Плазмын мембраны үйл ажиллагаа. Плазмалеммагаар бодисыг тээвэрлэх механизм. Плазмалеммагийн рецепторын үйл ажиллагаа. Плазмын мембраны бүтэц

Плазмын мембран нь олон үүрэг гүйцэтгэдэг. Хамгийн чухал зүйлийг жагсаацгаая.

    Мембранаар бодисыг шилжүүлэх. Мембранаар дамжуулан бодисууд мембраны хоёр тал руу дамждаг.

    Мембранаар дамжуулан мэдээлэл дамжуулах. Мембран дээр гаднаас ирсэн мэдээллийг хүлээн авч, хувиргаж, эс рүү эсвэл эс рүү дамжуулдаг. Үүнд мембраны рецепторууд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

    Хамгаалах үүрэг. а) эсийн агуулгыг механик гэмтэл, химийн урвалж, биологийн түрэмгийллээс, жишээлбэл, вирусын нэвтрэлтээс хамгаалдаг;

б) олон эсийн организмд плазмын мембраны рецепторууд нь организмын дархлааны статусыг бүрдүүлдэг;

в) олон эсийн организмд мембран нь фагоцитозын урвалыг хангадаг.

    Ферментийн мембранууд нь янз бүрийн ферментүүдийг агуулдаг (жишээлбэл, фосфолипаза А гэх мэт) бүхэл бүтэн шугамферментийн урвалууд.

    Цитоплазмын мембран дээрх гликопротейн ба гликолипид нь бусад эсийн мембрантай холбогддог.

Бүртгэгдсэн зарим функцийг илүү нарийвчлан авч үзье.

А. Тээврийн функц.Мембранаар дамжин янз бүрийн бодисууд, тэр дундаа эмүүд нь эс рүү орж, гадагшилдаг. Мембранаар дамждаг молекулуудын хэмжээнээс хамааран мембраны бүрэн бүтэн байдлыг зөрчихгүйгээр, мембраны бүрэн бүтэн байдлыг зөрчих хоёр төрлийн тээвэрлэлтийг ялгадаг. Эхний төрлийн тээвэрлэлтийг хоёр аргаар хийж болно - эрчим хүчний хэрэглээгүйгээр (идэвхгүй тээвэрлэлт) болон эрчим хүчний хэрэглээ (идэвхтэй тээвэрлэлт) (4-р зургийг үз). Атом ба молекулуудын броуны хөдөлгөөний үр дүнд цахилгаан химийн градиентийн дагуу диффузийн улмаас идэвхгүй дамжуулалт үүсдэг. Энэ төрлийн тээвэрлэлтийг уураг, нүүрс усны оролцоогүйгээр шууд липидийн давхаргаар эсвэл тусгай уураг - транслоказын тусламжтайгаар хийж болно. Липидийн давхарга нь өөхөнд уусдаг бодисын молекулууд, ус, хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, азот, мочевин, тосны хүчил, түүнчлэн олон органик нэгдлүүдийг (жишээлбэл, эм) зөөвөрлдөг. тосонд маш сайн уусдаг. Транслоказууд нь уургийн доторх сувгаар эсвэл мембранаас цухуйсан уургийн хэсгийг бодистой холбож, цогцолборыг эргүүлэх замаар энерги зарцуулалгүйгээр хоёр өөр механизм ашиглан бодисыг мембранаар дамжуулж доод концентраци руу нь шилжүүлдэг. 0 ба бодисыг уурагаас салгах. Уургийн оролцоотойгоор бодисыг мембранаар тараах нь чухал ач холбогдолтой юм хамаагүй хурдануургийн оролцоогүйгээр липидийн давхаргаар дамжин энгийн тархалт. Тиймээс транслоказууд оролцдог диффузийг хөнгөвчлөх диффуз гэж нэрлэдэг. Энэ зарчмын дагуу зарим ионууд (жишээлбэл, хлорын ион), туйлын молекулууд, түүнчлэн глюкозыг эсэд шилжүүлдэг.

Мембранаар бодисыг идэвхтэй тээвэрлэх нь гурван шинж чанараар тодорхойлогддог.

    Идэвхтэй тээвэрлэлт нь концентрацийн градиентийн эсрэг явагддаг.

    Тээвэрлэгч уургаар дамждаг.

    Эрчим хүчний хэрэглээтэй хамт ирдэг.

Бодисыг концентрацийн градиентийн эсрэг тээвэрлэхэд бодисыг идэвхтэй тээвэрлэх үед энерги шаардлагатай байдаг. Идэвхтэй дамжуулах системийг ихэвчлэн мембран насос гэж нэрлэдэг. Эдгээр системүүдийн энергийг янз бүрийн эх үүсвэрээс авах боломжтой бөгөөд ихэнхдээ ийм эх үүсвэр нь ATP юм. ATP дахь фосфатын бондын задралыг АТФаза-фермент уураг-фермент гүйцэтгэдэг. Тиймээс энэ фермент нь олон эсийн мембранд салшгүй уураг хэлбэрээр байдаг. Хамгийн гол нь энэ фермент АТФ-аас энерги ялгаруулаад зогсохгүй бодисыг хөдөлгөдөг. Тиймээс идэвхтэй тээврийн систем нь ихэвчлэн нэг уураг - ATPase-аас бүрддэг бөгөөд энэ нь энерги хүлээн авч, бодисыг хөдөлгөдөг. Өөрөөр хэлбэл, ATPase дахь хөдөлгөөн ба эрчим хүчний хангамжийн үйл явц хосолсон байдаг. ATPase ямар бодисыг шахаж байгаагаас хамааран насосыг эсвэл гэж нэрлэдэг На + , К + - ATPase эсвэлCa 2+ -ATPase . Эхнийх нь эс дэх натри, калийн агууламжийг зохицуулдаг, сүүлийнх нь кальцийг зохицуулдаг (энэ төрлийн шахуурга нь ихэвчлэн EPS сувгууд дээр байрладаг). Эмнэлгийн ажилчдын хувьд чухал баримтыг нэн даруй тэмдэглэе: кали-натрийн шахуургыг амжилттай ажиллуулахын тулд эсүүд зарцуулдаг. ойролцоогоор 30%үндсэн бодисын солилцооны энерги. Энэ бол маш том хэмжээ юм. Энэ энерги нь эс болон эс хоорондын зай дахь натри, калийн тодорхой концентрацийг хадгалахад зарцуулагддаг - эс нь эс хоорондын зайнаас илүү их кали, натри, эс хоорондын зайд эсээс илүү байдаг. Осмосын тэнцвэрт байдлаас хол байгаа энэхүү хуваарилалт нь эсийн үйл ажиллагааны хамгийн оновчтой горимыг баталгаажуулдаг.

Мембранаар бодисыг зөөвөрлөх

Идэвхгүй

(эрчим хүчний хэрэглээгүй)

Идэвхтэй

(эрчим хүчний хэрэглээтэй)

Энгийн тархалт

(уураггүй)

Эрчим хүчний эх үүсвэр - ATP

Хөнгөвчлөх тархалт

(уураг агуулсан)

Бусад төрлийн эх сурвалжууд

Уураг дахь сувгаар дамжин

Төрийн эргэлт хийх замаар

бодис бүхий уураг

Цагаан будаа. 4. Мембранаар дамжин бодис тээвэрлэх төрлүүдийн ангилал.

Идэвхтэй дамжуулалтаар органик бус ионууд, амин хүчил, сахар, туйлын молекул бүхий бараг бүх эмийн бодисууд мембранаар дамждаг - пара-аминобензойн хүчил, сульфаниламид, иод, зүрхний гликозид, В витамин, кортикостероидын гормонууд гэх мэт.

Мембранаар дамжуулан бодис шилжих үйл явцыг тодорхой харуулахын тулд бид Б.Альбертс болон бусад эрдэмтдийн "Эсийн молекул биологи" (1983) номноос авсан (бага зэргийн өөрчлөлттэй) 5-р зургийг үзүүлэв. онол

Зөөврийн молекул

Сувгийн уураг

уураг тээвэрлэгч

Липидийн цахилгаан химийн бодис

хоёр давхаргат градиент

Энгийн тархалт Хөнгөвчлөх тархалт

Идэвхгүй тээвэрлэлт Идэвхтэй тээвэрлэлт

Зураг 5. Цэнэггүй олон жижиг молекулууд липидийн давхар давхаргаар чөлөөтэй дамждаг. Цэнэглэгдсэн молекулууд, том цэнэглэгдээгүй молекулууд, зарим жижиг цэнэггүй молекулууд нь суваг, нүхээр эсвэл тусгай тээвэрлэгч уургийн тусламжтайгаар мембранаар дамждаг. Идэвхгүй тээвэрлэлт нь тэнцвэрийг бий болгоход чиглэсэн цахилгаан химийн градиентийн эсрэг үргэлж чиглэгддэг. Идэвхтэй тээвэрлэлт нь цахилгаан химийн градиентийн эсрэг явагддаг бөгөөд эрчим хүч шаарддаг.

мембран дамжуулалт нь мембранаар дамжих бодисын үндсэн төрлүүдийг тусгадаг. Трансмембран дамжуулалтад оролцдог уургууд нь салшгүй уурагт хамаардаг бөгөөд ихэнхдээ нэг цогц уургаар төлөөлдөг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Өндөр молекул жинтэй уургийн молекулууд болон бусад том молекулуудыг мембранаар дамжуулан эсэд шилжүүлэх нь эндоцитоз (пиноцитоз, фагоцитоз, эндоцитоз), эсээс экзоцитозоор явагддаг. Бүх тохиолдолд эдгээр процессууд нь дээр дурдсанаас ялгаатай бөгөөд тээвэрлэгдсэн бодис (бөөм, ус, бичил биетэн гэх мэт) нь эхлээд мембранд савлаж, энэ хэлбэрээр эс рүү шилжиж эсвэл эсээс ялгардаг. Савлах процесс нь плазмын мембраны гадаргуу болон эсийн дотор аль алинд нь тохиолдож болно.

б. Плазмын мембранаар мэдээлэл дамжуулах.

Мембранаар бодисыг шилжүүлэхэд оролцдог уургуудаас гадна хэд хэдэн уургийн нарийн төвөгтэй цогцолборыг тодорхойлсон. Орон зайн хувьд тусгаарлагдсан, тэдгээрийг нэг төгсгөлтэй функцээр нэгтгэдэг. Нарийн төвөгтэй уургийн нэгдлүүд нь эсэд маш хүчтэй биологийн идэвхт бодис болох cAMP (циклик аденозин монофосфат) үйлдвэрлэх үүрэгтэй уургийн цогцолборыг агуулдаг. Энэхүү уургийн чуулга нь гадаргуугийн болон салшгүй уураг агуулдаг. Жишээлбэл, мембраны дотоод гадаргуу дээр G уураг гэж нэрлэгддэг гадаргуугийн уураг байдаг. Энэ уураг нь зэргэлдээ орших хоёр салшгүй уураг - адреналин рецептор гэж нэрлэгддэг уураг ба ферментийн уураг - аденилатын циклаза хоорондын харилцааг хадгалдаг. Адренергик рецептор нь адреналинтай холбогдож, цуснаас эс хоорондын зай руу орж, сэтгэл хөдөлдөг. Энэхүү өдөөлт нь G-уургаар дамждаг бөгөөд энэ нь идэвхтэй бодис болох cAMP-ийг үүсгэх чадвартай фермент болох аденилатын циклаза юм. Сүүлийнх нь эсийн цитоплазмд орж, доторх янз бүрийн ферментүүдийг идэвхжүүлдэг. Жишээлбэл, гликогенийг глюкоз болгон задалдаг фермент идэвхждэг. Глюкоз үүсэх нь митохондрийн үйл ажиллагаа нэмэгдэж, АТФ-ийн нийлэгжилт нэмэгдэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь эсийн бүх хэсэгт энерги зөөгчөөр орж, лизосом, натри-кали, кальцийн мембраны шахуурга, рибосом гэх мэт ажлыг сайжруулдаг. эцэст нь бараг бүх эрхтэн, ялангуяа булчингийн амин чухал үйл ажиллагааг нэмэгдүүлдэг. Энэ жишээ нь маш хялбарчилсан боловч мембраны үйл ажиллагаа нь эсийн бусад элементүүдийн ажилтай хэрхэн холбогдож байгааг харуулж байна. Өдөр тутмын түвшинд энэ нарийн төвөгтэй схем нь маш энгийн харагддаг. Нохой гэнэт хүн рүү дайрлаа гэж төсөөлөөд үз дээ. Үүний үр дүнд айдас нь адреналиныг цус руу гаргахад хүргэдэг. Сүүлийнх нь плазмын мембран дээрх адренерг рецепторуудтай холбогдож, улмаар рецепторын химийн бүтцийг өөрчилдөг. Энэ нь эргээд G-уургийн бүтцийг өөрчлөхөд хүргэдэг. Өөрчлөгдсөн G-уураг нь cAMP-ийн үйлдвэрлэлийг сайжруулдаг аденилат циклазыг идэвхжүүлэх чадвартай болдог. Сүүлийнх нь гликогенээс глюкоз үүсэхийг өдөөдөг. Үүний үр дүнд эрчим хүч их шаарддаг ATP молекулын нийлэгжилт нэмэгддэг. Хүний булчинд эрчим хүч нэмэгдэх нь нохойны дайралтанд хурдан бөгөөд хүчтэй хариу үйлдэл үзүүлэхэд хүргэдэг (нислэг, хамгаалалт, тулаан гэх мэт).

PLASMA MEMBRANE - (эсийн мембраны плазмалемма), ургамал, амьтны эсийн протоплазмыг тойрсон биологийн мембран. Эс болон түүний хүрээлэн буй орчны хоорондох бодисын солилцооны зохицуулалтад оролцдог.


