Eukariot hujayra, asosiy tuzilish komponentlari, ularning tuzilishi va vazifalari: organellalar, sitoplazma, inkluzyonlar. Eukariot hujayraning tuzilishi Eukariot hujayra yadrosining tuzilishi va ularning vazifalari

Barcha tirik organizmlarni yadro mavjudligiga qarab ikkita katta toifaga bo'lish mumkin: prokaryotlar va eukariotlar. Bu ikkala atama yunoncha "karion" - yadrodan kelib chiqqan.

Yadroga ega bo'lmagan organizmlar prokariotlar deb ataladi - yadro moddasi qo'shimchalar shaklida bo'lgan yadrodan oldingi organizmlar. Tuzilishi biroz boshqacha. Prokaryotlardan farqli o'laroq, eukaryotlar shakllangan yadroga ega - bu ularning asosiy farqidir. Prokariotlarga bakteriyalar, siyanobakteriyalar, rikketsiyalar va boshqa organizmlar kiradi. O'simliklar va hayvonlarning vakillarini eukariotlar deb tasniflash mumkin.

Turli yadro organizmlarining tuzilishi bir xil. Ularning asosiy tarkibiy qismlari yadro va sitoplazma bo'lib, ular birgalikda protoplastni tashkil qiladi. Sitoplazma yarim suyuq asosiy moddadir yoki u ham deyilganidek, gialoplazma bo'lib, unda turli funktsiyalarni bajaradigan hujayra tuzilmalari - organellalar mavjud. Tashqi tomondan sitoplazma plazma membranasi bilan o'ralgan. O'simliklar plazma membranasiga qo'shimcha ravishda qattiq hujayra membranasiga ega. Zamburug'lar sitoplazmasida vakuolalar - unda erigan turli moddalar bilan suv bilan to'ldirilgan pufakchalar mavjud. Bundan tashqari, hujayrada zahiradagi ozuqa moddalari yoki metabolizmning yakuniy mahsulotlari ko'rinishidagi qo'shimchalar mavjud. Eukaryotik hujayraning strukturaviy xususiyatlari hujayrada joylashgan qo'shimchalarning funktsiyalari bilan belgilanadi.

Eukaryotik hujayraning tuzilishi va funktsiyalari:

Plazma membranasi lipidli ikki qavat bo'lib, unda oqsillar mavjud. Plazma membrananing asosiy vazifasi hujayraning o'zi va atrof-muhit o'rtasidagi moddalar almashinuvidir. Plazma membranasi ikkita qo'shni hujayralar o'rtasidagi aloqani ham ta'minlaydi.
yadro - bu uyali element ikki membranali qobiqga ega. Asosiysi, irsiy ma'lumotni saqlash - deoksiribonuklein kislotasi. Yadro tufayli hujayra faoliyati tartibga solinadi va genetik material qiz hujayralarga o'tkaziladi.
Mitoxondriyalar - bu organoidlar faqat o'simlik va hayvon hujayralarida mavjud. Mitoxondriyalar ham yadro singari ikkita membranaga ega bo`lib, ular orasida ichki burmalar - kristalar joylashgan. Mitoxondriyalarda dumaloq DNK, ribosomalar va ko'plab fermentlar mavjud. Ushbu organellalar tufayli hujayra nafas olishning kislorod bosqichi amalga oshiriladi (adenozin trifosfor kislotasi sintezlanadi).
plastidlar - faqat o'simlik hujayralarida mavjud, chunki ularning asosiy vazifasi fotosintezni amalga oshirishdir.
(retikulum) hisoblanadi butun tizim yassilangan qoplar - sisternalar, bo'shliqlar va naychalar. Muhim organellalar - ribosomalar endoplazmatik retikulumda (qo'pol) joylashgan. Tarmoqning tanklarida oqsillar ajratiladi va pishib etiladi, ular ham tarmoqning o'zi tomonidan tashiladi. Ukol va lipidlarning sintezi silliq retikulumning membranalarida sodir bo'ladi.
Golji kompleksi - tsisternalarning kengaytirilgan uchlariga biriktirilgan tekis bir membranali sisternalar va pufakchalar tizimi. Golji kompleksining vazifasi oqsillar va lipidlarning to'planishi va o'zgarishi. Bu erda hujayradan tashqaridagi moddalarni olib tashlaydigan sekretor pufakchalar ham hosil bo'ladi. Eukaryotik hujayraning tuzilishi shundayki, hujayra chiqindi moddalarni chiqarish uchun o'ziga xos mexanizmga ega.
lizosomalar gidrolitik fermentlarni o'z ichiga olgan bir membranali pufakchalardir. Lizosomalar tufayli hujayra shikastlangan organellalar va o'lik organ hujayralarini hazm qiladi.
ribosomalar - ikkita tur mavjud, ammo ularning asosiy vazifasi oqsil molekulalarini yig'ishdir.
Sentriolalar oqsil molekulalaridan tuzilgan mikrotubulalar tizimidir. Tsentriolalar tufayli u hosil bo'ladi ichki skelet hujayralar, u doimiy shaklini saqlab qolishi mumkin.

Eukaryotik hujayraning tuzilishi prokariot hujayranikiga qaraganda ancha murakkab. Yadro mavjudligi tufayli eukaryotlar genetik ma'lumotni uzatish qobiliyatiga ega va shu bilan o'z turlarining doimiyligini ta'minlaydi.

Keling, ma'lumotni o'qib chiqamiz .

Hujayra - murakkab tizim, sirt apparatining uchta strukturaviy va funktsional quyi tizimidan, organellalar va yadroli sitoplazmadan iborat.

Eukariotlar(yadro) - prokariotlardan farqli o'laroq, sitoplazmadan yadro membranasi bilan chegaralangan shakllangan hujayra yadrosiga ega bo'lgan hujayralar.

Eukaryotik hujayralarga hayvonlar, odamlar, o'simliklar va zamburug'lar hujayralari kiradi.

Eukaryotik hujayralarning tuzilishi

Tuzilishi	Tuzilishi va tarkibi	Strukturaviy funktsiyalar
Plazma membranasi	Bu lipid molekulalarining ikki qatlami - fosfolipidlar, bir-biriga mahkam joylashgan. Lipidlar, oqsillar va murakkab uglevodlardan iborat.	1.sitoplazmani fizik va kimyoviy zararlardan himoya qiladi 2.hujayra va orasidagi moddalar almashinuvini tanlab tartibga soladi tashqi muhit 3.qo'shni hujayralar bilan aloqani ta'minlaydi
	Karioplazmani o'rab turgan ikki yadroli membrana (yadro shirasi). Membrana teshiklar bilan o'tadi, ular orqali yadro va sitoplazma o'rtasida moddalar almashinuvi sodir bo'ladi.	1.hujayra faoliyatini tartibga soladi 2.oqsildagi aminokislotalarning o'ziga xos ketma-ketligi haqidagi ma'lumotlarni saqlaydigan DNKni o'z ichiga oladi 3. Yadro membranasi ER orqali tashqi membrana bilan tutashgan
	Taxminan 1 mikron diametrli dumaloq tanasi	Ribosomal bo'linmalar yig'iladi va rRNK sintezlanadi
Sitoplazma	Organoidlar: endoplazmatik retikulum, ribosomalar, mitoxondriyalar, plastidalar, Golji kompleksi, lizosomalar va boshqalar.	1.barcha hujayra komponentlarini yagona tizimga birlashtiradi 2. sintezdan tashqari hujayra metabolizmining barcha jarayonlari amalga oshiriladi nuklein kislotalar 3. axborot uzatishda ishtirok etadi (sitoplazmatik meros) 4.hujayra ichidagi moddalarni ko'chirishda va organoidlar harakatida ishtirok etadi 5.hujayra harakatida ishtirok etadi (amyoba harakati)
Xromosomalar	Sentromerada ikkita xromatid bog'langan. DNK va oqsildan tashkil topgan	Genetik ma'lumotlarni saqlash va tarqatish
Mitoxondriya	Tashqi membrana, tashqi membrana, burmalar (kristalar) hosil bo'ladigan ichki membrana. RNK, DNK va ribosomalarni o'z ichiga oladi	1.oksidlanish jarayonlari natijasida energiya hosil bo'ladi (ATP sintezi). 2. aerob nafas olishni amalga oshiring
Ribosomalar	Hujayraning membrana bo'lmagan komponentlari. Ikki kichik birlikdan iborat (katta va kichik)	Protein molekulalarining yig'ilishi
Endoplazmatik retikulum (ER)	Yassilangan, cho'zilgan, quvurli va pufak shaklidagi elementlar tizimi	Uglevodlar, lipidlar, oqsillar sintezini va ularning hujayra ichida harakatlanishini ta'minlaydi
Golji apparati	Uchta asosiy element: yassilangan qoplar (sisternalar), pufakchalar va vakuolalar to'plami	Moddalarning sintez va parchalanish mahsulotlarini o'zgartirish, to'plash, saralash
Lizosomalar	Tashqi ko'rinishida pufakchalarga o'xshash yagona membranali tuzilmalar.	1.oziq-ovqat makromolekulalarining hujayra ichidagi hazm bo'lishi 2.eski hujayralarni yo'q qilish (avtoliz yoki)
Hujayra devori	Hayvon hujayralari - yo'q
Hujayra devori	Sabzavotlar - tsellyulozadan tashkil topgan	1. qo'llab-quvvatlash 2.himoya
Plastidlar (xloroplastlar, xromoplastlar, leykoplastlar)	Xlorofill, DNK o'z ichiga olgan membrana organellalari Ular faqat o'simlik hujayralarida mavjud.	1.fotosintez 2. oziq moddalar bilan ta'minlash
	O'simlik hujayralari hujayra sharbatini o'z ichiga olgan membrana bilan bog'langan organellalardir.	2. zarur moddalar (ayniqsa suv) bilan ta'minlash 3.zararli moddalarning cho'kishi 4.organik birikmalarning fermentativ parchalanishi
	Hayvon hujayralari mavjud ovqat hazm qilish vakuolalari va autografik vakuolalar. Ular ikkilamchi lizosomalar guruhiga kiradi. Hidrolitik fermentlarni o'z ichiga oladi.	1.hazm qilish 2.tanlash
	Bir hujayrali hayvonlarda kontraktil vakuolalar mavjud	1.osmoregulyatsiya 2.tanlash
Mikrotubulalar va mikrofilamentlar	Protein shakllanishlari, silindrsimon shaklda	1.hujayra sitoskeleti, sentriolalar, tayanch tanachalar, flagella, kiprikchalarning shakllanishi 2. hujayra ichidagi harakatni ta'minlash (mitoxondriyalar va boshqalar).
Cilia, flagella	Membran bilan qoplangan mikrotubulalar tizimi	1.hujayrani siljitish 2.hujayralar yuzasida suyuqlik oqimlarining hosil bo'lishi
Hujayra markazi	Sentriolalarni o'z ichiga olgan membrana bo'lmagan organella - mikrotubulalar tizimi	2.hujayra boʻlinishida genetik materialning bir xil taqsimlanishida ishtirok etadi

Eukaryotik hujayralarning vazifalari

Bir hujayrali organizmlarda

Ko'p hujayrali organizmlarda

Tirik organizmlarga xos bo'lgan barcha funktsiyalarni bajaring:

moddalar almashinuvi

rivojlanish

ko'payish

Moslashuvchan

Hujayralar tuzilishi jihatidan har xil (differentsiallashgan).

