Хүний эсийн бүтэц, үйл ажиллагааны товч танилцуулга. Эсийн бүтэц, тэдгээрийн үүрэг

Лекц: Эсийн бүтэц. Эсийн эд анги, органеллуудын бүтэц, үйл ажиллагааны хоорондын хамаарал нь түүний бүрэн бүтэн байдлын үндэс юм.

Эс нь олон бүрэлдэхүүн хэсэг бүхий нарийн төвөгтэй нээлттэй систем бөгөөд энэ нь эрчим хүч, бодисын солилцооны замаар гадаад орчинтой байнгын холбоотой байдаг гэсэн үг юм.

Эсийн органелл

Плазмын мембран - Энэ бол уургийн молекулуудаар нэвчсэн фосфолипидын давхар давхарга юм. Гаднах давхарга нь гликолипид ба гликопротейн агуулдаг. Шингэнийг сонгон нэвтрүүлэх чадвартай. Чиг үүрэг - хамгаалах, түүнчлэн эсүүд хоорондоо харилцах, харилцан үйлчлэх.

Гол.Үйл ажиллагааны хувьд энэ нь ДНХ-г хадгалдаг. EPS-ээр дамжин эсийн гаднах мембрантай холбогдсон давхар сүвэрхэг мембранаар хязгаарлагддаг. Цөмийн дотор цөмийн шүүс, хромосомууд байрладаг.

Цитоплазм.Энэ нь гель хэлбэртэй хагас шингэн эсийн дотоод агууламж юм. Функциональ хувьд энэ нь органеллуудыг бие биетэйгээ холбож, тэдгээрийн оршин тогтнох орчин юм.

Цөм. Эдгээр нь хамтдаа цугларсан рибосомын хэсгүүд юм. Цөмд ойрхон байрладаг дугуй, маш жижиг бие. Чиг үүрэг: рРНХ синтез.

Митохондри. Давхар мембрантай органелл. Дотор мембран нь криста гэж нэрлэгддэг нугалаанд цуглардаг бөгөөд тэдгээрийн гол үүрэг нь исэлдэлтийн фосфоржилтын урвал, өөрөөр хэлбэл ATP нийлэгжилтэнд оролцдог ферментүүд байрладаг.

Рибосомууд.Тэд том, жижиг дэд хэсгүүдээс бүрдэх ба мембрангүй. Функциональ байдлаар тэд уургийн молекулуудыг нэгтгэхэд оролцдог.

Эндоплазмын торлог бүрхэвч (ER). Цитоплазмын бүх эзэлхүүн дэх нэг мембраны бүтэц нь нарийн төвөгтэй геометрийн хөндийнүүдээс бүрддэг. Мөхлөгт ER нь рибосом, гөлгөр ER нь өөхний нийлэгжилтэнд зориулсан ферментүүдийг агуулдаг.

Голги аппарат. Эдгээр нь мембран бүтцийн хавтгай хэлбэртэй сав хэлбэртэй хөндий юм. Бодисын солилцоонд шаардлагатай бодис агуулсан бөмбөлгийг тэдгээрээс салгаж болно. Чиг үүрэг - хуримтлал, хувиргалт, липид, уураг ялгах, лизосом үүсэх.

Үүрэн холбооны төв. Энэ бол центриолууд - микротубулуудыг агуулсан цитоплазмын хэсэг юм. Тэдний үүрэг бол митозын үед генетикийн материалыг зөв хуваарилах, митозын ээрэх үүсэх явдал юм.

Лизосомууд.Макромолекулыг задлахад оролцдог фермент бүхий нэг мембраны цэврүүтүүд. Үйл ажиллагааны хувьд тэд том молекулуудыг уусгаж, эсийн хуучин бүтцийг устгадаг.

Эсийн хана. Энэ нь өтгөн целлюлоз бүрхүүл бөгөөд ургамлын араг ясны үүргийг гүйцэтгэдэг.

Пластидууд. Мембран эрхтэнүүд. Фотосинтез явагддаг хлоропласт, будагч бодис агуулсан хромопласт, цардуулыг хадгалдаг лейкопласт гэсэн 3 төрөл байдаг.

Вакуоль. Ургамлын эс дэх бөмбөлөгүүд нь эсийн эзэлхүүний 90% -ийг эзэлдэг бөгөөд шим тэжээл агуулсан байдаг. Амьтанд - хоол боловсруулах вакуоль, нарийн бүтэцтэй, жижиг хэмжээтэй. Тэд мөн шаардлагагүй бодисыг гадаад орчинд гаргах үүрэгтэй.

Микрофиламентууд (бичил гуурсан хоолой). Уургийн мембран бус бүтэц нь эсийн доторх органелл ба цитоплазмын хөдөлгөөнийг хариуцдаг, тугны харагдах байдал.

Эсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь орон зайн, химийн болон физикийн хувьд харилцан уялдаатай бөгөөд бие биетэйгээ байнгын харилцан үйлчлэлд байдаг.

Цитологи бол эсийн шинжлэх ухаан юм. Эсийн шинжлэх ухааныг цитологи гэж нэрлэдэг (Грекээр “cytos” - эс, "логос" - шинжлэх ухаан). Цитологийн сэдэв нь олон эст амьтан, ургамлын эсүүд, түүнчлэн бактери, эгэл биетэн, нэг эсийн замаг зэрэг нэг эсийн организмууд юм. Цитологи нь эсийн бүтэц, химийн найрлага, эсийн доторх бүтцийн үйл ажиллагаа, амьтан, ургамлын бие дэх эсийн үүрэг, эсийн нөхөн үржих, хөгжил, эсийн хүрээлэн буй орчны нөхцөлд дасан зохицох үйл явцыг судалдаг. Орчин үеийн цитологи бол нарийн төвөгтэй шинжлэх ухаан юм. Энэ нь бусад биологийн шинжлэх ухаан, тухайлбал, ургамал судлал, амьтан судлал, физиологи, органик ертөнцийн хувьслын судалгаа, мөн молекул биологи, хими, физик, математик зэрэгтэй хамгийн нягт холбоотой. Цитологи нь биологийн харьцангуй залуу шинжлэх ухааны нэг бөгөөд түүний нас 100 орчим жил байдаг. "Эс" гэсэн нэр томъёо нь 300 гаруй жилийн настай. "Эс" гэдэг нэрийг 17-р зууны дунд үеэс анх хэрэглэж байжээ. R. Hooke өргөдөл гаргасан. Үйсэн бүрхүүлийн нимгэн хэсгийг микроскопоор шалгаж үзээд Хук үйсэн нь эс буюу эсүүдээс бүрддэг болохыг олж мэдэв.

Эс- бүх амьд биетийн анхан шатны нэгж тул амьд организмын шинж чанартай байдаг: өндөр эмх цэгцтэй бүтэц, бодисын солилцоо, цочромтгой байдал, өсөлт, хөгжил, нөхөн үржихүй, нөхөн төлжилт болон бусад шинж чанарууд.

Эсийн гадна тал нь эсийг гадаад орчноос тусгаарладаг эсийн мембранаар бүрхэгдсэн байдаг. Энэ нь дараахь үүргийг гүйцэтгэдэг: хамгаалах, хязгаарлах, хүлээн авагч (гадаад орчны дохиог хүлээн авах), тээвэрлэх.

Цитоплазм нь хэд хэдэн өвөрмөц бүтцийг бүрдүүлдэг. Эдгээр нь эс хоорондын уулзвар, микровилли, цилиа, эсийн процессууд юм. Эс хоорондын холболт (холбоо барих) нь энгийн ба нарийн төвөгтэй гэж хуваагддаг. Энгийн холболтоор хөрш зэргэлдээх эсийн цитоплазм нь эсүүдийг холбосон төсөөллийг үүсгэдэг. Цитоплазмуудын хооронд эс хоорондын зай үргэлж байдаг. Нарийн төвөгтэй уулзваруудад эсүүд утас ашиглан холбогддог бөгөөд эсийн хооронд бараг зай байдаггүй. Микровилли нь эрхтэнгүй хуруу шиг эсийн өргөтгөл юм. Cilia болон flagella нь хөдөлгөөний үүргийг гүйцэтгэдэг.

Митохондри нь эрчим хүчээр баялаг бодис агуулдаг бөгөөд эсийн амьсгалах, энергийг эсэд ашиглах боломжтой хэлбэр болгон хувиргах үйл явцад оролцдог. Митохондрийн тоо, хэмжээ, байршил нь эсийн үйл ажиллагаа, түүний эрчим хүчний хэрэгцээ зэргээс шалтгаална. Митохондри нь өөрийн ДНХ-г агуулдаг. Эсийн ДНХ-ийн 2 орчим хувь нь митохондрид агуулагддаг. Рибосомууд нь эсийн уураг үүсгэдэг. Рибосомууд нь уургийн нийлэгжилтэнд оролцдог ба боловсорч гүйцсэн улаан эсээс бусад хүний ​​бүх эсэд байдаг. Рибосомууд цитоплазмд чөлөөтэй байрлаж болно. Тэд эсийн амьдралд шаардлагатай уургийг нийлэгжүүлдэг. Уургийн нийлэгжилт нь үйл явцтай холбоотой байдаг транскрипцүүд– ДНХ-д хадгалагдсан мэдээллийг дахин бичих.

Цөм нь эсийн хамгийн чухал органелл юм: энэ нь тусгай бодис болох хроматин агуулдаг бөгөөд үүнээс эс хуваагдахаас өмнө утас хэлбэртэй хромосомууд үүсдэг - хүний ​​удамшлын шинж чанар, шинж чанарыг тээгч. Хроматин нь ДНХ ба бага хэмжээний РНХ-ээс бүрдэнэ. Хуваах цөмд хроматин спираль хэлбэртэй болж, харагдах хромосомууд үүсдэг. Бөөм (нэг ба түүнээс дээш) нь өтгөн дугуй хэлбэртэй биетэй бөгөөд хэмжээ нь том байх тусам уургийн нийлэгжилт илүү эрчимтэй явагддаг. Цөмд рибосомууд үүсдэг.

Аливаа организмын эс нь амьд систем юм. Энэ нь мембран, цитоплазм, цөм гэсэн салшгүй холбоотой гурван хэсгээс бүрдэнэ. Эсийн мембран нь гадаад орчинтой шууд харьцаж, хөрш зэргэлдээ эсүүдтэй (олон эст организмд) харилцан үйлчилдэг.

Эс дэх биофизикийн үйл явцмэдрэлийн зохицуулалтын механизмыг хэрэгжүүлэх, дотоод орчны физик-химийн параметрүүдийг (осмосын даралт, рН) зохицуулах, эсийн цахилгаан цэнэгийг бий болгох, өдөөлт үүсэх, тархах, шүүрэл (даавар, фермент болон бусад биологийн) ялгарах. идэвхтэй бодисууд), фармакологийн эмийн үйл ажиллагааны хэрэгжилт. Эдгээр үйл явц нь үйл ажиллагааны ачаар боломжтой юм тээврийн систем . Эсийн бодисын солилцооны үйл явц, түүний дотор биоэнерги болон бусад олон үйл явц нь бодисыг мембранаар дамжуулахтай холбоотой байдаг. Бараг бүх эмийн фармакологийн нөлөө нь эсийн мембранаар дамждагтай холбоотой бөгөөд үр нөлөө нь түүний нэвчилтээс ихээхэн хамаардаг.

Эсийн үйл ажиллагаа

Хүний бие нь эсийн бүтэцтэй байдаг. Эсүүд нь эс хоорондын бодист байрладаг бөгөөд энэ нь тэднийг механик хүч чадал, тэжээл, амьсгалаар хангадаг. Эсүүд хэмжээ, хэлбэр, үйл ажиллагааны хувьд өөр өөр байдаг. Цитологи (Грек "cytos" - эс) нь эсийн бүтэц, үйл ажиллагааг судалдаг.

Эс нь хэд хэдэн молекулын давхаргаас бүрдэх мембранаар бүрхэгдсэн бөгөөд бодисын сонгомол нэвчилтийг хангадаг. Хөрш зэргэлдээх эсийн мембран хоорондын зай нь эс хоорондын шингэн бодисоор дүүрдэг. Мембраны гол үүрэг нь эс ба эс хоорондын бодисын солилцоог явуулах явдал юм.

Цитоплазм нь наалдамхай хагас шингэн бодис юм. Цитоплазм нь янз бүрийн функцийг гүйцэтгэдэг хамгийн жижиг эсийн бүтэц болох органеллуудыг агуулдаг: эндоплазмын тор, рибосом, митохондри, лизосом, Гольджи цогцолбор, эсийн төв, цөм.

Эндоплазмын тор нь цитоплазмыг бүхэлд нь нэвт шингээдэг гуурсан хоолой ба хөндийн систем юм. Гол үүрэг нь эсээс үүссэн үндсэн органик бодисын нийлэгжилт, хуримтлал, хөдөлгөөн, уургийн нийлэгжилтэд оролцох явдал юм.

Рибосомууд нь уураг, рибонуклеины хүчил (РНХ) агуулсан өтгөн бие юм. Эдгээр нь уургийн нийлэгжилтийн газар юм. Голги цогцолбор нь мембранаар хүрээлэгдсэн хөндий бөгөөд тэдгээрээс гуурсан хоолой, төгсгөлд нь цэврүү байрладаг. Гол үүрэг нь органик бодисын хуримтлал, лизосом үүсэх явдал юм.

Эсийн төв нь эсийн хуваагдалд оролцдог хоёр биеээс бүрддэг. Эдгээр бие нь цөмийн ойролцоо байрладаг.

Цөм нь эсийн хамгийн чухал бүтэц юм. Цөмийн хөндий нь цөмийн шүүсээр дүүрдэг. Энэ нь цөм, нуклейн хүчил, уураг, өөх тос, нүүрс ус, хромосомыг агуулдаг. Хромосомууд нь удамшлын мэдээллийг агуулдаг. Эсүүд нь тогтмол тооны хромосомоор тодорхойлогддог. Хүний биеийн эсэд 46 хромосом, үр хөврөлийн эсэд 23 хромосом байдаг.

Лизосом нь дотроо ферментийн цогцолбор бүхий дугуй бие юм. Тэдний гол үүрэг бол хүнсний хэсгүүдийг шингээж, үхсэн эрхтэнүүдийг зайлуулах явдал юм.

Эсүүд нь органик бус болон органик нэгдлүүдийг агуулдаг.

Органик бус бодисууд - ус ба давс. Ус нь эсийн массын 80% -ийг бүрдүүлдэг. Энэ нь химийн урвалд оролцдог бодисыг уусгана: шим тэжээлийг зөөвөрлөж, хог хаягдал, хортой нэгдлүүдийг эсээс зайлуулдаг.

Ашигт малтмалын давс - натрийн хлорид, калийн хлорид гэх мэт нь эс болон эс хоорондын бодисын хоорондох усыг хуваарилахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Химийн бие даасан элементүүд: хүчилтөрөгч, устөрөгч, азот, хүхэр, төмөр, магни, цайр, иод, фосфор зэрэг нь амин чухал органик нэгдлүүдийг бий болгоход оролцдог.

Органик нэгдлүүд нь эс бүрийн массын 20-30% -ийг бүрдүүлдэг. Тэдгээрийн дотроос уураг, өөх тос, нүүрс ус, нуклейн хүчил нь хамгийн чухал юм.

Уургууд нь байгальд байдаг үндсэн бөгөөд хамгийн нарийн төвөгтэй органик бодис юм. Уургийн молекул нь том бөгөөд амин хүчлүүдээс тогтдог. Уургууд нь эсийн барилгын материал болдог. Тэд эсийн мембран, цөм, цитоплазм, органелл үүсэхэд оролцдог. Ферментийн уураг нь химийн урвалын хурдасгагч юм. Зөвхөн нэг эсэд 1000 өөр уураг байдаг. Нүүрстөрөгч, устөрөгч, азот, хүчилтөрөгч, хүхэр, фосфороос бүрдэнэ.

Нүүрс ус - нүүрстөрөгч, устөрөгч, хүчилтөрөгчөөс бүрдэнэ. Нүүрс ус нь глюкоз, амьтны цардуул, гликоген зэрэг орно. 1 г задралд 17.2 кЖ энерги ялгардаг.

Өөх тос нь нүүрс устай ижил химийн элементүүдээс үүсдэг. Өөх тос нь усанд уусдаггүй. Эдгээр нь эсийн мембраны нэг хэсэг бөгөөд бие махбод дахь эрчим хүчний нөөцийн эх үүсвэр болдог. 1 г өөхийг задлахад 39.1 кЖ энерги ялгардаг.

Нуклейн хүчлүүд нь ДНХ ба РНХ гэсэн хоёр төрөлтэй.

ДНХ нь цөмд байрладаг, хромосомын нэг хэсэг бөгөөд эсийн уургийн бүтэц, удамшлын шинж чанар, шинж чанарыг эцэг эхээс үр удамд дамжуулахыг тодорхойлдог. РНХ-ийн үйл ажиллагаа нь энэ эсийн онцлог шинж чанартай уураг үүсэхтэй холбоотой байдаг.

Эсийн гол амин чухал шинж чанар бол бодисын солилцоо юм. Эс хоорондын бодисоос эсэд шим тэжээл, хүчилтөрөгч байнга хангагдаж, задралын бүтээгдэхүүн ялгардаг.

Эсэд орж буй бодисууд биосинтезийн үйл явцад оролцдог.

Биосинтез нь энгийн бодисуудаас уураг, өөх тос, нүүрс ус, тэдгээрийн нэгдлүүдийг үүсгэх явдал юм. Биосинтезтэй зэрэгцэн органик нэгдлүүд эсэд задардаг. Ихэнх задралын урвал нь хүчилтөрөгчтэй холбоотой бөгөөд энерги ялгаруулдаг. Бодисын солилцооны үр дүнд эсийн найрлага байнга шинэчлэгддэг: зарим бодисууд үүсдэг бол зарим нь устдаг.