Эсийн мембран (мөн цитолемма, плазмалемма эсвэл сийвэнгийн мембран) нь уураг, липидээс бүрддэг уян молекулын бүтэц юм. Эсийн хана, хэрэв эсэд нэг байвал (ихэвчлэн ургамлын эсүүд байдаг) эсийн мембраныг бүрхдэг. Эсийн мембран нь липидийн ангийн молекулуудын давхар давхарга (хоёр давхарга) бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь нийлмэл липидүүд - фосфолипидууд юм. Липидийн молекулууд нь гидрофиль (толгой) ба гидрофобик (сүүл) хэсэгтэй. Мембран үүсэх үед молекулуудын гидрофобик бүсүүд дотогшоо, гидрофиль бүсүүд гадагшаа эргэдэг.

Эсийн мембраны бүтэц

Зарим үл хамаарах зүйл бол мембран нь глицерол ба терпеноид спиртээр бүрддэг археа юм. Зарим уураг нь эсийн доторх эсийн мембран ба эсийн араг яс, гадна талын эсийн хана (хэрэв байгаа бол) хоорондын холбоо барих цэг юм.

Бусад толь бичгүүдээс "плазмын мембран" гэж юу болохыг харна уу.

Хиймэл цөсний хальстай хийсэн туршилтууд нь эсийн мембранаас хамаагүй өндөр гадаргуугийн хурцадмал байдлыг харуулсан. Ж.Робертсон 1960 онд нэгдмэл биологийн мембраны онолыг томъёолсон бөгөөд энэ нь бүх эсийн мембраны гурван давхаргат бүтцийг дэвшүүлсэн.

Энэ загварын дагуу мембран дахь уургууд нь гадаргуу дээр тасралтгүй давхарга үүсгэдэггүй, харин интеграл, хагас интеграл, захын гэж хуваагддаг. Жишээлбэл, пероксисомын мембран нь эсэд аюултай хэт исэлээс цитоплазмыг хамгаалдаг. Сонгомол нэвчилт гэдэг нь янз бүрийн атом эсвэл молекулуудад мембраны нэвчилт нь тэдгээрийн хэмжээнээс хамаарна гэсэн үг юм. цахилгаан цэнэгболон химийн шинж чанарууд.

Энэ механизмын нэг хувилбар нь хөнгөвчлөх тархалт бөгөөд тодорхой молекул нь бодисыг мембранаар нэвтрүүлэхэд тусалдаг. Жишээлбэл, цусанд эргэлдэж буй гормонууд нь зөвхөн эдгээр даавартай тохирох рецептортой зорилтот эсүүдэд үйлчилдэг. Мэдрэл дамжуулагч ( химийн бодисууд, мэдрэлийн импульсийн дамжуулалтыг хангах) мөн зорилтот эсийн тусгай рецепторын уурагтай холбогддог.

Тэмдэглэгээний тусламжтайгаар эсүүд бусад эсийг таньж, тэдэнтэй хамтран ажилладаг, тухайлбал, эрхтэн, эд эсийг үүсгэдэг. Мембранууд нь фосфолипид, гликолипид, холестерин гэсэн гурван ангиллын липидээс бүрдэнэ.

Холестерол нь липидийн гидрофобик сүүлний хоорондох чөлөөт орон зайг эзэлж, гулзайлгахаас сэргийлж, мембраныг хатуу болгодог. Тиймээс холестерины агууламж багатай мембран нь илүү уян хатан, холестерин ихтэй нь илүү хатуу, эмзэг байдаг. Холестерол нь мөн туйлын молекулуудыг эсээс эс рүү шилжүүлэхээс сэргийлдэг "зогсоогч" үүрэг гүйцэтгэдэг. Мембраны чухал хэсэг нь түүнд нэвтэрч, мембраны янз бүрийн шинж чанарыг хариуцдаг уурагуудаас бүрддэг.

Мембран дахь бодисын солилцооны онцлог

Уургийн хажууд цагираг хэлбэрийн липидүүд байдаг - тэдгээр нь илүү эмх цэгцтэй, хөдөлгөөн багатай, илүү ханасан тосны хүчлүүд агуулдаг бөгөөд уурагтай хамт мембранаас ялгардаг. Цагираган липидгүй бол мембраны уурагууд ажиллахгүй. Идэвхгүй тээвэрлэлтийн үед мембраны сонгомол нэвчилт нь тусгай сувгууд - салшгүй уурагуудаас үүдэлтэй байдаг. Тэд мембран руу шууд нэвтэрч, нэг төрлийн гарц үүсгэдэг.

Концентрацийн градиенттай харьцуулахад эдгээр элементийн молекулууд эсийн дотор болон гадагш хөдөлдөг. Цочрох үед натрийн ионы суваг нээгдэж, натрийн ионууд гэнэт эсэд ордог. Энэ нь зөвхөн механик саад болж зогсохгүй, хамгийн чухал нь бага ба өндөр молекулын бодисын хоёр талын чөлөөт урсгалыг эс дотор болон гадагшлуулдаг. Түүгээр ч зогсохгүй плазмалемма нь янз бүрийн химийн бодисыг "таних" бүтэц болж, эдгээр бодисыг эс рүү сонгон тээвэрлэх үйл явцыг зохицуулдаг.

Плазмын мембраны механик тогтвортой байдал нь зөвхөн мембраны шинж чанараас гадна зэргэлдээх гликокаликс ба цитоплазмын кортикал давхаргын шинж чанараар тодорхойлогддог. Гадаад гадаргууПлазмын мембран нь 3-4 нм зузаантай сул фиброз бодисоор хучигдсан байдаг - гликокаликс.

Энэ тохиолдолд зарим мембран зөөвөрлөх уураг нь молекулын цогцолборыг үүсгэдэг бөгөөд ионууд нь мембранаар дамжин энгийн тархалтаар дамждаг суваг юм. Бусад тохиолдолд тусгай мембран зөөвөрлөгч уургууд нь нэг буюу өөр ионтой сонгомол холбогдож, түүнийг мембранаар дамжуулдаг.

PLASMA MEMBRANE - илүү нягт нягтралтай эсийн цитоплазмын гаднах давхарга. Зангуу холболтууд буюу контактууд нь зэргэлдээх эсийн плазмын мембраныг холбодог төдийгүй цитоскелетоны фибрилляр элементүүдтэй холбогддог. Жишээлбэл, гэдэсний хучуур эдийн эсийн сийвэнгийн мембран нь хоол боловсруулах ферментийг агуулдаг.

1. Хаалт- хүрээлэн буй орчны зохицуулалттай, сонгомол, идэвхгүй, идэвхтэй бодисын солилцоог хангадаг.

Эсийн мембранууд байдаг сонгомол нэвчилт: глюкоз, амин хүчил, өөхний хүчил, глицерин ба ионууд нь аажмаар тархдаг, мембранууд өөрсдөө энэ үйл явцыг идэвхтэй зохицуулдаг - зарим бодисууд дамжин өнгөрдөг, харин бусад нь тийм биш юм.

2. Тээвэрлэлт- эс дотор болон гадагш бодис тээвэрлэх нь мембранаар дамждаг. Мембранаар дамжин тээвэрлэх нь: шим тэжээлийг хүргэх, бодисын солилцооны эцсийн бүтээгдэхүүнийг зайлуулах, янз бүрийн бодис ялгаруулах, ионы градиент үүсгэх, эсийн ферментийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай рН ба эс дэх ионы концентрацийг зохих түвшинд байлгах.

Бодисыг эсэд оруулах эсвэл эсээс гадагшлуулах дөрвөн үндсэн механизм байдаг.

a) идэвхгүй (тархалт, осмос) (эрчим хүч шаарддаггүй)

Тархалт

Нэг бодисын молекул эсвэл атомыг нөгөө бодисын молекул эсвэл атомын хооронд хуваарилах нь эзэлсэн эзэлхүүн дэх тэдгээрийн концентрацийг аяндаа тэнцүүлэхэд хүргэдэг. Зарим тохиолдолд бодисын аль нэг нь тэнцүү концентрацитай байдаг бөгөөд нэг бодис нөгөөд тархах тухай ярьдаг. Энэ тохиолдолд бодисыг өндөр концентрацитай газраас бага концентрацитай газар (концентрацийн градиент векторын дагуу) шилжүүлдэг. (Зураг 2.4).

Цагаан будаа. 2.4. Тархалтын процессын диаграмм

Осмос

Уусгагчийн молекулыг хагас нэвчүүлэх мембранаар дамжуулан ууссан бодисын концентраци багатай эзэлхүүнээс өндөр концентраци руу нэг талын тархах үйл явц. (Зураг 2.5).

Цагаан будаа. 2.5. Осмос процессын диаграмм

b) Идэвхтэй тээвэрлэлт (эрчим хүчний зардал шаарддаг)

Натри-калийн насос- натрийн ион (эсийн гаднах) ба калийн ион (эс дотор) идэвхтэй хосолсон трансмембран тээвэрлэх механизм нь концентрацийн градиент ба трансмембран потенциалын зөрүүг хангадаг. Сүүлийнх нь эс, эрхтнүүдийн олон үйл ажиллагааны үндэс суурь болдог: булчирхайн эсийн шүүрэл, булчингийн агшилт, мэдрэлийн импульс дамжуулах гэх мэт. (Зураг 2.6).

Цагаан будаа. 2.6. Кали-натрийн насосны ажиллагааны схем

Эхний шатанд Na + /K + -ATPase фермент нь мембраны дотор талд гурван Na + ионыг холбодог. Эдгээр ионууд нь ATPase-ийн идэвхтэй төвийн бүтцийг өөрчилдөг. Үүний дараа фермент нь ATP-ийн нэг молекулыг гидролизлэх чадвартай. Гидролизийн дараа ялгарсан энерги нь тээвэрлэгчийн хэлбэрийг өөрчлөхөд зарцуулагддаг бөгөөд үүний үр дүнд мембраны гадна талд гурван Na + ион ба PO 4 3− ион (фосфат) гарч ирдэг. Энд Na + ионууд хуваагдаж, PO 4 3− хоёр K + ионоор солигдоно. Үүний дараа фермент анхны хэлбэртээ буцаж, K + ионууд гарч ирнэ дотормембранууд. Энд K+ ионууд хуваагдаж, зөөгч дахин ажиллахад бэлэн байна.

Үүний үр дүнд эсийн гаднах орчинд Na + ионы өндөр концентраци үүсдэг ба эсийн дотор K + өндөр концентраци үүсдэг. Энэ концентрацийн зөрүүг мэдрэлийн импульс дамжуулах үед эсэд ашигладаг.

в) Эндоцитоз (фагоцитоз, пиноцитоз)

Фагоцитоз(эсээр хооллох) гэдэг нь эукариот эс, бактери, вирус, үхсэн эсийн үлдэгдэл гэх мэт хатуу биетүүдийг эсэд шингээх үйл явц юм. Шингээсэн объектын эргэн тойронд эсийн доторх том вакуоль (фагосом) үүсдэг. Фагосомын хэмжээ 250 нм ба түүнээс дээш байдаг. Фагосомыг анхдагч лизосомтой нэгтгэснээр хоёрдогч лизосом үүсдэг. Хүчиллэг орчинд гидролитик ферментүүд нь хоёрдогч лизосомд баригдсан макромолекулуудыг задалдаг. Дараа нь задралын бүтээгдэхүүн (амин хүчлүүд, моносахаридууд болон бусад ашигтай бодисууд) нь лизосомын мембранаар эсийн цитоплазм руу дамждаг. Фагоцитоз нь маш өргөн тархсан байдаг. Өндөр зохион байгуулалттай амьтан, хүний ​​хувьд фагоцитозын үйл явц нь хамгаалалтын үүрэг гүйцэтгэдэг. Лейкоцит ба макрофагуудын фагоцитийн идэвхжил нь бие махбодийг эмгэг төрүүлэгч микроб болон бусад хүсээгүй тоосонцороос хамгаалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Фагоцитозыг анх Оросын эрдэмтэн И.И.Мечников тодорхойлсон (Зураг 2.7)

Пиноцитоз(эсээр уух) нь уусдаг бодис, түүний дотор том молекул (уураг, полисахарид гэх мэт) агуулсан хүрээлэн буй орчноос шингэн фазын эсийг шингээх үйл явц юм. Пиноцитозын үед эндосом гэж нэрлэгддэг жижиг весикулууд мембранаас эс рүү гардаг. Тэдгээр нь фагосомоос бага хэмжээтэй (хэмжээ нь 150 нм хүртэл) бөгөөд ихэвчлэн том тоосонцор агуулаагүй байдаг. Эндосом үүссэний дараа анхдагч лизосом түүнд ойртож, эдгээр хоёр мембраны цэврүү нийлдэг. Үүссэн органеллийг хоёрдогч лизосом гэж нэрлэдэг. Пиноцитозын процессыг бүх эукариот эсүүд байнга явуулдаг. (Зураг 7)

Рецептороор дамждаг эндоцитоз - идэвхтэй тодорхой үйл явц, эсийн мембран нь эс рүү товойж, хил хязгаартай нүхнүүд үүсгэдэг. Хилтэй нүхний эсийн доторх тал нь дасан зохицох уургийн багцыг агуулдаг. Эсийн гадаргуу дээрх тусгай рецепторуудтай холбогддог макромолекулууд нь пиноцитозоор эсэд нэвтэрч буй бодисуудаас хамаагүй өндөр хурдтайгаар дотогшоо дамждаг.

Цагаан будаа. 2.7. Эндоцитоз

г) Экзоцитоз (сөрөг фагоцитоз ба пиноцитоз)

Эсийн доторх цэврүү (мембран цэврүү) нь эсийн гаднах мембрантай нийлдэг эсийн процесс. Экзоцитозын үед шүүрлийн цэврүүний агууламж (экзоцитозын цэврүү) гадагшилж, мембран нь эсийн мембрантай нийлдэг. Бараг бүх макромолекулын нэгдлүүд (уураг, пептидийн гормон гэх мэт) эсээс ийм байдлаар ялгардаг. (Зураг 2.8)

Цагаан будаа. 2.8. Экзоцитозын схем

3. Биопотенциал үүсгэх ба дамжуулах- мембраны тусламжтайгаар эсэд ионуудын тогтмол концентрацийг хадгалдаг: эсийн доторх К+ ионы концентраци гаднахаас хамаагүй өндөр, Na+-ийн концентраци хамаагүй бага байдаг нь маш чухал, учир нь энэ нь мембран дээрх боломжит зөрүүг хадгалах, мэдрэлийн импульс үүсэхийг баталгаажуулдаг.