Ba'zi hujayralar ma'lum funktsiyalarni bajaradi.

Ixtisoslashgan hujayralar epiteliy, mushak, nerv, biriktiruvchi to'qimalar(masalan, ma'lumot darsiga qarang -).

Avtoliz(autoliz) - strukturaviy molekulalarni yo'q qiladigan o'zlarining gidrolitik fermentlari ta'sirida tirik hujayralar va to'qimalarning o'z-o'zidan erishi. Organizmda fiziologik jarayonlarda: metamorfoz, avtotomiya, o'limdan keyin ham paydo bo'ladi.

Ksantofil- sariq va beradigan o'simlik pigmenti jigarrang ranglar o'simliklarning qismlari (sariq barglar, qizil sabzi, pomidor). Karotinoidlar guruhiga kiradi.

Karotinoidlar- o'simlik pigmentlari guruhi - yuqori molekulyar og'irlikdagi uglevodorodlar. Ular xloroplastlarda va asosan xromoplastlarda to'planadi. Bu guruhga karotinlar va ksantofillar kiradi; ikkinchisi, eng keng tarqalgan zeaxanthin, kapxanthin, ksantin, likopen va lutein. Quyosh spektrining ko'k qismidan energiyani yutib, fotosintez jarayonida ishtirok etish; Ular gullarni, mevalarni, urug'larni, ildizlarni, kuzda esa barglarni bo'yashadi.

To'qimalarning turgori- tirik hujayradagi ichki gidrostatik bosim, hujayra membranasida kuchlanishni keltirib chiqaradi.

Mitotik shpindel(bo'linish mili) - yadro bo'linishi (mitoz) paytida eukaryotik hujayralarda paydo bo'ladigan tuzilish. Shaklining shpindelga noaniq o'xshashligi tufayli u o'z nomini oldi.

Sitoskelet- tirik hujayra sitoplazmasida joylashgan hujayra ramkasi yoki skeleti. U eukariotlar va prokaryotlarning barcha hujayralarida mavjud. Mikrotubulalar va mikrofilamentlardan hosil bo'ladi. Hujayra shakli va harakatini saqlaydi.

Fagotsitoz- qon va to'qima hujayralari (fagotsitlar) patogenlarni ushlash va hazm qilish jarayoni yuqumli kasalliklar va o'lik hujayralar.

Fagotsitlar - hujayralarning umumiy nomi: qonda - donador leykotsitlar (granulotsitlar), to'qimalarda - makrofaglar. Jarayon 1882 yilda I.I.Mechnikov tomonidan kashf etilgan.

Fagotsitoz quyidagilardan biridir mudofaa reaktsiyalari tanasi.

Pinotsitoz- 1. suyuqlikning tarkibidagi moddalar bilan hujayra yuzasi tomonidan tutilishi. 2. makromolekulalarning so'rilishi va hujayra ichidagi destruktsiyasi. Hujayraga yuqori molekulyar birikmalarning, xususan, oqsillar va uglevod-oqsil komplekslarining kirib borishining asosiy mexanizmlaridan biri.

Ishlatilgan kitoblar:

1.Biologiya: Yagona davlat imtihoniga tayyorgarlik ko'rish uchun to'liq ma'lumotnoma. / G.I.Lerner. - M .: AST: Astrel; Vladimir; VKT, 2009 yil

2.Biologiya: darslik. umumta'lim maktablarining 11-sinf o'quvchilari uchun. Institutlar: Asosiy daraja / Ed. prof. I.N. Ponomareva. - 2-nashr, qayta ko'rib chiqilgan. - M.: Ventana-Graf, 2008 yil.

3.Universitetlarga kiruvchilar uchun biologiya. Intensiv kurs / G.L.Bilich, V.A.Kryjanovskiy. - M.: Oniks nashriyoti, 2006 yil.

4. Umumiy biologiya: darslik. 11-sinf uchun umumiy ta'lim muassasalar / V.B.Zaxarov, S.G.Sonin. - 2-nashr, stereotip. - M.: Bustard, 2006 yil.

5. Biologiya. Umumiy biologiya. 10-11 sinflar: darslik. umumiy ta'lim uchun muassasalar: asosiy daraja / D.K.Belyaev, P.M.Borodin, N.N.Vorontsov va boshqalar, ed. D.K.Belyaeva, G.M.Dymshitsa; Ross. akad. Fanlar, Ross. akad. ta’lim, “Ma’rifat” nashriyoti. - 9-nashr. - M.: Ta'lim, 2010 yil.

6.Biologiya: darslik / ma'lumotnoma / A.G.Lebedev. M .: AST: Astrel. 2009 yil.

7. Biologiya. Umumiy ta'limning to'liq kursi o'rta maktab: maktab o'quvchilari va abituriyentlar uchun darslik / M.A. Valovaya, N.A. Sokolova, A.A. Kamenskiy. - M.: Imtihon, 2002 yil.

Foydalanilgan internet resurslari:

Vikipediya. Hujayra tuzilishi

Hujayra tuzilishi

Prokaryotik hujayra

Prokaryotlar(latdan. pro

Xromosoma tuzilishi

Mitozning kech profilaktika - metafazasida xromosoma tuzilishi sxemasi. 1-xromatid; 2-tsentromera; 3-qisqa yelka; 4-uzun yelka.

Xromosomalar(qadimgi yunoncha chrῶma - rang va sῶmo - tana) - eukaryotik hujayra (yadrosi bo'lgan hujayra) yadrosidagi nukleoprotein tuzilmalari, hujayra siklining ma'lum fazalarida (mitoz yoki meyoz paytida) osongina ko'rinadigan bo'ladi. Xromosomalar yuqori daraja hujayra yadrosida doimo mavjud bo'lgan kromatinning kondensatsiyasi. Dastlab, bu atama eukaryotik hujayralardagi tuzilmalarni nazarda tutish uchun taklif qilingan, ammo so'nggi o'n yilliklarda ular bakterial xromosomalar haqida ko'proq gapirishmoqda. Irsiy ma'lumotlarning aksariyati xromosomalarda to'plangan.

Xromosoma morfologiyasi hujayrada eng yaxshi metafaza bosqichida kuzatiladi. Xromosoma ikkita tayoqchali tanadan - xromatidlardan iborat. Har bir xromosomaning ikkala xromatidlari gen tarkibida bir-biriga o'xshashdir.

Xromosomalar uzunligiga qarab farqlanadi. Xromosomalarda sentromera yoki birlamchi siqilish, ikkita telomer va ikkita qo'l bor. Ba'zi xromosomalarda ikkilamchi konstriksiyalar va yo'ldoshlar ajralib turadi. Xromosoma harakati murakkab tuzilishga ega bo'lgan sentromera tomonidan belgilanadi.

Centromere DNK xarakterli nukleotidlar ketma-ketligi va o'ziga xos oqsillar bilan ajralib turadi. Tsentromeraning joylashishiga qarab, akrosentrik, submetasentrik va metasentrik xromosomalar farqlanadi.

Yuqorida aytib o'tilganidek, ba'zi xromosomalarda ikkilamchi siqilish mavjud. Ular, birlamchi konstriksiyadan (tsentromera) farqli o'laroq, shpindel iplarini biriktirish joyi bo'lib xizmat qilmaydi va xromosomalar harakatida hech qanday rol o'ynamaydi. Ba'zi ikkilamchi siqilishlar yadrochalarning hosil bo'lishi bilan bog'liq bo'lib, u holda ular yadroviy tashkilotchilar deb ataladi. Yadro organizatorlarida RNK sintezi uchun mas'ul genlar mavjud. Boshqa ikkilamchi konstriksiyalarning vazifasi hali aniq emas.

Ba'zi akrosentrik xromosomalar sun'iy yo'ldoshlarga ega - xromatinning ingichka ipi bilan xromosomaning qolgan qismi bilan bog'langan hududlar. Sun'iy yo'ldoshning shakli va o'lchami ma'lum bir xromosoma uchun doimiydir. Odamlarda besh juft xromosoma yo'ldoshga ega.

Strukturaviy geteroxromatinga boy xromosomalarning terminal hududlari telomerlar deb ataladi. Telomerlar xromosoma uchlarini reduplikatsiyadan keyin bir-biriga yopishib qolishining oldini oladi va shu bilan ularning yaxlitligini saqlashga yordam beradi. Shunday qilib, telomerlar xromosomalarning alohida shaxslar sifatida mavjudligi uchun javobgardir.

Gen tartibi bir xil bo'lgan xromosomalar gomologik deyiladi. Ular bir xil tuzilishga ega (uzunligi, sentromera joylashuvi va boshqalar). Gomologik bo'lmagan xromosomalar turli xil gen to'plamlariga va turli tuzilishga ega.

Xromosomalarning nozik tuzilishini o'rganish ular DNK, oqsil va oz miqdordagi RNK dan iborat ekanligini ko'rsatdi. DNK molekulasi butun uzunligi bo'ylab taqsimlangan manfiy zaryadlarni olib yuradi va unga biriktirilgan oqsillar - gistonlar - musbat zaryadlangan. Bu DNK va oqsil majmuasi xromatin deb ataladi. Xromatin turli darajadagi kondensatsiyaga ega bo'lishi mumkin. Kondensatsiyalangan xromatin geteroxromatin, dekondensatsiyalangan xromatin esa evromatin deb ataladi. Xromatin dekondensatsiyasi darajasi uning funksional holatini aks ettiradi. Geteroxromatik hududlar ko'pchilik genlar lokalizatsiya qilingan evromatik hududlarga qaraganda funktsional jihatdan kamroq faoldir. Strukturaviy heterokromatin mavjud bo'lib, uning miqdori turli xromosomalarda o'zgarib turadi, lekin u doimo perisentromerik hududlarda joylashgan. Strukturaviy geterokromatindan tashqari, xromosomada euxromatik mintaqalarning o'ta saralanishi paytida paydo bo'ladigan fakultativ geteroxromatin mavjud. Inson xromosomalarida bu hodisaning mavjudligi ayolning somatik hujayralarida bitta X xromosomasining genetik inaktivatsiyasi fakti bilan tasdiqlanadi. Uning mohiyati shundaki, X xromosomasida lokalizatsiya qilingan genlarning ikkinchi dozasini inaktivatsiya qilishning evolyutsion tarzda shakllangan mexanizmi mavjud, buning natijasida boshqa raqam Erkak va ayol organizmlarida X xromosomalari, ularda ishlaydigan genlar soni tengdir. Xromatin mitotik hujayra bo'linishi paytida maksimal darajada kondensatsiyalanadi, keyin uni zich xromosomalar shaklida aniqlash mumkin.