Амьд эс, эд эс, бүхэл бүтэн организмын гадны болон дотоод нөлөөнд хариу үйлдэл үзүүлэх шинж чанарыг цочромтгой байдал гэж нэрлэдэг. Химийн болон физикийн цочролын хариуд тэдний амин чухал үйл ажиллагааны тодорхой өөрчлөлтүүд эсүүдэд тохиолддог.

Эсүүд нь өсөлт, нөхөн үржихүйн шинж чанартай байдаг. Үүссэн охин эс бүр ургаж, эх эсийн хэмжээнд хүрдэг. Шинэ эсүүд нь эх эсийн үүргийг гүйцэтгэдэг. Эсийн амьдралын хугацаа янз бүр байдаг: хэдэн цагаас хэдэн арван жил хүртэл.

Амьд эс нь хэд хэдэн амин чухал шинж чанартай байдаг: бодисын солилцоо, цочромтгой байдал, өсөлт ба нөхөн үржихүй, хөдөлгөөн, тэдгээрийн үндсэн дээр бүх организмын үйл ажиллагаа явагддаг.

Эсийн мембран.

Эсийн мембран нь нарийн төвөгтэй бүтэцтэй байдаг. Энэ нь гаднах давхарга ба түүний доор байрлах плазмын мембранаас бүрдэнэ. Амьтан, ургамлын эсүүд нь гаднах давхаргын бүтцээрээ ялгаатай байдаг. Ургамал, түүнчлэн бактери, хөх ногоон замаг, мөөгөнцөрт эсийн гадаргуу дээр өтгөн мембран буюу эсийн хана байрладаг. Ихэнх ургамалд энэ нь эслэгээс бүрддэг. Эсийн хана нь маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг: энэ нь гаднах хүрээ, хамгаалалтын бүрхүүл бөгөөд ургамлын эсийг тургороор хангадаг: ус, давс, олон органик бодисын молекулууд эсийн ханаар дамждаг.

Амьтны эсийн гадаргуугийн гаднах давхарга нь ургамлын эсийн хананаас ялгаатай нь маш нимгэн, уян хатан байдаг. Энэ нь гэрлийн микроскопоор харагдахгүй бөгөөд олон төрлийн полисахарид, уурагуудаас бүрддэг. Амьтны эсийн гадаргуугийн давхаргыг гликокаликс гэж нэрлэдэг.

Гликокаликс нь юуны түрүүнд амьтны эсүүд болон хүрээлэн буй орчны бүх бодисуудтай шууд холбогдох үүргийг гүйцэтгэдэг. Жижиг зузаантай (1 микроноос бага) амьтны эсийн гаднах давхарга нь ургамлын эсийн хананы онцлог шинж чанартай туслах үүрэг гүйцэтгэдэггүй. Гликокаликс, түүнчлэн ургамлын эсийн хана үүсэх нь эсийн амин чухал үйл ажиллагааны улмаас үүсдэг.

Плазмын мембран.

Ургамлын гликокаликс ба эсийн хананы доор цитоплазмтай шууд хиллэдэг плазмын мембран (Латинаар "мембран" - арьс, хальс) байдаг. Плазмын мембраны зузаан нь ойролцоогоор 10 нм бөгөөд түүний бүтэц, үйл ажиллагааг зөвхөн электрон микроскоп ашиглан судлах боломжтой.

Плазмын мембран нь уураг ба липидээс бүрдэнэ. Тэдгээр нь эмх цэгцтэй, химийн харилцан үйлчлэлээр хоорондоо холбогддог. Орчин үеийн үзэл баримтлалын дагуу плазмын мембран дахь липидийн молекулууд нь хоёр эгнээнд байрладаг бөгөөд тасралтгүй давхарга үүсгэдэг. Уургийн молекулууд нь тасралтгүй давхарга үүсгэдэггүй, тэдгээр нь липидийн давхаргад байрладаг бөгөөд өөр өөр гүнд ордог.

Уураг ба липидийн молекулууд нь хөдөлгөөнт байдаг бөгөөд энэ нь плазмын мембраны динамик байдлыг хангадаг.

Плазмын мембран нь эсийн үйл ажиллагаанд зайлшгүй шаардлагатай олон чухал үүргийг гүйцэтгэдэг. Эдгээр функцүүдийн нэг нь эсийн дотоод агуулгыг гадаад орчноос тусгаарлах хаалт үүсгэдэг. Гэвч эс болон гадаад орчны хооронд бодисын солилцоо байнга явагддаг. Ус, бие даасан ион хэлбэрийн янз бүрийн давс, органик бус болон органик молекулууд нь гадаад орчноос эсэд ордог. Тэд сийвэнгийн мембран дахь маш нимгэн сувгаар дамжин эсэд ордог. Эсэд үүссэн бүтээгдэхүүн нь гадаад орчинд ялгардаг. Бодисын тээвэрлэлт нь плазмын мембраны үндсэн үүргүүдийн нэг юм. Бодисын солилцооны бүтээгдэхүүн, түүнчлэн эсэд нийлэгжсэн бодисууд нь плазмын мембранаар дамжин эсээс гадагшилдаг. Эдгээрт янз бүрийн булчирхайн эсүүдэд үүсдэг төрөл бүрийн уураг, нүүрс ус, гормонууд багтаж, эсийн гаднах орчинд жижиг дусал хэлбэрээр ялгардаг.

Олон эст амьтдын янз бүрийн эд (эпител, булчин г.м) үүсгэдэг эсүүд хоорондоо плазмын мембранаар холбогддог. Хоёр эсийн уулзвар дээр тэдгээрийн мембран нь атираа эсвэл ургалт үүсгэдэг бөгөөд энэ нь үе мөчний онцгой хүчийг өгдөг.

Ургамлын эсийн холболт нь цитоплазмаар дүүрсэн, плазмын мембранаар хязгаарлагддаг нимгэн суваг үүсэх замаар хангагдана. Эсийн мембранаар дамждаг ийм сувгаар шим тэжээл, ион, нүүрс ус болон бусад нэгдлүүд нэг эсээс нөгөөд шилждэг.

Амьтны олон эсийн гадаргуу дээр, жишээлбэл, янз бүрийн хучуур эдүүд, плазмын мембранаар бүрхэгдсэн цитоплазмын маш жижиг нимгэн ургамлууд байдаг - микровилли. Хамгийн олон тооны микровилли нь гэдэсний эсийн гадаргуу дээр байрладаг бөгөөд шингэсэн хоолыг эрчимтэй боловсруулж, шингээж авдаг.

Фагоцитоз.

Уураг, полисахарид, хүнсний тоосонцор, бактери зэрэг органик бодисын том молекулууд фагоцитоор дамжин эсэд ордог (Грек "phageo" - залгих). Плазмын мембран нь фагоцитэд шууд оролцдог. Эсийн гадаргуу нь аливаа нягт бодисын бөөмстэй шүргэлцэх үед мембран нь нугалж, хотгор үүсгэж, эсийн доторх “мембран багцад” дүрэгдсэн бөөмсийг хүрээлдэг. Хоол боловсруулах вакуоль үүсч, эсэд орж буй органик бодисууд дотор нь шингэдэг.

Цитоплазм.

Цитоплазм нь гаднах орчноос плазмын мембранаар тусгаарлагдсан, эсийн дотоод хагас шингэн орчин юм. Эукариот эсийн цитоплазм нь цөм болон янз бүрийн эрхтэнүүдийг агуулдаг. Цөм нь цитоплазмын төв хэсэгт байрладаг. Энэ нь мөн янз бүрийн орцуудыг агуулдаг - эсийн үйл ажиллагааны бүтээгдэхүүн, вакуолууд, түүнчлэн эсийн араг ясыг бүрдүүлдэг жижиг хоолой, утаснууд. Цитоплазмын үндсэн бодисын найрлагад уураг давамгайлдаг. Бодисын солилцооны үндсэн үйл явц нь цитоплазмд явагддаг бөгөөд энэ нь цөм ба бүх органеллуудыг нэг цогц болгон нэгтгэж, тэдгээрийн харилцан үйлчлэл, эсийн үйл ажиллагааг нэгдмэл амьд систем болгон хангадаг.

Эндоплазмын торлог.

Цитоплазмын бүх дотоод бүс нь олон тооны жижиг суваг, хөндийгөөр дүүрсэн бөгөөд тэдгээрийн хана нь плазмын мембрантай төстэй бүтэцтэй мембран юм. Эдгээр сувгууд нь салаалж, бие биетэйгээ холбогдож, эндоплазмын тор гэж нэрлэгддэг сүлжээг үүсгэдэг.

Эндоплазмын тор нь бүтцийн хувьд нэг төрлийн бус байдаг. Үүний хоёр төрөл байдаг - мөхлөг ба гөлгөр. Мөхлөгт сүлжээний суваг, хөндийн мембран дээр олон жижиг дугуй биетүүд байдаг - рибосомууд нь мембраныг бүдүүлэг харагдуулдаг. Гөлгөр эндоплазмын торлог бүрхэвч нь гадаргуу дээрээ рибосом агуулдаггүй.

Эндоплазмын тор нь олон янзын үүргийг гүйцэтгэдэг. Мөхлөгт эндоплазмын торлогийн гол үүрэг бол рибосомд тохиолддог уургийн нийлэгжилтэнд оролцох явдал юм.

Липид ба нүүрс усны нийлэгжилт нь гөлгөр эндоплазмын торлог бүрхэвч дээр явагддаг. Эдгээр бүх синтезийн бүтээгдэхүүнүүд нь суваг, хөндийд хуримтлагдаж, дараа нь эсийн янз бүрийн органелл руу зөөгдөж, цитоплазмд эсийн нэгдэл хэлбэрээр хуримтлагддаг. Эндоплазмын тор нь эсийн үндсэн эрхтэнүүдийг холбодог.

Рибосомууд.

Рибосомууд нь бүх организмын эсүүдэд байдаг. Эдгээр нь 15-20 нм диаметртэй бичил биетүүд юм. Рибосом бүр нь жижиг, том хэмжээтэй тэнцүү биш хоёр бөөмсөөс бүрдэнэ.

Нэг эс нь олон мянган рибосом агуулдаг бөгөөд тэдгээр нь мөхлөгт эндоплазмын торлог бүрхэвчийн мембран дээр байрладаг эсвэл цитоплазмд чөлөөтэй байрладаг. Рибосомууд нь уураг, РНХ агуулдаг. Рибосомын үүрэг бол уургийн нийлэгжилт юм. Уургийн нийлэгжилт нь нэг рибосом биш, харин бүхэл бүтэн бүлэг, түүний дотор хэдэн арван нэгдсэн рибосомоор явагддаг нарийн төвөгтэй процесс юм. Энэ бүлгийн рибосомыг полисом гэж нэрлэдэг. Нийлэгжсэн уураг нь эхлээд эндоплазмын торлогийн суваг, хөндийд хуримтлагдаж, дараа нь тэдгээрийг хэрэглэж байгаа эрхтэнүүд болон эсийн хэсгүүдэд хүргэдэг. Түүний мембран дээр байрлах эндоплазмын торлог бүрхэвч ба рибосомууд нь уургийн биосинтез, тээвэрлэлтийн нэг аппаратыг төлөөлдөг.

Митохондри.

Ихэнх амьтан, ургамлын эсийн цитоплазм нь жижиг биетэй (0.2-7 микрон) - митохондри (Грекээр "mitos" - утас, "chondrion" - үр тариа, мөхлөг).

Митохондри нь гэрлийн микроскопоор тодорхой харагддаг бөгөөд тэдгээрийн хэлбэр, байршлыг судалж, тоог нь тоолж болно. Митохондрийн дотоод бүтцийг электрон микроскоп ашиглан судалсан. Митохондрийн бүрхүүл нь гадна ба дотор гэсэн хоёр мембранаас бүрдэнэ. Гаднах мембран нь гөлгөр, атираа, ургалт үүсгэдэггүй. Дотоод мембран нь эсрэгээрээ митохондрийн хөндий рүү чиглэсэн олон тооны атираа үүсгэдэг. Дотор мембраны нугалааг cristae (Латин "crista" - нуруу, ургалт) гэж нэрлэдэг. Янз бүрийн эсийн митохондрид кристалын тоо харилцан адилгүй байдаг. Эдгээр нь хэдэн арваас хэдэн зуу хүртэл байж болно, ялангуяа булчингийн эсүүд гэх мэт идэвхтэй үйл ажиллагаа явуулдаг эсүүдийн митохондрид олон тооны кристалууд байдаг.

Митохондриа эсийн "цахилгаан станц" гэж нэрлэдэг, учир нь тэдний гол үүрэг нь аденозин трифосфорын хүчлийн (ATP) нийлэгждэг бөгөөд энэ хүчил нь бүх организмын эсийн митохондрид нийлэгждэг бөгөөд амин чухал үйл явцад шаардлагатай эрчим хүчний бүх нийтийн эх үүсвэр юм. эс болон бүх организмын.

Шинэ митохондри нь эсэд аль хэдийн байгаа митохондри хуваагдах замаар үүсдэг.

Пластидууд.

Пластидууд нь бүх ургамлын эсийн цитоплазмд байдаг. Амьтны эсэд пластид байдаггүй. Пластидын гурван үндсэн төрөл байдаг: ногоон - хлоропласт; улаан, улбар шар, шар - хромопласт; өнгөгүй - лейкопласт.

Хлоропласт.

Эдгээр органеллууд нь ургамлын навч болон бусад ногоон эрхтнүүдийн эс, түүнчлэн төрөл бүрийн замагт байдаг. Хлоропластуудын хэмжээ 4-6 микрон бөгөөд ихэнхдээ зууван хэлбэртэй байдаг. Өндөр ургамалд нэг эс нь ихэвчлэн хэдэн арван хлоропласт агуулдаг. Хлоропластын ногоон өнгө нь тэдгээрийн доторх хлорофилл пигментийн агууламжаас хамаардаг. Хлоропласт бол нарны гэрлийн энергийг ашиглан органик бус бодисоос (CO2 ба H2O) органик бодис (нүүрс ус) үүсэх фотосинтез явагддаг ургамлын эсийн үндсэн эрхтэн юм.

Хлоропластууд нь бүтцийн хувьд митохондритай төстэй. Хлоропласт нь цитоплазмаас гадна ба дотор гэсэн хоёр мембранаар тусгаарлагддаг. Гаднах мембран нь гөлгөр, атираа, цухуйлтгүй, харин дотоод мембран нь хлоропласт руу чиглэсэн олон атираат цухуйлт үүсгэдэг. Тиймээс хлоропласт дотор олон тооны мембранууд төвлөрч, тусгай бүтэц - грана үүсгэдэг. Тэд зоосон мөнгө шиг овоолсон байна.

Хлорофилл молекулууд нь гран мембранд байрладаг тул фотосинтез энд явагддаг. ATP нь мөн хлоропластуудад нийлэгждэг. Хлоропластын дотоод мембрануудын хооронд ДНХ ба РНХ байдаг. ба рибосомууд. Үүний үр дүнд хлоропласт, түүнчлэн митохондрид эдгээр органеллуудын үйл ажиллагаанд шаардлагатай уургийн нийлэгжилт явагддаг. Хлоропластууд хуваагдах замаар үрждэг.

Хромопластууд нь ургамлын янз бүрийн хэсгүүдийн эсийн цитоплазмд байдаг: цэцэг, жимс, иш, навч. Хромопласт байгаа нь цэцэг, жимс, намрын навчны титэмүүдийн шар, улбар шар, улаан өнгийг тайлбарладаг.

Лейкопласт.

Эдгээр нь ургамлын өнгөгүй хэсгүүдийн эсийн цитоплазмд, жишээлбэл, иш, үндэс, булцуунд байдаг. Лейкопластын хэлбэр нь олон янз байдаг.

Хлоропласт, хромопласт, лейкопластууд нь эсийг солилцох чадвартай. Тиймээс намрын улиралд жимс боловсорч гүйцсэн эсвэл навчны өнгө өөрчлөгдөхөд хлоропластууд хромопласт болж, лейкопластууд нь хлоропласт болж хувирдаг, жишээлбэл, төмсний булцуу ногоон өнгөтэй болдог.

Голги аппарат.

Мэдрэлийн эс гэх мэт олон амьтны эсүүдэд цөмийн эргэн тойронд байрлах цогц сүлжээний хэлбэрийг авдаг. Ургамал ба эгэл биетний эсэд Голги аппаратыг бие даасан хадуур эсвэл саваа хэлбэртэй биеээр төлөөлдөг. Энэ эрхтэний бүтэц нь янз бүрийн хэлбэрийн хэлбэрээс үл хамааран ургамал, амьтны организмын эсүүдэд ижил төстэй байдаг.

Голги аппаратад: мембранаар хязгаарлагдах хөндий, бүлгүүд (5-10); хөндийн төгсгөлд байрлах том жижиг бөмбөлгүүд. Эдгээр бүх элементүүд нь нэг цогцолборыг бүрдүүлдэг.

Голги аппарат нь олон чухал үүргийг гүйцэтгэдэг. Эсийн нийлэг үйл ажиллагааны бүтээгдэхүүн болох уураг, нүүрс ус, өөх тосыг эндоплазмын торлог бүрхэвчийн сувгаар дамжуулдаг. Эдгээр бүх бодисууд эхлээд хуримтлагдаж, дараа нь том, жижиг бөмбөлөг хэлбэрээр цитоплазмд орж, эсийг амьдралынхаа туршид ашигладаг, эсхүл түүнээс салгаж, биед хэрэглэдэг. Жишээлбэл, хөхтөн амьтдын нойр булчирхайн эсүүдэд хоол боловсруулах ферментүүд нийлэгждэг бөгөөд тэдгээр нь эрхтэний хөндийд хуримтлагддаг. Дараа нь ферментээр дүүрсэн бөмбөлөгүүд үүсдэг. Тэд эсээс нойр булчирхайн суваг руу ялгарч, тэндээс гэдэсний хөндий рүү урсдаг. Энэ эрхтэний өөр нэг чухал үүрэг бол түүний мембран дээр эсэд ашиглагддаг өөх тос, нүүрс усны (полисахарид) нийлэгжилт явагддаг бөгөөд мембраны нэг хэсэг юм. Гольджи аппаратын үйл ажиллагааны ачаар плазмын мембраны шинэчлэлт, өсөлт үүсдэг.

