Prokaryotik hujayraning tuzilishi va funktsiyalari. Hujayra organellalari. Ularning tuzilishi va vazifalari Tipik prokariot hujayraning tuzilishi

Prokaryotik hujayralar- bu chuqur antik davr xususiyatlarini saqlab qolgan eng ibtidoiy, juda sodda tuzilgan organizmlar. TO prokaryotik(yoki yadrodan oldingi) organizmlarga bakteriyalar va ko'k-yashil suv o'tlari (siyanobakteriyalar) kiradi. Tuzilishining o'xshashligi va boshqa hujayralardan keskin farqlari asosida prokariotlar ezilgan hujayralar mustaqil qirolligiga tasniflanadi.

Keling, strukturani ko'rib chiqaylik prokaryotik hujayra bakteriyalardan misol sifatida foydalanish. Prokaryotik hujayraning genetik apparati bitta dumaloq xromosomaning DNKsi bilan ifodalanadi, sitoplazmada joylashgan va undan membrana bilan ajratilmagan. Yadroning bu analogi nukleoid deb ataladi. DNK oqsillar bilan komplekslar hosil qilmaydi va shuning uchun xromosomaning bir qismi bo'lgan barcha genlar "ishlaydi", ya'ni. ma'lumotlar ulardan doimiy ravishda o'qiladi.

Prokaryotik hujayra sitoplazmani hujayra devoridan ajratib turuvchi membrana bilan o'ralgan, murakkab, yuqori polimerli moddadan hosil bo'lgan. Sitoplazmada organellalar kam, lekin ko'p sonli mayda ribosomalar mavjud (bakterial hujayralar 5000 dan 50 000 gacha ribosomalarni o'z ichiga oladi).

Prokaryotik hujayraning tuzilishi

Prokaryotik hujayraning sitoplazmasi endoplazmatik retikulumni tashkil etuvchi membranalar orqali o'tadi, unda oqsil sintezini amalga oshiradigan ribosomalar mavjud.

Prokaryotik hujayraning hujayra devorining ichki qismi plazma membranasi bilan ifodalanadi, uning sitoplazmaga chiqib ketishi hujayra devorlarini qurishda, ko'payishda ishtirok etadigan va DNKning biriktirilishi joyi bo'lgan mezosomalarni hosil qiladi. Bakteriyalarda nafas olish mezosomalarda, sitoplazmatik membranalarda ko'k-yashil suvo'tlarda sodir bo'ladi.

Ko'pgina bakteriyalar hujayra ichidagi zahiraviy moddalarni to'playdi: polisaxaridlar, yog'lar, polifosfatlar. Zaxira moddalar metabolizmga kiritilganda, ular yo'qligida hujayraning umrini uzaytirishi mumkin tashqi manbalar energiya.

(1-hujayra devori, 2-tashqi sitoplazmatik membrana, 3-xromosoma (aylana DNK molekulasi), 4-ribosoma, 5-mezosoma, 6-tashqi sitoplazmatik membrananing invaginatsiyasi, 7-vakuola, 8-flagella, 9-stop. fotosintez sodir bo'ladigan membranalar)

Qoida tariqasida, bakteriyalar ikkiga bo'linish orqali ko'payadi. Hujayra cho'zilganidan keyin asta-sekin ko'ndalang bo'linma hosil bo'ladi, u tashqi tomondan ichkariga yo'nalishda yotqiziladi, so'ngra qiz hujayralar tarqalib ketadi yoki xarakterli guruhlarda - zanjirlarda, paketlarda va hokazolarda bog'langan holda qoladi. E. coli bakteriyasi har 20 daqiqada ikki barobar ortadi.

Bakteriyalar spora hosil bo'lishi bilan ajralib turadi. U sitoplazmaning bir qismini ona hujayradan ajralishi bilan boshlanadi. Ajratilgan qism bitta genomni o'z ichiga oladi va sitoplazmatik membrana bilan o'ralgan. Keyin spora atrofida ko'pincha ko'p qatlamli hujayra devori o'sadi. Bakteriyalarda jinsiy jarayon ikki hujayra o'rtasida genetik ma'lumotlar almashinuvi shaklida sodir bo'ladi. Jinsiy jarayon mikroorganizmlarning irsiy o'zgaruvchanligini oshiradi.

Ko'pgina tirik organizmlar o'simliklar, zamburug'lar va hayvonlar shohligini o'z ichiga olgan eukariotlarning super shohligida birlashgan. Eukaryotik hujayralar kattaroqdir prokaryotik hujayralar, sirt apparati, yadro va sitoplazmadan iborat.

Eukaryotik hujayra

Eukaryotik(eukaryotik)hujayralar yadrodan iborat tananing irsiy apparati joylashgan hujayraning hayotiy faoliyatini muvofiqlashtirish va ko'p sonli organoidlar, turli funktsiyalarni bajaradi. Ko'pchilik eukariotlar aeroblardir, ya'ni ular energiya almashinuvi uchun atmosfera kislorodidan foydalanadilar.

Maqolamizda prokaryotlar va eukariotlarning tuzilishini ko'rib chiqamiz. Bu organizmlar o'zlarining tashkiliy darajasida sezilarli darajada farqlanadi. Va buning sababi genetik ma'lumotlarning tuzilishining o'ziga xos xususiyatlari.