Xromosomalarning DNK molekulalarining hajmi juda katta. Har bir xromosoma bitta DNK molekulasi bilan ifodalanadi. Ular yuzlab mikrometrga va hatto santimetrga etishi mumkin. Inson xromosomalaridan eng kattasi birinchi; uning DNKsi umumiy uzunligi 7 sm gacha.Bir hujayraning barcha xromosomalari DNK molekulalarining umumiy uzunligi 170 sm.

DNK molekulalarining ulkan hajmiga qaramay, u xromosomalarda juda zich joylashgan. Xromosoma DNKsining bu o'ziga xos qatlamlanishi giston oqsillari tomonidan ta'minlanadi. Gistonlar DNK molekulasining uzunligi bo'ylab bloklar shaklida joylashgan. Bitta blokda 8 ta giston molekulasi mavjud bo'lib, nukleosoma hosil qiladi (giston oktameriga o'ralgan DNK zanjiridan tashkil topgan shakl). Nukleosomaning o'lchami taxminan 10 nm. Nukleosomalar ipga bog'langan boncuklar kabi ko'rinadi. Nukleosomalar va ularni bog'laydigan DNK bo'limlari spiral shaklida mahkam o'ralgan; bunday spiralning har bir aylanishi uchun oltita nukleosoma bo'ladi. Xromosoma tuzilishi shunday shakllanadi.

Organizmning irsiy ma'lumotlari alohida xromosomalar bo'yicha qat'iy tartibga solinadi. Har bir organizm xromosomalarning ma'lum bir to'plami (soni, hajmi va tuzilishi) bilan tavsiflanadi, bu karyotip deb ataladi. Inson karyotipi yigirma to'rt xil xromosomalar (22 juft autosomalar, X va Y xromosomalari) bilan ifodalanadi. Karyotip - bu tur pasporti. Karyotip tahlili rivojlanish anomaliyalariga, irsiy kasalliklarga yoki homila va embrionlarning o'limiga olib kelishi mumkin bo'lgan buzilishlarni aniqlash imkonini beradi. erta bosqichlar rivojlanish.

Uzoq vaqt davomida inson karyotipi 48 xromosomadan iborat deb hisoblangan. Biroq, 1956 yil boshida xabar e'lon qilindi, unga ko'ra inson karyotipidagi xromosomalar soni 46 ta.

Inson xromosomalari kattaligi, sentromeraning joylashishi va ikkilamchi siqilishlari bilan farqlanadi. Karyotipning guruhlarga birinchi bo'linishi 1960 yilda Denverda (AQSh) bo'lib o'tgan konferentsiyada amalga oshirildi. Odam karyotipining tavsifi dastlab quyidagi ikkita tamoyilga asoslangan edi: xromosomalarning uzunligi bo'yicha joylashishi; xromosomalarni sentromeraning joylashishiga qarab guruhlash (metatsentrik, submetasentrik, akrosentrik).

Xromosomalar sonining aniq doimiyligi, ularning individualligi va strukturaviy murakkabligi ular bajaradigan funktsiyaning muhimligini ko'rsatadi. Xromosomalar hujayraning asosiy genetik apparati bo'lib xizmat qiladi. Ular chiziqli tartibda genlarni o'z ichiga oladi, ularning har biri xromosomada qat'iy belgilangan joyni (lokusni) egallaydi. Har bir xromosomada ko'plab genlar mavjud, ammo tananing normal rivojlanishi uchun to'liq xromosoma to'plamining genlari to'plami kerak.

DNKning tuzilishi va funktsiyalari

DNK- monomerlari deoksiribonukleotidlar bo'lgan polimer. DNK molekulasining fazoviy tuzilishining qo‘sh spiral ko‘rinishidagi modeli 1953 yilda J. Uotson va F. Krik tomonidan taklif qilingan (bu modelni qurish uchun ular M. Uilkins, R. Franklin, E. Chargaff ishlaridan foydalanganlar. ).

DNK molekulasi ikkita polinukleotid zanjiridan hosil bo'lgan, bir-birining atrofida spiral shaklida va birgalikda xayoliy o'q atrofida, ya'ni. qo'sh spiraldir (ba'zi DNK o'z ichiga olgan viruslar bir zanjirli DNKga ega bo'lganlar bundan mustasno). DNK qo'sh spiralining diametri 2 nm, qo'shni nukleotidlar orasidagi masofa 0,34 nm va spiralning har bir aylanishida 10 juft nukleotid mavjud. Molekulaning uzunligi bir necha santimetrga yetishi mumkin. Molekulyar og'irlik - o'nlab va yuzlab millionlar. Inson hujayrasi yadrosidagi DNKning umumiy uzunligi 2 m ga yaqin.Eukariot hujayralarda DNK oqsillar bilan komplekslar hosil qiladi va o'ziga xos fazoviy konformatsiyaga ega.

DNK monomeri - nukleotid (deoksiribonukleotid)- uchta moddaning qoldiqlaridan iborat: 1) azotli asos, 2) besh uglerodli monosaxarid (pentoza) va 3) fosfor kislotasi. Nuklein kislotalarning azotli asoslari pirimidinlar va purinlar sinflariga kiradi. DNK pirimidin asoslari(molekulasida bitta halqa bor) - timin, sitozin. Purin asoslari(ikkita halqasi bor) - adenin va guanin.

DNK nukleotid monosaxaridi deoksiribozadir.

Nukleotidning nomi mos keladigan asos nomidan olingan. Nukleotidlar va azotli asoslar bosh harflar bilan ko'rsatilgan.

Polinukleotid zanjiri nukleotidlarning kondensatsiyalanish reaksiyalari natijasida hosil bo'ladi. Bunda bir nukleotidning dezoksiriboza qoldig'ining 3"-uglerod bilan boshqasining fosfor kislotasi qoldig'i o'rtasida. fosfoester aloqasi(kuchli kovalent aloqalar toifasiga kiradi). Polinukleotid zanjirining bir uchi 5" uglerod (5" uchi deb ataladi), ikkinchi uchi 3" uglerod (3" uchi) bilan tugaydi.

Nukleotidlarning bir zanjiri qarshisida ikkinchi zanjir joylashgan. Ushbu ikkita zanjirdagi nukleotidlarning joylashishi tasodifiy emas, balki qat'iy belgilangan: timin har doim boshqa zanjirdagi bir zanjirning adeniniga qarama-qarshi joylashgan va sitozin har doim guanin qarshisida joylashgan, adenin va timin o'rtasida ikkita vodorod aloqasi va uchtasi guanin va sitozin o'rtasida vodorod aloqalari paydo bo'ladi. Turli DNK zanjirlarining nukleotidlari qat'iy tartibga solingan (adenin - timin, guanin - sitozin) va bir-biri bilan tanlab bog'langan naqsh deyiladi. bir-birini to'ldirish printsipi. Shuni ta'kidlash kerakki, J. Uotson va F. Krik bir-birini to'ldirish tamoyilini E. Chargaff asarlari bilan tanishgandan keyin tushungan. E. Chargaff, turli organizmlarning to'qimalari va organlarining juda ko'p namunalarini o'rganib chiqib, har qanday DNK fragmentida guanin qoldiqlari tarkibi har doim sitozin tarkibiga, adenin esa timinga to'liq mos kelishini aniqladi ( "Chargaff qoidasi"), lekin u bu haqiqatni tushuntira olmadi.

Komplementarlik tamoyilidan kelib chiqadiki, bir zanjirning nukleotidlar ketma-ketligi ikkinchisining nukleotidlar ketma-ketligini aniqlaydi.

DNK iplari antiparallel (ko'p yo'nalishli), ya'ni. Turli zanjirlarning nukleotidlari qarama-qarshi yo'nalishda joylashgan va shuning uchun bir zanjirning 3" uchiga qarama-qarshi tomonda ikkinchisining 5" uchi joylashgan. DNK molekulasi ba'zan spiral zinapoyaga qiyoslanadi. Ushbu zinapoyaning "panjarasi" shakar-fosfat magistralidir (muqobil deoksiriboz va fosfor kislotasi qoldiqlari); "Qadamlar" bir-birini to'ldiruvchi azotli asoslardir.

DNK funktsiyasi- irsiy axborotni saqlash va uzatish.

Ta'mirlash ("ta'mirlash")

Kompensatsiyalar DNK nukleotidlar ketma-ketligiga zararni bartaraf etish jarayonidir. Hujayraning maxsus ferment tizimlari tomonidan amalga oshiriladi ( fermentlarni tiklash). DNK strukturasini tiklash jarayonida quyidagi bosqichlarni ajratib ko'rsatish mumkin: 1) DNKni tuzatuvchi nukleazlar shikastlangan joyni taniydi va olib tashlaydi, buning natijasida DNK zanjirida bo'shliq hosil bo'ladi; 2) DNK polimeraza bu bo'shliqni to'ldiradi, ikkinchi ("yaxshi") ipdan ma'lumotni nusxalaydi; 3) DNK ligazasi nukleotidlarni "o'zaro bog'laydi", ta'mirlashni yakunlaydi.

Ta'mirlashning uchta mexanizmi eng ko'p o'rganilgan: 1) fotoreparat, 2) eksizyon yoki pre-replikativ, ta'mirlash, 3) post-replikativ tuzatish.

Reaktiv metabolitlar ta'sirida DNK tuzilishidagi o'zgarishlar hujayrada doimiy ravishda sodir bo'ladi; ultrabinafsha nurlanish, og'ir metallar va ularning tuzlari va boshqalar.Shuning uchun tuzatish tizimlaridagi nuqsonlar mutatsiya jarayonlarining tezligini oshiradi va sabab bo'ladi irsiy kasalliklar(xeroderma pigmentosum, progeria va boshqalar).

RNKning tuzilishi va vazifalari

RNK- monomerlari bo'lgan polimer ribonukleotidlar. DNKdan farqli o'laroq, RNK ikkitadan emas, balki bitta polinukleotid zanjiridan hosil bo'ladi (ba'zi RNK o'z ichiga olgan viruslar ikki zanjirli RNKga ega bo'lishidan tashqari). RNK nukleotidlari bir-biri bilan vodorod aloqalarini yaratishga qodir. RNK zanjirlari DNK zanjirlariga qaraganda ancha qisqa.