Лизосомууд.

Тэд жижиг дугуй хэлбэртэй биетэй. Лизосом бүр нь цитоплазмаас мембранаар тусгаарлагдсан байдаг. Лизосомын дотор уураг, өөх тос, нүүрс ус, нуклейн хүчлийг задалдаг ферментүүд байдаг.

Лизосомууд цитоплазмд нэвтэрсэн хүнсний хэсгүүдэд ойртож, түүнтэй нэгдэж, нэг хоол боловсруулах вакуоль үүсэх ба түүний дотор лизосомын ферментүүдээр хүрээлэгдсэн хүнсний хэсгүүд байдаг. Хоолны хэсгүүдийн задаргааны үр дүнд үүссэн бодисууд нь цитоплазмд орж, эсэд ашиглагддаг.

Шим тэжээлийг идэвхтэй шингээх чадварыг эзэмшдэг лизосомууд нь амин чухал үйл ажиллагааны явцад үхдэг эсийн хэсэг, бүхэл эс, эрхтнүүдийг зайлуулахад оролцдог. Шинэ лизосом үүсэх нь эсэд байнга тохиолддог. Лизосомд агуулагдах ферментүүд нь бусад уургийн нэгэн адил цитоплазм дахь рибосомууд дээр нийлэгждэг. Дараа нь эдгээр ферментүүд эндоплазмын торлог бүрхэвчээр дамжин Голги аппарат руу шилжиж, түүний хөндийд лизосом үүсдэг. Энэ хэлбэрээр лизосомууд цитоплазмд ордог.

Үүрэн холбооны төв.

Амьтны эсэд цөмийн ойролцоо эсийн төв гэж нэрлэгддэг органелл байдаг. Эсийн төвийн гол хэсэг нь нягтаршсан цитоплазмын жижиг хэсэгт байрладаг центриолууд гэсэн хоёр жижиг биеээс бүрдэнэ. Центриол бүр нь 1 мкм хүртэл урттай цилиндр хэлбэртэй байдаг. Центриолууд нь эсийн хуваагдалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг; тэдгээр нь хуваагдлын голыг бүрдүүлэхэд оролцдог.

Эсийн орцууд.

Эсийн найрлагад нүүрс ус, өөх тос, уураг орно. Эдгээр бүх бодисууд эсийн цитоплазмд янз бүрийн хэмжээ, хэлбэрийн дусал, үр тариа хэлбэрээр хуримтлагддаг. Тэдгээрийг үе үе эсэд нэгтгэж, бодисын солилцооны үйл явцад ашигладаг.

Гол.

Нэг ба олон эст амьтан, түүнчлэн ургамлын эс бүр цөмтэй байдаг. Цөмийн хэлбэр, хэмжээ нь эсийн хэлбэр, хэмжээнээс хамаарна. Ихэнх эсүүд нэг цөмтэй байдаг ба ийм эсийг мононуклеар гэж нэрлэдэг. Мөн хоёр, гурав, хэдэн арван, бүр хэдэн зуун цөмтэй эсүүд байдаг. Эдгээр нь олон цөмт эсүүд юм.

Цөмийн шүүс нь хагас шингэн бодис юм, энэ нь цөмийн бүрхүүлийн доор байрлах ба цөмийн дотоод орчныг илэрхийлдэг.

Эс нь бүх амьд биетийн үндсэн үндсэн нэгж тул амьд организмын бүх шинж чанарыг агуулсан байдаг: өндөр эмх цэгцтэй бүтэцтэй, гаднаас энерги хүлээн авч, ажил гүйцэтгэх, эмх цэгц, бодисын солилцоог хангах, цочролд идэвхтэй хариу үйлдэл үзүүлэх, өсөлт, хөгжил, нөхөн үржихүй, үр удамд биологийн мэдээллийг хуулбарлах, дамжуулах, нөхөн сэргээх (гэмтсэн бүтцийг сэргээх), хүрээлэн буй орчинд дасан зохицох.

Германы эрдэмтэн Т.Шванн 19-р зууны дунд үед эсийн онолыг бий болгосон бөгөөд түүний үндсэн заалтууд нь бүх эд, эрхтнүүд эсээс бүрддэг; ургамал, амьтны эсүүд хоорондоо үндсэндээ төстэй, бүгд ижил төстэй байдлаар үүсдэг; Организмын үйл ажиллагаа нь бие даасан эсийн амин чухал үйл ажиллагааны нийлбэр юм. Германы агуу эрдэмтэн Р.Вирхов эсийн онолын цаашдын хөгжил, ерөнхийдөө эсийн тухай сургаалд ихээхэн нөлөө үзүүлсэн. Тэрээр олон тооны ялгаатай баримтуудыг нэгтгээд зогсохгүй эсүүд нь байнгын бүтэц бөгөөд зөвхөн нөхөн үржихүйн замаар үүсдэг гэдгийг баттай харуулсан.

Эсийн онол нь орчин үеийн тайлбартаа дараахь үндсэн заалтуудыг агуулдаг: эс бол амьд биетийн бүх нийтийн анхан шатны нэгж юм; бүх организмын эсүүд бүтэц, үйл ажиллагаа, химийн найрлагадаа үндсэндээ ижил төстэй байдаг; эсүүд зөвхөн анхны эсийг хуваах замаар үрждэг; олон эсийн организмууд нь салшгүй системийг бүрдүүлдэг цогц эсийн нэгдэл юм.

Орчин үеийн судалгааны аргуудын ачаар үүнийг илрүүлсэн үндсэн хоёр төрлийн эсийн: илүү нарийн зохион байгуулалттай, өндөр ялгаатай эукариот эсүүд (ургамал, амьтан ба зарим эгэл биетэн, замаг, мөөгөнцөр, хаг) ба нарийн төвөгтэй бус зохион байгуулалттай прокариот эсүүд (цэнхэр ногоон замаг, актиномицет, бактери, спирохета, микоплазм, риккетси, хламиди).

Прокариот эсээс ялгаатай нь эукариот эс нь давхар цөмийн мембранаар хязгаарлагдах цөмтэй, олон тооны мембраны органеллуудтай байдаг.

АНХААР!

Эс нь амьд организмын өсөлт, хөгжил, бодисын солилцоо, энергийг гүйцэтгэх, генетикийн мэдээллийг хадгалах, боловсруулах, хэрэгжүүлэх үндсэн бүтэц, үйл ажиллагааны нэгж юм. Морфологийн үүднээс авч үзвэл эс нь плазмын мембран (плазмолемма) -аар гадаад орчноос тусгаарлагдсан, цөм, цитоплазмаас бүрдэх, дотор нь органелл, нэгдэл (мөхлөг) байрладаг биополимеруудын цогц систем юм.

Ямар төрлийн эсүүд байдаг вэ?

Эсүүд нь хэлбэр, бүтэц, химийн найрлага, бодисын солилцооны шинж чанараараа олон янз байдаг.

Бүх эсүүд ижил төстэй, өөрөөр хэлбэл. үндсэн чиг үүргийн гүйцэтгэлээс хамаардаг хэд хэдэн нийтлэг бүтцийн шинж чанартай байдаг. Эсүүд нь бүтэц, бодисын солилцоо (бодисын солилцоо), химийн найрлагын нэгдлээр тодорхойлогддог.

Үүний зэрэгцээ өөр өөр эсүүд нь тодорхой бүтэцтэй байдаг. Энэ нь тэдний тусгай функцийг гүйцэтгэдэгтэй холбоотой юм.

Эсийн бүтэц

Хэт микроскопийн эсийн бүтэц:

1 - цитолемма (плазмын мембран); 2 - пиноцитозын цэврүү; 3 - центросом, эсийн төв (цитоцентр); 4 - гиалоплазм; 5 - эндоплазмын торлог бүрхэвч: a - мөхлөгт торлог бүрхэвч; б - рибосом; 6 - перинуклеар орон зайг эндоплазмын торлог бүрхэвчийн хөндийтэй холбох; 7 - цөм; 8 - цөмийн нүх; 9 - мөхлөг бус (гөлгөр) эндоплазмын тор; 10 - цөм; 11 - дотоод торлог аппарат (Голги цогцолбор); 12 - шүүрлийн вакуолууд; 13 - митохондри; 14 - липосом; 15 - фагоцитозын дараалсан гурван үе шат; 16 - эсийн мембраныг (цитолемма) эндоплазмын торлог бүрхэвчтэй холбох.

Эсийн химийн найрлага

Эс нь 100 гаруй химийн элемент агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн дөрөв нь нийт массын 98% -ийг эзэлдэг бөгөөд эдгээр нь хүчилтөрөгч (65-75%), нүүрстөрөгч (15-18%), устөрөгч (8-10%), азот юм. (1 .5–3.0%). Үлдсэн элементүүдийг гурван бүлэгт хуваадаг: макроэлементүүд - тэдний биед агуулагдах агууламж 0.01% -иас хэтэрсэн; микроэлементүүд (0.00001-0.01%) ба хэт микроэлементүүд (0.00001-ээс бага).

Макроэлементүүдэд хүхэр, фосфор, хлор, кали, натри, магни, кальци орно.

Микроэлементүүдэд төмөр, цайр, зэс, иод, фтор, хөнгөн цагаан, зэс, манган, кобальт гэх мэт орно.

Хэт микроэлементүүдэд селен, ванади, цахиур, никель, лити, мөнгө гэх мэт орно. Маш бага агууламжтай хэдий ч микроэлементүүд болон хэт микроэлементүүд нь маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэд бодисын солилцоонд голчлон нөлөөлдөг. Тэдгээргүйгээр эс тус бүрийн хэвийн үйл ажиллагаа, организм бүхэлдээ боломжгүй юм.

Эс нь органик бус болон органик бодисуудаас бүрддэг. Органик бус бодисуудын дотроос хамгийн их ус агуулагддаг. Эсийн усны харьцангуй хэмжээ 70-80% байна. Ус бол бүх нийтийн уусгагч бөгөөд түүний дотор эсийн бүх биохимийн урвал явагддаг. Усны оролцоотойгоор терморегуляцийг гүйцэтгэдэг. Усанд уусдаг бодисыг (давс, суурь, хүчил, уураг, нүүрс ус, спирт гэх мэт) гидрофиль гэж нэрлэдэг. Гидрофобик бодисууд (өөх тос, өөх тостой төстэй бодисууд) усанд уусдаггүй. Бусад органик бус бодисууд (давс, хүчил, суурь, эерэг ба сөрөг ионууд) 1.0-1.5% -ийг эзэлдэг.

Органик бодисуудаас уураг (10-20%), өөх тос буюу липид (1-5%), нүүрс ус (0.2-2.0%), нуклейн хүчил (1-2%) зонхилж байна. Бага молекул жинтэй бодисын агууламж 0.5% -иас ихгүй байна.

Уургийн молекул нь олон тооны давтагдах мономеруудаас бүрддэг полимер юм. Амин хүчлийн уургийн мономерууд (тэдгээрийн 20 нь) бие биетэйгээ пептидийн холбоогоор холбогдож, полипептидийн гинж (уургийн анхдагч бүтэц) үүсгэдэг. Энэ нь спираль хэлбэртэй болж, эргээд уургийн хоёрдогч бүтцийг үүсгэдэг. Полипептидийн гинжин хэлхээний орон зайн тодорхой чиглэлээс шалтгаалан уургийн гуравдагч бүтэц үүсдэг бөгөөд энэ нь уургийн молекулын өвөрмөц байдал, биологийн идэвхийг тодорхойлдог. Хэд хэдэн гуравдагч бүтэц бие биетэйгээ нийлж дөрөвдөгч бүтцийг үүсгэдэг.

Уургууд нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ферментүүд - эсийн химийн урвалын хурдыг хэдэн зуун мянган сая дахин нэмэгдүүлдэг биологийн катализаторууд нь уураг юм. Уургууд нь бүх эсийн бүтцийн нэг хэсэг болох хуванцар (барилгын) функцийг гүйцэтгэдэг. Эсийн хөдөлгөөнийг мөн уургууд гүйцэтгэдэг. Тэд эс рүү, эсээс гадагш, эс дотор бодисыг зөөвөрлөж өгдөг. Уургийн (эсрэгбие) хамгаалалтын функц чухал юм. Уураг нь эрчим хүчний эх үүсвэрийн нэг юм.Нүүрс усыг моносахарид ба полисахарид гэж хуваадаг. Сүүлийнх нь амин хүчлүүдтэй адил мономерууд болох моносахаридуудаас бүрддэг. Эсийн моносахаридын дотроос хамгийн чухал нь глюкоз, фруктоз (нүүрстөрөгчийн зургаан атом агуулдаг) ба пентоз (нүүрстөрөгчийн таван атом) юм. Пентозууд нь нуклейн хүчлийн нэг хэсэг юм. Моносахаридууд нь усанд маш сайн уусдаг. Полисахарид нь усанд муу уусдаг (амьтны эсэд гликоген, ургамлын эсэд цардуул, целлюлоз) Нүүрс ус нь эрчим хүчний эх үүсвэр бөгөөд уураг (гликопротейн), өөх тос (гликолипид)-тэй нийлсэн нийлмэл нүүрс ус нь эсийн гадаргуу, эс үүсэхэд оролцдог. харилцан үйлчлэл.

Липидүүд нь өөх тос, өөх тостой төстэй бодисуудыг агуулдаг. Өөх тосны молекулууд нь глицерин болон өөх тосны хүчлүүдээс бүрддэг. Өөх тостой төстэй бодисууд нь холестерин, зарим дааврууд, лецитин юм. Эсийн мембраны үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг болох липидүүд нь барилгын функцийг гүйцэтгэдэг. Липидүүд нь эрчим хүчний хамгийн чухал эх үүсвэр юм. Тиймээс, хэрэв 1 г уураг эсвэл нүүрс усыг бүрэн исэлдүүлснээр 17.6 кЖ энерги ялгардаг бол 1 г өөх тосыг бүрэн исэлдүүлснээр 38.9 кЖ болно. Липидүүд нь терморегуляци хийж, эрхтнүүдийг (өөхний капсул) хамгаалдаг.

ДНХ ба РНХ

Нуклейн хүчлүүд нь нуклеотидын мономеруудаас үүссэн полимер молекулууд юм. Нуклеотид нь пурин эсвэл пиримидины суурь, элсэн чихэр (пентоз) болон фосфорын хүчлийн үлдэгдэлээс бүрдэнэ. Бүх эсүүдэд нуклейн хүчил нь суурь ба сахарын найрлагаараа ялгаатай дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ) ба рибонуклеины хүчил (РНХ) гэсэн хоёр төрлийн нуклейн хүчил байдаг.

Нуклейн хүчлүүдийн орон зайн бүтэц:

(Б. Альбертс нар, өөрчлөлтийн дагуу) I - РНХ; II - ДНХ; тууз - элсэн чихэр фосфатын нуруу; A, C, G, T, U нь азотын суурь бөгөөд тэдгээрийн хоорондох тор нь устөрөгчийн холбоо юм.

ДНХ молекул

ДНХ молекул нь давхар мушгиа хэлбэрээр бие биенээ тойрон мушгисан хоёр полинуклеотидын гинжээс бүрдэнэ. Хоёр гинжин хэлхээний азотын суурь нь бие биетэйгээ нэмэлт устөрөгчийн холбоогоор холбогддог. Аденин нь зөвхөн тиминтэй, цитозин нь гуанинтай (A - T, G - C) нийлдэг. ДНХ нь эсийн нийлэгжүүлсэн уургийн өвөрмөц байдлыг, өөрөөр хэлбэл полипептидийн гинжин хэлхээнд амин хүчлүүдийн дарааллыг тодорхойлдог генетикийн мэдээллийг агуулдаг. ДНХ нь эсийн бүх шинж чанарыг удамшлын замаар дамжуулдаг. ДНХ нь цөм ба митохондрид байдаг.

РНХ молекул

РНХ молекул нь нэг полинуклеотидын гинжээр үүсгэгддэг. Эсэд гурван төрлийн РНХ байдаг. ДНХ-ийн нуклеотидын дарааллын талаарх мэдээллийг рибосом руу шилжүүлдэг мэдээллийн буюу мессенжер РНХ тРНХ (англи хэлнээс - "зуучлагч") (доороос үзнэ үү). Амин хүчлийг рибосом руу зөөдөг РНХ (tRNA) шилжүүлэх. Рибосом үүсэхэд оролцдог рибосомын РНХ (rRNA). РНХ нь цөм, рибосом, цитоплазм, митохондри, хлоропласт зэрэгт байдаг.

Нуклейн хүчлүүдийн найрлага:

Олон эст ба нэг эст амьтан, ургамлын эсүүд нь зарчмын хувьд ижил төстэй бүтэцтэй байдаг. Эсийн бүтцийн нарийн ширийн ялгаа нь тэдгээрийн функциональ мэргэшилтэй холбоотой байдаг.

Бүх эсийн гол элементүүд нь цөм ба цитоплазм юм. Цөм нь эсийн хуваагдал буюу мөчлөгийн янз бүрийн үе шатанд өөрчлөгддөг нарийн төвөгтэй бүтэцтэй. Хувадаггүй эсийн цөм нь түүний нийт эзэлхүүний 10-20 орчим хувийг эзэлдэг. Энэ нь кариоплазм (нуклеоплазм), нэг буюу хэд хэдэн цөм (цөм) ба цөмийн мембранаас бүрдэнэ. Кариоплазм нь хромосом үүсгэдэг хроматины хэлхээтэй цөмийн шүүс буюу кариолимф юм.