Prokaryotik hujayralar tuzilishining xususiyatlari

Prokaryotlar barcha tirik organizmlar bo'lib, ularning hujayralarida yadro mavjud emas. Beshta zamonaviy vakildan faqat bittasi ularga tegishli - Bakteriyalar. Biz tuzilishini ko'rib chiqayotgan prokariotlarga ko'k-yashil suv o'tlari va arxeya vakillari ham kiradi.

Ularning hujayralarida shakllangan yadro yo'qligiga qaramay, ular genetik materialni o'z ichiga oladi. Bu irsiy ma'lumotni saqlash va uzatish imkonini beradi, lekin ko'payish usullarining xilma-xilligini cheklaydi. Barcha prokariotlar o'z hujayralarini ikkiga bo'lish orqali ko'payadilar. Ular mitoz va meiozga qodir emas.

Prokariot va eukariotlarning tuzilishi

Prokaryotlar va eukariotlarni ajratib turuvchi strukturaviy xususiyatlar anchagina ahamiyatga ega. Genetik materialning tuzilishidan tashqari, bu ko'plab organellalarga ham tegishli. O'simliklar, zamburug'lar va hayvonlarni o'z ichiga olgan eukariotlar sitoplazmasida mitoxondriyalar, Golji kompleksi, endoplazmatik to'r va ko'plab plastidlarni o'z ichiga oladi. Prokaryotlarda ular yo'q. Ikkalasining ham hujayra devori boshqacha kimyoviy tarkibi. Bakteriyalarda u murakkab uglevodlar pektin yoki mureinni o'z ichiga oladi, o'simliklarda esa tsellyuloza, zamburug'larda esa xitin.

Kashfiyot tarixi

Prokaryotlarning strukturaviy xususiyatlari va faoliyati olimlarga faqat 17-asrda ma'lum bo'lgan. Va bu, bu mavjudotlar sayyorada yaratilganidan beri mavjud bo'lganiga qaramay. 1676 yilda ular birinchi marta optik mikroskop orqali uning yaratuvchisi Antoni van Levenguk tomonidan tekshirilgan. Barcha mikroskopik organizmlar singari, olim ularni "hayvon" deb atagan. "Bakteriyalar" atamasi faqat 19-asrning boshlarida paydo bo'lgan. Buni mashhur nemis tabiatshunosi Kristian Erenberg taklif qilgan. "Prokaryotlar" tushunchasi keyinchalik, elektron mikroskop yaratilish davrida paydo bo'lgan. Bundan tashqari, dastlab olimlar turli xil mavjudotlar hujayralarining genetik apparati tuzilishidagi farqlar haqiqatini aniqladilar. E.Chatton 1937 yilda organizmlarni shu asosda ikki guruhga: pro- va eukariotlarga birlashtirishni taklif qildi. Ushbu bo'linma bugungi kunda ham mavjud. 20-asrning ikkinchi yarmida prokaryotlarning o'zlari orasida farq aniqlandi: arxeya va bakteriyalar.

Sirt apparatining xususiyatlari

Prokariotlarning sirt apparati membrana va hujayra devoridan iborat. Ushbu qismlarning har biri o'ziga xos xususiyatlarga ega. Ularning membranasi ikki qavatli lipidlar va oqsillardan hosil bo'ladi. Tuzilishi ancha ibtidoiy bo'lgan prokariotlar ikki xil hujayra devori tuzilishiga ega. Shunday qilib, gramm-musbat bakteriyalarda u asosan peptidoglikandan iborat bo'lib, qalinligi 80 nm gacha va membranaga mahkam joylashadi. Ushbu strukturaning o'ziga xos xususiyati - unda bir qator molekulalar kirib boradigan teshiklarning mavjudligi. Gram-manfiy bakteriyalarning hujayra devori juda nozik - maksimal 3 nm gacha. U membranaga mahkam yopishmaydi. Prokariotlarning ba'zi vakillari tashqi tomondan shilliq kapsulaga ham ega. U organizmlarni qurib ketishdan, mexanik shikastlanishdan himoya qiladi va qo'shimcha osmotik to'siq hosil qiladi.

Prokariotlarning organellalari

Prokaryotlar va eukaryotlarning hujayra tuzilishi o'ziga xos muhim farqlarga ega, ular birinchi navbatda ma'lum organellalar mavjudligida yotadi. Bu doimiy tuzilmalar butun organizmlarning rivojlanish darajasini belgilaydi. Prokaryotlarda ularning aksariyati etishmaydi. Bu hujayralardagi oqsil sintezi ribosomalarda sodir bo'ladi. Suv prokariotlarida aerosomalar mavjud. Bu suzuvchanlikni ta'minlovchi va organizmlarning suvga cho'mish darajasini tartibga soluvchi gaz bo'shliqlari. Faqat prokaryotik hujayralarda mezosomalar mavjud. Sitoplazmatik membrananing bu burmalari faqat foydalanish paytida paydo bo'ladi kimyoviy usullar mikroskopga tayyorlash paytida fiksatsiya. Bakteriyalar va arxeylarning harakat organellalari siliya yoki flagelladir. Va substratga biriktirish pili tomonidan amalga oshiriladi. Protein tsilindrlaridan hosil bo'lgan bu tuzilmalar villi va fimbriya deb ham ataladi.