RNK monomer - nukleotid (ribonukleotid)- uchta moddaning qoldiqlaridan iborat: 1) azotli asos, 2) besh uglerodli monosaxarid (pentoza) va 3) fosfor kislotasi. RNKning azotli asoslari ham pirimidinlar va purinlar sinflariga kiradi.

RNKning pirimidin asoslari urasil, sitozin, purin asoslari esa adenin va guanindir. RNK nukleotid monosaxarid ribozadir.

Ajratish RNKning uch turi: 1) axborot(xabarchi) RNK - mRNK (mRNK), 2) transport RNK - tRNK, 3) ribosomali RNK - rRNK.

RNKning barcha turlari tarmoqlanmagan polinukleotidlar bo'lib, o'ziga xos fazoviy konformatsiyaga ega va oqsil sintezi jarayonlarida ishtirok etadi. RNKning barcha turlarining tuzilishi haqidagi ma'lumotlar DNKda saqlanadi. DNK shablonida RNKni sintez qilish jarayoni transkripsiya deb ataladi.

RNKlarni uzatish odatda 76 (75 dan 95 gacha) nukleotidlarni o'z ichiga oladi; molekulyar og'irligi - 25 000-30 000. tRNK hujayradagi umumiy RNK tarkibining taxminan 10% ni tashkil qiladi. tRNKning vazifalari: 1) aminokislotalarni oqsil sintezi joyiga, ribosomalarga tashish, 2) translatsion vositachi. Hujayrada 40 ga yaqin tRNK turlari mavjud bo'lib, ularning har biri o'ziga xos nukleotidlar ketma-ketligiga ega. Biroq, barcha tRNKlar bir nechta intramolekulyar komplementar hududlarga ega, buning natijasida tRNKlar yonca bargiga o'xshash konformatsiyaga ega bo'ladi. Har qanday tRNKda ribosoma bilan aloqa qilish halqasi (1), antikodon halqasi (2), ferment bilan aloqa qilish uchun halqa (3), akseptor poyasi (4) va antikodon (5) mavjud. Aminokislota akseptor poyasining 3" uchiga qo'shiladi. Antikodon- mRNK kodonini "identifikatsiya qiluvchi" uchta nukleotid. Shuni ta'kidlash kerakki, ma'lum bir tRNK o'zining antikodoniga mos keladigan qat'iy belgilangan aminokislotalarni tashishi mumkin. Aminokislota va tRNK o'rtasidagi bog'lanishning o'ziga xosligi aminoatsil-tRNK sintetaza fermentining xususiyatlari tufayli erishiladi.

Ribosomal RNK 3000-5000 nukleotidni o'z ichiga oladi; molekulyar og'irligi - 1 000 000-1 500 000. rRNK hujayradagi umumiy RNK tarkibining 80-85% ni tashkil qiladi. Ribosomal oqsillar bilan kompleksda rRNK ribosomalar - oqsil sintezini amalga oshiradigan organellalarni hosil qiladi. Eukaryotik hujayralarda rRNK sintezi yadrochalarda sodir bo'ladi. rRNKning vazifalari: 1) ribosomalarning zarur tarkibiy qismi va shu bilan ribosomalarning ishlashini ta'minlaydi; 2) ribosoma va tRNKning o'zaro ta'sirini ta'minlash; 3) ribosoma va mRNKning inisiator kodonining dastlabki bog'lanishi va o'qish ramkasini aniqlash, 4) hosil bo'lish faol markaz ribosomalar.

Messenger RNKlari nukleotidlar tarkibida turlicha va molekulyar og'irlik(50 000 dan 4 000 000 gacha). mRNK hujayradagi umumiy RNK tarkibining 5% gachasini tashkil qiladi. mRNKning funktsiyalari: 1) genetik ma'lumotni DNKdan ribosomalarga o'tkazish, 2) oqsil molekulasi sintezi uchun matritsa, 3) oqsil molekulasining birlamchi tuzilishining aminokislotalar ketma-ketligini aniqlash.

ATP ning tuzilishi va funktsiyalari

Adenozin trifosfor kislotasi (ATP)- tirik hujayralardagi universal manba va asosiy energiya akkumulyatori. ATP barcha o'simlik va hayvonlar hujayralarida mavjud. ATP miqdori o'rtacha 0,04% ni tashkil qiladi (hujayraning nam og'irligi), eng katta raqam ATP (0,2-0,5%) skelet mushaklarida joylashgan.

ATP qoldiqlardan iborat: 1) azotli asos (adenin), 2) monosaxarid (riboza), 3) uchta fosfor kislotasi. ATP tarkibida bir emas, uchta fosfor kislotasi qoldig'i bo'lgani uchun u ribonukleozid trifosfatlarga tegishli.

Hujayralarda sodir bo'ladigan ishlarning aksariyati ATP gidrolizining energiyasidan foydalanadi. Bunda fosfor kislotasining terminal qoldig'i yo'q qilinganda ATP ADP (adenozin difosfor kislotasi), ikkinchi fosfor kislotasi qoldig'i yo'qolganda esa AMP (adenozin monofosfor kislotasi) ga aylanadi. Fosfor kislotasining terminal va ikkinchi qoldiqlarini yo'q qilishda erkin energiya chiqishi 30,6 kJ ni tashkil qiladi. Uchinchi fosfat guruhini yo'q qilish faqat 13,8 kJ chiqishi bilan birga keladi. Fosfor kislotasining terminali va ikkinchi, ikkinchi va birinchi qoldiqlari orasidagi bog'lanishlar yuqori energiyali (yuqori energiyali) deyiladi.

ATP zahiralari doimiy ravishda to'ldiriladi. Barcha organizmlarning hujayralarida ATP sintezi fosforlanish jarayonida sodir bo'ladi, ya'ni. ADP ga fosforik kislota qo'shilishi. Fosforlanish bilan sodir bo'ladi turli intensivlik nafas olish (mitoxondriyalar), glikoliz (sitoplazma), fotosintez (xloroplastlar) paytida.

ATP energiyaning chiqishi va to'planishi bilan birga keladigan jarayonlar va energiya sarfi bilan sodir bo'ladigan jarayonlar o'rtasidagi asosiy aloqadir. Bundan tashqari, ATP boshqa ribonukleozid trifosfatlar (GTP, CTP, UTP) bilan birga RNK sintezi uchun substrat hisoblanadi.

Gen xususiyatlari

diskretlik - genlarning aralashmasligi;
barqarorlik - strukturani saqlab qolish qobiliyati;
labillik - qayta-qayta mutatsiya qilish qobiliyati;
ko'p allelizm - ko'plab genlar populyatsiyada bir nechta molekulyar shakllarda mavjud;
allellik - diploid organizmlar genotipida genning faqat ikkita shakli mavjud;
o'ziga xoslik - har bir gen o'ziga xos xususiyatni kodlaydi;
pleiotropiya - genning ko'p ta'siri;
ekspressivlik - belgidagi genning namoyon bo'lish darajasi;
penetranlik - fenotipdagi genning namoyon bo'lish chastotasi;
amplifikatsiya - gen nusxalari sonini ko'paytirish.

Tasniflash

Strukturaviy genlar genomning o'ziga xos tarkibiy qismlari bo'lib, ma'lum bir protein yoki ma'lum turdagi RNKni kodlaydigan yagona ketma-ketlikni ifodalaydi. (Shuningdek, uy xo'jaligi genlari maqolasiga qarang).
Funktsional genlar - strukturaviy genlarning faoliyatini tartibga soladi.

Genetik kod- nukleotidlar ketma-ketligi yordamida oqsillarning aminokislotalar ketma-ketligini kodlashning barcha tirik organizmlarga xos bo'lgan usuli.

DNK to'rtta nukleotiddan foydalanadi - adenin (A), guanin (G), sitozin (C), timin (T), rus adabiyotida A, G, C va T harflari bilan belgilanadi. Bu harflar alifboning alifbosini tashkil qiladi. genetik kod. RNK bir xil nukleotidlardan foydalanadi, timin bundan mustasno, u xuddi shunday nukleotid - urasil bilan almashtiriladi, u U harfi bilan belgilanadi (rus tilidagi adabiyotda U). DNK va RNK molekulalarida nukleotidlar zanjir bo'lib joylashadi va shu tariqa genetik harflar ketma-ketligi olinadi.

Genetik kod

Tabiatda oqsillarni qurish uchun 20 xil aminokislotalar ishlatiladi. Har bir oqsil qat'iy belgilangan ketma-ketlikda aminokislotalarning zanjiri yoki bir nechta zanjiridir. Bu ketma-ketlik oqsilning tuzilishini va shuning uchun uning barcha biologik xususiyatlarini belgilaydi. Aminokislotalar to'plami ham deyarli barcha tirik organizmlar uchun universaldir.

Tirik hujayralarda genetik ma'lumotni amalga oshirish (ya'ni gen tomonidan kodlangan oqsil sintezi) ikkita matritsa jarayoni yordamida amalga oshiriladi: transkripsiya (ya'ni DNK matritsasida mRNK sintezi) va genetik kodni tarjima qilish. amino kislotalar ketma-ketligiga (mRNKda polipeptid zanjirining sintezi). 20 ta aminokislotalarni kodlash uchun ketma-ket uchta nukleotid, shuningdek, oqsil ketma-ketligining tugashini ko'rsatadigan to'xtash signali etarli. Uch nukleotiddan iborat to'plamga triplet deyiladi. Aminokislotalar va kodonlarga mos keladigan qabul qilingan qisqartmalar rasmda ko'rsatilgan.

Xususiyatlari

Uchlik- kodning mazmunli birligi uchta nukleotidning (uchlik yoki kodon) birikmasidir.
Davomiylik- uchlik o'rtasida tinish belgilari yo'q, ya'ni ma'lumotlar uzluksiz o'qiladi.
Bir-biriga mos kelmaslik- bir xil nukleotid bir vaqtning o'zida ikki yoki undan ko'p tripletlarning bir qismi bo'la olmaydi (bir nechta ramka almashinuvi oqsillarini kodlaydigan viruslar, mitoxondriyalar va bakteriyalarning bir-biriga o'xshash ba'zi genlari uchun kuzatilmaydi).
O'ziga xoslik (o'ziga xoslik)- ma'lum bir kodon faqat bitta aminokislotaga to'g'ri keladi (ammo UGA kodonida mavjud Euplotes crassus ikkita aminokislotalarni kodlaydi - sistein va selenosistein)
Degeneratsiya (ortiqchalik)- bir aminokislotaga bir nechta kodon mos kelishi mumkin.
Ko'p qirralilik- organizmlarda genetik kod bir xil ishlaydi turli darajalar murakkablik - viruslardan odamlarga (genetik muhandislik usullari bunga asoslanadi; quyidagi "standart genetik kodning o'zgarishlari" bo'limidagi jadvalda ko'rsatilgan bir qator istisnolar mavjud).
Shovqinga qarshi immunitet- kodlangan aminokislotalar sinfining o'zgarishiga olib kelmaydigan nukleotid almashtirish mutatsiyalari deyiladi. konservativ; kodlangan aminokislota sinfining o'zgarishiga olib keladigan nukleotidlarni almashtirish mutatsiyalari deyiladi radikal.