Эсийн үндсэн шинж чанарууд:

• бодисын солилцоо
• мэдрэмж
• нөхөн үржихүйн чадвар

Эс нь биеийн дотоод орчинд амьдардаг - цус, лимф, эдийн шингэн. Эсийн доторх гол процессууд нь исэлдэлт ба гликолиз - хүчилтөрөгчгүйгээр нүүрс ус задрах явдал юм. Эсийн нэвчилт нь сонгомол байдаг. Энэ нь давсны өндөр эсвэл бага концентраци, фаго- ба пиноцитозын урвалаар тодорхойлогддог. Нууц нь гэмтэхээс хамгаалж, эс хоорондын бодис үүсэхэд оролцдог салстай төстэй бодисууд (муцин ба салст бүрхэвч) эсүүд үүсч, ялгардаг.

Эсийн хөдөлгөөний төрлүүд:

1. амебоид (псевдопод) - лейкоцит ба макрофаг.
2. гулсах - фибробластууд
3. тугны төрөл - spermatozoa (cliia болон flagella)

Эсийн хуваагдал:

1. шууд бус (митоз, кариокинез, мейоз)
2. шууд (амитоз)

Митозын үед цөмийн бодис нь охин эсийн хооронд жигд тархдаг, учир нь Цөмийн хроматин нь хромосомуудад төвлөрч, хоёр хроматид болж хуваагдан охин эсүүд болж хуваагддаг.

Амьд эсийн бүтэц

Хромосомууд

Цөмийн заавал байх ёстой элементүүд нь тодорхой химийн болон морфологийн бүтэцтэй хромосомууд юм. Тэд эсийн доторх бодисын солилцоонд идэвхтэй оролцдог бөгөөд шинж чанарыг нэг үеэс нөгөөд шилжүүлэхтэй шууд холбоотой байдаг. Гэсэн хэдий ч удамшлыг бүхэлд нь нэг систем болгон эсээр хангадаг ч цөмийн бүтэц, тухайлбал хромосомууд үүнд онцгой байр суурь эзэлдэг гэдгийг санах нь зүйтэй. Хромосомууд нь эсийн органеллуудаас ялгаатай нь тогтмол чанарын болон тоон найрлагаар тодорхойлогддог өвөрмөц бүтэц юм. Тэд бие биенээ орлож чадахгүй. Эсийн хромосомын нэмэлт тэнцвэргүй байдал нь эцсийн эцэст түүний үхэлд хүргэдэг.

Цитоплазм

Эсийн цитоплазм нь маш нарийн бүтэцтэй байдаг. Нимгэн огтлолын техник, электрон микроскопийг нэвтрүүлснээр үндсэн цитоплазмын нарийн бүтцийг харах боломжтой болсон. Сүүлийнх нь хавтан ба гуурсан хоолой хэлбэртэй зэрэгцээ нийлмэл байгууламжуудаас бүрдэх бөгөөд тэдгээрийн гадаргуу дээр 100-120 Å диаметртэй жижиг мөхлөгүүд байдаг нь тогтоогдсон. Эдгээр формацуудыг эндоплазмын цогцолбор гэж нэрлэдэг. Энэхүү цогцолбор нь янз бүрийн ялгаатай органеллуудыг агуулдаг: митохондри, рибосом, Гольджи аппарат, доод амьтан, ургамлын эсүүдэд - центросом, амьтдад - лизосом, ургамалд - пластидууд. Нэмж дурдахад цитоплазм нь эсийн бодисын солилцоонд оролцдог олон тооны орцуудыг илрүүлдэг: цардуул, өөхний дусал, мочевин талстууд гэх мэт.

Мембран

Эс нь плазмын мембранаар хүрээлэгдсэн байдаг (Латин "мембран" - арьс, хальс). Түүний үйл ажиллагаа нь маш олон янз байдаг боловч гол нь хамгаалалтын шинж чанартай байдаг: эсийн дотоод агуулгыг гадны орчны нөлөөллөөс хамгаалдаг. Мембраны гадаргуу дээрх янз бүрийн ургалт, атираагийн ачаар эсүүд бие биетэйгээ нягт холбоотой байдаг. Мембран нь тусгай уурагаар нэвчдэг бөгөөд эсэд шаардлагатай эсвэл эсээс зайлуулах шаардлагатай зарим бодисууд шилжинэ. Тиймээс метаболизм нь мембранаар дамждаг. Түүнээс гадна хамгийн чухал зүйл бол бодисууд нь мембранаар сонгомол байдлаар дамждаг бөгөөд үүний үр дүнд шаардлагатай бодисууд нь эсэд хадгалагддаг.

Ургамлын хувьд плазмын мембран нь целлюлоз (эслэг) -ээс бүрдсэн өтгөн мембранаар бүрхэгдсэн байдаг. Бүрхүүл нь хамгаалалтын болон туслах үүргийг гүйцэтгэдэг. Энэ нь эсийн гаднах хүрээ болж, тодорхой хэлбэр, хэмжээг өгч, хэт их хавагнахаас сэргийлдэг.

Гол

Эсийн төвд байрлах ба хоёр давхаргат мембранаар тусгаарлагдсан. Энэ нь бөмбөрцөг эсвэл сунасан хэлбэртэй байдаг. Бүрхүүл - кариолемма нь цөм ба цитоплазмын хооронд бодис солилцоход шаардлагатай нүх сүвтэй байдаг. Цөмийн агууламж нь шингэн - кариоплазм, өтгөн биетүүд - nucleoli агуулдаг. Тэд мөхлөг - рибосомыг ялгаруулдаг. Цөмийн дийлэнх хэсгийг цөмийн уураг - нуклеопротейн, цөмд - рибонуклеопротейн, кариоплазмд - дезоксирибонуклеопротейн эзэлдэг. Эс нь мозайк бүтэцтэй уураг, липидийн молекулуудаас бүрдэх эсийн мембранаар бүрхэгдсэн байдаг. Мембран нь эс ба эс хоорондын шингэний хоорондох бодисын солилцоог хангадаг.

EPS

Энэ бол уургийн нийлэгжилтийг хангадаг рибосомууд ханан дээр байрладаг хоолой ба хөндийн систем юм. Рибосомууд цитоплазмд чөлөөтэй байрлаж болно. Хоёр төрлийн EPS байдаг - барзгар ба гөлгөр: барзгар EPS (эсвэл мөхлөгт) дээр уургийн нийлэгжилтийг гүйцэтгэдэг олон рибосомууд байдаг. Рибосомууд нь мембраныг бүдүүлэг байдлаар өгдөг. Гөлгөр ER мембран нь гадаргуу дээрээ рибосом агуулдаггүй бөгөөд нүүрс ус, липидийн нийлэгжилт, задралд зориулсан ферментүүдийг агуулдаг. Гөлгөр EPS нь нимгэн хоолой, савны систем шиг харагддаг.

Рибосомууд

15-20 мм-ийн диаметртэй жижиг биетэй. Тэд уургийн молекулуудыг нэгтгэж, амин хүчлээс угсардаг.

Митохондри

Эдгээр нь давхар мембрантай органеллууд бөгөөд дотоод мембран нь проекцтой байдаг - Криста. Хөндий агууламж нь матриц юм. Митохондри нь олон тооны липопротейн, фермент агуулдаг. Эдгээр нь эсийн энергийн станцууд юм.

Пластидууд (зөвхөн ургамлын эсийн шинж чанар!)

Тэдний эс дэх агууламж нь ургамлын организмын гол шинж чанар юм. Лейкопласт, хромопласт, хлоропласт гэсэн гурван үндсэн төрлийн пластид байдаг. Тэд өөр өөр өнгөтэй байдаг. Өнгөгүй лейкопластууд нь ургамлын өнгөгүй хэсгүүдийн эсийн цитоплазмд байдаг: иш, үндэс, булцуу. Жишээлбэл, цардуулын үр тариа хуримтлагддаг төмсний булцуунд олон байдаг. Хромопластууд нь цэцэг, жимс, иш, навчны цитоплазмд байдаг. Хромопластууд нь ургамлыг шар, улаан, улбар шар өнгөтэй болгодог. Ногоон хлоропласт нь ургамлын навч, иш болон бусад хэсгүүдийн эс, түүнчлэн төрөл бүрийн замагт байдаг. Хлоропласт нь 4-6 микрон хэмжээтэй, ихэвчлэн зууван хэлбэртэй байдаг. Өндөр ургамалд нэг эс хэдэн арван хлоропласт агуулдаг.

Ногоон хлоропласт нь хромопласт болж хувирах чадвартай тул намрын улиралд навч шар болж, ногоон улаан лооль боловсорч гүйцсэн үед улаан болж хувирдаг. Лейкопластууд нь хлоропласт болж хувирдаг (гэрэлд төмсний булцууг ногооруулах). Тиймээс хлоропласт, хромопласт, лейкопластууд харилцан шилжих чадвартай байдаг.

Хлоропластуудын гол үүрэг бол фотосинтез, i.e. Хлоропластуудад гэрэлд нарны энергийг ATP молекулын энерги болгон хувиргасны улмаас органик бус бодисуудаас органик бодисууд нийлэгждэг. Дээд ургамлын хлоропласт нь 5-10 микрон хэмжээтэй бөгөөд хоёр гүдгэр линзтэй төстэй хэлбэртэй байдаг. Хлоропласт бүр нь сонгомол нэвчилттэй давхар мембранаар хүрээлэгдсэн байдаг. Гаднах нь гөлгөр мембран, дотор тал нь атираат бүтэцтэй. Хлоропластын үндсэн бүтцийн нэгж нь фотосинтезийн үйл явцад тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг хавтгай давхар мембрантай thylakoid уут юм. Тилакоид мембран нь электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээнд оролцдог митохондрийн уурагтай төстэй уураг агуулдаг. Тилакоидууд нь грана гэж нэрлэгддэг зоос (10-150) овоолготой төстэй овоонд байрладаг. Грана нь нарийн төвөгтэй бүтэцтэй: хлорофилл нь уургийн давхаргаар хүрээлэгдсэн төвд байрладаг; дараа нь липоидын давхарга, дахин уураг, хлорофилл байдаг.

Голги цогцолбор

Энэ бол цитоплазмаас мембранаар тусгаарлагдсан хөндийн систем бөгөөд өөр өөр хэлбэртэй байж болно. Тэдэнд уураг, өөх тос, нүүрс усны хуримтлал үүсдэг. Мембран дээр өөх тос, нүүрс усны нийлэгжилтийг явуулдаг. Лизосом үүсгэдэг.

Голжийн аппаратын үндсэн бүтцийн элемент нь хавтгайрсан цистерн, том, жижиг цэврүүтсэн багцуудыг үүсгэдэг мембран юм. Голги аппаратын цистернүүд нь эндоплазмын торлогийн сувгуудтай холбогддог. Эндоплазмын торлог бүрхэвч дээр үүссэн уураг, полисахарид, өөх тос нь Гольджи аппарат руу шилжиж, түүний бүтцэд хуримтлагдаж, ялгарах эсвэл эсийн дотор хэрэглэхэд бэлэн бодис хэлбэрээр "савласан" байдаг. амьдрал. Голги аппаратад лизосомууд үүсдэг. Үүнээс гадна цитоплазмын мембраны өсөлтөд оролцдог, жишээлбэл, эсийн хуваагдлын үед.

Лизосомууд

Цитоплазмаас нэг мембранаар тусгаарлагдсан биетүүд. Тэдэнд агуулагдах ферментүүд нь нарийн төвөгтэй молекулуудын задралыг хурдасгадаг: уураг нь амин хүчил, нийлмэл нүүрс ус нь энгийн, липидүүд нь глицерол, өөх тосны хүчлүүд болж, эсийн үхсэн хэсэг болон бүхэл эсийг устгадаг. Лизосом нь уураг, нуклейн хүчил, полисахарид, өөх тос болон бусад бодисыг задлах чадвартай 30 гаруй төрлийн ферментийг (химийн урвалын хурдыг хэдэн арван, хэдэн зуун мянган удаа нэмэгдүүлдэг уургийн бодис) агуулдаг. Ферментийн тусламжтайгаар бодисын задралыг лизис гэж нэрлэдэг тул органелл гэж нэрлэдэг. Лизосомууд нь Гольджи цогцолборын бүтцээс эсвэл эндоплазмын торлог бүрхэвчээс үүсдэг. Лизосомын үндсэн үүргүүдийн нэг бол эсийн доторх шим тэжээлийг боловсруулахад оролцох явдал юм. Нэмж дурдахад лизосомууд нь нас барах, үр хөврөлийн хөгжил болон бусад хэд хэдэн тохиолдолд эсийн бүтцийг устгаж чаддаг.

Вакуоль

Эдгээр нь эсийн шүүсээр дүүрсэн цитоплазм дахь хөндий, нөөц шим тэжээл, хортой бодис хуримтлагдах газар юм; Тэд эсийн доторх усны хэмжээг зохицуулдаг.

Эсийн төв

Энэ нь цитоплазмын нягтруулсан хэсэг болох центриол ба центросфер гэсэн хоёр жижиг биеээс бүрдэнэ. Эсийн хуваагдалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг

Эсийн хөдөлгөөний эрхтэнүүд

1. Амьтан, ургамлын хувьд ижил бүтэцтэй эсийн үржлийн хэсэг болох флагелла ба цилиа
2. Миофибриллууд нь 1 см-ээс дээш урттай, 1 микрон диаметртэй, булчингийн ширхэгийн дагуу багцалсан нимгэн утаснууд юм.
3. Псевдоподиа (хөдөлгөөний функцийг гүйцэтгэдэг; тэдгээрийн улмаас булчингийн агшилт үүсдэг)

Ургамал ба амьтны эсийн ижил төстэй байдал

Ургамал, амьтны эсийн ижил төстэй шинж чанарууд нь дараахь зүйлийг агуулдаг.

1. Бүтцийн системийн ижил төстэй бүтэц, i.e. цөм ба цитоплазм байгаа эсэх.
2. Бодис ба энергийн солилцооны үйл явц нь зарчмын хувьд ижил төстэй байдаг.
3. Амьтны болон ургамлын эсүүд нь мембран бүтэцтэй байдаг.
4. Эсийн химийн найрлага нь маш төстэй юм.
5. Ургамал, амьтны эсүүд ижил төстэй эсийн хуваагдлын процессыг явуулдаг.
6. Ургамлын болон амьтны эсүүд удамшлын кодыг дамжуулах ижил зарчимтай байдаг.

Ургамал ба амьтны эсийн хоорондох мэдэгдэхүйц ялгаа

Ургамал, амьтны эсийн бүтэц, амьдралын үйл ажиллагааны ерөнхий шинж чанараас гадна тэдгээр нь тус бүрийн өвөрмөц онцлог шинж чанартай байдаг.

Тиймээс ургамал, амьтны эсүүд нь зарим чухал элементүүд, зарим амин чухал үйл явцын агуулгаараа бие биетэйгээ төстэй бөгөөд бүтэц, бодисын солилцооны үйл явцын хувьд мэдэгдэхүйц ялгаатай байдаг гэж бид хэлж чадна.

Мэдлэгийн санд сайн ажлаа илгээх нь энгийн зүйл юм. Доорх маягтыг ашиглана уу

Мэдлэгийн баазыг суралцаж, ажилдаа ашигладаг оюутнууд, аспирантууд, залуу эрдэмтэд танд маш их талархах болно.

http://www.allbest.ru/ сайтад нийтлэгдсэн.

Төлөвлөгөө

1. Эс, түүний бүтэц, үүрэг

2. Эсийн амьдрал дахь ус

3. Эс дэх бодисын солилцоо, энерги

4. Эсийн тэжээл. Фотосинтез ба химосинтез

5. Генетик код. Эс дэх уургийн нийлэгжилт

6. Эс болон биед транскрипц, орчуулгын зохицуулалт

Ном зүй

1. Эс, түүний бүтэц, үүрэг

Эсүүд нь эс хоорондын бодист байрладаг бөгөөд тэдгээрийн механик хүч чадал, тэжээл, амьсгалыг хангадаг. Аливаа эсийн үндсэн хэсгүүд нь цитоплазм ба цөм юм.

Эс нь хэд хэдэн молекулын давхаргаас бүрдэх мембранаар бүрхэгдсэн бөгөөд бодисын сонгомол нэвчилтийг хангадаг. Цитоплазм нь хамгийн жижиг бүтэц болох органеллуудыг агуулдаг. Эсийн органеллд: эндоплазмын торлог бүрхэвч, рибосом, митохондри, лизосом, Гольджи цогцолбор, эсийн төв орно.

Эс нь: гадаргуугийн аппарат, цитоплазм, цөмөөс бүрдэнэ.

Амьтны эсийн бүтэц

Гаднах эсвэл плазмын мембран- эсийн агуулгыг хүрээлэн буй орчноос (бусад эсүүд, эс хоорондын бодис) тусгаарлаж, липид ба уургийн молекулуудаас бүрдэх, эс хоорондын холбоо, бодисыг эс рүү зөөвөрлөх (пиноцитоз, фагоцитоз) болон эсээс гадагшлах үйл ажиллагааг хангадаг.

Цитоплазм- эсийн дотоод хагас шингэн орчин бөгөөд үүнд байрлах цөм ба органеллуудын хоорондын холбоог хангадаг. Амьдралын үндсэн үйл явц нь цитоплазмд явагддаг.