4. Механик- эсийн бие даасан байдал, түүний эсийн доторх бүтэц, түүнчлэн бусад эсүүдтэй (эдэд) холболтыг баталгаажуулдаг.

5. Эрчим хүч- хлоропласт дахь фотосинтез ба митохондри дахь эсийн амьсгалын үед уурагууд оролцдог мембрануудад энерги дамжуулах системүүд ажилладаг;

6. Хүлээн авагч- мембранд байрлах зарим уураг нь рецептор (эс нь тодорхой дохиог хүлээн авдаг молекулууд) юм.

7. Ферментийн- мембраны уураг нь ихэвчлэн фермент байдаг. Жишээлбэл, гэдэсний хучуур эдийн эсийн сийвэнгийн мембран нь хоол боловсруулах ферментийг агуулдаг.

8. Матриц- мембраны уургийн тодорхой харьцангуй байрлал, чиг баримжаа, тэдгээрийн оновчтой харилцан үйлчлэлийг баталгаажуулдаг;

9. Нүдний тэмдэглэгээ- мембран дээр маркерын үүрэг гүйцэтгэдэг эсрэгтөрөгч байдаг - эсийг тодорхойлох боломжийг олгодог "шошго". Эдгээр нь "антен" үүрэг гүйцэтгэдэг гликопротейн (өөрөөр хэлбэл салаалсан олигосахаридын хажуугийн гинж бүхий уураг) юм. Тэмдэглэгээний тусламжтайгаар эсүүд бусад эсийг таньж, тэдэнтэй хамтран ажилладаг, тухайлбал, эрхтэн, эд эсийг үүсгэдэг. Энэ нь мөн дархлааны системд гадны эсрэгтөрөгчийг таних боломжийг олгодог.

Эсийн орцууд

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

Цитоплазм

Энэ нь плазмын мембран эсвэл цөмгүй амьд эсийн (протопласт) нэг хэсэг юм. Цитоплазмын найрлагад: цитоплазмын матриц, цитоскелетон, органелл ба орц (заримдаа орц, вакуолын агууламжийг цитоплазмын амьд бодис гэж үзэхгүй) орно. -аас заагласан гадаад орчинплазмын мембран, цитоплазм нь эсийн дотоод хагас шингэн орчин юм. Эукариот эсийн цитоплазм нь цөм болон янз бүрийн эрхтэнүүдийг агуулдаг. Энэ нь мөн янз бүрийн орцуудыг агуулдаг - эсийн үйл ажиллагааны бүтээгдэхүүн, вакуолууд, түүнчлэн эсийн араг ясыг бүрдүүлдэг жижиг хоолой, утаснууд. Цитоплазмын үндсэн бодисын найрлагад уураг давамгайлдаг.

Цитоплазмын үйл ажиллагаа

1) бодисын солилцооны үндсэн процессууд үүнд явагддаг.

2) цөм ба бүх органеллуудыг нэг цогц болгон нэгтгэж, тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийг баталгаажуулдаг.

3) хөдөлгөөн, цочромтгой байдал, бодисын солилцоо, нөхөн үржихүй.

Хөдөлгөөнт байдал нь өөрөө илэрдэг янз бүрийн хэлбэрүүд:

Эсийн цитоплазмын эсийн доторх хөдөлгөөн.

Амебоид хөдөлгөөн. Хөдөлгөөний энэ хэлбэр нь цитоплазмаар тодорхой өдөөлт рүү чиглэсэн эсвэл түүнээс хол зайд псевдоподи үүсэх замаар илэрхийлэгддэг. Хөдөлгөөний энэ хэлбэр нь амеба, цусны лейкоцит, мөн зарим эд эсэд байдаг.

Гялалзсан хөдөлгөөн. Энэ нь жижиг протоплазмын ургамлуудыг цохих хэлбэрээр илэрдэг - цилиа ба тугнууд (цирмэг, олон эст амьтдын эпителийн эсүүд, эр бэлгийн эс гэх мэт).

Контракт хөдөлгөөн. Цитоплазмд миофибриллийн тусгай органелл байдаг тул богиноссон эсвэл уртассан нь эсийн агшилт, тайвшралд хувь нэмэр оруулдаг. Агших чадвар нь булчингийн эсүүдэд хамгийн их хөгждөг.

Цочромтгой байдал нь бодисын солилцоо, энергийг өөрчлөх замаар цочролд хариу үйлдэл үзүүлэх эсүүдээр илэрхийлэгддэг.

Цитоскелет

Эукариот эсийн өвөрмөц шинж чанаруудын нэг нь түүний цитоплазмд микротубул болон уургийн утаснуудын багц хэлбэрээр араг ясны формацууд байдаг. Цитоплазмын гаднах мембран ба цөмийн бүрхүүлтэй нягт холбоотой цитоскелетал элементүүд нь цитоплазмд нийлмэл нэхмэлүүдийг үүсгэдэг.

Цитоскелет нь микротубулууд, микрофиламентууд болон микротрабекуляр системээс бүрддэг. Цитоскелет нь эсийн хэлбэрийг тодорхойлж, эсийн хөдөлгөөн, хуваагдал, хөдөлгөөн, эс доторх эрхтэний тээвэрлэлтэд оролцдог.

Микро гуурсан хоолойбүх эукариот эсүүдэд байдаг ба хөндий, салаагүй цилиндр хэлбэртэй, диаметр нь 30 нм-ээс ихгүй, хананы зузаан нь 5 нм. Тэдний урт нь хэд хэдэн микрометр хүрч чаддаг. Амархан задарч, дахин угсарна. Микротубулын хана нь голчлон уургийн тубулины спираль дэд хэсгүүдээс тогтдог (Зураг 2.09)

Микротубулын үүрэг:

1) туслах функцийг гүйцэтгэх;

2) нуруу үүсгэх; эсийн туйл руу хромосомын ялгааг хангах; эсийн органеллуудын хөдөлгөөнийг хариуцдаг;

3) эсийн доторх тээвэрлэлт, шүүрэл, эсийн хана үүсэхэд оролцох;

4) байна бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг cilia, flagella, basal body, centrioles.

Микрофиламентуудбулчингийн актинтай ойрхон актин уурагаас бүрдэх 6 нм диаметртэй утаснуудаар дүрслэгддэг. Актин нь эсийн нийт уургийн 10-15% -ийг бүрдүүлдэг. Ихэнх амьтны эсүүдэд сийвэнгийн мембраны доор актин утас болон холбогдох уургийн нягт сүлжээ үүсдэг.

Актинаас гадна миозин утаснууд нь эсэд байдаг. Гэсэн хэдий ч тэдний тоо хамаагүй бага байна. Актин ба миозины харилцан үйлчлэл нь булчингийн агшилтыг үүсгэдэг. Микрофиламентууд нь бүхэл эс эсвэл түүний доторх бие даасан бүтцийн хөдөлгөөнтэй холбоотой байдаг. Зарим тохиолдолд хөдөлгөөнийг зөвхөн актин утаснууд, бусад тохиолдолд миозинтэй хамт актинаар хангадаг.

Микрофиламентуудын үүрэг

1) механик хүч чадал

2) эс хэлбэрээ өөрчлөх, хөдлөх боломжийг олгодог.

Цагаан будаа. 2.09. Цитоскелет

Органелл (эсвэл органелл)

гэж хуваагддаг мембран бус, нэг мембран, давхар мембран.

TO мембран бус органеллуудЭукариот эсүүд нь өөрийн хаалттай мембрангүй органеллуудыг агуулдаг, тухайлбал: рибосомуудтубулин микротубулын үндсэн дээр бүтээгдсэн органеллууд - эсийн төв (центриолууд)Тэгээд Хөдөлгөөний эрхтэнүүд (флагелла ба cilia).Ихэнх нэг эсийн организмын эсүүд болон өндөр (газар) ургамлын дийлэнх хэсэгт центриолууд байдаггүй.

TO нэг мембрантай органеллуудхолбогдох: эндоплазмын торлог, Голги аппарат, лизосом, пероксисом, сферосом, вакуоль болон бусад.Бүх нэг мембрантай органеллууд нь нэг эсийн системд холбогдсон байдаг. Ургамлын эсүүд нь тусгай лизосомтой, амьтны эсүүд нь тусгай вакуолуудтай байдаг: хоол боловсруулах, ялгаруулах, агшилт, фагоцит, автофагоцит гэх мэт.

TO давхар мембран эрхтэнхолбогдох митохондри ба пластидууд.

Мембран бус эрхтэнүүд

A) Рибосомууд- бүх организмын эсэд байдаг органеллууд. Эдгээр нь 20 нм диаметртэй бөмбөрцөг хэсгүүдээр илэрхийлэгддэг жижиг органеллууд юм. Рибосомууд нь том ба жижиг гэсэн тэгш бус хэмжээтэй хоёр дэд хэсгээс бүрдэнэ. Рибосомууд нь уураг ба рибосомын РНХ (rRNA) агуулдаг. Рибосомын хоёр үндсэн төрөл байдаг: эукариот (80S) ба прокариот (70S).

Эс доторх байршлаас хамааран цитоплазмд байрлах чөлөөт рибосомууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь уураг нийлэгжүүлдэг ба хавсарсан рибосомууд - ER мембраны гаднах гадаргуутай том дэд хэсгүүдээр холбогддог рибосомууд, Гольги цогцолбор руу ордог уургийг нийлэгжүүлж, дараа нь ялгардаг. эс. Уургийн биосинтезийн үед рибосомууд нь нэгдлүүд болох полирибосомууд (полисомууд) болж нэгддэг.

Эукариот рибосомууд нь цөмд үүсдэг. Нэгдүгээрт, рРНХ нь цөмийн ДНХ дээр нийлэгжиж, дараа нь цитоплазмаас ирж буй рибосомын уургаар бүрхэгдэж, шаардлагатай хэмжээгээр задарч, рибосомын дэд нэгжүүдийг үүсгэдэг. Цөмд бүрэн үүссэн рибосом байдаггүй. Дэд хэсгүүдийг бүхэлд нь рибосом болгон нэгтгэх нь цитоплазмд ихэвчлэн уургийн биосинтезийн үед тохиолддог.

Рибосомууд нь бүх организмын эсүүдэд байдаг. Тус бүр нь жижиг, том гэсэн хоёр ширхэгээс бүрдэнэ. Рибосомууд нь уураг, РНХ агуулдаг.

Функцүүд

уургийн нийлэгжилт.

Нийлэгжсэн уураг нь эхлээд эндоплазмын торлогийн суваг, хөндийд хуримтлагдаж, дараа нь эрхтэн болон эсийн хэсгүүдэд шилждэг. Түүний мембран дээр байрлах EPS ба рибосомууд нь уургийн биосинтез, тээвэрлэлтийн нэг аппаратыг төлөөлдөг. (Зураг 2.10-2.11).

Цагаан будаа. 2.10. Рибосомын бүтэц

Цагаан будаа. 2.11. Рибосомын бүтэц

B) эсийн төв (центриолууд)

Центриол нь цилиндр (0.3 мкм урт, 0.1 мкм диаметр) бөгөөд хана нь хоорондоо тодорхой интервалтайгаар хөндлөн холбоосоор холбогдсон гурван нийлсэн микро гуурсан (9 гурвалсан) есөн бүлгээс бүрддэг. Ихэнхдээ центриолууд нь бие биенээсээ зөв өнцгөөр байрладаг хос хосоороо нэгддэг. Хэрэв центриол нь цилиум эсвэл тугны ёроолд байрладаг бол түүнийг суурь бие гэж нэрлэдэг.

Бараг бүх амьтны эсүүд эсийн төвийн дунд элемент болох хос центриолтой байдаг.

Хуваагдахаас өмнө центриолууд нь эсрэг туйл руу шилжиж, тэдгээрийн ойролцоо охин центриол гарч ирдэг. Эсийн янз бүрийн туйлуудад байрлах центриолуудаас бие бие рүүгээ ургадаг микротубулууд үүсдэг.

Функцүүд

1) охин эсийн хооронд генетикийн материалын жигд тархалтыг хөнгөвчлөх митозын ээрэх үүсгэх;

2) эсийн араг ясны зохион байгуулалтын төв юм. Спиндлийн утаснуудын зарим нь хромосомтой холбогддог.

Центриолууд нь цитоплазмын өөрийгөө хуулбарладаг органелл юм. Эдгээр нь одоо байгаа зүйлсийн давхардлын үр дүнд үүсдэг. Энэ нь центриолууд салах үед тохиолддог. Бүрэн боловсорч гүйцээгүй центриол нь 9 дан микротубулийг агуулдаг; Микротубул бүр нь боловсорч гүйцсэн центриолын шинж чанар бүхий гурвалсан угсралтын загвар юм. (Зураг 2.12).

Цетриолууд нь доод ургамлын (замаг) эсүүдэд байдаг.

Цагаан будаа. 2.12. Эсийн төвийн центриолууд

Нэг мембрантай органеллууд

D) Эндоплазмын торлог бүрхэвч (ER)

Цитоплазмын бүх дотоод бүс нь олон тооны жижиг суваг, хөндийгөөр дүүрсэн бөгөөд тэдгээрийн хана нь плазмын мембрантай төстэй бүтэцтэй мембран юм. Эдгээр сувгууд нь салаалж, бие биетэйгээ холбогдож, эндоплазмын тор гэж нэрлэгддэг сүлжээг үүсгэдэг. Эндоплазмын тор нь бүтцийн хувьд нэг төрлийн бус байдаг. Үүний хоёр төрөл байдаг - мөхлөгтТэгээд гөлгөр.

Мөхлөгт сүлжээний суваг, хөндийн мембран дээр олон жижиг дугуй биетүүд байдаг. рибосомууд, энэ нь мембраныг бүдүүлэг харагдуулдаг. Гөлгөр эндоплазмын торлог бүрхэвч нь гадаргуу дээрээ рибосом агуулдаггүй. EPS нь олон төрлийн функцийг гүйцэтгэдэг.