Oqsil biosintezi va uning bosqichlari

Protein biosintezi- mRNK va tRNK molekulalari ishtirokida tirik organizmlar hujayralari ribosomalarida yuzaga keladigan aminokislotalar qoldiqlaridan polipeptid zanjirini sintez qilishning murakkab ko'p bosqichli jarayoni.

Protein biosintezini transkripsiya, qayta ishlash va translatsiya bosqichlariga bo'lish mumkin. Transkripsiya paytida DNK molekulalarida shifrlangan genetik ma'lumot o'qiladi va bu ma'lumot mRNK molekulalariga yoziladi. Bir qator ketma-ket ishlov berish bosqichlarida, keyingi bosqichlarda keraksiz bo'lgan ba'zi fragmentlar mRNKdan chiqariladi va nukleotidlar ketma-ketligi tahrirlanadi. Kodni yadrodan ribosomalarga o'tkazgandan so'ng, oqsil molekulalarining haqiqiy sintezi o'sib borayotgan polipeptid zanjiriga individual aminokislotalar qoldiqlarini biriktirish orqali sodir bo'ladi.

Transkripsiya va translatsiya o'rtasida mRNK molekulasi polipeptid zanjiri sintezi uchun ishlaydigan matritsaning etukligini ta'minlaydigan bir qator ketma-ket o'zgarishlarga uchraydi. 5n-uchiga qalpoq, 3n-uchiga esa poli-A dumi biriktirilgan, bu esa mRNKning ishlash muddatini oshiradi. Eukaryotik hujayrada qayta ishlashning paydo bo'lishi bilan gen ekzonlarini olish uchun birlashtirish mumkin bo'ldi. ko'proq xilma-xillik DNK nukleotidlarining bitta ketma-ketligi bilan kodlangan oqsillar - muqobil birlashma.

Tarjima messenjer RNKda kodlangan ma'lumotlarga muvofiq polipeptid zanjirining sintezidan iborat. Aminokislotalar ketma-ketligi yordamida tartibga solinadi transport Aminokislotalar bilan komplekslar hosil qiluvchi RNK (tRNK) - aminoatsil-tRNK. Har bir aminokislota o'z tRNKsiga ega, u mRNK kodoniga "mos keladigan" tegishli antikodonga ega. Translyatsiya paytida ribosoma mRNK bo'ylab harakatlanadi va buning natijasida polipeptid zanjiri o'sadi. Protein biosintezi uchun energiya ATP tomonidan ta'minlanadi.

Keyin tayyor oqsil molekulasi ribosomadan ajratiladi va hujayradagi kerakli joyga ko'chiriladi. O'zlarining faol holatiga erishish uchun ba'zi oqsillar qo'shimcha post-translational modifikatsiyani talab qiladi.

Mutatsiyalarning sabablari

Mutatsiyalar quyidagilarga bo'linadi o'z-o'zidan Va qo'zg'atilgan. Spontan mutatsiyalar normal sharoitda organizmning butun hayoti davomida o'z-o'zidan paydo bo'ladi muhit har bir hujayra avlodiga har bir nukleotid uchun taxminan 10 - 9 - 10 - 12 chastotasi bilan.

Induktsiyalangan mutatsiyalar - bu sun'iy (eksperimental) sharoitlarda yoki atrof-muhitning noqulay ta'sirida ma'lum mutagen ta'sirlar natijasida yuzaga keladigan genomdagi irsiy o'zgarishlar.

Mutatsiyalar tirik hujayrada sodir bo'ladigan jarayonlarda doimo paydo bo'ladi. Mutatsiyalarning paydo bo'lishiga olib keladigan asosiy jarayonlar DNK replikatsiyasi, DNKni tiklashning buzilishi va genetik rekombinatsiyadir.

Evolyutsiyada mutatsiyalarning roli

Hayot sharoitlarining sezilarli o'zgarishi bilan, ilgari zararli bo'lgan mutatsiyalar foydali bo'lishi mumkin. Shunday qilib, mutatsiyalar uchun materialdir tabiiy tanlanish. Shunday qilib, Angliyadagi qayin kuya populyatsiyalaridagi melanistik mutantlar (to'q rangli shaxslar) birinchi marta 19-asrning o'rtalarida odatda ochiq rangli shaxslar orasida olimlar tomonidan topilgan. To'q rangli rang bitta gendagi mutatsiya natijasida yuzaga keladi. Kapalaklar kunni odatda likenlar bilan qoplangan daraxtlarning tanasi va shoxlarida o'tkazadilar, ularga qarshi ochiq rang kamuflyaj vazifasini bajaradi. Havoning ifloslanishi bilan birga bo'lgan sanoat inqilobi natijasida likenlar nobud bo'ldi va qayinlarning engil tanasi kuyikish bilan qoplandi. Natijada, 20-asrning o'rtalariga kelib (50-100 avloddan ortiq) sanoat hududlarida qorong'u morf yorug'likni deyarli butunlay almashtirdi. Bu ko'rsatildi asosiy sabab qora shaklning asosiy omon qolishi ifloslangan joylarda ochiq rangli kapalaklarni tanlab iste'mol qiladigan qushlarning yirtqichligi edi.

Agar mutatsiya DNKning "jim" bo'limlariga ta'sir qilsa yoki genetik kodning bir elementini sinonim bilan almashtirishga olib keladigan bo'lsa, u odatda fenotipda o'zini namoyon qilmaydi (bunday sinonimik almashtirishning namoyon bo'lishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin). kodondan foydalanishning turli chastotalari). Biroq, bunday mutatsiyalar gen tahlili usullari yordamida aniqlanishi mumkin. Chunki mutatsiyalar ko'pincha natijada yuzaga keladi tabiiy sabablar, keyin tashqi muhitning asosiy xossalari o'zgarmagan deb faraz qilsak, mutatsiya tezligi taxminan doimiy bo'lishi kerakligi ma'lum bo'ladi. Bu fakt filogeniyani o'rganish uchun ishlatilishi mumkin - turli taksonlarning, shu jumladan odamlarning kelib chiqishi va munosabatlarini o'rganish. Shunday qilib, jim genlardagi mutatsiyalar tadqiqotchilar uchun o'ziga xos "molekulyar soat" bo'lib xizmat qiladi. "Molekulyar soat" nazariyasi, shuningdek, ko'pchilik mutatsiyalar neytral ekanligidan kelib chiqadi va ularning ma'lum bir genda to'planish tezligi tabiiy tanlanish ta'siriga bog'liq emas yoki zaif bog'liqdir va shuning uchun uzoq vaqt davomida doimiy bo'lib qoladi. Biroq, bu ko'rsatkich turli genlar uchun farq qiladi.

Mitoxondriyal DNK (onalik nasli boʻyicha irsiy) va Y xromosomalaridagi (otalik nasldan naslga oʻtgan) mutatsiyalarni oʻrganish evolyutsion biologiyada irqlar va millatlarning kelib chiqishini oʻrganish va insoniyatning biologik rivojlanishini qayta qurish uchun keng qoʻllaniladi.

Hujayra tuzilishi

Erdagi barcha hujayrali hayot shakllarini tashkil etuvchi hujayralar tuzilishiga ko'ra ikkita super shohlikka bo'linishi mumkin - prokaryotlar (yadrodan oldingi) va eukaryotlar (yadro). Prokaryotik hujayralar tuzilishi jihatidan sodda, ular evolyutsiya jarayonida ilgari paydo bo'lgan. Eukaryotik hujayralar murakkabroq va keyinchalik paydo bo'lgan. Inson tanasini tashkil etuvchi hujayralar eukaryotikdir.

Shakllarning xilma-xilligiga qaramay, barcha tirik organizmlarning hujayralarini tashkil qilish umumiy tuzilish tamoyillariga bo'ysunadi.

Hujayraning tirik tarkibi - protoplast - atrof-muhitdan plazma membranasi yoki plazmalemma bilan ajralib turadi. Hujayra ichida turli organellalar va hujayra qo'shimchalari joylashgan sitoplazma, shuningdek DNK molekulasi ko'rinishidagi genetik material mavjud. Hujayra organellalarining har biri o'zining maxsus funktsiyasini bajaradi va ularning barchasi birgalikda hujayraning hayotiy faoliyatini aniqlaydi.

Prokaryotik hujayra

Tuzilishi tipik hujayra prokariotlar: kapsula, hujayra devori, plazmalemma, sitoplazma, ribosomalar, plazmid, pili, flagellum, nukleoid.

Prokaryotlar(latdan. pro- oldin, oldin va yunoncha. kyrῠon - yadro, yong'oq) - eukaryotlardan farqli o'laroq, shakllangan hujayra yadrosi va boshqa ichki membrana organellalariga ega bo'lmagan organizmlar (fotosintetik turlardagi tekis tanklar, masalan, siyanobakteriyalar bundan mustasno). Hujayra genetik materialining asosiy qismini (nukleoid deb ataladigan) o'z ichiga olgan yagona yirik dumaloq (ba'zi turlarda - chiziqli) ikki zanjirli DNK molekulasi giston oqsillari (xromatin deb ataladigan) bilan kompleks hosil qilmaydi. ). Prokariotlarga bakteriyalar, jumladan siyanobakteriyalar (koʻk-yashil suv oʻtlari) va arxeya kiradi. Prokaryotik hujayralarning avlodlari eukaryotik hujayralarning organellalari - mitoxondriyalar va plastidlardir.

Eukaryotik hujayra Eukariotlar(eukariotlar) (yunoncha eus - yaxshi, to'liq va kyrῠon - yadro, yong'oq) - prokariotlardan farqli o'laroq, sitoplazmadan yadro membranasi bilan ajratilgan shakllangan hujayra yadrosiga ega bo'lgan organizmlar. Genetik material bir nechta chiziqli ikki zanjirli DNK molekulalarida (organizm turiga qarab, ularning soni bir yadrodagi ikkidan bir necha yuzgacha bo'lishi mumkin), hujayra yadrosining ichki qismidan membranasiga biriktirilgan va keng doirada hosil bo'ladi. ko'pchilik (dinoflagellatlardan tashqari) xromatin deb ataladigan giston oqsillari bilan kompleks. Eukaryotik hujayralar ichki membranalar tizimiga ega bo'lib, ular yadrodan tashqari bir qator boshqa organellalarni (endoplazmatik to'r, Golji apparati va boshqalar) hosil qiladi. Bundan tashqari, ko'pchilikda doimiy hujayra ichidagi prokaryotik simbiontlar - mitoxondriyalar, suv o'tlari va o'simliklarda ham plastidlar mavjud.