Эсийн органеллууд:

1) эндоплазмын тор (ER)- салаалсан хоолойн систем, уураг, липид, нүүрс усны нийлэгжилт, бодисын тээвэрлэлт, эсэд оролцдог;

2) рибосомууд- rRNA агуулсан биеүүд нь ER болон цитоплазмд байрладаг бөгөөд уургийн нийлэгжилтэнд оролцдог. EPS ба рибосомууд нь уургийн нийлэгжилт, тээвэрлэлтийн нэг аппарат юм;

3) митохондри- цитоплазмаас хоёр мембранаар тусгаарлагдсан эсийн "цахилгаан станцууд". Дотор тал нь криста (атираа) үүсгэдэг бөгөөд түүний гадаргууг нэмэгдүүлдэг. Кристал дээрх ферментүүд нь органик бодисын исэлдэлт, эрчим хүчээр баялаг ATP молекулуудын нийлэгжилтийг хурдасгадаг;

4) Голги цогцолбор- цитоплазмаас мембранаар тусгаарлагдсан, уураг, өөх тос, нүүрс усаар дүүрсэн, амин чухал үйл явцад ашиглагддаг эсвэл эсээс зайлуулдаг бүлэг хөндий юм. Цогцолборын мембран нь өөх тос, нүүрс усны нийлэгжилтийг гүйцэтгэдэг;

5) лизосомууд- ферментээр дүүрсэн бие нь уургийг амин хүчил, липидийг глицерин, өөхний хүчил, полисахаридыг моносахарид болгон задлах процессыг хурдасгадаг. Лизосомд эсийн үхсэн хэсгүүд, бүхэл эсүүд устдаг.

Эсийн орцууд- нөөц шим тэжээлийн хуримтлал: уураг, өөх тос, нүүрс ус.

Гол- эсийн хамгийн чухал хэсэг.

Энэ нь нүхтэй хоёр мембрантай бүрхүүлээр бүрхэгдсэн бөгөөд түүгээр зарим бодисууд цөмд нэвтэрч, зарим нь цитоплазм руу ордог.

Хромосомууд нь цөмийн үндсэн бүтэц, организмын шинж чанарын талаархи удамшлын мэдээллийг тээвэрлэгч юм. Энэ нь эх эсээс охин эсэд, үр хөврөлийн хамт охин организмд хуваагдах үед дамждаг.

Цөм нь ДНХ, мРНХ, рРНХ нийлэгждэг газар юм.

Эсийн химийн найрлага

Эс бол дэлхий дээрх амьдралын үндсэн нэгж юм. Энэ нь амьд организмын бүх шинж чанартай байдаг: ургах, үржих, хүрээлэн буй орчинтой бодис, энерги солилцох, гадны өдөөлтөд хариу үйлдэл үзүүлэх. Биологийн хувьслын эхлэл нь дэлхий дээр эсийн амьдралын хэлбэрүүд гарч ирсэнтэй холбоотой юм. Нэг эсийн организмууд нь бие биенээсээ тусдаа байдаг эсүүд юм. Бүх олон эсийн организмууд - амьтан, ургамлын бие нь нарийн төвөгтэй организмыг бүрдүүлдэг олон тооны эсүүдээс бүрддэг. Эс нь салшгүй амьд систем - тусдаа организм эсвэл түүний зөвхөн нэг хэсгийг бүрдүүлдэг эсэхээс үл хамааран бүх эсэд нийтлэг шинж чанар, шинж чанартай байдаг.

Амьгүй байгальд ч байдаг Менделеевийн үелэх системийн 60 орчим элемент эсээс олдсон. Энэ бол амьд ба амьгүй байгалийн нийтлэг байдлын нэг баталгаа юм. Амьд организмд хамгийн их байдаг нь устөрөгч, хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, азот бөгөөд эдгээр нь эсийн массын 98 орчим хувийг бүрдүүлдэг. Энэ нь устөрөгч, хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, азотын өвөрмөц химийн шинж чанартай холбоотой бөгөөд үүний үр дүнд тэдгээр нь биологийн функцийг гүйцэтгэдэг молекулууд үүсэхэд хамгийн тохиромжтой болсон юм. Эдгээр дөрвөн элемент нь хоёр атомд хамаарах электронуудыг хослуулан маш хүчтэй ковалент холбоо үүсгэх чадвартай. Ковалентаар холбогдсон нүүрстөрөгчийн атомууд нь тоо томшгүй олон янзын органик молекулуудын хүрээг бүрдүүлж чаддаг. Нүүрстөрөгчийн атомууд хүчилтөрөгч, устөрөгч, азот, хүхэртэй амархан ковалент холбоо үүсгэдэг тул органик молекулууд нь онцгой нарийн төвөгтэй байдал, бүтцийн олон янз байдлыг бий болгодог.

Дөрвөн үндсэн элементээс гадна эсэд мэдэгдэхүйц хэмжээгээр (нэг хувийн 10 ба 100 хувь) төмөр, кали, натри, кальци, магни, хлор, фосфор, хүхэр агуулагддаг. Бусад бүх элементүүд (цайр, зэс, иод, фтор, кобальт, манган гэх мэт) нь эсэд маш бага хэмжээгээр агуулагддаг тул тэдгээрийг микроэлемент гэж нэрлэдэг.

Химийн элементүүд нь органик бус болон органик нэгдлүүдийн нэг хэсэг юм. Органик бус нэгдлүүд нь ус, эрдэс давс, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, хүчил, суурь зэрэг орно. Органик нэгдлүүд нь уураг, нуклейн хүчил, нүүрс ус, өөх тос (липид) ба липоид юм. Хүчилтөрөгч, устөрөгч, нүүрстөрөгч, азотоос гадна бусад элементүүдийг агуулж болно. Зарим уураг нь хүхэр агуулдаг. Фосфор нь нуклейн хүчлийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Гемоглобины молекулд төмөр, магни нь хлорофилл молекулыг бүтээхэд оролцдог. Микроэлементүүд нь амьд организмд маш бага агууламжтай хэдий ч амьдралын үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Иод нь бамбай булчирхайн даавар - тироксин, кобальт нь В 12 витамины нэг хэсэг, нойр булчирхайн арлын хэсэг болох инсулин нь цайр агуулдаг.

Органик эсийн бодис

Хэрэм.

Эсийн органик бодисуудын дотроос уураг нь тоо хэмжээ (эсийн нийт массын 10-12%) болон ач холбогдлын хувьд нэгдүгээрт ордог. Уургууд нь өндөр молекултай полимерүүд (6000-аас 1 сая ба түүнээс дээш молекул жинтэй), мономерууд нь амин хүчлүүд юм. Амьд организм 20 амин хүчлийг хэрэглэдэг боловч үүнээс олон байдаг. Аливаа амин хүчил нь үндсэн шинж чанартай амин бүлэг (-NH2), хүчиллэг шинж чанартай карбоксил бүлэг (-COOH) агуулдаг. Хоёр амин хүчлийг нэг молекул болгон нэгтгэж, HN-CO-ийн холбоо үүсгэж, усны молекулыг ялгаруулдаг. Нэг амин хүчлийн амин бүлэг ба нөгөө амин хүчлийн карбоксил бүлгийн хоорондох холбоог пептидийн холбоо гэнэ.

Уургууд нь хэдэн арван, хэдэн зуун амин хүчлийг агуулсан полипептид юм. Төрөл бүрийн уургийн молекулууд нь бие биенээсээ молекул жин, амин хүчлүүдийн тоо, найрлага, полипептидийн гинжин хэлхээнд байрлах дарааллаар ялгаатай байдаг. Тиймээс уураг нь маш олон янз байдаг нь тодорхой бөгөөд бүх төрлийн амьд организм дахь тэдгээрийн тоог 1010-1012 гэж тооцдог.

Тодорхой дарааллаар пептидийн холбоогоор ковалентаар холбогдсон амин хүчлийн нэгжүүдийн гинжийг уургийн анхдагч бүтэц гэж нэрлэдэг.

Эсийн дотор уураг нь спираль хэлбэрээр эрчилсэн утас эсвэл бөмбөлөг (бөмбөрцөг) шиг харагддаг. Үүнийг байгалийн уураг дахь полипептидийн гинжин хэлхээ нь түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн амин хүчлүүдийн химийн бүтцээс хамаарч тодорхой тодорхойлогдсон байдагтай холбон тайлбарлаж байна.

Нэгдүгээрт, полипептидийн гинж нь спираль хэлбэрээр нугалав. Хөрш зэргэлдээх эргэлтийн атомуудын хооронд таталцал үүсч, устөрөгчийн холбоо, ялангуяа зэргэлдээ эргэлт дээр байрлах NH ба CO бүлгүүдийн хооронд үүсдэг. Спираль хэлбэрээр эрчилсэн амин хүчлүүдийн гинж нь уургийн хоёрдогч бүтцийг бүрдүүлдэг. Спираль цаашид нугалах үр дүнд гуравдагч бүтэц гэж нэрлэгддэг уураг тус бүрийн өвөрмөц тохиргоо үүсдэг. Гуравдагч бүтэц нь зарим амин хүчилд агуулагдах гидрофобик радикалуудын хоорондын уялдаа холбоо ба амин хүчлийн цистеины SH бүлгүүдийн хоорондын ковалент холбоо (S-S бонд) -ын үйлчлэлээс үүдэлтэй юм. Гидрофобик радикалууд ба цистеин бүхий амин хүчлүүдийн тоо, түүнчлэн полипептидийн гинжин хэлхээнд байрлах дараалал нь уураг тус бүрт өвөрмөц байдаг. Тиймээс уургийн гуравдагч бүтцийн онцлог нь түүний анхдагч бүтцээр тодорхойлогддог. Уураг нь биологийн идэвхийг зөвхөн гуравдагч бүтэц хэлбэрээр харуулдаг. Тиймээс полипептидийн гинжин хэлхээнд нэг ч гэсэн амин хүчлийг орлуулах нь уургийн тохиргоог өөрчлөх, биологийн идэвхжил буурах эсвэл алдагдахад хүргэдэг.

Зарим тохиолдолд уургийн молекулууд бие биетэйгээ нийлдэг бөгөөд зөвхөн цогцолбор хэлбэрээр үүргээ гүйцэтгэж чаддаг. Тиймээс гемоглобин нь дөрвөн молекулын нэгдэл бөгөөд зөвхөн энэ хэлбэрээр хүчилтөрөгчийг холбож, тээвэрлэх чадвартай байдаг.Ийм агрегатууд нь уургийн дөрөвдөгч бүтцийг илэрхийлдэг. Тэдний найрлагад үндэслэн уураг нь энгийн ба нарийн төвөгтэй гэсэн хоёр үндсэн ангилалд хуваагддаг. Энгийн уураг нь зөвхөн амин хүчил, нуклейн хүчил (нуклеотид), липид (липопротейн), Me (металлопротейн), P (фосфопротейн) зэргээс бүрдэнэ.

Эсийн уургийн үүрэг маш олон янз байдаг..

Хамгийн чухал нь барилгын үйл ажиллагаа юм: уураг нь бүх эсийн мембран, эсийн органелл, түүнчлэн эсийн доторх бүтцийг бий болгоход оролцдог. Уургийн ферментийн (каталитик) үүрэг нь маш чухал юм. Ферментүүд нь эсэд тохиолддог химийн урвалыг 10, 100 сая дахин хурдасгадаг. Моторын функцийг тусгай агшилтын уургуудаар хангадаг. Эдгээр уургууд нь эс ба организмын хийх чадвартай бүх төрлийн хөдөлгөөнд оролцдог: эгэл биет дэх цилиа болон тугуудыг цохих, амьтны булчингийн агшилт, ургамлын навчны хөдөлгөөн гэх мэт.

Уургийн тээвэрлэлтийн үүрэг нь химийн элементүүдийг (жишээлбэл, гемоглобин нэмдэг O) эсвэл биологийн идэвхт бодисыг (даавар) холбож, тэдгээрийг биеийн эд, эрхтэн рүү зөөвөрлөх явдал юм. Хамгаалалтын функц нь бие махбодид гадны уураг эсвэл эсүүд нэвтэрсний хариуд эсрэгбие гэж нэрлэгддэг тусгай уураг үйлдвэрлэх хэлбэрээр илэрхийлэгддэг. Эсрэгбие нь гадны бодисыг холбож, саармагжуулдаг. Уураг нь эрчим хүчний эх үүсвэр болох чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Бүрэн хуваагдалтай 1г. 17.6 кЖ (~4.2 ккал) уураг ялгардаг. эсийн мембраны хромосом

Нүүрс ус.

Нүүрс ус буюу сахарид нь (CH2O)n ерөнхий томьёотой органик бодис юм. Ихэнх нүүрс ус нь усны молекулуудынх шиг H атомын тоо O атомын тооноос хоёр дахин их байдаг. Тийм ч учраас эдгээр бодисыг нүүрс ус гэж нэрлэдэг байв. Амьд эсэд нүүрс ус нь 1-2, заримдаа 5% -иас ихгүй хэмжээгээр (элэг, булчинд) байдаг. Ургамлын эсүүд нь нүүрс усаар хамгийн баялаг бөгөөд тэдгээрийн агууламж нь зарим тохиолдолд хуурай бодисын массын (үр, төмсний булцуу гэх мэт) 90% -д хүрдэг.

Нүүрс ус нь энгийн бөгөөд нарийн төвөгтэй байдаг.

Энгийн нүүрс усыг моносахарид гэж нэрлэдэг. Молекул дахь нүүрс усны атомын тооноос хамааран моносахаридуудыг триоз, тетроз, пентоз эсвэл гексос гэж нэрлэдэг. Зургаан нүүрстөрөгчийн моносахаридын гексозуудаас хамгийн чухал нь глюкоз, фруктоз, галактоз юм. Цусан дахь глюкоз (0.1-0.12%) агуулагддаг. Рибоз ба дезоксирибозын пентозууд нь нуклейн хүчил ба ATP-д байдаг. Хэрэв хоёр моносахарид нэг молекулд нийлбэл нэгдлийг дисахарид гэнэ. Чихрийн нишингэ эсвэл чихрийн нишингэээс гаргаж авсан ширээний элсэн чихэр нь глюкозын нэг молекул ба фруктозын нэг молекул, сүүний сахар - глюкоз, галактозоос бүрдэнэ.

Олон тооны моносахаридуудаас үүссэн нийлмэл нүүрс усыг полисахарид гэж нэрлэдэг. Цардуул, гликоген, целлюлоз зэрэг полисахаридын мономер нь глюкоз юм. Нүүрс ус нь барилгын болон эрчим хүчний гэсэн хоёр үндсэн үүргийг гүйцэтгэдэг. Целлюлоз нь ургамлын эсийн ханыг бүрдүүлдэг. Цогцолбор полисахарид хитин нь үе хөлтний гадаад араг ясны үндсэн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг болдог. Читин нь мөн мөөгөнцөрт барилгын үүргийг гүйцэтгэдэг.

Нүүрс ус нь эсийн энергийн гол эх үүсвэрийн үүрэг гүйцэтгэдэг. 1 г нүүрс усыг исэлдүүлэх явцад 17.6 кЖ (~4.2 ккал) ялгардаг. Ургамлын цардуул, амьтны гликоген нь эсэд хуримтлагдаж, энергийн нөөц болдог.

Нуклейн хүчил.

Эсийн доторх нуклейн хүчлүүдийн ач холбогдол маш их. Тэдний химийн бүтцийн онцлог нь хувь хүний ​​хөгжлийн тодорхой үе шатанд эд бүрт нийлэгждэг уургийн молекулуудын бүтцийн талаархи мэдээллийг охин эсүүдэд хадгалах, шилжүүлэх, өвлөн авах боломжийг олгодог.

Эсийн ихэнх шинж чанар, шинж чанарууд нь уургаар тодорхойлогддог тул нуклейн хүчлийн тогтвортой байдал нь эс болон бүхэл бүтэн организмын хэвийн үйл ажиллагааны хамгийн чухал нөхцөл болох нь тодорхой юм. Эсийн бүтцэд гарсан аливаа өөрчлөлт, тэдгээрийн доторх физиологийн үйл явцын үйл ажиллагаа нь амин чухал үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг. Нуклейн хүчлүүдийн бүтцийг судлах нь организмын шинж чанаруудын өв залгамжлал, бие даасан эс ба эсийн систем - эд, эрхтнүүдийн үйл ажиллагааны хэв маягийг ойлгоход маш чухал юм.

Хоёр төрлийн нуклейн хүчлүүд байдаг - ДНХ ба РНХ.

ДНХ нь давхар мушгиа үүсгэхээр зохион байгуулагдсан хоёр нуклеотидын спиральаас бүрдсэн полимер юм. ДНХ молекулын мономерууд нь азотын суурь (аденин, тимин, гуанин эсвэл цитозин), нүүрс ус (дезоксирибоз) ба фосфорын хүчлийн үлдэгдэлээс бүрдэх нуклеотидууд юм. ДНХ-ийн молекул дахь азотын суурь нь хоорондоо тэгш бус тооны H-бондоор холбогдож, хос хосоороо байрладаг: аденин (А) нь тимин (Т), гуанин (G) нь цитозин (С) -ийн эсрэг үргэлж байдаг. ДНХ-ийн молекул дахь нуклеотидын байршлыг схемийн дагуу дараах байдлаар дүрсэлж болно.

Зураг 1. ДНХ молекул дахь нуклеотидын байршил

Зураг 1-ээс. нуклеотидууд хоорондоо санамсаргүй байдлаар биш, харин сонгомол байдлаар холбогддог нь тодорхой байна. Аденин ба тимин ба гуанин ба цитозинтэй сонгомол харилцан үйлчлэх чадварыг нэмэлт гэж нэрлэдэг. Зарим нуклеотидын нэмэлт харилцан үйлчлэл нь тэдгээрийн молекул дахь атомуудын орон зайн байршлын онцлогоор тайлбарлагддаг бөгөөд энэ нь тэдэнд ойртож, H-бонд үүсгэх боломжийг олгодог.

Полинуклеотидын гинжин хэлхээнд хөрш зэргэлдээх нуклеотидууд нь элсэн чихэр (дезоксирибоз) болон фосфорын хүчлийн үлдэгдэлээр дамжин хоорондоо холбогддог. РНХ нь ДНХ шиг полимер бөгөөд мономерууд нь нуклеотид юм.

Гурван нуклеотидын азотын суурь нь ДНХ (A, G, C) -ийг бүрдүүлдэг суурьтай ижил байна; дөрөв дэх нь - uracil (U) - тимины оронд РНХ молекулд байдаг. РНХ нуклеотид нь ДНХ нуклеотидуудаас агуулагдах нүүрс усны бүтцээр ялгаатай байдаг (дезоксирибозын оронд рибоз).