Nukleoid nima

Ammo eng muhim farq prokaryotlar va eukaryotlar genining tuzilishida. bu organizmlarning barchasida mavjud. Eukariotlarda u hosil bo'lgan yadro ichida joylashgan. Bu ikki membranali organella nukleoplazma, konvert va xromatin deb ataladigan o'z matritsasiga ega. Bu erda nafaqat genetik ma'lumotni saqlash, balki RNK molekulalarini sintez qilish ham amalga oshiriladi. Nukleolalarda keyinchalik ulardan ribosomalarning bo'linmalari - oqsil sintezi uchun mas'ul bo'lgan organellalar hosil bo'ladi.

Prokaryotik genlarning tuzilishi oddiyroq. Ularning irsiy materiali nukleoid yoki yadro mintaqasi bilan ifodalanadi. Prokariotlardagi DNK xromosomalarga o'ralmagan, lekin yopiq doiraviy tuzilishga ega. Nukleoid tarkibiga RNK va oqsil molekulalari ham kiradi. Oxirgi funktsiyalar eukaryotik gistonlarga o'xshaydi. Ular DNKning duplikatsiyasi, RNK sintezi, kimyoviy tuzilmaning tiklanishi va nuklein kislotalarning parchalanishida ishtirok etadi.

Hayotning xususiyatlari

Tuzilishi unchalik murakkab bo'lmagan prokariotlar ancha murakkab hayot jarayonlarini amalga oshiradilar. Bular ovqatlanish, nafas olish, o'ziga xos ko'payish, harakat, metabolizm... Va faqat bitta mikroskopik hujayra, hajmi 250 mikrongacha bo'lgan bularning barchasiga qodir! Demak, biz faqat nisbatan ibtidoiylik haqida gapirishimiz mumkin.

Prokariotlarning tuzilish xususiyatlari ularning fiziologiyasining mexanizmlarini ham belgilaydi. Masalan, ular energiyani uchta usulda olishlari mumkin. Birinchisi - fermentatsiya. Bu ba'zi bakteriyalar tomonidan amalga oshiriladi. Bu jarayon oksidlanish-qaytarilish reaksiyalariga asoslanadi, bunda ATP molekulalari sintezlanadi. Bu kimyoviy birikma bo'lib, parchalanganda bir necha bosqichda energiya chiqaradi. Shuning uchun uni "uyali batareya" deb atashgani bejiz emas. Keyingi usul nafas olishdir. Bu jarayonning mohiyati organik moddalarning oksidlanishidir. Ba'zi prokaryotlar fotosintezga qodir. Hujayralarida plastidlar bo'lgan ko'k-yashil suv o'tlari va suvo'tlar bunga misol bo'la oladi. Ammo arxeylar xlorofillsiz fotosintez qilishga qodir. Ushbu jarayon davomida karbonat angidrid o'zgarmasdir, lekin to'g'ridan-to'g'ri ATP molekulalari hosil bo'ladi. Demak, aslida bu haqiqiy fotofosforlanishdir.

Quvvat turi

Ko'payish shakllari

Tuzilishi bitta hujayradan iborat bo'lgan prokariotlar uni ikki qismga bo'lish yoki kurtaklash orqali ko'payadi. Bu xususiyat ularning tuzilishiga ham bog'liq.Binar bo'linish jarayonidan oldin ikkilanish yoki DNK replikatsiyasi sodir bo'ladi. Bunda birinchi navbatda nuklein kislota molekulasi yechiladi, shundan so'ng har bir ip ko'payadi.Hosil bo'lgan xromosomalar qutblarga ajraladi. Hujayralar kattalashib boradi, ular o'rtasida siqilish hosil bo'ladi va keyin ularning yakuniy ajralishi sodir bo'ladi. Ba'zi bakteriyalar jinssiz ko'payish hujayralarini - sporalarni ham shakllantirishga qodir.

Bakteriyalar va arxeyalar: o'ziga xos xususiyatlar

Uzoq vaqt davomida arxeya bakteriyalar bilan birga Drobyanka qirolligining vakillari edi. Darhaqiqat, ular juda ko'p o'xshash strukturaviy xususiyatlarga ega. Bu, birinchi navbatda, ularning hujayralarining hajmi va shakli. Biroq, biokimyoviy tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ular eukariotlar bilan bir qator o'xshashliklarga ega. Bu fermentlarning tabiati, ularning ta'siri ostida RNK va oqsil molekulalarini sintez qilish jarayonlari sodir bo'ladi.

Arxeya deyarli barcha yashash joylarini o'zlashtirgan. Ular, ayniqsa, plankton tarkibida xilma-xildir. Dastlab, barcha arxeyalar ekstremofillar deb tasniflangan, chunki ular issiq buloqlarda, yuqori sho'rlangan suv havzalarida va sezilarli bosimli chuqurliklarda yashashga qodir.