Eukaryotik hujayraning tuzilishi

Sxematik tasvir hayvon hujayrasi. (Hujayra tarkibiy qismlarining istalgan nomini bosish orqali siz tegishli maqolaga o'tasiz.)

Barcha tirik organizmlarni ikkita asosiy guruhga bo'lish mumkin: prokaryotlar va eukariotlar. Bu atamalar yunoncha karion so'zidan kelib chiqqan bo'lib, yadro degan ma'noni anglatadi. Prokaryotlar yadrodan oldingi organizmlar bo'lib, ularda shakllangan yadro bo'lmaydi. Eukariotlarda shakllangan yadro mavjud. Prokariotlarga bakteriyalar, siyanobakteriyalar, miksomitsetlar, rikketsiyalar va boshqa organizmlar kiradi; Eukariotlarga zamburug'lar, o'simliklar va hayvonlar kiradi. Barcha eukariotlarning hujayralari bir xil tuzilishga ega. Ulardan iborat sitoplazma Va yadrolari, ular birgalikda hujayraning tirik tarkibini ifodalaydi - protoplast. Sitoplazma yarim suyuqlikdir asosiy modda yoki gialoplazma, unga botirilgan hujayra ichidagi tuzilmalar bilan birgalikda - turli funktsiyalarni bajaradigan organellalar (quyidagi jadvalda batafsilroq). Tashqi tomondan sitoplazma plazma membranasi bilan o'ralgan. O'simlik va qo'ziqorin hujayralari ham qattiq hujayra devoriga ega. O'simlik va qo'ziqorin hujayralari sitoplazmasida vakuolalar - suv va unda erigan turli moddalar bilan to'ldirilgan pufakchalar mavjud. Bundan tashqari, hujayra tarkibida qo'shimchalar bo'lishi mumkin - zaxira ozuqa moddalari yoki metabolizmning yakuniy mahsulotlari.

Eukaryotik hujayraning tuzilishi

Tuzilishi	Tashkilotning xususiyatlari	Funksiyalar
Plazma membranasi (plazmalemma)	Unga botirilgan lipidlar va oqsillarning ikki qatlami	Hujayra va tashqi muhit o'rtasidagi metabolizmni tanlab tartibga soladi. Qo'shni hujayralar orasidagi aloqani ta'minlaydi
Yadro	Ikki qavatli membranaga ega va DNKni o'z ichiga oladi	Genetik materialni qiz hujayralarga saqlash va o'tkazish. Hujayra faoliyatini tartibga soladi
Mitoxondriya	Ikki membranali qobiq bilan o'ralgan; ichki membrana burmalar - cristae hosil qiladi. Dumaloq DNK, ribosomalar, ko'plab fermentlarni o'z ichiga oladi	Hujayra nafas olishning kislorod bosqichini o'tkazish (ATP sintezi)
Plastidlar. O'simlik hujayralarida va ba'zi protistlarning hujayralarida mavjud	Ikki qavatli membrana tuzilishi. Ichki membrananing hosilalari tilakoidlardir (xloroplastlarda xlorofill mavjud).	Fotosintez, oziq moddalarni saqlash
Endoplazmatik retikulum (ER)	Yassilangan membrana qoplari tizimi - tanklar, bo'shliqlar, naychalar	Ribosomalar qo'pol ERda joylashgan. Uning tanklarida sintezlangan oqsillar ajratib olinadi va pishib etiladi. Sintezlangan oqsillarni tashish. Silliq ER membranalari lipidlar va steroidlarning sintezini amalga oshiradi. Membran sintezi
Golji kompleksi (CG)	Yassi bir membranali tanklar tizimi, tanklarning uchlarida ampulyar ravishda kengaytirilgan va vazikulalar bo'linib ketadigan yoki tanklarga biriktirilgan.	Oqsillar va lipidlarning to'planishi, transformatsiyasi, polisaxaridlarning sintezi. Sekretor pufakchalarni hosil qilish, hujayradan tashqaridagi moddalarni olib tashlash. Lizosoma shakllanishi
Lizosomalar	Hidrolitik fermentlarni o'z ichiga olgan bir membranali pufakchalar	Hujayra ichidagi ovqat hazm qilish, shikastlangan organellalar, o'lik hujayralar, organlarning parchalanishi
Ribosomalar	rRNK va oqsillardan tashkil topgan ikkita subbirlik (katta va kichik).	Protein molekulalarining yig'ilishi
Sentriolalar	Protein bo'linmalaridan qurilgan mikrotubulalar tizimi (9x3).	Mikronaychalarni tashkil qilish markazlari (sitoskeleton, hujayra bo'linish shpindel, siliya va flagella shakllanishida ishtirok etadi)

Eukariotlarga o'simliklar, hayvonlar va zamburug'lar shohligi kiradi.

Eukariotlarning asosiy xususiyatlari.

Hujayra sitoplazma va yadroga bo'linadi.
DNKning katta qismi yadroda to'plangan. Bu yadroviy DNK uchun javobgardir eng hujayraning hayotiy jarayonlari va irsiyatning qiz hujayralariga o'tishi uchun.
Yadro DNKsi halqalarda yopilmagan iplarga bo'linadi.
DNK zanjirlari xromosomalar ichida chiziqli cho'zilgan va mitoz jarayonida aniq ko'rinadi. Somatik hujayralar yadrolaridagi xromosomalar to'plami diploiddir.
Tashqi va ichki membranalar tizimi ishlab chiqilgan. Ichki bo'lganlar hujayrani alohida bo'limlarga - bo'linmalarga ajratadi. Hujayra organellalarini shakllantirishda ishtirok eting.
Ko'p organellalar mavjud. Ba'zi organellalar qo'sh membrana bilan o'ralgan: yadro, mitoxondriya, xloroplastlar. Yadroda membrana va yadro shirasi bilan birga yadro va xromosomalar joylashgan. Sitoplazma asosiy modda (matritsa, gialoplazma) bilan ifodalanadi, unda qo'shimchalar va organellalar tarqaladi.
Ko'p miqdordagi organellalar bitta membrana (lizosomalar, vakuolalar va boshqalar) bilan cheklangan.
Eukaryotik hujayrada umumiy va maxsus ahamiyatga ega organellalar ajralib turadi. Masalan: umumiy ma'no– yadro, mitoxondriya, EPS va boshqalar; maxsus ma'no - assimilyatsiya yuzasining mikrovilli epitelial hujayra ichaklar, traxeya va bronxlar epiteliysining kirpiklari.
Mitoz - genetik jihatdan o'xshash hujayralar avlodlarida ko'payishning xarakterli mexanizmi.
Jinsiy jarayonning o'ziga xos xususiyati. Haqiqiy jinsiy hujayralar - gametalar hosil bo'ladi.
Erkin azotni mahkamlash qobiliyatiga ega emas.
Aerob nafas olish mitoxondriyalarda sodir bo'ladi.
Fotosintez odatda granada joylashgan membranalarni o'z ichiga olgan xloroplastlarda sodir bo'ladi.
Eukaryotlar bir hujayrali, filamentli va haqiqatan ham ko'p hujayrali shakllar bilan ifodalanadi.

Eukaryotik hujayraning asosiy tarkibiy qismlari

organoidlar

Yadro. Tuzilishi va funktsiyalari.

Hujayra yadro va sitoplazmaga ega. Hujayra yadrosi membrana, yadro shirasi, yadro va xromatindan iborat. Funktsional rol yadro konverti eukaryotik hujayraning genetik materialini (xromosomalarini) ko'p sonli metabolik reaktsiyalar bilan sitoplazmadan ajratib olishdan, shuningdek, yadro va sitoplazma o'rtasidagi ikki tomonlama o'zaro ta'sirlarni tartibga solishdan iborat. Yadro qobig'i perinuklear bo'shliq bilan ajratilgan ikkita membranadan iborat. Ikkinchisi sitoplazmatik retikulumning tubulalari bilan aloqa qila oladi.

Yadro konvertiga diametri 80-90 nm bo'lgan teshik kiradi. Taxminan 120 nm diametrli g'ovak mintaqasi yoki g'ovak majmuasi ma'lum bir tuzilishga ega, bu moddalar va tuzilmalarning yadro-sitoplazmatik harakatlarini tartibga solishning murakkab mexanizmini ko'rsatadi. Teshiklar soni hujayraning funktsional holatiga bog'liq. Hujayradagi sintetik faollik qanchalik yuqori bo'lsa, ularning soni shunchalik ko'p bo'ladi. Ma’lumotlarga ko‘ra, quyi umurtqali hayvonlarda gemoglobin intensiv hosil bo‘lgan va to‘plangan eritroblastlarda yadro membranasining 1 mkm 2 ga 30 ga yaqin teshikchalar to‘g‘ri keladi. Ushbu hayvonlarning o'z yadrolarini saqlaydigan etuk eritrotsitlarida 1 mkg membranada beshtagacha teshiklar qoladi, ya'ni. 6 marta kam.

Tuklar majmuasi hududida deb atalmish zich plastinka - yadro qobig'ining butun ichki membranasi ostidagi oqsil qatlami. Ushbu tuzilma birinchi navbatda qo'llab-quvvatlovchi funktsiyani bajaradi, chunki uning mavjudligida yadro konvertining ikkala membranasi ham vayron bo'lganda ham yadro shakli saqlanib qoladi. Shuningdek, zich qatlam moddasi bilan muntazam bog'lanish interfaza yadrosida xromosomalarning tartibli joylashishiga yordam beradi deb taxmin qilinadi.

Asos yadro sharbati, yoki matritsa, oqsillarni hosil qiladi. Yadro sharbati yadroning ichki muhitini tashkil qiladi va shuning uchun uni ta'minlashda muhim rol o'ynaydi normal ishlashi genetik material. Yadro sharbati o'z ichiga oladi ipsimon, yoki fibrillar, oqsillar, qo'llab-quvvatlash funktsiyasini bajarish bilan bog'liq: matritsada genetik ma'lumotlarning birlamchi transkripsiya mahsulotlari ham mavjud - heteronuklear RNKlar (hn-RNKlar), ular ham shu erda qayta ishlanib, m-RNKga aylanadi (3.4.3.2-ga qarang).