РНХ-ийн гинжин хэлхээнд нэг нуклеотидын рибоз ба нөгөөгийн фосфорын хүчлийн үлдэгдэл хооронд ковалент холбоо үүсгэн нуклеотидууд холбогддог. Бүтэц нь хоёр судалтай РНХ-ийн хооронд ялгаатай. Давхар хэлхээтэй РНХ нь хэд хэдэн вирусын генетикийн мэдээллийн хадгалагч юм. Тэд хромосомын үүргийг гүйцэтгэдэг. Нэг судалтай РНХ нь уургийн бүтцийн талаарх мэдээллийг хромосомоос нийлэгжих газар руу шилжүүлж, уургийн нийлэгжилтэнд оролцдог.

Нэг судалтай РНХ хэд хэдэн төрөл байдаг. Тэдний нэрс нь үүрэн доторх функц эсвэл байршлаар тодорхойлогддог. Цитоплазм дахь РНХ-ийн ихэнх хэсэг (80-90% хүртэл) нь рибосомд агуулагддаг рибосомын РНХ (rRNA) юм. рРНХ молекулууд нь харьцангуй жижиг бөгөөд дунджаар 10 нуклеотидээс бүрддэг.

РНХ-ийн өөр нэг төрөл (мРНХ) нь рибосомд нийлэгжих ёстой уураг дахь амин хүчлүүдийн дарааллын талаархи мэдээллийг агуулдаг. Эдгээр РНХ-ийн хэмжээ нь тэдгээрийн нийлэгжсэн ДНХ-ийн бүсийн уртаас хамаарна.

Дамжуулах РНХ нь хэд хэдэн функцийг гүйцэтгэдэг. Тэд амин хүчлийг уургийн нийлэгжилтийн цэгт хүргэж, шилжүүлсэн амин хүчилд тохирох гурвалсан ба РНХ-ийг "таних" (нэмэлт байх зарчмаар), амин хүчлийг рибосом дээр нарийн чиглүүлэх ажлыг гүйцэтгэдэг.

Өөх тос ба липоид.

Өөх тос нь өндөр молекулын тосны хүчлүүд ба гурван атомт спиртийн глицеролын нэгдлүүд юм. Өөх тос нь усанд уусдаггүй - тэдгээр нь гидрофобик юм.

Эсэд липоид гэж нэрлэгддэг бусад нарийн төвөгтэй гидрофобик өөх тостой төстэй бодисууд үргэлж байдаг. Өөх тосны үндсэн үүргүүдийн нэг бол эрчим хүч юм. 1 г өөх тосыг CO 2 ба H 2O болгон задлах үед их хэмжээний энерги ялгардаг - 38.9 кЖ (~ 9.3 ккал).

Амьтны (мөн хэсэгчлэн ургамлын) ертөнцөд өөх тосны гол үүрэг бол хадгалах явдал юм.

Өөх тос, өөх тос нь барилгын функцийг гүйцэтгэдэг: тэдгээр нь эсийн мембраны нэг хэсэг юм. Дулаан дамжуулалт муу учраас өөх тос нь хамгаалалтын функцийг гүйцэтгэх чадвартай. Зарим амьтдын (далайн халим, халим) арьсан доорх өөхний эдэд хуримтлагдаж, 1 м хүртэл зузаантай давхарга үүсгэдэг.Зарим липоид үүсэх нь олон тооны гормоны нийлэгжилтээс өмнө тохиолддог. Тиймээс эдгээр бодисууд нь бодисын солилцооны үйл явцыг зохицуулах үүрэгтэй.

2. Эсийн амьдрал дахь ус

Эсийг бүрдүүлдэг химийн бодисууд: органик бус (ус, эрдэс давс)

Эсийн уян хатан байдлыг хангах.

Усны эсийн алдагдлын үр дагавар нь навч хатах, жимс жимсгэнэ хатах явдал юм.

Усанд бодисыг уусгах замаар химийн урвалыг хурдасгах.

Бодисын хөдөлгөөнийг хангах: ихэнх бодисыг эсэд оруулах, тэдгээрийг эсээс уусмал хэлбэрээр зайлуулах.

Олон тооны химийн бодисыг (хэд хэдэн давс, элсэн чихэр) уусгах явдлыг хангах.

Олон тооны химийн урвалд оролцох.

Аажмаар халааж, аажмаар хөргөх чадвартай тул терморегуляцийн үйл явцад оролцдог.

Ус. H 2ТУХАЙ -амьд организмд хамгийн түгээмэл нэгдэл. Янз бүрийн эсүүд дэх түүний агууламж нэлээд өргөн хүрээнд өөр өөр байдаг.

Амьдралын үйл явцыг дэмжих усны маш чухал үүрэг нь түүний физик-химийн шинж чанартай холбоотой юм.

Молекулуудын туйлшрал ба устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадвар нь усыг маш олон тооны бодисуудад сайн уусгагч болгодог. Эсэд тохиолддог ихэнх химийн урвалууд зөвхөн усан уусмалд л явагддаг.

Ус нь олон тооны химийн өөрчлөлтөд оролцдог.

Усны молекулуудын хоорондох устөрөгчийн холбооны нийт тоо t-ээс хамаарч өөр өөр байдаг °. t-д ° Мөс хайлах үед устөрөгчийн бондын ойролцоогоор 15%, t ° 40 ° C-д хагас нь устдаг. Хийн төлөвт шилжих үед бүх устөрөгчийн холбоо устдаг. Энэ нь усны өндөр хувийн дулаан багтаамжийг тайлбарлаж байна. Гадны орчны температур өөрчлөгдөхөд устөрөгчийн холбоо тасрах эсвэл шинээр үүссэний улмаас ус дулааныг шингээж, ялгаруулдаг.

Ийм байдлаар эсийн доторх температурын хэлбэлзэл нь хүрээлэн буй орчныхаас бага болж хувирдаг. Ууршилтын өндөр дулаан нь ургамал, амьтны дулаан дамжуулах үр ашигтай механизмын үндэс болдог.

Ус нь уусгагч хэлбэрээр биеийн эсийн амьдралд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг осмосын үзэгдэлд оролцдог. Осмос гэдэг нь уусгагч молекулыг хагас нэвчүүлэх мембранаар дамжуулан бодисын уусмал руу нэвтрүүлэх явдал юм.

Хагас нэвчилттэй мембранууд нь уусгагчийн молекулуудыг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог боловч ууссан бодисын молекулуудыг (эсвэл ионуудыг) нэвтрүүлэхийг зөвшөөрдөггүй. Тиймээс осмос нь уусмалын чиглэлд усны молекулуудын нэг талын тархалт юм.

Ашигт малтмалын давс.

Эсийн ихэнх органик бус бодисууд нь салангид эсвэл хатуу төлөвт давс хэлбэрээр байдаг.

Эс болон түүний орчин дахь катион ба анионуудын концентраци ижил биш байна. Эс дэх осмосын даралт ба түүний буферийн шинж чанар нь давсны концентрацаас ихээхэн хамаардаг.

Буфержилт гэдэг нь эсийн агууламжийн бага зэрэг шүлтлэг урвалыг тогтмол түвшинд байлгах чадвар юм. Катион (K+, Na+, Ca2+, Mg2+) ба анион (--HPO|~, - H 2PC>4, -SG, -NSS*z) хэлбэрийн эс дэх эрдэс давсны агууламж. Эс дэх катион ба анионуудын агууламжийн тэнцвэрт байдал нь биеийн дотоод орчны тогтвортой байдлыг хангадаг. Жишээ нь: эсийн орчин нь бага зэрэг шүлтлэг, эсийн дотор К+ ионы өндөр концентрацитай, эсийг хүрээлэн буй орчинд Na+ ионы өндөр концентрацитай байдаг. Ашигт малтмалын давсны бодисын солилцоонд оролцох.

3 . ТУХАЙэсийн доторх бодисын солилцоо, энерги

Эс дэх энергийн солилцоо

Аденозин трифосфат (товчлол. ATP, Англи Ази, Номхон далайн) - нуклеотид, организм дахь энерги, бодисын солилцоонд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг; Юуны өмнө, нэгдэл нь амьд системд тохиолддог бүх биохимийн үйл явцын эрчим хүчний бүх нийтийн эх үүсвэр гэж нэрлэгддэг.

ATP нь эсийн бүх үйл ажиллагааг эрчим хүчээр хангадаг: механик ажил, биосинтез, хуваагдал гэх мэт. Дунджаар эс дэх ATP агууламж нь түүний массын 0.05% орчим байдаг боловч ATP өндөр өртөгтэй эсүүдэд (жишээлбэл, элэгний эсүүдэд) байдаг. , хөндлөн судалтай булчингууд), түүний агууламж 0.5% хүрч болно. Эс дэх ATP синтез нь голчлон митохондрид явагддаг. Таны санаж байгаагаар (1.7-г үзнэ үү) ADP-ээс 1 моль ATP синтез хийхэд 40 кЖ зарцуулах шаардлагатай.

Эсийн доторх энергийн солилцоог гурван үе шатанд хуваадаг.

Эхний шат нь бэлтгэл ажил юм.

Энэ процессын явцад хүнсний том полимер молекулууд жижиг хэсгүүдэд задардаг. Полисахаридууд нь ди- ба моносахаридууд, уураг нь амин хүчлүүд, өөх тос нь глицерин, тосны хүчил болж задардаг. Эдгээр хувиргалтын явцад бага хэмжээний энерги ялгардаг бөгөөд энэ нь дулаан хэлбэрээр тархдаг бөгөөд ATP үүсдэггүй.

Хоёр дахь шат нь бүрэн бус, хүчилтөрөгчгүй, бодисын задрал юм.

Энэ үе шатанд бэлтгэлийн үе шатанд үүссэн бодисууд хүчилтөрөгчгүй үед ферментээр задардаг.

Энэ үе шатыг гликолиз буюу глюкозын ферментийн задралын жишээн дээр авч үзье. Гликолиз нь амьтны эс болон зарим бичил биетэнд тохиолддог. Нийтдээ энэ үйл явцыг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлж болно.

C 6H 12O 6 + 2H 3P 04 + 2ADP > 2C 3H 603 + 2ATP + 2H 2O

Тиймээс гликолизийн явцад глюкозын нэг молекулаас гурван нүүрстөрөгчийн пирувийн хүчлийн хоёр молекул (C 3H 4O 3) үүсдэг бөгөөд энэ нь олон эсэд, жишээлбэл, булчингийн эсүүдэд сүүн хүчил (C 3H 6O 3) болж хувирдаг. Энэ тохиолдолд ялгарсан энерги нь ADP-ийн хоёр молекулыг ATP-ийн хоёр молекул болгон хувиргахад хангалттай.

Гликолиз нь энгийн мэт боловч олон үе шаттай үйл явц бөгөөд арав гаруй үе шаттай бөгөөд янз бүрийн ферментээр катализатор болдог. Гарсан энергийн ердөө 40% нь эсэд ATP хэлбэрээр хадгалагдаж, үлдсэн 60% нь дулаан хэлбэрээр ялгардаг. Гликолизийн олон үе шат дамждаг тул ялгарсан дулааны жижиг хэсгүүд нь эсийг аюултай түвшинд халаах цаг байдаггүй.

Гликолиз нь эсийн цитоплазмд тохиолддог.

Ихэнх ургамлын эсүүд болон зарим мөөгөнцөрт энергийн солилцооны хоёр дахь үе шат нь согтууруулах ундаагаар исгэх замаар илэрхийлэгддэг.

C 6H 12O 6 + 2H 3PO 4 + 2ADP>2C 2H 5OH + 2C 02 + 2ATP + 2H2O

Согтууруулах ундааны исгэх анхны бүтээгдэхүүн нь гликолизийн бүтээгдэхүүнтэй ижил боловч үр дүнд нь этилийн спирт, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус, хоёр ATP молекул үүсдэг. Глюкозыг ацетон, цууны хүчил болон бусад бодис болгон задалдаг бичил биетүүд байдаг боловч ямар ч тохиолдолд эсийн "эрчим хүч" нь ATP-ийн хоёр молекул юм.

Эрчим хүчний солилцооны гурав дахь шат нь хүчилтөрөгчийн бүрэн задрал буюу эсийн амьсгал юм.

Энэ тохиолдолд хоёр дахь шатанд үүссэн бодисууд нь эцсийн бүтээгдэхүүн болох CO 2 ба H 2O хүртэл устгагдана. Энэ үе шатыг дараах байдлаар төсөөлж болно.

2C 3H 6O 3 + 6O 2 + 36H 3PO 4 + 36 ADP > 6CO 2 + 42 H 2O + 36ATP.

Ийнхүү глюкозыг CO 2 ба H 2O болгон ферментийн задралын явцад үүссэн гурван нүүрстөрөгчийн хүчлийн хоёр молекул исэлдэж, 36 ATP молекул үүсэхэд хангалттай их хэмжээний энерги ялгардаг.

Эсийн амьсгал нь митохондрийн кристал дээр явагддаг. Энэ процессын үр ашиг нь гликолизийн үр ашгаас өндөр бөгөөд ойролцоогоор 55% байна. Нэг глюкозын молекулын бүрэн задралын үр дүнд 38 ATP молекул үүсдэг.

Эсэд энерги авахын тулд глюкозоос гадна бусад бодисыг ашиглаж болно: липид, уураг. Гэсэн хэдий ч ихэнх организмын энергийн солилцоонд тэргүүлэх үүрэг нь элсэн чихэр юм.

4 . Пхоолэсүүд. Фотосинтез ба химосинтез

Эсийн тэжээл нь хэд хэдэн нарийн төвөгтэй химийн урвалын үр дүнд үүсдэг бөгөөд энэ үед гадаад орчноос эсэд орж буй бодисууд (нүүрстөрөгчийн давхар исэл, эрдэс давс, ус) эсийн биед уураг, элсэн чихэр, өөх тос хэлбэрээр ордог. , тос, азот, фосфорын нэгдлүүд.

Дэлхий дээр амьдарч буй бүх амьд организмыг хэрэгцээт органик бодисыг хэрхэн олж авч байгаагаас хамааран хоёр бүлэгт хувааж болно.

Эхний бүлэг - автотрофуудГрек хэлнээс орчуулсан нь "өөрийгөө хооллох" гэсэн утгатай. Тэд эс, амин чухал үйл явцыг бий болгоход шаардлагатай бүх органик бодисыг органик бус бодисоос ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл болон бусад бодисоос бие даан бий болгож чаддаг. Тэд нарны гэрлээс ийм нарийн төвөгтэй хувиргалт хийх энергийг хүлээн авдаг бөгөөд үүнийг фототроф гэж нэрлэдэг, эсвэл эрдэс бодисын нэгдлүүдийн химийн хувирлын энергиэс эдгээрийг химотроф гэж нэрлэдэг. Гэхдээ фототроф ба химотроф организм хоёулаа гаднаас органик бодис шаарддаггүй. Автотрофуудад бүх ногоон ургамал, олон бактери орно.

Гетеротрофуудаас шаардлагатай органик нэгдлүүдийг олж авах үндсэн өөр арга. Гетеротрофууд ийм бодисыг органик бус нэгдлүүдээс бие даан нийлэгжүүлж чадахгүй бөгөөд гаднаас бэлэн органик бодисыг байнга шингээх шаардлагатай байдаг. Дараа нь тэд гаднаас олж авсан молекулуудыг хэрэгцээнд нь тохируулан "дахин зохион байгуулдаг".

Гетеротроф организмуудногоон ургамлын фотосинтезийн бүтээгдэхүүнээс шууд хамааралтай байдаг. Жишээлбэл, байцаа эсвэл төмс идэх замаар бид нарны гэрлийн энергийг ашиглан ургамлын эсэд нийлэгжсэн бодисыг хүлээн авдаг. Хэрэв бид гэрийн тэжээвэр амьтдын махыг иддэг бол эдгээр амьтад ургамлын гаралтай хоол иддэг гэдгийг санах хэрэгтэй: өвс, үр тариа гэх мэт. Тиймээс тэдний махыг ургамлын гаралтай хоолноос гаргаж авсан молекулуудаас бүрдүүлдэг.

Гетеротрофууд нь мөөгөнцөр, амьтан, олон бактери орно. Ногоон ургамлын зарим эсүүд нь гетеротроф шинж чанартай байдаг: камби ба үндэс эсүүд. Баримт нь ургамлын эдгээр хэсгүүдийн эсүүд фотосинтез хийх чадваргүй бөгөөд ургамлын ногоон хэсгүүдээр нийлэгжсэн органик бодисоор тэжээгддэг.

Эсийн тэжээл: лизосом ба эсийн доторх хоол боловсруулах

Нэг эсэд тоо нь хэдэн зуу хүрдэг лизосомууд нь ердийн орон зайг бүрдүүлдэг.

Лизосомууд нь янз бүрийн хэлбэр, хэмжээтэй байдаг; Тэдний дотоод бүтэц нь маш олон янз байдаг. Энэ олон янз байдал нь морфологийн нэр томъёонд тусгагдсан байдаг. Одоо бидний мэддэг тоосонцорыг лизосом гэж нэрлэдэг олон нэр томъёо байдаг. Үүнд: өтгөн бие, үлдэгдэл бие, цитосом, цитосегресом болон бусад олон.

Химийн үүднээс авч үзвэл хоол боловсруулах нь түүнийг гидролизд оруулах, өөрөөр хэлбэл. Байгалийн макромолекулуудын барилгын блокуудыг холбосон янз бүрийн холбоог задлахад усыг ашиглана. Жишээлбэл, уураг дахь амин хүчлийг холбодог пептидийн холбоо, полисахарид дахь сахарыг холбогч гликолитик холбоо, хүчил ба спиртийн эфирийн холбоо. Ихэнх тохиолдолд эдгээр бонд нь маш тогтвортой бөгөөд зөвхөн хүнд температур, рН-ийн нөхцөлд (хүчиллэг эсвэл шүлтлэг) тасардаг.