Prokariotlarning tabiat va inson hayotidagi ahamiyati

Prokariotlarning tabiatdagi roli katta. Birinchidan, ular sayyorada paydo bo'lgan birinchi tirik organizmlardir. Olimlar bakteriyalar va arxeyalar taxminan 3,5 milliard yil oldin paydo bo'lganligini aniqladilar. Simbiogenez nazariyasi ba'zi organellalar ham ulardan kelib chiqqanligini ko'rsatadi eukaryotik hujayralar. Xususan, biz plastidlar va mitoxondriyalar haqida gapiramiz.

Ko'pgina prokaryotlar olish uchun biotexnologiyada o'zlarining qo'llanilishini topadilar dorilar, antibiotiklar, fermentlar, gormonlar, o'g'itlar, gerbitsidlar. Inson uzoq vaqtdan beri foydalanadi foydali xususiyatlar pishloq, kefir, yogurt va fermentlangan mahsulotlar ishlab chiqarish uchun sut kislotasi bakteriyalari. Bu organizmlar yordamida suv havzalari va tuproqlar tozalanadi, turli metallar rudalari boyitiladi. Bakteriyalar odamlar va ko'plab hayvonlarning ichak mikroflorasini hosil qiladi. Arxeya bilan birga ular ko'plab moddalarning aylanishini amalga oshiradilar: azot, temir, oltingugurt, vodorod.

Boshqa tomondan, ko'plab bakteriyalar sababchi agentdir xavfli kasalliklar, o'simliklar va hayvonlarning ko'p turlarining sonini tartibga solish. Bularga vabo, sifilis, vabo, kuydirgi, difteriya.

Shunday qilib, prokaryotlar - bu hujayralarida shakllangan yadro bo'lmagan organizmlar. Ularning genetik materiali dumaloq DNK molekulasidan tashkil topgan nukleoid bilan ifodalanadi. Zamonaviy organizmlar orasida prokaryotlar bakteriyalar va arxeylarni o'z ichiga oladi.

Barcha tirik organizmlar hujayralarining asosiy tuzilishiga qarab ikki guruhdan biriga (prokariotlar yoki eukariotlar) tasniflanishi mumkin. Prokaryotlar hujayra yadrosi va membrana organellalariga ega bo'lmagan hujayralardan tashkil topgan tirik organizmlardir. Eukariotlar - yadro va membrana organellalarini o'z ichiga olgan tirik organizmlar.

Hujayra hayot va tirik mavjudotlar haqidagi zamonaviy ta'rifimizning asosiy tarkibiy qismidir. Hujayralar hayotning asosiy qurilish bloklari sifatida qaraladi va "tirik" nimani anglatishini aniqlashda ishlatiladi.

Keling, hayotning bir ta'rifini ko'rib chiqaylik: "Tirik mavjudotlar hujayralardan tashkil topgan va ko'payish qobiliyatiga ega kimyoviy tashkilotlardir" (Keaton, 1986). Bu ta'rif ikki nazariyaga - hujayra nazariyasi va biogenez nazariyasiga asoslanadi. birinchi marta 1830-yillarning oxirida nemis olimlari Matias Yakob Shleyden va Teodor Shvann tomonidan taklif qilingan. Ularning ta'kidlashicha, barcha tirik mavjudotlar hujayralardan iborat. 1858 yilda Rudolf Virxov tomonidan taklif qilingan biogenez nazariyasi barcha tirik hujayralar mavjud (tirik) hujayralardan paydo bo'lishi va jonsiz moddalardan o'z-o'zidan paydo bo'lishi mumkin emasligini ta'kidlaydi.

Hujayralarning tarkibiy qismlari membrana bilan o'ralgan bo'lib, u tashqi dunyo va hujayraning ichki qismlari o'rtasida to'siq bo'lib xizmat qiladi. Hujayra membranasi selektiv to'siqdir, ya'ni hujayra faoliyati uchun zarur bo'lgan muvozanatni saqlash uchun ba'zi kimyoviy moddalar o'tishiga imkon beradi.

Hujayra membranasi harakatni tartibga soladi kimyoviy moddalar hujayradan hujayraga quyidagi yo'llar bilan:

  • diffuziya (modda molekulalarining kontsentratsiyani minimallashtirish tendentsiyasi, ya'ni molekulalarning yuqori konsentratsiyali hududdan pastroq joyga qarab, konsentratsiya tenglashguncha harakatlanishi);
  • osmoz (membranada harakat qila olmaydigan erigan moddaning konsentratsiyasini tenglashtirish uchun erituvchi molekulalarining qisman o'tkazuvchan membrana orqali harakatlanishi);
  • selektiv tashish (membran kanallari va nasoslar yordamida).

Prokaryotlar hujayra yadrosi yoki hech qanday membrana bilan bog'langan organellalarga ega bo'lmagan hujayralardan tashkil topgan organizmlardir. Bu prokariotlardagi genetik material DNK yadroda bog'lanmaganligini anglatadi. Bundan tashqari, prokariotlarning DNKsi eukariotlarga qaraganda kamroq tuzilgan. Prokariotlarda DNK bitta zanjirli. Eukaryotik DNK xromosomalarga tashkil topgan. Aksariyat prokaryotlar faqat bitta hujayradan (bir hujayrali) iborat, ammo ko'p hujayralilar ham bor. Olimlar prokariotlarni ikki guruhga ajratadilar: va.