Yadrocha shakllanish va etilish sodir bo'lgan tuzilmani ifodalaydi ribosomali RNK (rRNK). rRNK genlari bir yoki bir nechta xromosomalarning ma'lum bo'limlarini (hayvon turiga qarab) egallaydi (odamlarda 13-15 va 21-22 juftlar mavjud) - yadroviy organizatorlar, ular hududida yadrolar hosil bo'ladi. Metafaza xromosomalaridagi bunday joylar torayishga o'xshaydi va deyiladi ikkilamchi siqilishlar. BILAN Elektron mikroskop yordamida yadroda filamentli va donador komponentlar aniqlanadi. Filamentli (fibrillyar) komponent oqsil va yirik RNK prekursor molekulalarining komplekslari bilan ifodalanadi, undan keyin etuk rRNKning kichikroq molekulalari hosil bo'ladi. Pishib etish jarayonida fibrillalar donador komponentni ifodalovchi ribonukleoprotein donalariga (granulalarga) aylanadi.

Xromatin tuzilmalari bo'laklar shaklida, nukleoplazmada tarqalgan, hujayra xromosomalari mavjudligining interfaza shaklidir.

sitoplazma

IN sitoplazma asosiy moddani (matritsa, gialoplazma), inklyuziya va organellalarni farqlash. Sitoplazmaning asosiy moddasi plazmalemma, yadro qobig'i va boshqa hujayra ichidagi tuzilmalar orasidagi bo'shliqni to'ldiradi. Oddiy elektron mikroskop undagi ichki tashkilotni aniqlamaydi. Gialoplazmaning oqsil tarkibi xilma-xildir. Eng muhim oqsillar glikoliz fermentlari, shakar metabolizmi, azotli asoslar, aminokislotalar va lipidlar bilan ifodalanadi. Bir qator gialoplazmatik oqsillar bo'linmalar bo'lib xizmat qiladi, ulardan mikronaychalar kabi tuzilmalar yig'iladi.

Sitoplazmaning asosiy moddasi barcha hujayra ichidagi tuzilmalarni birlashtirgan va ularning bir-biri bilan o'zaro ta'sirini ta'minlaydigan hujayraning haqiqiy ichki muhitini tashkil qiladi. Matritsa tomonidan birlashtiruvchi va iskala funktsiyasini bajarishi 2-3 nm qalinlikdagi ingichka fibrillalar tomonidan hosil qilingan va butun sitoplazmaga kirib boradigan yuqori quvvatli elektron mikroskop yordamida aniqlangan mikrotrabekulyar tarmoq bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Moddalar va tuzilmalarning hujayra ichidagi harakatining sezilarli miqdori gialoplazma orqali sodir bo'ladi. Sitoplazmaning asosiy moddasini xuddi zolsimon (suyuqlik) holatdan gelsimon holatga o'tishga qodir bo'lgan murakkab kolloid tizim kabi ko'rib chiqish kerak. Bunday o'tish jarayonida ish olib boriladi. HAQIDA funktsional ahamiyati bunday o'tishlar uchun bo'limga qarang. 2.3.8.

Qo'shimchalar(2.5-rasm) sitoplazmaning zahira vazifasini bajaradigan nisbatan beqaror komponentlari deyiladi. ozuqa moddalari(yog ', glikogen), hujayradan chiqariladigan mahsulotlar (sekret granulalari), balast moddalari (ba'zi pigmentlar).

Organoidlar - Bu hujayradagi hayotiy funktsiyalarni bajaradigan sitoplazmaning doimiy tuzilmalari.

Organoidlar izolyatsiya qilingan umumiy ma'no Va maxsus. Ikkinchisi ma'lum bir funktsiyani bajarish uchun ixtisoslashgan hujayralarda sezilarli miqdorda mavjud, ammo oz miqdorda ular boshqa turdagi hujayralarda ham bo'lishi mumkin. Bularga, masalan, ichak epiteliy hujayrasining so'rilish yuzasining mikrovilluslari, traxeya va bronxlar epiteliysining kirpiklari, tashuvchi moddalarni tashuvchi sinaptik pufakchalar kiradi. asabiy hayajon bir nerv hujayrasidan ikkinchisiga yoki mushak qisqarishi bog'liq bo'lgan ishlaydigan organ hujayrasi, miofibrillar. Maxsus organellalarni batafsil tekshirish gistologiya kursining bir qismidir.

Umumiy ahamiyatga ega bo'lgan organellalarga qo'pol va silliq sitoplazmatik to'r shaklidagi quvur va vakuolyar tizim elementlari, qatlamli kompleks, mitoxondriyalar, ribosomalar va polisomalar, lizosomalar, peroksizomalar, mikrofibrillalar va mikronaychalar, hujayra markazining sentriolalari kiradi. O'simlik hujayralarida fotosintez sodir bo'lgan xloroplastlar ham mavjud.

Kanaltsevaya Va vakuolyar tizim membranalar bilan chegaralangan va hujayra sitoplazmasi bo'ylab tarqaladigan aloqa yoki alohida quvurli yoki tekislangan (sisterna) bo'shliqlar orqali hosil bo'ladi. Ko'pincha tanklar pufakchali kengayishlarga ega. Nomlangan tizimda mavjud qo'pol Va silliq sitoplazmatik retikulum(2.3-rasmga qarang) Qo'pol tarmoqning strukturaviy xususiyati uning membranalariga polisomalarning biriktirilishidir. Shu sababli, u asosan hujayradan chiqariladigan, masalan, bez hujayralari tomonidan chiqariladigan ma'lum bir toifadagi oqsillarni sintez qilish funktsiyasini bajaradi. Qo'pol tarmoq hududida sitoplazmatik membranalarning oqsillari va lipidlari hosil bo'lishi, shuningdek, ularning yig'ilishi sodir bo'ladi. Qatlamli tuzilishga zich o'ralgan qo'pol tarmoqning sisternalari eng faol oqsil sintezi joylari bo'lib, deyiladi. ergastoplazma.

Silliq sitoplazmatik retikulumning membranalarida polisomalar mavjud emas. Funktsional jihatdan bu tarmoq uglevodlar, yog'lar va boshqa oqsil bo'lmagan moddalar almashinuvi bilan bog'liq, masalan, steroid gormonlar (gonadlarda, adrenal korteksda). Naychalar va tsisternalar orqali moddalar, xususan, bezli hujayradan ajralib chiqadigan moddalar sintez joyidan o'rash zonasiga granulalarga o'tadi. Jigar hujayralarining silliq tarmoq tuzilmalariga boy bo'lgan joylarida zararli toksik moddalar va ba'zi dorilar (barbituratlar) yo'q qilinadi va neytrallanadi. Chiziqli mushaklar silliq tarmog'ining pufakchalari va kanalchalarida qisqarish jarayonida muhim rol o'ynaydigan kaltsiy ionlari saqlanadi (cho'ktiriladi).

Ribosoma - bu diametri 20-30 nm bo'lgan dumaloq ribonukleoprotein zarrasi. U kichik va katta bo'linmalardan iborat bo'lib, ularning kombinatsiyasi messenjer RNK (mRNK) ishtirokida sodir bo'ladi. Bir mRNK molekulasi odatda bir nechta ribosomalarni munchoqlar qatori kabi bir-biriga bog'laydi. Ushbu tuzilish deyiladi polisoma. Polisomalar sitoplazmaning asosiy moddasida erkin joylashadi yoki qo'pol sitoplazmatik retikulumning membranalariga biriktiriladi. Ikkala holatda ham ular faol oqsil sintezi joyi bo'lib xizmat qiladi. Bir tomondan embrionning differentsiatsiyalanmagan va o'simta hujayralarida, ikkinchidan, kattalar organizmining ixtisoslashgan hujayralarida erkin va membrana bilan biriktirilgan polisomalar sonining nisbatlarini taqqoslash, oqsillar gialoplazma polisomalarida hosil bo'ladi, degan xulosaga keldi. ma'lum bir hujayraning o'z ehtiyojlari uchun ("uyda" foydalanish uchun), oqsillar esa hujayradan chiqariladigan va tananing ehtiyojlari uchun ishlatiladigan donador tarmoqning polisomalarida sintezlanadi (masalan, ovqat hazm qilish fermentlari, ona suti oqsillari).

Golji lamellar majmuasi soni bir necha oʻnlab (odatda 20 ga yaqin) bir necha yuzlab va hatto minglab hujayralargacha boʻlgan diktiosomalar toʻplamidan hosil boʻladi.

Diktiosoma(2.6-rasm, A) 3-12 ta tekislangan disk shaklidagi tsisternalar to'plami bilan ifodalanadi, ularning chetidan pufakchalar (pufakchalar) bog'langan. Cheklangan ma'lum bir hudud Sardobalarning (mahalliy) kengayishi katta pufakchalarni (vakuolalar) hosil qiladi. Umurtqali hayvonlar va odamlarning differentsiatsiyalangan hujayralarida diktiosomalar odatda sitoplazmaning perinuklear zonasida to'planadi. Lamellar kompleksida sekretor pufakchalar yoki vakuolalar hosil bo'ladi, ularning tarkibi oqsillar va hujayradan olib tashlanishi kerak bo'lgan boshqa birikmalardir. Bunda sintez zonasidan diktiosomaga kiradigan sekretsiya (prosekret) kashshofi unda ba'zi kimyoviy o'zgarishlarga uchraydi. Bundan tashqari, "qismlar" shaklida izolyatsiya qilingan (ajratilgan), ular ham membrana qobig'i bilan qoplangan. Lizosomalar qatlamli kompleksda hosil bo'ladi. Diktiosomalar polisaxaridlarni, shuningdek ularning oqsillar (glikoproteinlar) va yog'lar (glikolipidlar) bilan komplekslarini sintez qiladi, keyinchalik ular hujayra membranasining glikokaliksida topilishi mumkin.

Mitoxondriyal membrana bir-biridan farq qiladigan ikkita membranadan iborat kimyoviy tarkibi, fermentlar va funktsiyalar to'plami. Ichki membrana barg shaklidagi (krista) yoki quvurli (naychalar) invaginatsiyalarni hosil qiladi. Ichki membrana bilan chegaralangan bo'shliq matritsa organellalar. Elektron mikroskop yordamida unda diametri 20-40 nm bo'lgan donalar aniqlanadi. Ularda kaltsiy va magniy ionlari, shuningdek, glikogen kabi polisaxaridlar to'planadi.