Функцүүд

Мөхлөгт эндоплазмын торлогийн гол үүрэг бол рибосомд тохиолддог уургийн нийлэгжилтэнд оролцох явдал юм. Липид ба нүүрс усны нийлэгжилт нь гөлгөр эндоплазмын торлог бүрхэвч дээр явагддаг. Эдгээр бүх синтезийн бүтээгдэхүүнүүд нь суваг, хөндийд хуримтлагдаж, дараа нь эсийн янз бүрийн органелл руу зөөгдөж, тэдгээрийг хэрэглэж, эсвэл эсийн нэгдэл хэлбэрээр цитоплазмд хуримтлуулдаг. EPS нь эсийн үндсэн эрхтэнүүдийг хооронд нь холбодог (Зураг 2.13).

Цагаан будаа. 2.13. Эндоплазмын торлог бүрхэвч (ER) буюу торлог бүрхэвчийн бүтэц

D) Голги аппарат

Энэ эрхтэний бүтэц нь янз бүрийн хэлбэрийн хэлбэрээс үл хамааран ургамал, амьтны организмын эсүүдэд ижил төстэй байдаг. Олон чухал үүргийг гүйцэтгэдэг.

Нэг мембраны органелл. Эдгээр нь өргөссөн ирмэг бүхий хавтгайрсан "цистерн"-ийн овоолго бөгөөд тэдгээр нь жижиг нэг мембрантай цэврүүт (Голги цэврүү) системтэй холбоотой байдаг. Голжийн цэврүүнүүд нь голчлон ER-тэй зэргэлдээх тал болон стекийн захын дагуу төвлөрдөг. Тэд уураг, липидийг Голги аппарат руу шилжүүлдэг гэж үздэг бөгөөд тэдгээрийн молекулууд нь савнаас танк руу шилжиж, химийн өөрчлөлтөд ордог.

Эдгээр бүх бодисууд эхлээд хуримтлагдаж, химийн нарийн төвөгтэй болж, дараа нь том жижиг бөмбөлөг хэлбэрээр цитоплазмд орж, эсийг амьдралынхаа туршид ашигладаг, эсхүл түүнээс салгаж, биед хэрэглэдэг. (Зураг 2.14-2.15).

Цагаан будаа. 2.14. Голги аппаратын бүтэц

Функцүүд:

Уураг, липид, нүүрс усыг өөрчлөх, хуримтлуулах;

Ирж буй органик бодисыг мембран бөмбөлөгт (цэврүүт) савлах;

Лизосом үүсэх газар;

Нууцын үйл ажиллагаа, тиймээс Голги аппарат нь шүүрлийн эсүүдэд сайн хөгжсөн байдаг.


Цагаан будаа. 2.15. Голги цогцолбор

E) Лизосом

Тэд жижиг дугуй хэлбэртэй биетэй. Лизосомын дотор уураг, өөх тос, нүүрс ус, нуклейн хүчлийг задалдаг ферментүүд байдаг. Лизосомууд цитоплазмд нэвтэрсэн хүнсний хэсгүүдэд ойртож, түүнтэй нэгдэж, нэг хоол боловсруулах вакуоль үүсэх ба түүний дотор лизосомын ферментүүдээр хүрээлэгдсэн хүнсний хэсгүүд байдаг.

Лизосомын ферментүүд нь барзгар ER дээр нийлэгжиж, Гольджи аппарат руу шилжиж, тэдгээр нь өөрчлөгдөж, лизосомын мембраны цэврүүт савлагаатай байдаг. Лизосом нь 20-60 хүртэл байж болно янз бүрийн төрөлгидролитик ферментүүд. Ферментийн тусламжтайгаар бодисын задралыг нэрлэдэг лизис.

Анхдагч ба хоёрдогч лизосомууд байдаг. Голги аппаратаас үүссэн лизосомуудыг анхдагч гэж нэрлэдэг.

Хоёрдогч нь анхдагч лизосомыг эндоцитын вакуолуудтай нэгтгэсний үр дүнд үүссэн лизосом гэж нэрлэдэг. Энэ тохиолдолд тэд фагоцитоз эсвэл пиноцитозоор эсэд нэвтэрч буй бодисыг шингээдэг тул тэдгээрийг хоол боловсруулах вакуоль гэж нэрлэж болно.

Лизосомын үүрэг:

1) эндоцитозын үед эсэд баригдсан бодис, тоосонцорыг задлах (бактери, бусад эсүүд),

2) аутофаги - эсэд шаардлагагүй бүтцийг устгах, жишээлбэл, хуучин органеллуудыг шинэ зүйлээр солих, эс доторх уураг болон бусад бодисыг задлах,

3) автолиз - эсийг өөрөө шингээж, түүний үхэлд хүргэдэг (заримдаа энэ үйл явц нь эмгэг биш, харин организмын хөгжил эсвэл зарим тусгай эсүүдийн ялгаралыг дагалддаг) (Зураг 2.16-2.17).

Жишээ нь мэлхий болон хувирах үед сүүлний эсэд байрлах лизосомууд түүнийг шингээдэг: сүүл нь алга болж, энэ процессын явцад үүссэн бодисууд бие махбодын бусад эсүүдэд шингэж, хэрэглэдэг.

Цагаан будаа. 2.16. Лизосом үүсэх

Цагаан будаа. 2.17. Лизосомын үйл ажиллагаа

G) Пероксисом

Бүтцийн хувьд лизосомтой төстэй органеллууд, 50 орчим фермент агуулсан нэгэн төрлийн матрицтай 1.5 микрон хүртэл диаметртэй цэврүүтүүд.

Каталаза нь устөрөгчийн хэт исэл 2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 задралыг үүсгэж, липидийн хэт исэлдэлтээс сэргийлдэг.

Пероксисомууд нь өмнө нь байсан нахиалах замаар үүсдэг, өөрөөр хэлбэл. ДНХ агуулаагүй хэдий ч өөрөө нөхөн үржихүйн эрхтэнд хамаардаг. Тэд барзгар ER болон гиалоплазмд пероксисомын ферментүүд үүсдэг (Зураг 2.18).

Цагаан будаа. 2.18. Пероксисом (төв дэх талст нуклеоид)

H) Вакуоль

Нэг мембрантай органеллууд. Вакуоль нь органик болон органик бус бодисын усан уусмалаар дүүрсэн "сав" юм. ER ба Голги аппарат нь вакуоль үүсэхэд оролцдог.

Залуу ургамлын эсүүд нь олон жижиг вакуоль агуулдаг бөгөөд эсүүд ургаж, ялгарах явцдаа бие биетэйгээ нийлж нэг том төв вакуоль үүсгэдэг.

Төвийн вакуоль нь боловсорч гүйцсэн эсийн эзлэхүүний 95% -ийг эзэлдэг; цөм ба органеллууд нь эсийн мембран руу түлхдэг. Ургамлын вакуольыг холбодог мембраныг нэрлэдэг тонопласт.

Ургамлын вакуолыг дүүргэх шингэнийг эсийн шүүс гэж нэрлэдэг. Эсийн шүүс нь усанд уусдаг органик ба органик бус давс, моносахаридууд, дисахаридууд, амин хүчил, бодисын солилцооны эцсийн буюу хортой бүтээгдэхүүн (гликозид, алкалоид), зарим пигмент (антоцианин).

Элсэн чихэр, уураг нь ихэвчлэн органик бодисоос хадгалагддаг. Элсэн чихэр нь ихэвчлэн уусмал хэлбэрээр, уураг нь ER цэврүү болон Голги аппарат хэлбэрээр ордог бөгөөд үүний дараа вакуолууд нь шингэн алдагдаж, алейроны үр тариа болж хувирдаг.

Амьтны эсүүд нь хоёрдогч лизосомын бүлэгт хамаарах жижиг хоол боловсруулах болон аутофаги вакуолуудыг агуулдаг ба гидролизийн ферментүүдийг агуулдаг. Нэг эсийн амьтад мөн осморегуляц болон ялгаралтын үүргийг гүйцэтгэдэг агшилтын вакуолуудтай байдаг.

Функцүүд

Ургамалд

1) шингэн хуримтлагдах, тургорыг хадгалах;

2) нөөц шим тэжээл, эрдэс давсны хуримтлал,

3) цэцэг, жимсийг будаж, улмаар жимс, үрийг тоос хүртэгч, түгээгчдийг татах.

Амьтанд:

4) хоол боловсруулах вакуолууд - органик макромолекулуудыг устгах;

5) агшилтын вакуолууд нь эсийн осмосын даралтыг зохицуулж, эсээс шаардлагагүй бодисыг зайлуулдаг.

6) фагоцитийн вакуолууд нь дархлааны эсүүдээр эсрэгтөрөгчийн фагоцитозын үед үүсдэг.

7) дархлааны эсүүд өөрсдийн эд эсийн фагоцитозын үед аутофагоцитийн вакуолууд үүсдэг.

Давхар мембрантай органеллууд (митохондри ба пластидууд)

Эдгээр органеллууд нь өөрийн ДНХ, уураг нийлэгжүүлэх аппараттай учраас хагас бие даасан байдаг. Митохондри нь бараг бүх эукариот эсүүдэд байдаг. Пластидууд зөвхөн ургамлын эсэд байдаг.

I) Митохондри

Эдгээр нь эсийн доторх бодисын солилцооны процессыг эрчим хүчээр хангадаг органелл юм. Гиалоплазмд митохондри нь ихэвчлэн сарнисан тархсан байдаг боловч тусгай эсүүдэд тэдгээр нь эрчим хүчний хамгийн их хэрэгцээтэй хэсэгт төвлөрдөг. Жишээлбэл, булчингийн эсүүдэд олон тооны митохондри нь агшилтын фибрилүүдийн дагуу, эр бэлгийн эсийн тугны дагуу, бөөрний хоолойн хучуур эд, синапсуудын бүсэд төвлөрдөг. түүний тархалтын үед.

Гаднах мембран нь митохондрийг цитоплазмаас салгаж, өөрөө хаалттай, инвагинац үүсгэдэггүй. Дотоод мембран нь митохондрийн дотоод агуулгыг хязгаарладаг - матриц. Онцлог- олон тооны invaginations - cristae үүсэх, үүнээс болж дотоод мембраны талбай нэмэгддэг. Кристагийн тоо, хөгжлийн зэрэг нь үүнээс хамаарна функциональ үйл ажиллагаадаавуу. Митохондри нь өөрийн гэсэн генетикийн материалтай байдаг (Зураг 2.19).

Митохондрийн ДНХ нь хүний ​​​​эсийн доторх битүү дугуй хэлбэртэй хоёр судалтай молекул бөгөөд энэ нь 16,569 хос нуклеотидын хэмжээтэй бөгөөд энэ нь цөмд байрлах ДНХ-ээс ойролцоогоор 105 дахин бага юм. Митохондри нь өөрийн уураг нийлэгжүүлэх системтэй боловч митохондрийн мРНХ-ээс орчуулагдсан уургийн тоо хязгаарлагдмал байдаг. Митохондрийн ДНХ нь бүх митохондрийн уургийг кодлох боломжгүй. Ихэнх митохондрийн уураг нь цөмийн генетикийн хяналтанд байдаг.

Цагаан будаа. 2.19. Митохондрийн бүтэц

Митохондрийн үйл ажиллагаа

1) ATP үүсэх

2) уургийн нийлэгжилт

3) тодорхой синтезүүдэд оролцох, жишээлбэл, стероид гормоны синтез (бөөрний дээд булчирхай)

4) зарцуулсан митохондри нь гадагшлуулах бүтээгдэхүүн, хортой бодисыг хуримтлуулж болно, жишээлбэл. бусад эсийн органеллуудын үүргийг гүйцэтгэх чадвартай

K) Пластидууд

Пластидууд-зөвхөн ургамлын шинж чанартай органеллууд.

Гурван төрлийн пластид байдаг:

1) хлоропласт(ногоон пластидууд);

2) хромопластууд(шар, улбар шар эсвэл улаан пластидууд)

3) лейкопластууд(өнгөгүй пластидууд).

Дүрмээр бол эсэд зөвхөн нэг төрлийн пластид байдаг.

Хлоропласт

Эдгээр органеллууд нь ургамлын навч болон бусад ногоон эрхтнүүдийн эс, түүнчлэн төрөл бүрийн замагт байдаг. Өндөр ургамалд нэг эс нь ихэвчлэн хэдэн арван хлоропласт агуулдаг. Хлоропластын ногоон өнгө нь тэдгээрийн доторх хлорофилл пигментийн агууламжаас хамаардаг.

Хлоропласт нь фотосинтез явагддаг ургамлын эсийн үндсэн эрхтэн юм, өөрөөр хэлбэл энерги ашиглан органик бус бодисоос (CO 2 ба H 2 O) органик бодис (нүүрс ус) үүсдэг. нарны гэрэл. Хлоропластууд нь бүтцийн хувьд митохондритай төстэй.

Хлоропласт нь нарийн төвөгтэй бүтэцтэй байдаг. Тэд гиалоплазмаас гадна ба дотоод гэсэн хоёр мембранаар тусгаарлагдсан байдаг. Дотоод агуулгыг гэж нэрлэдэг стром. Дотор мембран нь хлоропласт дотор хавтгай бөмбөлөг хэлбэртэй нарийн эмх цэгцтэй мембран системийг бүрдүүлдэг. тилакоидууд.

Тилакоидуудыг овоолон цуглуулдаг - үр тариа, зоосны баганатай төстэй . Грана нь пластидын дундуур дамжин өнгөрдөг стромын тилакоидуудаар хоорондоо холбогддог. (Зураг 2.20-2.22).Хлорофилл ба хлоропласт нь зөвхөн гэрэлд үүсдэг.

Цагаан будаа. 2.20. Хлоропластууд гэрлийн микроскопоор

Цагаан будаа. 2.21. Электрон микроскопоор хлоропластын бүтэц

Цагаан будаа. 2.22. Хлоропластын бүдүүвч бүтэц

Функцүүд

1) фотосинтез(гэрлийн энергийн нөлөөгөөр органик бус бодисоос органик бодис үүсэх). Энэ үйл явцад хлорофилл гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь гэрлийн энергийг шингээж, фотосинтезийн урвал явуулахад чиглүүлдэг. Митохондри шиг хлоропластуудад ATP нийлэгжилт явагддаг.