Oddiy prokaryotik hujayraga quyidagilar kiradi:

  • plazma (hujayra) membranasi;
  • sitoplazma;
  • ribosomalar;
  • flagella va pili;
  • nukleoid;
  • plazmidlar;

Eukariotlar

Eukaryotlar tirik organizmlar bo'lib, ularning hujayralarida yadro va membrana organellalari mavjud. Eukariotlarda genetik material yadroda joylashgan bo'lib, DNK xromosomalarga bo'linadi. Eukaryotik organizmlar bir hujayrali yoki ko'p hujayrali bo'lishi mumkin. eukariotlardir. Eukariotlarga o'simliklar, zamburug'lar va protozoa ham kiradi.

Oddiy eukaryotik hujayraga quyidagilar kiradi:

  • yadrocha;

Dars turi: birlashtirilgan.

Usullari: og'zaki, vizual, amaliy, muammoli qidiruv.

Dars maqsadlari

Tarbiyaviy: talabalarning eukaryotik hujayralar tuzilishi haqidagi bilimlarini chuqurlashtirish, ularni amaliy mashg‘ulotlarda qo‘llashga o‘rgatish.

Rivojlantiruvchi: o'quvchilarning didaktik material bilan ishlash qobiliyatini oshirish; prokariot va eukaryotik hujayralar, o‘simlik hujayralari va hayvon hujayralarini solishtirish, o‘xshash va farqlovchi xususiyatlarni aniqlash bo‘yicha topshiriqlar berish orqali o‘quvchilarning tafakkurini rivojlantirish.

Uskunalar: plakat "Sitoplazmatik membrananing tuzilishi"; vazifa kartalari; tarqatma material (prokaryotik hujayraning tuzilishi, tipik o'simlik hujayrasi, hayvon hujayrasining tuzilishi).

Fanlararo aloqalar: botanika, zoologiya, inson anatomiyasi va fiziologiyasi.

Dars rejasi

I. Tashkiliy moment

Darsga tayyorgarlikni tekshirish.
Talabalar ro'yxatini tekshirish.
Darsning mavzusi va maqsadlari haqida gapiring.

II. Yangi materialni o'rganish

Organizmlarning pro- va eukariotlarga bo'linishi

Hujayralar shakli juda xilma-xil: ba'zilari yumaloq shaklda, boshqalari ko'p nurli yulduzlarga o'xshaydi, boshqalari cho'zilgan va hokazo. Hujayralar hajmi jihatidan ham turlicha bo'ladi - yorug'lik mikroskopida farqlash qiyin bo'lgan eng kichikidan tortib, yalang'och ko'zga mukammal ko'rinadigan (masalan, baliq va qurbaqalarning tuxumlari).

Har qanday urug'lantirilmagan tuxum, shu jumladan paleontologik muzeylarda saqlanadigan ulkan toshga aylangan dinozavr tuxumlari ham bir vaqtlar tirik hujayralar bo'lgan. Biroq, agar asosiy elementlar haqida gapiradigan bo'lsak ichki tuzilishi, barcha hujayralar bir-biriga o'xshash.

Prokaryotlar (latdan. pro- oldin, avval, o'rniga va yunoncha. karyon– yadro) - hujayralari membrana bilan bog'langan yadroga ega bo'lmagan organizmlar, ya'ni. barcha bakteriyalar, jumladan, arxebakteriyalar va siyanobakteriyalar. Umumiy soni Prokariotlarning 6000 ga yaqin turi mavjud.Prokariot hujayraning barcha genetik ma'lumotlari (genofor) bitta dumaloq DNK molekulasida joylashgan. Mitoxondriya va xloroplastlar yo'q, hujayrani energiya bilan ta'minlaydigan nafas olish yoki fotosintez funktsiyalarini plazma membranasi bajaradi (1-rasm). Prokaryotlar ikkiga bo'linish orqali aniq jinsiy jarayonsiz ko'payadi. Prokaryotlar bir qator o'ziga xos fiziologik jarayonlarni amalga oshirishga qodir: ular molekulyar azotni mahkamlaydi, sut kislotasi fermentatsiyasini amalga oshiradi, yog'ochni parchalaydi, oltingugurt va temirni oksidlaydi.

Kirish suhbatidan so'ng talabalar prokariot hujayraning tuzilishini ko'rib chiqadilar, asosiy tuzilish xususiyatlarini eukaryotik hujayralar turlari bilan solishtiradilar (1-rasm).

Eukariotlar - bu sitoplazmadan membrana (karyomembran) bilan ajratilgan aniq belgilangan yadroga ega bo'lgan yuqori organizmlar. Eukariotlarga barcha yuqori darajadagi hayvonlar va o'simliklar, shuningdek, bir hujayrali va ko'p hujayrali suv o'tlari, zamburug'lar va oddiy hayvonlar kiradi. Eukariotlardagi yadro DNKsi xromosomalarda mavjud. Eukariotlarda membranalar bilan chegaralangan hujayra organellalari mavjud.

Eukariotlar va prokaryotlar o'rtasidagi farqlar

– Eukariotlar haqiqiy yadroga ega: eukaryotik hujayraning genetik apparati hujayraning o'zi membranasiga o'xshash membrana bilan himoyalangan.
- Sitoplazmaga kiradigan organellalar membrana bilan o'ralgan.