Matritsada organellaning oqsil biosintezi apparati mavjud. U gistonlar (prokaryotlarda bo'lgani kabi), ribosomalar, transfer RNKlar to'plami (tRNK), DNK replikatsiyasi, transkripsiyasi va irsiy ma'lumotlarning tarjimasi uchun fermentlardan mahrum bo'lgan dumaloq DNK molekulasining 2 nusxasi bilan ifodalanadi. O'zining asosiy xususiyatlariga ko'ra: ribosomalarning hajmi va tuzilishi, o'zining irsiy materialini tashkil etish, bu apparat prokariotlarnikiga o'xshaydi va eukaryotik hujayra sitoplazmasidagi oqsil biosintezi apparatidan farq qiladi (bu simbiotikni tasdiqlaydi). mitoxondriyalarning kelib chiqishi haqidagi gipoteza; § 1.5-ga qarang).O'z DNK genlari nukleotidlar ketma-ketligi mitoxondrial rRNK va tRNKni, shuningdek organellaning ba'zi oqsillari, asosan uning ichki membranasini aminokislotalar ketma-ketligini kodlaydi. Aksariyat mitoxondriyal oqsillarning aminokislotalar ketma-ketligi (birlamchi tuzilishi) hujayra yadrosining DNKsida kodlangan va sitoplazmadagi organelladan tashqarida hosil bo'ladi.

Mitoxondriyaning asosiy vazifasi ma'lum bir fermentativ ekstraktsiyadir kimyoviy moddalar energiya (ularning oksidlanishi bilan) va energiyaning biologik foydali shaklda to'planishi (adenozin trifosfat -ATP molekulalarini sintez qilish orqali). Umuman olganda, bu jarayon deyiladi oksidlovchi(tarqatib yuborish. Matritsa komponentlari va ichki membrana mitoxondriyaning energiya funktsiyasida faol ishtirok etadi. Aynan shu membrana bilan elektron tashish zanjiri (oksidlanish) va ATP ning ATP ga oksidlanish bilan bog'liq fosforlanishini katalizlovchi ATP sintetaza bog'langan. Mitoxondriyaning yon funktsiyalari orasida steroid gormonlar va ba'zi aminokislotalar (glutamik) sintezida ishtirok etish kiradi.

Lizosomalar(2.6-rasm, IN) diametri odatda 0,2-0,4 mkm bo'lgan pufakchalar bo'lib, ular past pH qiymatlarida nuklein kislotalar, oqsillar, yog'lar va polisaxaridlarning gidrolitik (suvli muhitda) parchalanishini katalizlovchi kislotali gidrolaza fermentlari to'plamini o'z ichiga oladi. Ularning qobig'i bitta membranadan hosil bo'lib, ba'zan tashqi tomondan tolali oqsil qatlami bilan qoplangan (elektron difraksiya naqshlarida "chegaralangan" pufakchalar mavjud). Lizosomalarning vazifasi turli kimyoviy birikmalar va tuzilmalarni hujayra ichidagi hazm qilishdir.

Birlamchi lizosomalar(diametri 100 nm) faol bo'lmagan organellalar deb ataladi, ikkinchi darajali - ovqat hazm qilish jarayoni sodir bo'lgan organellalar. Ikkilamchi lizosomalar birlamchi lizosomalardan hosil bo'ladi. Ular bo'linadi geterolizosomalar(fagolizosomalar) va avtolizosomalar(sitolizosomalar). Birinchidan (2.6-rasm, G) hujayraga tashqaridan kirgan material pinotsitoz va fagotsitoz orqali hazm qilinadi, ikkinchidan, hujayraning o'z vazifasini bajargan o'z tuzilmalari vayron bo'ladi. Ovqat hazm qilish jarayoni tugallangan ikkilamchi lizosomalar deyiladi qoldiq jismlar(telolizosomalar). Ularda gidrolazalar yo'q va o'zlashtirilmagan moddalar mavjud.

Mikrotanalar organellalarning kollektiv guruhini hosil qiladi. Bu nozik taneli matritsaga ega bo'lgan va ko'pincha kristalloid yoki amorf oqsil qo'shimchalari bo'lgan bitta membrana bilan chegaralangan diametri 0,1-1,5 mkm bo'lgan pufakchalar. Bu guruhga, xususan, peroksizomalar. Ular vodorod peroksid hosil bo'lishini katalizlovchi oksidaza fermentlarini o'z ichiga oladi, ular zaharli bo'lib, keyinchalik peroksidaza fermenti ta'sirida yo'q qilinadi. Bu reaksiyalar turli metabolik sikllarda, masalan, jigar va buyrak hujayralarida siydik kislotasi almashinuvida ishtirok etadi. Jigar hujayrasida peroksizomalar soni 70-100 ga etadi.

Umumiy ahamiyatga ega organellalarga sitoplazmaning membranalari bo'lmagan ba'zi doimiy tuzilmalari ham kiradi. Mikronaychalar(2.6-rasm, D) - tashqi diametri 24 nm, lümen kengligi 15 nm va devor qalinligi taxminan 5 nm bo'lgan turli uzunlikdagi quvurli shakllanishlar. Hujayralar sitoplazmasida erkin holatda yoki kabi topilgan strukturaviy elementlar flagella, siliya, mitotik shpindel, sentriolalar. Kiprikchalar, flagellalar va sentriolalarning erkin mikronaychalari va mikronaychalari halokatli ta'sirlarga, masalan, kimyoviy (kolxisin) ta'siriga turlicha qarshilik ko'rsatadi. Mikrotubulalar polimerizatsiyasi orqali stereotipik oqsil bo'linmalaridan qurilgan. Tirik hujayrada polimerizatsiya jarayonlari depolimerizatsiya jarayonlari bilan bir vaqtda sodir bo'ladi. Ushbu jarayonlarning nisbati mikrotubulalar sonini aniqlaydi. Erkin holatda mikrotubulalar qo'llab-quvvatlovchi funktsiyani bajaradi, hujayralar shaklini belgilaydi, shuningdek, hujayra ichidagi tarkibiy qismlarning yo'nalishli harakatining omillari hisoblanadi.

Mikrofilamentlar(2.6-rasm, E) uzun, ingichka tuzilmalar deb ataladi, ba'zan to'plamlar hosil qiladi va butun sitoplazmada joylashgan. Mikrofilamentlarning bir nechta turlari mavjud. Aktin mikrofilamentlari ularda kontraktil oqsillar (aktin) mavjudligi sababli ular harakatning hujayra shakllarini ta'minlovchi tuzilmalar sifatida qaraladi, masalan, amoeboid. Ular shuningdek, organellalar va gialoplazma sohalarining hujayra ichidagi harakatlarini tashkil qilishda iskala roli va ishtiroki bilan ta'minlangan.

Plazmalemma ostidagi hujayralar periferiyasi bo'ylab, shuningdek perinuklear zonada qalinligi 10 nm bo'lgan mikrofilamentlar to'plamlari topiladi - oraliq filtrlar. Epiteliy, nerv, glial, mushak hujayralari, fibroblastlarda ular turli oqsillardan qurilgan. Oraliq filamentlar, aftidan, mexanik, iskala vazifasini bajaradi.

Aktin mikrofibrillalari va oraliq filamentlar, mikrotubulalar kabi, subbirliklardan qurilgan. Shu sababli ularning miqdori polimerlanish va depolimerizatsiya jarayonlarining nisbatiga bog'liq.

Hayvon hujayralari, o'simlik hujayralarining qismlari, zamburug'lar va suv o'tlari uchun xarakterlidir hujayra markazi, tarkibida sentriolalar mavjud. Sentriol(elektron mikroskop ostida) diametri taxminan 150 nm va uzunligi 300-500 nm bo'lgan "bo'shliq" silindr ko'rinishiga ega. Uning devori 27 ta mikronaychalardan iborat bo'lib, ular 9 ta uchlikdan iborat. Sentriolalarning vazifasi mitotik shpindel iplarini hosil qilishni o'z ichiga oladi, ular ham mikronaychalar tomonidan hosil bo'ladi. Tsentriolalar hujayra bo'linish jarayonini qutblashtirib, mitozning anafazasida opa-singil xromatidlarning (xromosomalarning) ajralishini ta'minlaydi.

Eukaryotik hujayrada hujayra ichidagi tolalar (halqalar) dan iborat hujayra skeleti (sitoskeleton) mavjud - 20-asrning boshlarida, 1970-yillarning oxirida qayta kashf etilgan. Bu struktura hujayraning o'z shakliga ega bo'lishiga imkon beradi, ba'zida uni o'zgartiradi. Sitoplazma harakatda. Sitoskeleton organoidlarni ko'chirish jarayonida ishtirok etadi va hujayraning yangilanishida ishtirok etadi.

Mitoxondriyalar ikki qavatli membranali (0,2-0,7 mkm) va turli shakllar. Ichki membranada kristallar mavjud. Tashqi membrana deyarli barcha kimyoviy moddalarni o'tkazuvchan, ichki membrana faqat faol tashish uchun o'tkazuvchan. Membranalar orasida matritsa joylashgan. Mitoxondriyalar energiya kerak bo'lgan joyda joylashgan. Mitoxondriyalarda ribosoma tizimi, DNK molekulasi mavjud. Mutatsiyalar paydo bo'lishi mumkin (66 dan ortiq kasallik). Qoida tariqasida, ular ATP energiyasining etarli emasligi bilan bog'liq va ko'pincha yurak-qon tomir etishmovchiligi va patologiyalari bilan bog'liq. Mitoxondriyalar soni har xil (tripanosoma hujayrasida 1 ta mitoxondriya mavjud). Miqdori yoshga, funktsiyaga, to'qimalarning faolligiga bog'liq (jigar - 1000 dan ortiq).

Lizosomalar - elementar membrana bilan o'ralgan jismlar. 60 ta ferment (40 lizosomal, gidrolitik) mavjud. Lizosoma ichida neytral muhit mavjud. Ular past pH qiymatlari bilan faollashadi, sitoplazmaga kiradi (o'z-o'zini hazm qilish). Lizosoma membranalari sitoplazma va hujayrani yo'q qilishdan himoya qiladi. Ular Golji kompleksida hosil bo'ladi (hujayra ichidagi oshqozon; ular sarflangan hujayra tuzilmalarini qayta ishlashga qodir). 4 turi mavjud. 1-asosiy, 2-4 - ikkilamchi. Endositoz orqali modda hujayra ichiga kiradi. Fermentlar to'plamiga ega bo'lgan birlamchi lizosoma (saqlash granulasi) moddani o'zlashtiradi va ovqat hazm qilish vakuolasi hosil bo'ladi (to'liq hazm bo'lganda, past molekulyar og'irlikdagi birikmalar parchalanadi). O'zlashtirilmagan qoldiqlar qoldiq tanalarda qoladi, ular to'planishi mumkin (lizosomal saqlash kasalliklari). Embrion davrida to'plangan qoldiq jismlar gargaleizm, deformatsiyalar va mukopolisakkaridozlarga olib keladi. Autofagiya lizosomalari hujayraning o'z tuzilmalarini (keraksiz tuzilmalarni) yo'q qiladi. Mitoxondriyalar, Golji kompleksining qismlari bo'lishi mumkin. Ko'pincha ro'za tutish paytida shakllanadi. Boshqa hujayralar (qizil qon hujayralari) ta'sirida paydo bo'lishi mumkin.