Амьд организмууд ийм нөхцөлийг бий болгож, тэсвэрлэх чадваргүй боловч хоол хүнсийг хүндрэлгүйгээр шингээдэг. Тэд үүнийг хоол боловсруулах системд ялгардаг тусгай катализатор - гидролитик фермент эсвэл гидролазын тусламжтайгаар хийдэг. Гидролаза нь тусгай катализатор юм. Тэд тус бүр нь зөвхөн тодорхой төрлийн химийн холбоог тасалдаг. Хоол хүнс нь ихэвчлэн янз бүрийн химийн холбоо бүхий олон бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрддэг тул хоол боловсруулалт нь янз бүрийн ферментүүдийн нэгэн зэрэг зохицуулалттай эсвэл дараалсан оролцоог шаарддаг. Үнэн хэрэгтээ ходоод гэдэсний замд ялгардаг хоол боловсруулах шүүс нь олон тооны янз бүрийн гидролазуудыг агуулдаг бөгөөд энэ нь хүний ​​биед ургамал, амьтны гаралтай олон нарийн төвөгтэй хоолыг шингээх боломжийг олгодог. Гэхдээ энэ чадвар нь хязгаарлагдмал бөгөөд хүний ​​бие целлюлозыг шингээх чадваргүй байдаг.

Эдгээр үндсэн заалтууд нь үндсэндээ лизосомд хамаарна. Лизосом бүрт бид байгалийн гаралтай олон бодис, түүний дотор уураг, полисахарид, нуклейн хүчил, тэдгээрийн нэгдэл, деривативыг бүрэн эсвэл бараг бүрэн шингээх чадвартай янз бүрийн гидролазуудын бүхэл бүтэн цуглуулгыг олж авдаг - 50 гаруй зүйл тодорхойлогдсон байдаг. Гэсэн хэдий ч хүний ​​ходоод гэдэсний замын нэгэн адил лизосомууд нь хоол боловсруулах чадварын зарим хязгаарлалтаар тодорхойлогддог.

Гэдэсний дотор хоол боловсруулах эцсийн бүтээгдэхүүн (задаргаа) нь гэдэсний шингээлтийн үр дүнд "цэвэрлэгдэнэ": тэдгээрийг салст бүрхүүлийн эсүүд, ихэвчлэн идэвхтэй шахуургын тусламжтайгаар зайлуулж, цусны урсгал руу ордог. Үүнтэй төстэй зүйл лизосомд тохиолддог.

Хоол боловсруулах явцад үүссэн янз бүрийн жижиг молекулууд нь лизосомын мембранаар дамжин цитоплазм руу шилжиж, эсийн бодисын солилцооны системд ашиглагддаг.

Гэхдээ заримдаа хоол боловсруулах үйл явц явагддаггүй эсвэл бүрэн бус байдаг бөгөөд түүний бүтээгдэхүүнийг цэвэршүүлэх үе шатанд хүрдэггүй. Ихэнх энгийн организм ба доод сээр нуруугүй амьтдын хувьд ийм нөхцөл байдал нь онцгой үр дагаварт хүргэдэггүй, учир нь Тэдний эсүүд хуучин лизосомын агууламжаас ангижрах чадвартай бөгөөд зүгээр л хүрээлэн буй орчинд хаядаг.

Өндөр амьтдын олон эсүүд ийм байдлаар лизосомоо хоослох боломжгүй байдаг. Тэд архаг өтгөн хаталтын байдалд байна. Лизосомын хэт ачаалалтай холбоотой олон тооны эмгэгийн нөхцлүүдийн үндэс нь энэ ноцтой дутагдал юм. Диспепси, хэт хүчиллэг, өтгөн хатах болон бусад хоол боловсруулах эмгэг.

Афтотроп хоол тэжээл

Дэлхий дээрх амьдрал нь автотроф организмаас хамаардаг. Амьд эсэд шаардлагатай бараг бүх органик бодисууд фотосинтезийн процессоор үүсдэг.

Фотосинтез(Грекийн гэрэл зургаас - гэрэл ба синтез - холболт, хослол) - нарны энергийн нөлөөгөөр органик бус бодис (ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл) -ийг ногоон ургамал, фотосинтезийн бичил биетүүд органик бодис болгон хувиргаж, энэ нь химийн холбооны энерги болж хувирдаг. органик бодисын молекулууд.

Фотосинтезийн үе шатууд.

Фотосинтезийн явцад эрчим хүч багатай ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь эрчим хүч ихтэй органик бодис болох глюкоз болж хувирдаг. Энэ тохиолдолд нарны энерги нь энэ бодисын химийн холбоонд хуримтлагддаг. Үүнээс гадна фотосинтезийн явцад хүчилтөрөгч нь агаар мандалд ялгардаг бөгөөд үүнийг организмууд амьсгалахад ашигладаг.

Фотосинтез нь гэрэл ба харанхуй гэсэн хоёр үе шаттайгаар явагддаг нь одоо тогтоогдсон.

Гэрлийн үе шатанд нарны энергийн нөлөөгөөр хлорофилл молекулууд өдөөгдөж, ATP нийлэгждэг.

Энэ урвалтай зэрэгцэн ус (H 20) гэрлийн нөлөөн дор задарч, чөлөөт хүчилтөрөгч (02) ялгаруулдаг. Энэ процессыг фотолиз гэж нэрлэдэг (Грекийн гэрэл зургуудаас - гэрэл ба лизис - татан буулгах). Үүссэн устөрөгчийн ионууд нь тусгай бодис - устөрөгчийн ион тээвэрлэгч (NADP) -тай холбогдож, дараагийн үе шатанд ашиглагддаг.

Темпийн фазын урвал явагдахад гэрэл байх шаардлагагүй. Энд байгаа энергийн эх үүсвэр нь гэрлийн үе шатанд нийлэгжсэн ATP молекулууд юм. Темпийн үе шатанд нүүрстөрөгчийн давхар ислийг агаараас шингээж, устөрөгчийн ионоор бууруулж, ATP энергийг ашигласнаар глюкоз үүсдэг.

Фотосинтезд хүрээлэн буй орчны нөлөөлөл.

Фотосинтез нь навч дээр унасан нарны энергийн зөвхөн 1% -ийг ашигладаг. Фотосинтез нь хүрээлэн буй орчны олон нөхцлөөс хамаардаг. Нэгдүгээрт, энэ үйл явц нь нарны спектрийн улаан туяаны нөлөөн дор хамгийн эрчимтэй явагддаг (Зураг 58). Фотосинтезийн эрчмийг цилиндрээс усыг зайлуулж буй хүчилтөрөгчийн хэмжээгээр тодорхойлно. Фотосинтезийн хурд нь ургамлын гэрэлтүүлгийн зэргээс хамаарна. Өдрийн цагаар нэмэгдэх нь фотосинтезийн бүтээмж, өөрөөр хэлбэл ургамлаас гаргаж авсан органик бодисын хэмжээ нэмэгдэхэд хүргэдэг.

Фотосинтезийн утга учир.

Фотосинтезийн бүтээгдэхүүнийг дараахь байдлаар ашигладаг.

· организмыг шим тэжээл, амин чухал үйл явцын эрчим хүч, хүчилтөрөгчийн эх үүсвэр болгон;

· хүний ​​хүнсний үйлдвэрлэлд;

· орон сууц барихад барилгын материал болгон, тавилга үйлдвэрлэх гэх мэт.

Хүн төрөлхтөн фотосинтезийн ачаар оршин тогтносон.

Дэлхий дээрх бүх түлшний нөөц нь фотосинтезийн үр дүнд үүссэн бүтээгдэхүүн юм. Нүүрс, модыг ашиглан бид фотосинтезийн явцад органик бодист хуримтлагдсан энергийг олж авдаг. Үүний зэрэгцээ хүчилтөрөгч агаар мандалд ордог.

Эрдэмтэд фотосинтезгүй бол хүчилтөрөгчийн нөөц 3000 жилийн дараа дуусна гэж тооцоолжээ.

Химисинтез.

Фотосинтезээс гадна органик бус бодисоос энерги гаргаж авах, органик бодисыг нэгтгэх өөр нэг мэдэгдэж байгаа арга бий. Зарим бактери нь янз бүрийн органик бус бодисыг исэлдүүлэх замаар эрчим хүч гаргаж авах чадвартай байдаг. Тэдэнд органик бодис үүсгэхийн тулд гэрэл хэрэггүй. Органик бус бодисыг исэлдүүлэх энергийн ачаар явагддаг органик бодисыг органик бус бодисоос нийлэгжүүлэх үйл явцыг химосинтез гэж нэрлэдэг (Латин хими - хими ба Грекийн синтез - холболт, хослол).

Химисинтетик бактерийг Оросын эрдэмтэн С.Н. Виноградский. Аль бодисын исэлдэлтээс хамаарч энерги ялгардаг, химийн нийлэгжүүлэгч төмрийн бактери, хүхрийн бактери, азотобактерийг ялгадаг.

5 . Ггенетикдохионы код. Эс дэх уургийн нийлэгжилт

Генетик код- нуклейн хүчлийн молекул дахь удамшлын мэдээллийг нуклеотидын дараалал хэлбэрээр бүртгэх нэгдсэн систем. Генетикийн код нь зөвхөн дөрвөн үсэг-нуклеотидаас бүрдэх цагаан толгойн үсгийг ашиглахад үндэслэсэн бөгөөд азотын суурь нь A, T, G, C-ээр ялгагдана.

Генетик кодын үндсэн шинж чанарууд нь дараах байдалтай байна.

1. Генетик код нь гурвалсан. Гурвалсан (кодон) нь нэг амин хүчлийг кодлодог гурван нуклеотидын дараалал юм. Уургууд нь 20 амин хүчлийг агуулдаг тул тус бүрийг нэг нуклеотидээр кодлох боломжгүй нь ойлгомжтой (ДНХ-д зөвхөн дөрвөн төрлийн нуклеотид байдаг тул энэ тохиолдолд 16 амин хүчил кодлогдоогүй хэвээр байна). Хоёр нуклеотид нь амин хүчлийг кодлоход хангалтгүй, учир нь энэ тохиолдолд зөвхөн 16 амин хүчлийг кодлох боломжтой. Энэ нь нэг амин хүчлийг кодлодог нуклеотидын хамгийн бага тоо нь гурав гэсэн үг юм. (Энэ тохиолдолд нуклеотидын боломжит гурвалсан тоо 43 = 64 байна).

2. Кодын илүүдэл (муухай) нь түүний гурвалсан шинж чанарын үр дагавар бөгөөд нэг амин хүчлийг хэд хэдэн гурвалсан (20 амин хүчил, 64 гурвалсан) кодлох боломжтой гэсэн үг юм. Үл хамаарах зүйл нь метионин ба триптофан бөгөөд эдгээр нь зөвхөн нэг гурвалсанаар кодлогддог. Үүнээс гадна зарим гурван ихэр нь тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг.

Тиймээс мРНХ молекул дахь UAA, UAG, UGA гурав нь зогсоох кодонууд, өөрөөр хэлбэл полипептидийн гинжин хэлхээний синтезийг зогсоох дохио юм. ДНХ-ийн гинжин хэлхээний эхэнд байрлах метионин (AUG) -д тохирох гурвалсан нь амин хүчлийг кодлодоггүй, харин унших эхлэл (сэтгэл хөдөлгөм) функцийг гүйцэтгэдэг.

3. Илүүдэлтэй зэрэгцэн код нь хоёрдмол утгагүй шинж чанараараа тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь кодон бүр нь зөвхөн нэг тодорхой амин хүчилтэй тохирдог гэсэн үг юм.

4. Код нь collinear, i.e. ген дэх нуклеотидын дараалал нь уураг дахь амин хүчлүүдийн дараалалтай яг таарч байна.

5. Удамшлын код нь давхцдаггүй, авсаархан, өөрөөр хэлбэл "цэг таслал" агуулаагүй. Энэ нь унших үйл явц нь багана (гурвалсан) давхцах боломжийг олгодоггүй бөгөөд тодорхой кодоноос эхлэн унших нь зогсолтын дохио (төгсгөлийн кодон) хүртэл гурвын дараа гурав дахин үргэлжилдэг гэсэн үг юм. Жишээлбэл, mRNA-д AUGGGUGTSUAUAUGUG азотын суурийн дараах дарааллыг зөвхөн ийм гурвалсанууд уншина: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG, харин AUG, UGG, GGU, GUG гэх мэт эсвэл AUG, GGU, UGC, CUU биш. , гэх мэт эсвэл өөр аргаар (жишээлбэл, AUG кодон, G цэг таслал, UGC код, U цэг таслал гэх мэт).

6. Генетикийн код нь бүх нийтийнх, өөрөөр хэлбэл бүх организмын цөмийн генүүд эдгээр организмын зохион байгуулалтын түвшин, системчилсэн байрлалаас үл хамааран уургийн талаарх мэдээллийг ижил аргаар кодлодог.

Эс дэх уургийн нийлэгжилт

Уургийн биосинтез нь амьд эс бүрт тохиолддог. Энэ нь залуу өсөн нэмэгдэж буй эсүүдэд хамгийн идэвхтэй байдаг бөгөөд уураг нь бие махбодоо бүрдүүлэхийн тулд нийлэгждэг, түүнчлэн ферментийн уураг, гормоны уураг нийлэгждэг шүүрлийн эсүүдэд байдаг.

Уургийн бүтцийг тодорхойлох гол үүрэг нь ДНХ-д хамаардаг. Нэг уургийн бүтцийн талаарх мэдээллийг агуулсан ДНХ-ийн хэсгийг ген гэнэ. ДНХ молекул нь хэдэн зуун ген агуулдаг. ДНХ молекул нь уураг дахь амин хүчлүүдийн дарааллын кодыг тусгайлан нэгтгэсэн нуклеотид хэлбэрээр агуулдаг. ДНХ кодыг бараг бүрэн тайлсан. Үүний мөн чанар нь дараах байдалтай байна. Амин хүчил бүр нь гурван зэргэлдээ нуклеотидээс бүрдэх ДНХ-ийн гинжин хэлхээний хэсэгтэй тохирдог.

Жишээлбэл, T--T--T хэсэг нь амин хүчлийн лизин, А--С--А хэсэг - цистин, С--А--А - валин гэх мэт 20 өөр төрлийн амин хүчил, 4 нуклеотидын боломжит хослолын тоо 3 тус бүр нь 64-тэй тэнцүү байна. Иймээс бүх амин хүчлийг кодлох хангалттай тооны гурвалсан тоо байдаг.

Уургийн нийлэгжилт нь матрицын синтезийн зарчмын дагуу явагддаг нийлэг урвалын гинжин хэлхээг төлөөлдөг олон үе шаттай нарийн төвөгтэй үйл явц юм.

ДНХ нь эсийн цөмд байрладаг бөгөөд уургийн нийлэгжилт нь цитоплазмд явагддаг тул ДНХ-ээс рибосом руу мэдээлэл дамжуулдаг зуучлагч байдаг. Энэ элч нь мРНХ юм. :

Уургийн биосинтезийн хувьд эсийн янз бүрийн хэсэгт тохиолддог дараах үе шатуудыг тодорхойлдог.

1. Эхний үе шат - мРНХ-ийн нийлэгжилт нь цөмд явагддаг бөгөөд энэ үед ДНХ-ийн генд агуулагдах мэдээлэл мРНХ-д шилждэг. Энэ процессыг транскрипци гэж нэрлэдэг (Латин "хуулбарлах" - дахин бичих).

2. Хоёр дахь шатанд амин хүчлүүд нь гурван нуклеотид - антикодоноос бүрдэх тРНХ молекулуудтай нэгдэж, тэдгээрийн тусламжтайгаар триплет кодоныг тодорхойлно.

3. Гурав дахь үе шат нь трансляци гэж нэрлэгддэг полипептидийн холбоог шууд нэгтгэх процесс юм. Энэ нь рибосомд тохиолддог.

4. Дөрөв дэх үе шатанд уургийн хоёрдогч болон гуравдагч бүтэц үүсэх, өөрөөр хэлбэл уургийн эцсийн бүтэц үүсдэг.

Ийнхүү уургийн биосинтезийн явцад ДНХ-д агуулагдах яг мэдээллийн дагуу шинэ уургийн молекулууд үүсдэг. Энэ үйл явц нь уураг, бодисын солилцооны үйл явц, эсийн өсөлт, хөгжил, өөрөөр хэлбэл эсийн бүх амьдралын үйл явцыг шинэчлэх боломжийг олгодог.

Хромосомууд (Грек хэлнээс "chroma" - өнгө, "сома" - бие) - эсийн цөмийн маш чухал бүтэц. Тэд эсийн хуваагдлын үйл явцад гол үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд удамшлын мэдээллийг нэг үеэс нөгөөд дамжуулах боломжийг олгодог. Эдгээр нь уурагтай холбогдсон ДНХ-ийн нимгэн хэлхээ юм. Утаснууд гэж нэрлэгддэг хроматидууд ДНХ, үндсэн уураг (гистон) ба хүчиллэг уургуудаас бүрддэг.

Хуваагддаггүй эсэд хромосомууд нь цөмийн бүх эзэлхүүнийг дүүргэдэг бөгөөд микроскопоор харагдахгүй. Хуваагдахаас өмнө ДНХ-ийн спиральжилт үүсч, хромосом бүр микроскопоор харагдах болно.

Спиральжих явцад хромосомууд хэдэн арван мянган удаа богиносдог. Энэ төлөвт хромосомууд нь нийтлэг хэсэг болох центромероор холбогдсон бие биенийхээ хажууд байрлах хоёр ижил хэлхээ (хроматид) шиг харагддаг.

Организм бүр нь хромосомын тогтмол тоо, бүтцээр тодорхойлогддог. Соматик эсүүдэд хромосомууд үргэлж хосолсон байдаг, өөрөөр хэлбэл цөмд нэг хосыг бүрдүүлдэг хоёр ижил хромосом байдаг. Ийм хромосомыг гомолог гэж нэрлэдэг ба соматик эс дэх хромосомын хосолсон багцыг диплоид гэж нэрлэдэг.