O'simlik va hayvon hujayralarining tuzilishi

Har qanday organizmning hujayrasi tizimdir. U bir-biriga bog'langan uchta qismdan iborat: qobiq, yadro va sitoplazma.

Botanika, zoologiya va inson anatomiyasi bo'yicha tadqiqotlaringizda siz har xil turdagi hujayralar tuzilishi bilan allaqachon tanish bo'lgansiz. Keling, ushbu materialni qisqacha ko'rib chiqaylik.

1-mashq. 2-rasmga asoslanib, 1-12 raqamli hujayralar qaysi organizmlar va to'qimalar turlariga mos kelishini aniqlang. Ularning shaklini nima belgilaydi?

O'simlik va hayvon hujayralari organellalarining tuzilishi va funktsiyalari

3 va 4-rasmlar hamda Biologiya lug‘ati va darsligidan foydalanib, o‘quvchilar hayvon va o‘simlik hujayralarini taqqoslaydigan jadvalni to‘ldiradilar.

Jadval. O'simlik va hayvon hujayralari organellalarining tuzilishi va funktsiyalari

Hujayra organellalari

Organoidlarning tuzilishi

Funktsiya

Hujayralarda organoidlarning mavjudligi

o'simliklar

hayvonlar

Xloroplast

Bu plastidning bir turi

O'simliklarni bo'yash yashil rang, unda fotosintez sodir bo'ladi

Leykoplast

Qobiq ikkita elementar membranadan iborat; ichki, stromaga o'sib, bir nechta tilakoidlarni hosil qiladi

Kraxmal, yog'lar, oqsillarni sintez qiladi va to'playdi

Xromoplast

Sariq, to'q sariq va qizil rangli plastidlar, rangi pigmentlar - karotinoidlar tufayli

Kuzgi barglarning qizil, sariq rangi, suvli mevalar va boshqalar.

Hujayra shirasi bilan to'ldirilgan etuk hujayra hajmining 90% gacha bo'lgan qismini egallaydi

Turgorni saqlash, zahira moddalari va metabolik mahsulotlarni to'plash, osmotik bosimni tartibga solish va boshqalar.

Mikronaychalar

Plazma membranasi yaqinida joylashgan tubulin oqsilidan iborat

Ular tsellyulozaning hujayra devorlariga cho'kishi va sitoplazmadagi turli organellalarning harakatlanishida ishtirok etadi. Hujayra bo'linishi jarayonida mikronaychalar shpindel tuzilishining asosini tashkil qiladi

Plazma membranasi (PMM)

Turli xil chuqurliklarda cho'milgan oqsillar tomonidan kirib boradigan lipid ikki qavatidan iborat.

To'siq, moddalarni tashish, hujayralar orasidagi aloqa

Silliq EPR

Yassi va shoxlangan quvurlar tizimi

Lipidlarning sintezi va chiqarilishini amalga oshiradi

Qo'pol EPR

Uning nomini uning yuzasida joylashgan ko'plab ribosomalar tufayli oldi.

Hujayradan tashqariga chiqarish uchun oqsil sintezi, to'planishi va o'zgarishi

Teshiklari bo'lgan qo'sh yadroli membrana bilan o'ralgan. Tashqi yadro membranasi ER membranasi bilan uzluksiz tuzilish hosil qiladi. Bir yoki bir nechta yadrolarni o'z ichiga oladi

Irsiy axborot tashuvchisi, hujayra faoliyatini tartibga solish markazi

Hujayra devori

Mikrofibrillalar deb ataladigan to'plamlarda joylashgan uzun tsellyuloza molekulalaridan iborat

Tashqi ramka, himoya qobig'i

Plazmodesmata

Hujayra devorlariga kirib boradigan mayda sitoplazmatik kanallar

Qo'shni hujayralarning protoplastlarini birlashtiring

Mitoxondriya

ATP sintezi (energiya saqlash)

Golji apparati

Tsisternalar yoki diktiosomalar deb ataladigan tekis qoplar to'plamidan iborat

Polisaxaridlarning sintezi, CPM va lizosomalarning hosil bo'lishi

Lizosomalar

Hujayra ichidagi ovqat hazm qilish

Ribosomalar

Ikki teng bo'lmagan kichik birlikdan iborat -
katta va kichik, ular ajralishi mumkin

Protein biosintezi joyi

Sitoplazma

Glyukoza, oqsillar va ionlarni o'z ichiga olgan ko'p miqdorda erigan moddalar bilan suvdan iborat

U boshqa hujayra organellalarini joylashtiradi va hujayra metabolizmining barcha jarayonlarini amalga oshiradi.