2) амин хүчил, өөх тосны хүчлүүдийн нийлэгжилтэнд оролцох;

3) цардуулын түр зуурын нөөцийг хадгалах агуулахын үүргийг гүйцэтгэнэ.

Лейкопласт- нарны гэрлээс далд эрхтний эсэд (үндэс, үндэслэг иш, булцуу, үр) байдаг жижиг өнгөгүй пластидууд. Тэдний бүтэц нь хлоропластын бүтэцтэй төстэй (Зураг 2.23).

Гэсэн хэдий ч хлоропластуудаас ялгаатай нь лейкопластууд нь дотоод мембраны систем муу хөгжсөн байдаг, учир нь Тэд нөөц шим тэжээл болох цардуул, уураг, липидийн нийлэгжилт, хуримтлалд оролцдог. Гэрэлд лейкопластууд хлоропласт болж хувирдаг.

Цагаан будаа. 2.23. Лейкопласт бүтэц

Хромопластууд- Пластидууд нь улбар шар, улаан, шар өнгөтэй бөгөөд энэ нь каротиноидуудын бүлэгт хамаарах пигментүүдээс үүсдэг. Хромопластууд нь олон ургамлын дэлбээний эс, боловсорч гүйцсэн жимс, ховор үндэс хүнсний ногоо, түүнчлэн Намрын навч. Хромопластын дотоод мембраны систем ихэвчлэн байдаггүй (Зураг 24).

Цагаан будаа. 2.24. Хромопласт бүтэц

Хромопластуудын ач холбогдлыг бүрэн тодруулаагүй байна. Тэдний ихэнх нь хөгшрөлтийн пластид юм. Тэдгээр нь дүрмээр бол хлоропластуудаас үүсдэг бол хлорофилл ба дотоод мембраны бүтэц нь пластидуудад устаж, каротиноидууд хуримтлагддаг. Энэ нь намрын улиралд жимс боловсорч, навч шар өнгөтэй болсон үед тохиолддог. Хромопластуудын биологийн ач холбогдол нь тэдгээрийг тодорхойлох явдал юм тод өнгөцэцэг, жимс жимсгэнэ, хөндлөн тоос хүртэхийн тулд шавж, жимс тараах бусад амьтдыг татдаг. Лейкопластууд нь мөн хромопласт болж хувирдаг.

Пластидын үүрэг

Энгийн органик бус нэгдлүүдээс хлорофилл дахь органик бодисын нийлэгжилт: нүүрстөрөгчийн давхар исэл, нарны гэрлийн кванттай ус - фотосинтез, Фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд ATP синтез

Рибосом дахь уургийн нийлэгжилт (хлоропластын дотоод мембрануудын хооронд ДНХ, РНХ, рибосомууд байдаг тул хлоропласт, түүнчлэн митохондрид эдгээр органеллуудын үйл ажиллагаанд шаардлагатай уургийн нийлэгжилт явагддаг).

Хромопласт байгаа нь цэцэг, жимс, намрын навчны титэмүүдийн шар, улбар шар, улаан өнгийг тайлбарладаг.

Лейкопластууд нь хадгалах бодис (иш, үндэс, булцуунд) агуулдаг.

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

Хувьслын утгаараа пластидын анхдагч, анхны төрөл нь хлоропласт бөгөөд үүнээс бусад хоёр төрлийн пластидууд үүссэн. Пластидууд олон байдаг нийтлэг шинж чанаруудмитохондритай, тэдгээрийг цитоплазмын бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс ялгадаг. Энэ нь юуны түрүүнд хоёр мембраны бүрхүүл бөгөөд өөрийн рибосом, ДНХ-тэй холбоотой харьцангуй генетикийн бие даасан байдал юм. Органеллуудын энэхүү өвөрмөц байдал нь пластид ба митохондригийн өмнөх хүмүүс нь бактери байсан бөгөөд хувьслын явцад эукариот эс болж, аажмаар хлоропласт, митохондри болж хувирсан гэсэн санааг бий болгосон. (Зураг 2.25).

Цагаан будаа. 2.25. Симбиогенезийн онолын дагуу митохондри ба хлоропласт үүсэх

Эсийг эрт дээр үеэс бүх амьд биетийн бүтцийн нэгж гэж тодорхойлж ирсэн. Тэгээд үнэхээр тийм. Эцсийн эцэст, тоосго гэх мэт олон тэрбум бүтэц нь ургамал, амьтан, бактери, бичил биетэн, хүнийг бүрдүүлдэг. Бүх эрхтэн, эд, эрхтэн тогтолцоо - бүх зүйл эсээс үүсдэг.

Тиймээс түүний дотоод бүтэц, химийн найрлага, үргэлжилж буй биохимийн урвалын бүх нарийн мэдрэмжийг мэдэх нь маш чухал юм. Энэ өгүүлэлд бид плазмын мембран гэж юу болох, түүний гүйцэтгэх үүрэг, түүний бүтцийг авч үзэх болно.

Эсийн органелл

Органеллууд нь эсийн дотор байдаг хамгийн жижиг бүтцийн хэсгүүд бөгөөд түүний бүтэц, амин чухал үйл ажиллагааг хангадаг. Эдгээрт олон янзын төлөөлөгч орно:

  1. Плазмын мембран.
  2. Хромосомын материалтай цөм ба цөм.
  3. Оруулсан цитоплазм.
  4. Лизосомууд.
  5. Митохондри.
  6. Рибосомууд.
  7. Хэрэв эс нь ургамал бол вакуоль ба хлоропласт.

Жагсаалтад орсон бүтэц бүр нь өндөр молекул жинтэй бодис (HMCs) -ээс бүрдсэн өөрийн гэсэн нарийн төвөгтэй бүтэцтэй бөгөөд нарийн тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд бүхэл бүтэн организмын амин чухал үйл ажиллагааг хангадаг биохимийн урвалын цогцод оролцдог.

Мембраны ерөнхий бүтэц

Плазмын мембраны бүтцийг 18-р зууны үеэс судалж ирсэн. Энэ нь түүний бодисыг сонгон дамжуулж эсвэл хадгалах чадварыг анх олж мэдсэн. Микроскоп хөгжихийн хэрээр мембраны нарийн бүтэц, бүтцийг судлах боломжтой болсон тул өнөөдөр энэ талаар бараг бүх зүйл мэддэг болсон.

Үүний үндсэн нэрний синоним нь плазмалемма юм. Плазмын мембраны найрлага нь IUD-ийн үндсэн гурван төрлөөр төлөөлдөг.

  • уураг;
  • липидүүд;
  • нүүрс ус.

Эдгээр нэгдлүүдийн харьцаа, байршил нь янз бүрийн организмын эсүүдэд (ургамал, амьтан, бактери) өөр өөр байж болно.

Бүтцийн шингэн мозайк загвар

Олон эрдэмтэд липид, уураг хэрхэн мембранд байрладаг талаар таамаглал дэвшүүлэхийг оролдсон. Гэсэн хэдий ч 1972 онд л Сингер, Николсон нар плазмын мембраны бүтцийг тусгасан загварыг санал болгосон нь өнөөг хүртэл хамааралтай хэвээр байна. Үүнийг шингэн мозайк гэж нэрлэдэг бөгөөд түүний мөн чанар нь дараах байдалтай байна: янз бүрийн төрлийн липидүүд нь хоёр давхаргад байрладаг бөгөөд молекулуудын гидрофобик төгсгөлүүд нь дотогшоо, гидрофилик төгсгөлүүд нь гадагш чиглэсэн байдаг. Түүнээс гадна бүх бүтэц нь мозайк шиг янз бүрийн төрлийн уургийн молекулууд, түүнчлэн бага хэмжээний гексоз (нүүрс ус) -аар нэвчдэг.

Санал болгож буй систем бүхэлдээ байнгын динамик байдалд байна. Уургууд нь цөсний давхаргад нэвтрэн орохоос гадна түүний аль нэг талыг чиглүүлж, дотор нь шингээх чадвартай байдаг. Эсвэл бүр мембраны дагуу чөлөөтэй "алхаж" байрлалаа өөрчил.

Микроскопийн шинжилгээний өгөгдөл нь энэ онолыг дэмжиж, зөвтгөх нотолгоог өгдөг. Хар ба цагаан гэрэл зураг дээр мембраны давхаргууд тод харагдаж, дээд ба доод хэсэг нь ижил харанхуй, дунд хэсэг нь илүү хөнгөн байдаг. Давхаргууд нь яг липид, уураг дээр суурилдаг болохыг нотолсон хэд хэдэн туршилтууд хийгдсэн.

Плазмын мембраны уураг

Хэрэв бид ургамлын эсийн мембран дахь липид ба уургийн хувийг авч үзвэл энэ нь ойролцоогоор ижил байх болно - 40/40%. Амьтны плазмалемма 60% хүртэл уураг, бактерийн плазмалемма 50% хүртэл байдаг.

Плазмын мембран нь янз бүрийн төрлийн уургуудаас бүрддэг бөгөөд тэдгээрийн үүрэг нь мөн өвөрмөц байдаг.

1. Захын молекулууд. Эдгээр нь липидийн давхаргын дотоод эсвэл гадна талын гадаргуу дээр байрладаг уураг юм. Молекулын бүтэц ба давхаргын хоорондын харилцан үйлчлэлийн үндсэн төрлүүд нь дараах байдалтай байна.

  • устөрөгчийн холбоо;
  • ионы харилцан үйлчлэл эсвэл давсны гүүр;
  • электростатик таталцал.

Захын уургууд нь өөрөө усанд уусдаг нэгдлүүд тул тэдгээрийг плазмалеммагаас гэмтэлгүйгээр салгахад хэцүү биш юм. Эдгээр бүтцэд ямар бодис хамаарах вэ? Хамгийн түгээмэл бөгөөд олон тоо нь фибрилляр уургийн спектр юм. Энэ нь бие даасан эсийн плазмалемма дахь бүх мембраны уургийн массын 75% хүртэл байж болно.

Тэд яагаад хэрэгтэй вэ, плазмын мембран тэднээс хэрхэн хамаардаг вэ? Функцууд нь дараах байдалтай байна.

  • эсийн эсийн араг яс үүсэх;
  • тогтмол хэлбэрийг хадгалах;
  • салшгүй уургийн хэт их хөдөлгөөнийг хязгаарлах;
  • плазмалеммагаар дамжуулан ионы тээвэрлэлтийг зохицуулах, хэрэгжүүлэх;
  • олигосахаридын гинжтэй холбогдож, мембранаас болон мембран руу рецепторын дохиололд оролцдог.

2. Хагас интеграл уургууд. Ийм молекулууд нь липидийн давхар давхаргад янз бүрийн гүнд бүрэн буюу хагас дүрсэн молекулууд юм. Жишээлбэл, бактериорходопсин, цитохром оксидаза болон бусад. Тэдгээрийг "зангуу" уураг гэж нэрлэдэг, өөрөөр хэлбэл давхарга дотор хавсарсан мэт. Тэд юутай харьцаж болох вэ, тэд хэрхэн үндэслэж, барьж чаддаг вэ? Ихэнхдээ мирист эсвэл пальмитийн хүчил, изопрен эсвэл стерол байж болох тусгай молекулуудын ачаар. Жишээлбэл, амьтны плазмалемма нь холестеролтой холбоотой хагас интеграл уураг байдаг. Эдгээр нь ургамал, бактериас хараахан олдоогүй байна.

3. Интеграл уураг. Плазмалемма дахь хамгийн чухал зарим нь. Эдгээр нь липидийн давхаргыг хоёуланг нь нэвчиж, дамждаг суваг шиг зүйлийг үүсгэдэг бүтэц юм. Эдгээр замаар олон молекулууд эсэд нэвтэрч, липидүүд нэвтэрч чаддаггүй. Тиймээс салшгүй бүтцийн гол үүрэг бол тээвэрлэлтийн ионы суваг үүсгэх явдал юм.

Липидийн давхаргын нэвтрэлтийн хоёр төрөл байдаг.

  • монотопик - нэг удаа;
  • политопик - хэд хэдэн газар.

Интеграл уургийн сортуудад гликофорин, протеолипид, протеогликан болон бусад орно. Эдгээр нь бүгд усанд уусдаггүй бөгөөд липидийн давхаргад нягт оршдог тул плазмалеммын бүтцийг гэмтээхгүйгээр тэдгээрийг арилгах боломжгүй юм. Эдгээр уургууд нь бөмбөрцөг хэлбэртэй бүтэцтэй, тэдгээрийн гидрофоб төгсгөл нь липидийн давхарга дотор байрладаг ба гидрофилик төгсгөл нь түүний дээр байрладаг бөгөөд бүх бүтэцээс дээш гарч чаддаг. Интеграл уургууд нь ямар харилцан үйлчлэлийн улмаас дотроо хадгалагддаг вэ? Энэ нь тэдэнд өөх тосны хүчлийн радикалуудын гидрофобик таталтаар тусалдаг.

Тиймээс плазмын мембранд хэд хэдэн өөр уургийн молекулууд байдаг. Эдгээр молекулуудын бүтэц, функцийг хэд хэдэн ерөнхий цэгүүдэд нэгтгэж болно.

  1. Бүтцийн захын уургууд.
  2. Каталитик ферментийн уураг (хагас интеграл ба интеграл).
  3. Хүлээн авагч (захын, салшгүй).
  4. Тээвэрлэлт (интеграл).

Плазмалемма липидүүд

Плазмын мембраныг бүрдүүлдэг шингэн липидийн давхар давхарга нь маш хөдөлгөөнтэй байж болно. Баримт нь янз бүрийн молекулууд дээд давхаргаас доод давхарга руу шилжиж чаддаг, өөрөөр хэлбэл бүтэц нь динамик юм. Ийм шилжилтүүд нь шинжлэх ухаанд өөрийн гэсэн нэртэй байдаг - "флип-флоп". Энэ нь нэг давхаргын доторх молекулуудыг дахин зохион байгуулах үйл явцыг хурдасгадаг ферментийн нэрээр үүсгэгдсэн ба эсрэгээр нь флипаза юм.