Тиймээс хүний ​​диплоид хромосомын багц нь 46 хромосомоос бүрдэж, 23 хос үүсгэдэг. Хос бүр нь хоёр ижил (гомолог) хромосомоос бүрдэнэ.

Хромосомын бүтцийн онцлог нь тэдгээрийг 7 бүлэгт хуваах боломжийг олгодог бөгөөд тэдгээрийг A, B, C, D, E, F, G гэсэн латин үсгээр тэмдэглэдэг. Бүх хос хромосомууд серийн дугаартай байдаг.

Эрэгтэй, эмэгтэй хүмүүс 22 хос ижил хромосомтой байдаг. Тэднийг аутосом гэж нэрлэдэг. Эрэгтэй, эмэгтэй хүмүүс бэлгийн хромосом гэж нэрлэгддэг нэг хос хромосомоор ялгаатай байдаг. Тэдгээр нь том X (C бүлэг) ба жижиг Y (бүлэг С) үсгээр тэмдэглэгдсэн байдаг. Эмэгтэй хүний ​​биед 22 хос аутосом, нэг хос (XX) бэлгийн хромосом байдаг. Эрэгтэйчүүдэд 22 хос аутосом, нэг хос (XY) бэлгийн хромосом байдаг.

Соматик эсүүдээс ялгаатай нь үр хөврөлийн эсүүд нь хромосомын хагасыг агуулдаг, өөрөөр хэлбэл хос бүрээс нэг хромосом агуулдаг! Энэ багцыг гаплоид гэж нэрлэдэг. Хромосомын гаплоид багц нь эсийн боловсорч гүйцэх явцад үүсдэг.

6 . Рэс дэх транскрипц, орчуулгын зохицуулалт бабие

Оперон ба дарангуйлагч.

Хромосомын багц, өөрөөр хэлбэл ДНХ молекулуудын багц нь нэг организмын бүх эсэд ижил байдаг нь мэдэгдэж байна.

Тиймээс биеийн эс бүр нь тухайн организмын онцлог шинж чанартай уураг бүрийн аль ч хэмжээг нэгтгэх чадвартай байдаг. Аз болоход энэ нь хэзээ ч тохиолддоггүй, учир нь тодорхой эд эсийн эсүүд олон эсийн организмд үйл ажиллагаагаа явуулахад шаардлагатай тодорхой уураг агуулсан байх ёстой бөгөөд ямар ч тохиолдолд бусад эд эсийн онцлог шинж чанартай "гадны" уураг нийлэгжүүлдэггүй.

Жишээлбэл, үндэс эсүүдэд ургамлын гормон, навчны эсүүдэд фотосинтезийг хангах ферментийг нэгтгэх шаардлагатай байдаг. Яагаад түүний хромосомд агуулагдах бүх уураг нэг эсэд нэг дор нийлэгддэггүй вэ?

Ийм механизмыг прокариот эсүүдэд илүү сайн судалдаг. Прокариотууд нь нэг эст организм боловч тэдгээрийн транскрипц, орчуулга нь бас зохицуулагддаг, учир нь нэг цагт эсэд тодорхой уураг хэрэгтэй байж болох бөгөөд нөгөө үед ижил уураг нь түүнд хор хөнөөл учруулж болзошгүй юм.

Уургийн нийлэгжилтийг зохицуулах механизмын генетикийн нэгжийг оперон гэж үзэх нь зүйтэй бөгөөд үүнд нэг буюу хэд хэдэн бүтцийн генүүд, тухайлбал мРНХ-ийн бүтцийн талаархи мэдээллийг агуулсан генүүд нь уургийн бүтцийн талаархи мэдээллийг агуулдаг. Эдгээр генийн өмнө опероны эхэнд РНХ полимераза ферментийн "буух газар" байдаг. Оперон дахь промотор ба бүтцийн генүүдийн хооронд оператор гэж нэрлэгддэг ДНХ-ийн хэсэг байдаг. Хэрэв тусгай уураг, дарангуйлагч нь оператортой холбоотой бол РНХ полимераза нь мРНХ-ийн синтезийг эхлүүлж чадахгүй.

Эукариотуудын уургийн нийлэгжилтийг зохицуулах механизм.

Эукариотуудын генийн үйл ажиллагааны зохицуулалт, ялангуяа олон эсийн организмын тухай ярьж байгаа бол илүү төвөгтэй байдаг. Нэгдүгээрт, аливаа функцийг хангахад шаардлагатай уурагуудыг янз бүрийн хромосомын генүүдэд кодлох боломжтой (прокариотуудад эсийн ДНХ нь нэг молекулаар илэрхийлэгддэг гэдгийг санаарай). Хоёрдугаарт, эукариотуудад генүүд нь прокариотуудаас илүү төвөгтэй байдаг; Тэд мРНХ-г уншдаггүй, харин хөрш ДНХ-ийн хэсгүүдийн үйл ажиллагааг зохицуулах чадвартай "чимээгүй" бүстэй байдаг. Гуравдугаарт, олон эст организмд янз бүрийн эд эсийн генийн ажлыг нарийн зохицуулах, зохицуулах шаардлагатай байдаг.

Энэ зохицуулалтыг бүхэл бүтэн организмын түвшинд, голчлон дааврын тусламжтайгаар гүйцэтгэдэг. Эдгээр нь дотоод шүүрлийн булчирхайн эсүүд болон бусад олон эд эсийн эсэд, тухайлбал мэдрэлийн эсүүдэд үүсдэг. Эдгээр гормонууд нь эсийн мембран дээр эсвэл эсийн дотор байрлах тусгай рецепторуудтай холбогддог. Рецептор нь эсийн гормонтой харилцан үйлчлэлийн үр дүнд тодорхой генүүд идэвхжиж, эсвэл эсрэгээр дарагдаж, тухайн эс дэх уургийн нийлэгжилт нь түүний шинж чанарыг өөрчилдөг. Жишээлбэл, бөөрний дээд булчирхайн адреналин даавар нь булчингийн эсүүдэд гликогенийг глюкоз болгон задлах процессыг идэвхжүүлдэг бөгөөд энэ нь эдгээр эсийн эрчим хүчний хангамжийг сайжруулахад хүргэдэг. Нойр булчирхайгаас ялгардаг өөр нэг даавар болох инсулин нь эсрэгээр глюкозоос гликоген үүсэх, элэгний эсэд хадгалагдахад тусалдаг.

Бүх хүмүүсийн ДНХ-ийн 99.9% нь ижил байдаг бөгөөд зөвхөн үлдсэн 0.1% нь хүн бүрийн өвөрмөц онцлогийг тодорхойлдог гэдгийг анхаарах хэрэгтэй: гадаад төрх, зан чанар, бодисын солилцоо, зарим өвчинд өртөмтгий байдал, эмэнд үзүүлэх хариу үйлдэл гэх мэт. илүү..

Зарим эсүүд дэх зарим "ажилладаггүй" генүүд алдагдаж, устдаг гэж таамаглаж болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь тийм биш гэдгийг хэд хэдэн туршилт нотолсон. Тодорхой нөхцөлд мэлхийний гэдэсний эсээс бүхэл бүтэн мэлхий ургах боломжтой бөгөөд энэ нь зөвхөн энэ эсийн цөмд бүх генетикийн мэдээлэл хадгалагдсан тохиолдолд л боломжтой байдаг, гэхдээ зарим нь уураг хэлбэрээр илэрхийлэгдээгүй байдаг. эс нь гэдэсний хананы нэг хэсэг байсан. Тиймээс олон эст организмын эс бүрт түүний ДНХ-д агуулагдах удамшлын мэдээллийн зөвхөн нэг хэсэг нь ашиглагддаг.Энэ нь өөр өөр эсүүдэд тодорхой генийн ажлыг "асаах" эсвэл "унтраах" механизм байх ёстой гэсэн үг юм.

Хүний 46 хромосомд агуулагдах ДНХ молекулуудын нийт урт нь бараг 2 метр юм. Хэрэв цагаан толгойн үсгүүд генетикийн гурвалсан кодоор кодлогдсон бол хүний ​​нэг эсийн ДНХ 1000 зузаан текстийг шифрлэхэд хангалттай байх байсан!

Дэлхий дээрх бүх организм эсүүдээс тогтдог. Нэг эст болон олон эст организмууд байдаг.

Цөмийн эсгүй организмуудыг прокариотууд, эсэд нь цөмтэй нь эукариотууд гэж нэрлэгддэг. Гадна талдаа эс бүр биологийн мембранаар бүрхэгдсэн байдаг. Эсийн дотор цөм (эукариотуудад) болон бусад эрхтэнүүд байрладаг цитоплазм байдаг. Цөм нь хроматин ба нуклеоли байрладаг кариоплазмаар дүүрдэг. Хроматин нь эсийн хуваагдлын үед хромосом үүсгэдэг уурагтай холбогддог ДНХ юм.

Эсийн хромосомын багцыг кариотип гэж нэрлэдэг.

Эукариот эсийн цитоплазмд цитоскелетон байдаг - дэмжлэг, мотор, тээврийн функцийг гүйцэтгэдэг цогц систем. Эсийн хамгийн чухал органеллууд: цөм, эндоплазмын тор, Гольджи цогцолбор, рибосом, митохондри, лизосом, пластидууд. Зарим эсүүд нь хөдөлгөөний эрхтэнтэй байдаг: туг, цилиа.

Прокариот ба эукариот эсийн хооронд бүтцийн мэдэгдэхүйц ялгаа байдаг.

Вирус бол эсийн бус амьдралын хэлбэр юм.

Эс болон бүхэл бүтэн олон эсийн организмын хэвийн үйл ажиллагаанд гомеостаз гэж нэрлэгддэг байнгын дотоод орчин шаардлагатай.

Гомеостаз нь бодисын солилцооны урвалаар явагддаг бөгөөд эдгээр нь ассимиляци (анаболизм) ба диссимиляци (катаболизм) гэж хуваагддаг. Бүх бодисын солилцооны урвалууд нь биологийн катализатор - ферментийн оролцоотойгоор явагддаг. Фермент бүр нь өвөрмөц, өөрөөр хэлбэл амьдралын нарийн тодорхойлогдсон үйл явцыг зохицуулахад оролцдог. Тиймээс эс бүрт олон фермент "ажилладаг".

Аливаа эсийн эрчим хүчний бүх зардлыг бүх нийтийн энергийн бодис - ATP хангадаг. ATP нь органик бодисыг исэлдүүлэх явцад ялгарах энергиэс үүсдэг. Энэ үйл явц нь олон үе шаттай бөгөөд хамгийн үр дүнтэй хүчилтөрөгчийн задрал нь митохондрид тохиолддог.

Амьдралд шаардлагатай органик бодисыг олж авах аргын дагуу бүх эсийг автотроф ба гетеротроф гэж хуваадаг. Автотрофууд нь фотосинтетик ба химосинтетик гэж хуваагддаг бөгөөд тэдгээр нь бүгд хэрэгцээтэй органик бодисыг бие даан нийлэгжүүлэх чадвартай байдаг. Гетеротрофууд ихэнх органик нэгдлүүдийг гаднаас авдаг.

Фотосинтез бол дэлхий дээрх организмын дийлэнх олонхи үүсэх, оршин тогтнох үндэс суурь болдог хамгийн чухал үйл явц юм. Фотосинтезийн үр дүнд нарны цацрагийн энергийг ашиглан нарийн төвөгтэй органик нэгдлүүд нийлэгждэг. Химисинтетикийг эс тооцвол дэлхий дээрх бүх организм шууд болон шууд бусаар фотосинтетикээс хамаардаг.

Бүх эсэд тохиолддог (хөгжлийн явцад ДНХ алдсан эсээс бусад) хамгийн чухал үйл явц бол уургийн нийлэгжилт юм. Уургийн анхдагч бүтцийг бүрдүүлдэг амин хүчлүүдийн дарааллын талаарх мэдээлэл нь ДНХ нуклеотидын гурвалсан хослолуудын дараалалд агуулагддаг. Ген нь нэг уургийн бүтцийн талаарх мэдээллийг кодлодог ДНХ-ийн хэсэг юм. Транскрипци гэдэг нь уургийн амин хүчлийн дарааллыг кодлодог мРНХ-ийн синтезийн үйл явц юм. мРНХ нь цөмийг (эукариотуудад) цитоплазм руу орхиж, рибосом дахь уургийн амин хүчлийн гинжин хэлхээ үүсдэг. Энэ процессыг орчуулга гэж нэрлэдэг. Эс бүр олон ген агуулдаг боловч эс нь удамшлын мэдээллийн зөвхөн тодорхой тодорхой хэсгийг ашигладаг бөгөөд энэ нь эс дэх тодорхой уургийн нийлэгжилтийг идэвхжүүлдэг, унтраадаг тусгай механизмууд генд байдгаараа баталгааждаг.

Ном зүй

1. Даревский, И.С.; Орлов, Н.Л. Ховор, ховордсон амьтад. Хоёр нутагтан ба хэвлээр явагчид; М.: Дээд сургууль, 1988. - 463 х.

2. Линней, Карл Ботаникийн философи; М.: Наука, 1989. - 456 х.

3. Опарин, А.И. Асуудал. Амьдрал. Оюун ухаан; М.: Наука, 1977. - 208 х.

5. Аттенборо, Дэвид амьд гараг; М .: Мир, 1988. - 328 х.

Allbest.ru дээр нийтлэгдсэн

Үүнтэй төстэй баримт бичиг

Эсийн гол эрхтэнүүд. Цитоплазм нь эсийн цөм ба бүх эрхтэн, түүний найрлага байрладаг хагас шингэн орчин юм. Голги цогцолборын бүтцийн схем. Оруулсан хөдөлгөөний эрхтэнүүд (цилиа ба туг). Цөмийн хэлбэр, хэмжээ, түүний үндсэн үүрэг.

танилцуулга, 11/13/2014 нэмэгдсэн


Биеийн эсийн бүтцийн нэгдсэн төлөвлөгөө. Цөм, цитоплазмын бүтцийг хатуу дэг журамтай. Эсийн цөм (бүх генетикийн мэдээллийн агуулах). Эсийн цөмийн агууламж (хроматин). Гольджи аппарат, эндоплазмын торлог бүрхэвч, эсийн бүтэц.

хураангуй, 2009-07-28 нэмэгдсэн


Органеллуудын мөн чанар, функциональ зорилгын дагуу цитоплазмын нэгдлүүдийн ангилал. Ургамал, амьтны эсийн өвөрмөц онцлог, тэдгээрийн үйл ажиллагаанд цөмийн үүрэг. Эсийн үндсэн эрхтэнүүд: Гольджи цогцолбор, митохондри, лизосом, пластидууд.

танилцуулга, 2011 оны 12/27-нд нэмэгдсэн


эсийн цөм хувьслын ач холбогдол - генетикийн мэдээлэл агуулсан эукариот эсийн бүрэлдэхүүн хэсэг. Цөмийн бүтэц: хроматин, цөм, кариоплазм, цөмийн бүрхүүл. Үндсэн чиг үүрэг: удамшлын мэдээллийг хадгалах, дамжуулах, хэрэгжүүлэх.

танилцуулга, 2014 оны 02-р сарын 21-нд нэмэгдсэн


Амьд организмын зохион байгуулалтын шинж тэмдэг, түвшин. Эсийн химийн зохион байгуулалт. Органик бус, органик бодис, витамин. Липид, нүүрс ус, уургийн бүтэц, үүрэг. Нуклейн хүчил ба тэдгээрийн төрлүүд. ДНХ ба РНХ молекулууд, тэдгээрийн бүтэц, үүрэг.

хураангуй, 07/06/2010 нэмэгдсэн


Эсийн бүтцийн элементүүд ба тэдгээрийн шинж чанар. Мембран, цөм, цитоплазм, эсийн төв, рибосом, эндоплазмын торлог бүрхэвч, Гольджи цогцолбор, лизосом, митохондри, пластидын үйл ажиллагаа. Организмын янз бүрийн хаант улсуудын төлөөлөгчдийн эсийн бүтцийн ялгаа.

танилцуулга, 2013 оны 11/26-нд нэмэгдсэн


Эсийн онолын хөгжлийн түүх, түүний хувьсал. Эсийн мембраны бүтэц, үүрэг, мембраны шинж чанар, цитоплазм, цөм. Эсийн амьдрал дахь плазмын мембран ба Голги аппаратын үүрэг. Рибосом ба митохондри, тэдгээрийн үүрэг, найрлага.

хураангуй, 2009 оны 8-р сарын 16-нд нэмэгдсэн


Эсийн судалгааны түүх, энэ сэдвээр бичсэн бүх цаг үеийн хамгийн алдартай бүтээлүүд, одоогийн мэдлэг. Эсийн үндсэн бүтэц, түүний үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд, тэдгээрийн үүрэг. Цитоплазм ба түүний эрхтэнүүд, Гольджи цогцолборын зорилго ба нэгдэл.

хураангуй, 2009 оны 10-р сарын 07-нд нэмэгдсэн


Эсийн цөмийн бүтэц, үүрэг. Түүний хэлбэр, бүтэц, бүтэц. Дезоксирибонуклеины хүчил нь удамшлын мэдээллийн тээвэрлэгч юм. ДНХ-ийн хуулбарлах механизм. Хэвийн биосинтезийн явцад гэмтсэн ДНХ-ийн байгалийн бүтцийг сэргээх үйл явц.

хураангуй, 09/07/2015 нэмсэн


Цитоплазм нь плазмын мембран ба цөм хоёрын хооронд оршдог эсийн чухал хэсэг юм. Хүрээлэн буй орчны урвал, цитоплазмын хөдөлгөөний онцлог. Гиалоплазмын утга, үүрэг, бүтэц. Амьд эсийн нэг ба хоёр мембрантай органеллуудын төрөл, үүрэг.