Mikrofilamentlar

Aktin oqsilidan hosil bo'lgan tolalar odatda hujayralar yuzasiga yaqin bo'lgan to'plamlarda joylashgan

Hujayra harakati va shaklini o'zgartirishda ishtirok eting

Sentriolalar

Hujayraning mitotik apparati tarkibiga kirishi mumkin. Diploid hujayra ikki juft sentrioladan iborat

Hayvonlarda hujayra bo'linish jarayonida ishtirok etish; suv o'tlari, moxlar va protozoalarning zoosporalarida ular kiprikchalarning bazal tanachalarini hosil qiladi

Mikrovilli

Plazma membranalarining chiqishi

Kattalashtirish; ko'paytirish tashqi yuzasi hujayralar, mikrovilluslar birgalikda hujayra chegarasini hosil qiladi

xulosalar

1. Hujayra devori, plastidalar va markaziy vakuolalar o‘simlik hujayralariga xosdir.
2. Lizosomalar, sentriolalar, mikrovillilar asosan faqat hayvon organizmlari hujayralarida bo'ladi.
3. Boshqa barcha organoidlar ham o'simlik, ham hayvon hujayralariga xosdir.

Hujayra membranasining tuzilishi

Hujayra membranasi hujayradan tashqarida joylashgan bo'lib, ikkinchisini tananing tashqi yoki ichki muhitidan ajratib turadi. Uning asosini plazmalemma (hujayra membranasi) va uglevod-oqsil komponenti tashkil etadi.

Hujayra membranasining funktsiyalari:

– hujayra shaklini saqlaydi va hujayra va butun tanaga mexanik kuch beradi;
- hujayrani mexanik shikastlanishdan va unga zararli birikmalarning kirib kelishidan himoya qiladi;
– molekulyar signallarni tanib olishni amalga oshiradi;
- hujayra va atrof-muhit o'rtasidagi metabolizmni tartibga soladi;
- ko'p hujayrali organizmda hujayralararo o'zaro ta'sirni amalga oshiradi.

Hujayra devori funktsiyasi:

- tashqi ramka - himoya qobig'ini ifodalaydi;
- moddalarni tashishni ta'minlaydi (suv, tuzlar va ko'plab organik moddalarning molekulalari hujayra devori orqali o'tadi).

Hayvon hujayralarining tashqi qatlami o'simliklarning hujayra devorlaridan farqli o'laroq, juda nozik va elastikdir. U yorug'lik mikroskopida ko'rinmaydi va turli polisaxaridlar va oqsillardan iborat. Hayvon hujayralarining sirt qatlami deyiladi glikokaliks, hayvon hujayralarining tashqi muhit bilan, uni o'rab turgan barcha moddalar bilan bevosita bog'lanish funktsiyasini bajaradi, lekin yordamchi rol o'ynamaydi.

Hayvon hujayrasining glikokaliksi va o'simlik hujayrasining hujayra devori ostida to'g'ridan-to'g'ri sitoplazma bilan chegaradosh plazma membranasi mavjud. Plazma membranasi oqsillar va lipidlardan iborat. Ular bir-biri bilan turli xil kimyoviy o'zaro ta'sirlar tufayli tartibli joylashgan. Plazma membranasidagi lipid molekulalari ikki qatorga joylashib, uzluksiz lipid ikki qavatini hosil qiladi. Protein molekulalari uzluksiz qatlam hosil qilmaydi, ular lipid qatlamida joylashgan bo'lib, unga turli xil chuqurliklarga kiradi. Oqsillar va lipidlarning molekulalari harakatchan.

Plazma membranasining funktsiyalari:

- hujayraning ichki tarkibini ajratib turadigan to'siq hosil qiladi tashqi muhit;
– moddalarni tashishni ta’minlaydi;
- ko'p hujayrali organizmlar to'qimalaridagi hujayralar o'rtasidagi aloqani ta'minlaydi.

Moddalarning hujayra ichiga kirishi

Hujayra yuzasi uzluksiz emas. Sitoplazmatik membranada juda ko'p mayda teshiklar - teshiklar mavjud bo'lib, ular orqali maxsus oqsillar, ionlar va kichik molekulalar yordamida yoki ularsiz hujayra ichiga kirishi mumkin. Bundan tashqari, ba'zi ionlar va kichik molekulalar hujayra ichiga bevosita membrana orqali kirishi mumkin. Hujayraga eng muhim ionlar va molekulalarning kirishi passiv diffuziya emas, balki energiya sarfini talab qiluvchi faol transportdir. Moddalarni tashish selektivdir. Hujayra membranasining selektiv o'tkazuvchanligi deyiladi yarim o'tkazuvchanlik.

tomonidan fagotsitoz Organik moddalarning yirik molekulalari, masalan, oqsillar, polisaxaridlar, oziq-ovqat zarralari va bakteriyalar hujayra ichiga kiradi. Fagotsitoz plazma membranasi ishtirokida sodir bo'ladi. Hujayra yuzasi har qanday zich moddaning zarrachasi bilan aloqa qilish nuqtasida membrana egilib, depressiya hosil qiladi va zarrachani o'rab oladi, u hujayra ichiga "membran kapsula" ga botiriladi. Ovqat hazm qilish vakuolasi hosil bo'lib, hujayra ichiga kiradigan organik moddalar unda hazm qilinadi.

Hayvonlar va odamlarning amyobalari, kiprikli va leykotsitlari fagotsitoz bilan oziqlanadi. Leykotsitlar bakteriyalarni, shuningdek, tasodifan tanaga kiradigan turli xil qattiq zarralarni o'zlashtiradi, shuning uchun uni patogen bakteriyalardan himoya qiladi. O'simliklar, bakteriyalar va ko'k-yashil suv o'tlarining hujayra devori fagotsitozning oldini oladi va shuning uchun moddalarning hujayra ichiga kirishining bu yo'li ularda amalga oshirilmaydi.

