач холбогдолтой юм. Цитоплазмын мембран нь жижиг болон том хэсгүүдийг дамжин өнгөрөх боломжийг олгодог. Амьтны эсийн бүтэц нь ихэвчлэн уснаас бүрддэг цитоплазмаар тодорхойлогддог. Цитоплазм нь органелл ба орцыг хадгалах сав юм.

Үүнээс гадна цитоплазм нь эсийн хуваагдлын үйл явцад оролцдог, эсийн доторх орон зайг хязгаарлаж, эсийн хэлбэр, агшилтын чадварыг хадгалдаг цитоскелетоныг агуулдаг. Цитоплазмын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг нь эсийн бүтцийн зуурамтгай чанар, уян хатан чанарыг тодорхойлдог гиалоплазм юм. Гадны болон дотоод хүчин зүйлээс хамааран гиалоплазм нь зуурамтгай чанараа өөрчилдөг - шингэн эсвэл гель хэлбэртэй болдог. Амьтны эсийн бүтцийг судлахдаа эсийн аппарат буюу эсэд байрладаг органеллуудад анхаарлаа хандуулахгүй байхын аргагүй юм. Бүх органеллууд нь гүйцэтгэх үүргээр нь тодорхойлогддог өөрийн гэсэн өвөрмөц бүтэцтэй байдаг.

Цөм нь удамшлын мэдээллийг агуулсан эсийн төв хэсэг бөгөөд эсийн доторх бодисын солилцоонд оролцдог. Эсийн органеллд эндоплазмын тор, эсийн төв, митохондри, рибосом, Гольджи цогцолбор, пластид, лизосом, вакуолууд орно. Үүнтэй төстэй органеллууд нь ямар ч эсэд байдаг боловч үйл ажиллагаанаас хамааран амьтны эсийн бүтэц нь тодорхой бүтэцтэй байх үед ялгаатай байж болно.

Эсийн эрхтэний үүрэг: - митохондри нь органик нэгдлүүдийг исэлдүүлж, химийн энергийг хуримтлуулдаг; - эндоплазмын тор нь тусгай фермент агуулдаг тул өөх тос, нүүрс усыг нэгтгэдэг, түүний суваг нь эсийн доторх бодисыг зөөвөрлөхөд тусалдаг; - рибосомууд уураг нийлэгжүүлдэг; Гольджи цогцолбор нь уураг баяжуулж, нийлэгжүүлсэн өөх тос, полисахаридуудыг нягтруулж, лизосом үүсгэж, тэдгээрийг эсээс зайлуулах эсвэл дотор нь шууд хэрэглэх бодисыг бэлддэг; - лизосом нь нүүрс ус, уураг, нуклейн хүчил, өөх тосыг задалж, эсэд орж буй шим тэжээлийг үндсэндээ боловсруулдаг; - эсийн төв нь эсийн хуваагдлын үйл явцад оролцдог; - эсийн шүүсний агууламжаас болж вакуолууд нь эсийн тургорыг (дотоод даралт) хадгалдаг.

Амьд эсийн бүтэц нь маш нарийн төвөгтэй байдаг - биохимийн олон процессууд эсийн түвшинд явагддаг бөгөөд эдгээр нь хамтдаа организмын амин чухал үйл ажиллагааг хангадаг.