Эсийн плазмын мембранд агуулагдах липидийн хэмжээ нь уургийн тоотой ойролцоо байна. Зүйлийн олон янз байдал өргөн. Дараах үндсэн бүлгүүдийг ялгаж салгаж болно.

  • фосфолипид;
  • сфингофосфолипид;
  • гликолипид;
  • холестерин

Фосфолипидын эхний бүлэгт глицерофосфолипид, сфингомиелин зэрэг молекулууд орно. Эдгээр молекулууд нь мембраны хоёр давхаргын суурийг бүрдүүлдэг. Нэгдлүүдийн гидрофобик төгсгөлүүд нь давхаргад, гидрофилик төгсгөлүүд нь гадагш чиглэсэн байдаг. Холболтын жишээ:

  • фосфатидилхолин;
  • фосфатидилсерин;
  • кардиолипин;
  • фосфатидилозитол;
  • сфингомиелин;
  • фосфатидилглицерин;
  • Фосфатидилетаноламин.

Эдгээр молекулуудыг судлахын тулд фосфолипидын задралын процессыг хурдасгадаг тусгай фермент болох фосфолипазагаар зарим хэсэгт мембраны давхаргыг устгах аргыг ашигладаг.

Жагсаалтанд орсон холболтуудын функцууд нь дараах байдалтай байна.

  1. Хангах ерөнхий бүтэцба плазмалемма давхаргын бүтэц.
  2. Тэд гадаргуу болон давхаргын доторх уурагуудтай харьцдаг.
  3. Тодорхойлох нэгтгэх байдал, өөр өөр температурын нөхцөлд эсийн плазмын мембран байх болно.
  4. Тэд янз бүрийн молекулуудын плазмалеммын хязгаарлагдмал нэвчилтэд оролцдог.
  5. Маягт янз бүрийн төрөлэсийн мембрануудын харилцан үйлчлэл (десмосом, ангархай хэлбэртэй орон зай, нягт холболт).

Сфингофосфолипид ба мембран гликолипид

Тэдний доторх сфингомиелин буюу сфингофосфолипид химийн шинж чанар- амин спиртийн сфингосины деривативууд. Фосфолипидын хамт тэдгээр нь мембраны цөсний давхарга үүсэхэд оролцдог.

Гликолипид нь плазмын мембраны шинж чанарыг ихээхэн тодорхойлдог гликокаликс агуулдаг. Энэ нь гол төлөв олигосахаридуудаас бүрддэг вазелин шиг нэгдэл юм. Гликокаликс нь плазмалеммын нийт массын 10% -ийг эзэлдэг. Плазмын мембран, түүний гүйцэтгэдэг бүтэц, үйл ажиллагаа нь энэ бодистой шууд холбоотой. Жишээлбэл, гликокаликс нь дараахь зүйлийг гүйцэтгэдэг.

  • мембран тэмдэглэгээний функц;
  • рецептор;
  • эсийн доторх тоосонцорыг париетал задлах үйл явц.

Гликокаликс липид байгаа нь зөвхөн амьтны эсийн шинж чанартай байдаг боловч ургамал, бактери, мөөгөнцөр биш гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Холестерол (мембран стерол)

Энэ нь хөхтөн амьтдын эсийн давхар давхаргын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ нь ургамал, бактери, мөөгөнцөрт байдаггүй. Химийн үүднээс авч үзвэл энэ нь архи, цикл, нэг атомт бодис юм.

Бусад липидийн нэгэн адил энэ нь амфифил шинж чанартай байдаг (молекулын гидрофиль ба гидрофобик төгсгөлтэй). Мембран дотор энэ нь хоёр давхаргын шингэнийг хязгаарлагч, хянагчаар чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Мөн Д аминдэмийн үйлдвэрлэлд оролцдог бөгөөд бэлгийн даавар үүсэхэд хамсаатан болдог.

Ургамлын эсүүд нь амьтны мембран үүсэхэд оролцдоггүй фитостеролуудыг агуулдаг. Зарим мэдээллээр эдгээр бодисууд нь ургамлын тодорхой төрлийн өвчинд тэсвэртэй байдаг нь мэдэгдэж байна.

Цусны сийвэнгийн мембран нь холестерин болон бусад липидийн нийтлэг харилцан үйлчлэлээр, цогцолбор хэлбэрээр үүсдэг.

Нүүрс усны мембран

Энэ бүлгийн бодисууд нь плазмын мембраны нэгдлүүдийн нийт найрлагын 10 орчим хувийг бүрдүүлдэг. Энгийн хэлбэрээр моно-, ди-, полисахаридууд олдохгүй, зөвхөн гликопротейн, гликолипид хэлбэрээр байдаг.

Тэдний үүрэг бол эсийн доторх болон эс хоорондын харилцан үйлчлэлийг хянах, мембран дахь уургийн молекулуудын тодорхой бүтэц, байрлалыг хадгалах, хүлээн авах явдал юм.

Плазмалеммагийн үндсэн үүрэг

Плазмын мембран нь эсэд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Түүний чиг үүрэг нь олон талт бөгөөд чухал юм. Тэднийг илүү нарийвчлан авч үзье.

  1. Эсийн агуулгыг хүрээлэн буй орчноос тусгаарлаж, гадны нөлөөллөөс хамгаална. Мембран байгаа тул энэ нь тогтмол түвшинд хадгалагддаг химийн найрлагацитоплазм ба түүний агуулга.
  2. Плазмалемма нь эсийн өвөрмөц хэлбэрийг өгч, хадгалдаг олон тооны уураг, нүүрс ус, липидүүдийг агуулдаг.
  3. Эсийн эрхтэн бүр нь мембрантай байдаг бөгөөд үүнийг мембраны цэврүү (цэврүү) гэж нэрлэдэг.
  4. Плазмалеммагийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь эсийн "хамгаалагч" үүргийг гүйцэтгэж, дотор нь сонгомол тээвэрлэлт хийх боломжийг олгодог.
  5. Рецепторууд, ферментүүд, биологийн идэвхт бодисууд нь эсэд ажиллаж, нэвтэрч, мембраны уураг, липидийн ачаар түүний гадаргуугийн бүрхүүлтэй хамтран ажилладаг.
  6. Плазмын мембранаар дамжуулан зөвхөн янз бүрийн шинж чанартай нэгдлүүд төдийгүй амьдралд чухал ач холбогдолтой ионууд (натри, кали, кальци болон бусад) дамждаг.
  7. Мембран нь эсийн гадна болон дотор осмосын тэнцвэрийг хадгалдаг.
  8. Плазмын мембраны тусламжтайгаар янз бүрийн шинж чанартай ион ба нэгдлүүд, электронууд, гормонууд нь цитоплазмаас органелл руу шилждэг.
  9. Түүгээр дамжуулан нарны гэрлийг квант хэлбэрээр шингээж, эсийн дотор дохиог сэрээдэг.
  10. Энэ нь үйл ажиллагаа, амрах импульс үүсгэдэг энэ бүтэц юм.
  11. Эс болон түүний бүтцийг бага зэргийн хэв гажилт, физик нөлөөллөөс механик хамгаалалт.
  12. Эсийн наалдамхай, өөрөөр хэлбэл наалдац, тэдгээрийг бие биентэйгээ ойрхон байлгах нь мембраны ачаар хийгддэг.

Эсийн плазмалемма ба цитоплазм нь хоорондоо маш нягт холбоотой байдаг. Плазмын мембран нь эсэд нэвтэрч, наалдамхай дотоод орчинд чөлөөтэй байрладаг бүх бодис, молекул, ионуудтай нягт холбоотой байдаг. Эдгээр нэгдлүүд нь эсийн бүх бүтцэд нэвтрэхийг оролддог боловч хаалт нь өөр өөр төрлийн тээвэрлэлтийг өөрөө хийх чадвартай мембран юм. Эсвэл зарим төрлийн холболтыг огт алгасаж болохгүй.

Эсийн саадыг даван туулах тээврийн төрлүүд

Плазмын мембранаар тээвэрлэлт нь хэд хэдэн аргаар явагддаг бөгөөд эдгээрийг нэг нийтлэг хүчин зүйлээр нэгтгэдэг. физик шинж чанар- бодисын тархалтын хууль.

  1. Идэвхгүй тээвэрлэлт буюу диффуз ба осмос. Энэ нь ион ба уусгагчийг өндөр концентрацитай газраас бага хэсэг рүү градиент дагуу мембранаар чөлөөтэй хөдөлгөдөг. Энэ нь өөрөө явагддаг тул эрчим хүчний хэрэглээ шаарддаггүй. Натри-калийн шахуурга ингэж ажилладаг, амьсгалах үед хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн өөрчлөлт, цусан дахь глюкоз гэх мэт. Маш түгээмэл үзэгдэл бол хөнгөвчлөх тархалт юм. Энэ үйл явц нь хүссэн нэгдлүүдийг шүүрэн авч, уургийн суваг эсвэл липидийн давхаргаар дамжуулан эс рүү чирдэг ямар нэгэн туслах бодис байгааг илтгэнэ.
  2. Идэвхтэй тээвэрлэлт нь мембранаар дамжин шингээх, гадагшлуулах үйл явцад энерги зарцуулдаг. Хоёр үндсэн арга байдаг: экзоцитоз - гаднаас молекул ба ионуудыг зайлуулах. Эндоцитоз гэдэг нь хатуу болон шингэн хэсгүүдийг барьж, эс рүү нэвтрүүлэх явдал юм. Хариуд нь идэвхтэй тээвэрлэлтийн хоёр дахь арга нь хоёр төрлийн процессыг агуулдаг. Фагоцитоз нь хатуу молекул, бодис, нэгдлүүд, ионуудыг мембраны цэврүүгээр залгиж, эс рүү зөөдөг. Энэ үйл явцын үед том цэврүү үүсдэг. Нөгөө талаас, пиноцитоз нь шингэн, уусгагч болон бусад бодисын дуслыг авч, эс рүү зөөх явдал юм. Энэ нь жижиг бөмбөлөг үүсэхийг хэлнэ.

Пиноцитоз ба фагоцитоз хоёр үйл явц нь зөвхөн нэгдэл, шингэнийг тээвэрлэхээс гадна эсийг үхсэн эс, бичил биетэн, хортой нэгдлүүдийн хог хаягдлаас хамгаалахад ихээхэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Идэвхтэй тээвэрлэх эдгээр аргууд нь эс болон түүний бүтцийг янз бүрийн аюулаас хамгаалах дархлааны сонголтууд гэж бид хэлж чадна.

Дэлхий дээр амьдардаг организмын дийлэнх нь химийн найрлага, бүтэц, амин чухал үйл ажиллагаагаараа ижил төстэй эсүүдээс бүрддэг. Метаболизм, энергийн хувирал нь эс бүрт тохиолддог. Организмын өсөлт, нөхөн үржихүйн үйл явцын үндэс нь эсийн хуваагдал юм. Тиймээс эс нь организмын бүтэц, хөгжил, нөхөн үржихүйн нэгж юм.

Эс нь зөвхөн салшгүй систем, хэсгүүдэд хуваагддаггүй. Эсийн бүрэн бүтэн байдлыг биологийн мембранаар хангадаг. Эс бол дээд зэрэглэлийн системийн элемент - организм юм. Нарийн төвөгтэй молекулуудаас бүрдэх эсийн хэсгүүд ба органеллууд нь доод түвшний салшгүй системийг төлөөлдөг.

Эс нь бодис, энерги солилцох замаар хүрээлэн буй орчинтой холбогдсон нээлттэй систем юм. Энэ нь молекул бүр тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг функциональ систем юм. Эс нь тогтвортой байдал, өөрийгөө зохицуулах, өөрийгөө нөхөн үржих чадвартай байдаг.

Эс нь өөрөө өөрийгөө удирдах систем юм. Эсийн хяналтын генетик системийг нарийн төвөгтэй макромолекулууд - нуклейн хүчлүүд (ДНХ ба РНХ) төлөөлдөг.

1838-1839 онд Германы биологич М.Шлейден, Т.Шванн нар эсийн тухай мэдлэгийг нэгтгэн дүгнэж, эсийн онолын үндсэн байр суурийг томъёолсон бөгөөд түүний мөн чанар нь ургамал, амьтны бүх организм эсээс тогтдог.

1859 онд Р.Вирхов эсийн хуваагдлын үйл явцыг тодорхойлж, эсийн онолын хамгийн чухал заалтуудын нэг болох "Эс бүр өөр эсээс үүсдэг" гэж томьёолжээ. Өмнө нь бодож байсан шиг эсийн бус бодисоос биш эх эсийн хуваагдлын үр дүнд шинэ эсүүд үүсдэг.

Оросын эрдэмтэн К.Баер 1826 онд хөхтөн амьтдын өндөгийг нээсэн нь олон эст организмын хөгжлийн үндэс нь эс байдаг гэсэн дүгнэлтэд хүргэжээ.

Орчин үеийн эсийн онол нь дараахь заалтуудыг агуулдаг.

1) эс - бүх организмын бүтэц, хөгжлийн нэгж;

2) амьд байгалийн янз бүрийн хаант улсуудын организмын эсүүд нь бүтэц, химийн найрлага, бодисын солилцоо, амьдралын үйл ажиллагааны үндсэн илрэлүүдээр ижил төстэй байдаг;

3) эх эсийн хуваагдлын үр дүнд шинэ эсүүд үүсдэг;

4) олон эсийн организмд эсүүд эд эсийг үүсгэдэг;

5) эрхтнүүд нь эд эсээс бүрддэг.

Биологийн шинжлэх ухаанд орчин үеийн биологи, физик, химийн судалгааны аргууд нэвтэрснээр эсийн янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүтэц, үйл ажиллагааг судлах боломжтой болсон. Эсийг судлах аргуудын нэг нь микроскоп. Орчин үеийн гэрлийн микроскоп нь объектыг 3000 дахин томруулж, эсийн хамгийн том органеллуудыг харах, цитоплазмын хөдөлгөөн, эсийн хуваагдлыг ажиглах боломжийг олгодог.