Erigan va muallaq holatda bo'lgan turli moddalarni o'z ichiga olgan suyuqlik tomchilari ham plazma membranasi orqali hujayra ichiga kirib boradi.Bu hodisa deyiladi. pinotsitoz. Suyuqlikning so'rilish jarayoni fagotsitozga o'xshaydi. Bir tomchi suyuqlik sitoplazmaga "membran paketi" ga botiriladi. Hujayraga suv bilan birga kirgan organik moddalar sitoplazmadagi fermentlar ta'sirida hazm bo'la boshlaydi. Pinotsitoz tabiatda keng tarqalgan va barcha hayvonlarning hujayralari tomonidan amalga oshiriladi.

III. O'rganilgan materialni mustahkamlash

Yadrosining tuzilishiga ko'ra barcha organizmlar qanday ikkita katta guruhga bo'linadi?
Qaysi organoidlar faqat o'simlik hujayralariga xosdir?
Qaysi organellalar hayvonlar hujayralariga xosdir?
O'simliklar va hayvonlarning hujayra membranasining tuzilishi qanday farq qiladi?
Moddalar hujayraga qanday ikki yo'l bilan kiradi?
Hayvonlar uchun fagotsitozning ahamiyati nimada?

Prokaryotik hujayralar Yerda paydo bo'lgan birinchi tirik organizmlar bo'lib, ular eng oddiy tuzilishga ega. Bugungi kunda prokaryotlar (yadrodan oldingi) bakteriyalar va arxeylarni o'z ichiga oladi; ularning barchasi bir hujayrali organizmlardir (kamdan-kam hollarda koloniyalar hosil qiladi). Siyanobakteriyalar (aka ko'k-yashil suv o'tlari) filum darajasida bakteriyalar sifatida tasniflanadi.

Prokaryotlar - yadrosi yo'qligi sababli bakteriyalar va arxeylarni birlashtirgan organizmlarning taksonomik bo'lmagan guruhi. Bakteriyalar va arxeyalar turli xil supershohliklarga (domenlarga) bo'linadi, ular ko'plab biokimyoviy jarayonlarda bir-biridan farq qiladi va turli xil evolyutsiya yo'llariga ega deb hisoblanadi. Ulardan tashqari uchinchi supershohlik eukariotlardir.

Prokaryotik hujayralar eukaryotik hujayralarga qaraganda kichikroqdir.

Ularda yadro, haqiqiy membrana organellalari va hujayra markazi yo'q. Bir qator bakteriyalar guruhlarida sitoplazmatik membrananing invaginatsiyalari mavjud bo'lib, ular ma'lum fermentlarning lokalizatsiyasi tufayli turli funktsiyalarni bajaradilar. Siyanobakteriyalarda hujayra membranasidan hosil bo'lgan fotosintetik membranalar (pufakchalar, tilakoidlar, xromatoforlar) mavjud. Ular u bilan aloqada bo'lishlari mumkin yoki ular izolyatsiya qilinishi mumkin.

Prokariotlarning genetik materiali sitoplazmada joylashgan. Uning asosiy hajmi nukleoidda - dumaloq DNK molekulasida, sitoplazmatik membranaga biriktirilgan bir joyda to'plangan. Eukariotlardagi kabi giston oqsillari bilan bog'liq emas. Prokaryotik hujayralarda genetik ma'lumotni amalga oshirish boshqacha tartibga solinadi. Nukleoiddan tashqari plazmidlar ham (kichik dumaloq DNK molekulalari) mavjud. Deyarli barcha DNK transkripsiya qilinadi (eukariotlarda esa odatda yarmidan kam).

Prokaryotlar deyarli har doim gaploiddir. Ikkilik bo'linish natijasida yangi hujayralar hosil bo'ladi, undan oldin nukleoid ikki baravar ko'payadi. Prokariotlarda mitoz va meyoz jarayonlari mavjud emas.

Ularning ribosomalari eukariotlarga qaraganda kichikroq.

Prokariotlarning sitoplazmasi deyarli harakatsizdir. Amoeboid harakati odatiy emas.

Moddalar osmoz orqali prokaryotik hujayraga kiradi.

Avtotroflar va geterotroflar mavjud. Oziqlanishning avtotrofik usuli nafaqat fotosintez, balki kimyosintez orqali ham amalga oshiriladi (energiya quyosh nuridan emas, balki quyosh nuridan olinadi. kimyoviy reaksiyalar turli moddalarning oksidlanishi).

Simbiotik gipotezaga ko'ra, evolyutsiya jarayonida mitoxondriyalar va plastidalar boshqa hujayrani bosib olgan prokaryotik hujayralarning ma'lum guruhlaridan paydo bo'lgan.

Bakterial hujayralar turli shakllarga ega (tayoqsimon, dumaloq, burmalangan va boshqalar). Ularda murakkab hujayra membranasi (hujayra devori, kapsula, shilliq qavatdan iborat), flagella va villi mavjud.



mob_info