40-өөд онд зохион бүтээсэн. XX зуун Электрон микроскоп нь хэдэн арван, хэдэн зуун мянга дахин томруулдаг. Электрон микроскоп нь гэрлийн оронд электрон урсгалыг, линзний оронд цахилгаан соронзон орныг ашигладаг. Тиймээс электрон микроскоп нь илүү өндөр өсгөлтөөр тодорхой дүрсийг гаргадаг. Ийм микроскоп ашиглан эсийн органеллуудын бүтцийг судлах боломжтой байв.

Уг аргыг ашиглан эсийн органеллуудын бүтэц, найрлагыг судалдаг төвөөс зугтах. Эвдэрсэн эсийн мембран бүхий жижиглэсэн эдийг туршилтын хоолойд хийж, центрифугт өндөр хурдтайгаар эргүүлнэ. Энэ арга нь янз бүрийн эсийн органоидууд өөр өөр масс, нягтралтай байдагт суурилдаг. Илүү нягт эрхтэнүүд нь in vitro үед тунадас үүсгэдэг бага хурдтайцентрифуг, бага нягт - өндөр үед. Эдгээр давхаргыг тусад нь судалдаг.

Өргөн хэрэглэгддэг эс ба эдийн өсгөвөрлөх арга, энэ нь тусгай тэжээллэг орчинд нэг буюу хэд хэдэн эсээс ижил төрлийн амьтан эсвэл ургамлын эсийн бүлгийг олж авах, тэр ч байтугай бүхэл бүтэн ургамлыг ургуулж чаддагт оршино. Энэ аргыг ашигласнаар биеийн янз бүрийн эд, эрхтэнүүд нэг эсээс хэрхэн үүсдэг вэ гэсэн асуултын хариултыг авах боломжтой.

Эсийн онолын үндсэн зарчмуудыг анх М.Шлейден, Т.Шванн нар томъёолсон. Эс нь бүх амьд организмын бүтэц, амин чухал үйл ажиллагаа, нөхөн үржихүй, хөгжлийн нэгж юм. Эсийг судлахын тулд микроскоп, центрифуг хийх, эс, эдийн өсгөвөрлөх гэх мэт аргыг ашигладаг.

Мөөгөнцөр, ургамал, амьтны эсүүд нь зөвхөн химийн найрлагаараа төдийгүй бүтцээрээ ижил төстэй байдаг. Микроскопоор эсийг шалгаж үзэхэд дотор нь янз бүрийн бүтэц харагдаж байна - органоидууд. Органелл бүр тодорхой үүргийг гүйцэтгэдэг. Эсэд плазмын мембран, цөм, цитоплазм гэсэн гурван үндсэн хэсэг байдаг (Зураг 1).

Плазмын мембранэс болон түүний агуулгыг хүрээлэн буй орчноос тусгаарладаг. Зураг 2-т та харж байна: мембран нь липидийн хоёр давхаргаар үүсдэг бөгөөд уургийн молекулууд нь мембраны зузаан руу нэвтэрдэг.

Плазмын мембраны үндсэн үүрэг тээвэрлэлт. Энэ нь эсэд шим тэжээлийн урсгалыг хангаж, үүнээс бодисын солилцооны бүтээгдэхүүнийг зайлуулах боломжийг олгодог.

Мембраны чухал шинж чанар нь сонгомол нэвчилт, эсвэл хагас нэвчилт нь эсийг хүрээлэн буй орчинтой харьцах боломжийг олгодог: зөвхөн тодорхой бодисууд орж, тэндээс зайлуулдаг. Усны жижиг молекулууд болон бусад зарим бодисууд нь тархалтаар, хэсэгчлэн мембран дахь нүх сүвээр дамжин эсэд нэвтэрдэг.

Элсэн чихэр, органик хүчил, давс нь ургамлын эсийн вакуолын эсийн шүүс болох цитоплазмд уусдаг. Түүнээс гадна тэдний эс дэх концентраци нь дотроосоо хамаагүй өндөр байдаг орчин. Эдгээр бодисуудын концентраци их байх тусам эсэд ус шингэдэг. Усыг эс байнга хэрэглэдэг нь мэдэгдэж байгаа бөгөөд үүний улмаас эсийн шүүсний концентраци нэмэгдэж, ус дахин эсэд ордог.

Илүү том молекулууд (глюкоз, амин хүчил) эсэд нэвтрэх нь зөөвөрлөгдсөн бодисын молекулуудтай нийлж, мембранаар дамждаг мембран тээвэрлэх уургуудаар хангадаг. Энэ үйл явцад ATP задалдаг ферментүүд оролцдог.

Зураг 1. Эукариот эсийн бүтцийн ерөнхий бүдүүвч.
(зураг томруулах бол зураг дээр дарна уу)

Зураг 2. Плазмын мембраны бүтэц.
1 - цоолох уураг, 2 - живсэн уураг, 3 - гадаад уураг

Зураг 3. Пиноцитоз ба фагоцитозын диаграмм.

Илүү том молекулууд уураг ба полисахаридын эсэд фагоцитозоор ордог (Грек хэлнээс. фагос- залгих ба китос- сав, эс), шингэний дусал - пиноцитозоор (Грек хэлнээс. пинот- Би ууж байна китос) (Зураг 3).

Амьтны эс нь ургамлын эсээс ялгаатай нь полисахаридын молекулуудаас бүрдсэн зөөлөн, уян хатан "хүрхэвч" -ээр хүрээлэгдсэн байдаг бөгөөд тэдгээр нь мембраны зарим уураг, липидүүдтэй нэгдэж, эсийг гаднаас нь хүрээлдэг. Полисахаридын найрлага нь өөр өөр эдэд зориулагдсан байдаг тул эсүүд бие биенээ "таниж", бие биетэйгээ холбогддог.

Ургамлын эсэд ийм "цув" байдаггүй. Тэдний дээр нүхжилттэй плазмын мембран байдаг. эсийн мембран, гол төлөв целлюлозоос бүрддэг. Нүх сүвээр дамжин цитоплазмын утаснууд эсээс эс рүү сунаж, эсийг хооронд нь холбодог. Ингэснээр эс хоорондын харилцаа холбоо үүсч, биеийн бүрэн бүтэн байдал бий болдог.

Ургамлын эсийн мембран нь хүчтэй араг ясны үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд эсийг гэмтлээс хамгаалдаг.

Ихэнх бактери, бүх мөөгөнцөр нь эсийн мембрантай байдаг, зөвхөн химийн найрлага нь өөр байдаг. Мөөгөнцөрт энэ нь хитинтэй төстэй бодисоос бүрдэнэ.

Мөөгөнцөр, ургамал, амьтны эсүүд ижил төстэй бүтэцтэй байдаг. Эс нь цөм, цитоплазм, плазмын мембран гэсэн гурван үндсэн хэсэгтэй. Плазмын мембран нь липид ба уурагуудаас тогтдог. Энэ нь эсэд бодис орж, эсээс ялгарах боломжийг олгодог. Ургамал, мөөгөнцөр, ихэнх бактерийн эсүүдэд плазмын мембранаас дээш эсийн мембран байдаг. Энэ нь хамгаалалтын функцийг гүйцэтгэдэг бөгөөд араг ясны үүргийг гүйцэтгэдэг. Ургамлын эсийн хана нь целлюлозоос бүрддэг ба мөөгөнцөр нь хитинтэй төстэй бодисоос бүрддэг. Амьтны эсүүд полисахаридаар бүрхэгдсэн байдаг бөгөөд энэ нь нэг эд эсийн хоорондын холбоог хангадаг.

Эсийн гол хэсэг нь гэдгийг та мэдэх үү цитоплазм. Энэ нь ус, амин хүчил, уураг, нүүрс ус, ATP, органик бус бодисын ионуудаас бүрдэнэ. Цитоплазм нь эсийн цөм ба органеллуудыг агуулдаг. Үүний дотор бодисууд эсийн нэг хэсгээс нөгөөд шилждэг. Цитоплазм нь бүх эрхтэний харилцан үйлчлэлийг хангадаг. Химийн урвалууд энд явагддаг.

Цитоплазм бүхэлдээ нимгэн уургийн микротубулуудаар нэвчсэн байдаг эсийн эсийн араг яс, үүний ачаар энэ нь тогтмол хэлбэрийг хадгалж байдаг. Микротубулууд байрлалаа өөрчилж, нэг төгсгөлөөс хөдөлж, нөгөө талаас богиносдог тул эсийн цитоскелетон нь уян хатан байдаг. Тэд эс рүү ордог янз бүрийн бодисууд. Тэд торонд юу тохиолдох вэ?

Лизосомд - жижиг дугуй мембраны цэврүүт (1-р зургийг үз) нарийн төвөгтэй органик бодисын молекулууд нь гидролизийн ферментийн тусламжтайгаар энгийн молекулуудад задардаг. Жишээлбэл, уураг нь амин хүчлүүд, полисахаридууд нь моносахаридууд, өөх тос нь глицирин, тосны хүчлүүд болон задардаг. Энэ үйл ажиллагааны хувьд лизосомыг ихэвчлэн эсийн "хоол боловсруулах станц" гэж нэрлэдэг.

Хэрэв лизосомын мембран устгагдсан бол тэдгээрт агуулагдах ферментүүд эсийг өөрөө шингээж чаддаг. Тиймээс лизосомыг заримдаа "эсийг устгах зэвсэг" гэж нэрлэдэг.

Лизосомд үүссэн амин хүчил, моносахарид, өөхний хүчил, спиртийн жижиг молекулуудыг нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус болгон ферментийн исэлдэлт нь цитоплазмаас эхэлж, бусад органеллд төгсдөг. митохондри. Митохондри нь цитоплазмаас хоёр мембранаар тусгаарлагдсан саваа хэлбэртэй, утас хэлбэртэй эсвэл бөмбөрцөг хэлбэртэй органелл юм (Зураг 4). Гаднах мембран нь гөлгөр, дотор нь атираа үүсгэдэг - Кристас, энэ нь түүний гадаргууг нэмэгдүүлдэг. Дотоод мембран нь органик бодисыг нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус руу исэлдүүлэхэд оролцдог ферментүүдийг агуулдаг. Энэ нь ATP молекулуудад эсэд хуримтлагдсан энергийг ялгаруулдаг. Тиймээс митохондрийг эсийн "цахилгаан станц" гэж нэрлэдэг.

Эсийн дотор органик бодисууд исэлдэхээс гадна нийлэгждэг. Липид ба нүүрс усны нийлэгжилтийг эндоплазмын торлог бүрхэвч - EPS (Зураг 5), уураг - рибосом дээр гүйцэтгэдэг. EPS гэж юу вэ? Энэ бол гуурсан хоолой, цистернүүдийн систем бөгөөд тэдгээрийн хана нь мембранаар бүрддэг. Тэд цитоплазмыг бүхэлд нь нэвчүүлдэг. Бодисууд ER сувгаар эсийн янз бүрийн хэсэгт шилждэг.

Гөлгөр, барзгар EPS байдаг. Гөлгөр ER-ийн гадаргуу дээр нүүрс ус, липидүүд ферментийн оролцоотойгоор нийлэгждэг. ER-ийн барзгар байдлыг түүн дээр байрлах жижиг дугуй биетүүд өгдөг. рибосомууд(1-р зургийг үз), уургийн нийлэгжилтэнд оролцдог.

Органик бодисын нийлэгжилт нь мөн тохиолддог пластидууд, зөвхөн ургамлын эсэд байдаг.

Цагаан будаа. 4. Митохондрийн бүтцийн схем.
1.- гадна мембран; 2.- дотоод мембран; 3.- дотоод мембраны атираа - cristae.

Цагаан будаа. 5. Барзгар EPS-ийн бүтцийн схем.

Цагаан будаа. 6. Хлоропластын бүтцийн диаграмм.
1.- гадна мембран; 2.- дотоод мембран; 3.- хлоропластын дотоод агууламж; 4.- дотоод мембраны атираа, "овоолгуудад" цуглуулж, мөхлөг үүсгэдэг.

Өнгөгүй пластидуудад - лейкопластууд(Грек хэлнээс лейкоз- цагаан ба пластос- үүсгэсэн) цардуул хуримтлагддаг. Төмсний булцуу нь лейкопластаар маш баялаг. Шар, улбар шар, улаан өнгийг жимс, цэцэгт өгдөг. хромопластууд(Грек хэлнээс хром- өнгө ба пластос). Тэд фотосинтезд оролцдог пигментүүдийг нэгтгэдэг. каротиноидууд. Ургамлын амьдралд энэ нь ялангуяа чухал юм хлоропласт(Грек хэлнээс хлор- ногоон өнгөтэй ба пластос) - ногоон пластидууд. Зураг 6-д хлоропластууд нь гадна болон дотор гэсэн хоёр мембранаар бүрхэгдсэн болохыг харж байна. Дотоод мембран нь атираа үүсгэдэг; Атирааны хооронд овоолон байрлуулсан бөмбөлгүүд байдаг - үр тариа. Грана нь фотосинтезд оролцдог хлорофилл молекулуудыг агуулдаг. Хлоропласт бүр нь даамын самбарт байрлуулсан 50 орчим ширхэгтэй байдаг. Энэхүү зохицуулалт нь нүүр бүрийг хамгийн их гэрэлтүүлэх боломжийг олгодог.

Цитоплазмд уураг, өөх тос, нүүрс ус нь үр тариа, талст, дусал хэлбэрээр хуримтлагдаж болно. Эдгээр оруулах- нөөц шим тэжээл, шаардлагатай бол эсэд хэрэглэдэг.

Ургамлын эсэд зарим нөөц шим тэжээл, түүнчлэн задралын бүтээгдэхүүн нь вакуолуудын эсийн шүүсэнд хуримтлагддаг (1-р зургийг үз). Тэд ургамлын эсийн эзлэхүүний 90 хүртэлх хувийг эзэлдэг. Амьтны эсүүд эзэлхүүнийхээ 5% -иас илүүгүй түр зуурын вакуолуудтай байдаг.

Цагаан будаа. 7. Голги цогцолборын бүтцийн схем.

Зураг 7-д та мембранаар хүрээлэгдсэн хөндийн системийг харж байна. Энэ Голги цогцолбор, эсэд янз бүрийн функцийг гүйцэтгэдэг: бодисыг хуримтлуулах, тээвэрлэх, эсээс зайлуулах, лизосом, эсийн мембран үүсэхэд оролцдог. Жишээлбэл, целлюлозын молекулууд нь Гольджи цогцолборын хөндийд ордог бөгөөд энэ нь цэврүү ашиглан эсийн гадаргуу руу шилжиж, эсийн мембранд ордог.

Ихэнх эсүүд хуваагдах замаар үрждэг. Энэ үйл явцад оролцох эсийн төв. Энэ нь нягт цитоплазмаар хүрээлэгдсэн хоёр центриолоос бүрдэнэ (1-р зургийг үз). Хуваалтын эхэн үед центриолууд эсийн туйл руу шилждэг. Тэднээс уургийн утаснууд гарч ирдэг бөгөөд энэ нь хромосомтой холбогдож, хоёр охин эсийн хооронд жигд тархалтыг баталгаажуулдаг.

Бүх эсийн органеллууд хоорондоо нягт холбоотой байдаг. Жишээлбэл, уургийн молекулууд рибосомд нийлэгжиж, ER сувгаар дамжин эсийн янз бүрийн хэсэгт дамждаг, уураг нь лизосомд устдаг. Шинээр нийлэгжсэн молекулууд нь эсийн бүтцийг бий болгох, эсвэл цитоплазм болон вакуольд нөөц тэжээл болгон хуримтлагдахад ашиглагддаг.

Эс нь цитоплазмаар дүүрсэн байдаг. Цитоплазм нь цөм болон янз бүрийн органеллуудыг агуулдаг: лизосом, митохондри, пластид, вакуоль, ER, эсийн төв, Гольджи цогцолбор. Тэд бүтэц, чиг үүргээрээ ялгаатай. Цитоплазмын бүх органеллууд бие биетэйгээ харилцан үйлчилж, эсийн хэвийн үйл ажиллагааг хангадаг.

Хүснэгт 1. ЭСИЙН БҮТЭЦ

ОРГАНЕЛЬ БҮТЭЦ, ҮЗҮҮЛЭЛТ ФУНКЦИУД
Бүрхүүл Целлюлозоос бүрдэнэ. Ургамлын эсийг хүрээлдэг. Нүхжилттэй Эсийн хүчийг өгч, тодорхой хэлбэрийг хадгалж, хамгаална. Ургамлын араг яс юм
Гаднах эсийн мембран Давхар мембран эсийн бүтэц. Энэ нь цөсний давхарга ба мозайкаар огтлолцсон уургуудаас бүрдэх ба нүүрс ус нь гадна талд байрладаг. Хагас нэвчилттэй Бүх организмын эсийн амьд агуулгыг хязгаарладаг. Сонгомол нэвчилтийг хангаж, хамгаалах, ус давсны тэнцвэрийг зохицуулах, гадаад орчинтой солилцох.
Эндоплазмын торлог бүрхэвч (ER) Нэг мембраны бүтэц. Хоолой, хоолой, цистернүүдийн систем. Эсийн цитоплазмыг бүхэлд нь нэвчүүлдэг. Рибосом бүхий гөлгөр ER ба мөхлөгт ER Хаана байгаа эсийг тусдаа тасалгаанд хуваана химийн процессууд. Эсийн доторх бодисын харилцаа холбоо, тээвэрлэлтийг хангадаг. Уургийн нийлэгжилт нь мөхлөгт ER дээр явагддаг. Гөлгөр - липидийн синтез дээр
Голги аппарат Нэг мембраны бүтэц. Синтез ба задралын бүтээгдэхүүнүүд байрладаг бөмбөлөг, савны систем Савлах, эсээс бодисыг зайлуулах, анхдагч лизосом үүсгэдэг
Лизосомууд Нэг мембрантай бөмбөрцөг эсийн бүтэц. Гидролитик фермент агуулсан Өндөр молекулт бодисын задрал, эсийн доторх хоол боловсруулалтыг хангана
Рибосомууд Мембран бус мөөг хэлбэрийн бүтэц. Жижиг, том дэд хэсгүүдээс бүрдэнэ Цөм, цитоплазм, мөхлөгт ER-д агуулагддаг. Уургийн биосинтезд оролцдог.
Митохондри гонзгой хэлбэртэй давхар мембрантай органеллууд. Гаднах мембран нь гөлгөр, дотоод мембран нь кристал үүсгэдэг. Матрицаар дүүргэсэн. Митохондрийн ДНХ, РНХ, рибосомууд байдаг. Хагас бие даасан бүтэц Эдгээр нь эсийн энергийн станцууд юм. Тэд амьсгалын замын үйл явцыг хангадаг - органик бодисын хүчилтөрөгчийн исэлдэлт. ATP синтез явагдаж байна
Пластидууд Хлоропластууд Ургамлын эсийн шинж чанар. Давхар мембран, гонзгой хэлбэртэй хагас бие даасан органелл. Дотор нь мөхлөгүүд байрладаг стромоор дүүрдэг. Грана нь мембраны бүтцээс үүсдэг - тилакоидууд. ДНХ, РНХ, рибосомууд байдаг Фотосинтез үүсдэг. Гэрлийн фазын урвал нь thylakoid мембран дээр, харанхуй фазын урвал нь стромод тохиолддог. Нүүрс усны нийлэгжилт
Хромопластууд Давхар мембрантай бөмбөрцөг эрхтэн. Пигмент агуулсан: улаан, улбар шар, шар. Хлоропластаас үүсдэг Цэцэг, жимсэнд өнгө өгөх. Намрын улиралд хлоропластуудаас үүссэн тэд навчийг шаргал өнгөтэй болгодог.
Лейкопласт Давхар мембрантай, өнгөгүй, бөмбөрцөг хэлбэртэй пластидууд. Гэрэлд тэд хлоропласт болж хувирдаг Шим тэжээлийг цардуулын үр тариа хэлбэрээр хадгална
Эсийн төв Мембран бус бүтэц. Хоёр центриол ба центросферээс бүрдэнэ Эсийн хуваагдал үүсгэдэг ба эсийн хуваагдалд оролцдог. Хуваагдсаны дараа эсүүд хоёр дахин нэмэгддэг
Вакуоль Ургамлын эсийн шинж чанар. Мембраны хөндий нь эсийн шүүсээр дүүрсэн Эсийн осмосын даралтыг зохицуулдаг. Шим тэжээл, эсийн хаягдал бүтээгдэхүүнийг хуримтлуулдаг
Гол Эсийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг. Хоёр давхаргат сүвэрхэг цөмийн мембранаар хүрээлэгдсэн. Кариоплазмаар дүүрсэн. Хромосом (хроматин) хэлбэрийн ДНХ агуулдаг. Эсийн бүх үйл явцыг зохицуулдаг. Удамшлын мэдээллийг дамжуулах боломжийг олгодог. Төрөл бүрийн хувьд хромосомын тоо тогтмол байна. ДНХ-ийн репликаци ба РНХ-ийн синтезийг хангана
Цөм Кариоплазмаас тусгаарлагдаагүй цөм дэх харанхуй формаци Рибосом үүсэх газар
Хөдөлгөөний эрхтэнүүд. Cilia. Flagella Мембранаар хүрээлэгдсэн цитоплазмын ургалтууд Эсийн хөдөлгөөнийг хангах, тоосны тоосонцорыг зайлуулах (цилиат хучуур эд)

Мөөгөнцөр, ургамал, амьтдын амьдралын үйл ажиллагаа, эсийн хуваагдал дахь хамгийн чухал үүрэг нь цөм, түүний дотор байрлах хромосомд хамаардаг. Эдгээр организмын ихэнх эсүүд нэг цөмтэй байдаг ч булчингийн эс гэх мэт олон цөмт эсүүд байдаг. Цөм нь цитоплазмд байрладаг бөгөөд дугуй эсвэл зууван хэлбэртэй байдаг. Энэ нь хоёр мембранаас бүрдсэн бүрхүүлээр хучигдсан байдаг. Цөмийн бүрхүүл нь цөм ба цитоплазмын хооронд бодисын солилцоо явагддаг нүхтэй байдаг. Цөм нь цөм, хромосомууд байрладаг цөмийн шүүсээр дүүрдэг.

Нуклеоли- эдгээр нь цөмд үүссэн рибосомын РНХ болон цитоплазмд нийлэгжсэн уурагуудаас бүрддэг рибосомын "үйлдвэрлэлийн цехүүд" юм.

Цөмийн үндсэн үүрэг - удамшлын мэдээллийг хадгалах, дамжуулах - холбоотой байдаг хромосомууд. Организмын төрөл бүр өөрийн гэсэн хромосомтой байдаг: тодорхой тоо, хэлбэр, хэмжээ.

Бэлгийн эсээс бусад биеийн бүх эсийг нэрлэдэг соматик(Грек хэлнээс сома- бие). Нэг төрлийн организмын эсүүд ижил хромосомыг агуулдаг. Жишээлбэл, хүний ​​биеийн эс бүрт 46 хромосом, жимсний ялаа Drosophila-д 8 хромосом байдаг.

Соматик эсүүд нь дүрмээр бол давхар хромосомтой байдаг. гэж нэрлэдэг диплоидба 2-оор тэмдэглэгдсэн байна n. Тэгэхээр хүн 23 хос хромосомтой, өөрөөр хэлбэл 2 n= 46. Бэлгийн эсүүд нь хромосомын хагасыг агуулдаг. Ганц бие үү, эсвэл гаплоид, иж бүрдэл. Хүн 1-тэй n = 23.

Соматик эсийн бүх хромосомууд нь үр хөврөлийн эсийн хромосомоос ялгаатай нь хосолсон байдаг. Нэг хосыг бүрдүүлдэг хромосомууд нь бие биетэйгээ адилхан байдаг. Хосолсон хромосомуудыг нэрлэдэг гомолог. хамаарах хромосомууд өөр өөр хосуудхэлбэр, хэмжээгээрээ ялгаатай, гэж нэрлэдэг гомолог бус(Зураг 8).

Зарим зүйлийн хромосомын тоо ижил байж болно. Жишээлбэл, улаан хошоонгор, вандуй нь 2 байна n= 14. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн хромосомууд нь ДНХ молекулуудын хэлбэр, хэмжээ, нуклеотидын найрлагаар ялгаатай байдаг.

Цагаан будаа. 8. Дрозофила эсийн хромосомын багц.

Цагаан будаа. 9. Хромосомын бүтэц.

Удамшлын мэдээллийг дамжуулахад хромосомын үүргийг ойлгохын тулд тэдгээрийн бүтэц, химийн найрлагатай танилцах шаардлагатай.

Хуваагддаггүй эсийн хромосомууд нь урт нимгэн утас шиг харагддаг. Эс хуваагдахаас өмнө хромосом бүр нь хоёр ижил хэлхээнээс тогтдог. хроматид, бүсэлхийн бүсэлхийн хооронд холбогдсон - (Зураг 9).

Хромосомууд нь ДНХ ба уурагуудаас бүрддэг. ДНХ-ийн нуклеотидын найрлага нь төрөл зүйлээс хамаарч өөр өөр байдаг тул хромосомын найрлага нь төрөл зүйл бүрт өвөрмөц байдаг.

Бактерийн эсээс бусад эс бүр цөм, хромосом байрладаг цөмтэй байдаг. Төрөл бүр нь тодорхой хромосомын багцаар тодорхойлогддог: тоо, хэлбэр, хэмжээ. Ихэнх организмын соматик эсүүдэд хромосомын багц нь диплоид, бэлгийн эсүүдэд гаплоид байдаг. Хосолсон хромосомыг гомолог гэж нэрлэдэг. Хромосомууд нь ДНХ ба уурагуудаас бүрддэг. ДНХ-ийн молекулууд нь удамшлын мэдээллийг эсээс эс, организмаас организмд хадгалах, дамжуулахыг баталгаажуулдаг.

Эдгээр сэдвүүдийг судалсны дараа та дараахь зүйлийг хийх чадвартай байх ёстой.

  1. Ямар тохиолдолд гэрлийн микроскоп (бүтэц) эсвэл дамжуулагч электрон микроскоп хэрэглэхийг тайлбарла.
  2. Эсийн мембраны бүтцийг тодорхойлж, мембраны бүтэц, эс ​​ба хүрээлэн буй орчны хооронд бодис солилцох чадвар хоорондын хамаарлыг тайлбарлана уу.
  3. Процессуудыг тодорхойлно уу: тархалт, хөнгөвчилсөн тархалт, идэвхтэй тээвэрлэлт, эндоцитоз, экзоцитоз, осмос. Эдгээр процессуудын ялгааг заана уу.
  4. Бүтцийн чиг үүргийг нэрлэж, аль эсэд (ургамал, амьтан эсвэл прокариот) байрлаж байгааг заана уу: цөм, цөмийн мембран, нуклеоплазм, хромосом, плазмын мембран, рибосом, митохондри, эсийн хана, хлоропласт, вакуоль, лизосом, гөлгөр эндоплазмын тор. (агран) ба барзгар (мөхлөгт), эсийн төв, Голги аппарат, цилиум, туг, мезосома, пили эсвэл фимбриа.
  5. Ургамлын эсийг амьтны эсээс ялгаж болох дор хаяж гурван шинж тэмдгийг нэрлэ.
  6. Прокариот ба эукариот эсийн хамгийн чухал ялгааг жагсаа.

Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. "Ерөнхий биологи". Москва, "Гэгээрэл", 2000 он

  • Сэдэв 1. "плазмын мембран." §1, §8 хуудас 5;20
  • Сэдэв 2. "Тор." §8-10 хуудас 20-30
  • Сэдэв 3. "Прокариот эс. Вирус." §11 хуудас 31-34