Šūnu bioloģija parasti ir zināma visiemno skolas mācību programmas. Mēs aicinām jūs atcerēties to, ko jūs kādreiz uzzinājāt, kā arī atklāt par viņu kaut ko jaunu. Nosaukumu "būris" jau 1665. gadā ierosināja anglis R. Huks. Tomēr tikai 19. gadsimtā to sāka sistemātiski pētīt. Zinātniekus cita starpā interesēja šūnas loma organismā. Tie var būt daļa no daudziem dažādiem orgāniem un organismiem (olšūnas, baktērijas, nervi, eritrocīti) vai būt neatkarīgi organismi (vienšūņi). Neskatoties uz visu dažādību, to funkcijās un struktūrā ir daudz kopīga.
Tie visi ir atšķirīgi pēc formas un bieži pēc funkcijām.Arī viena organisma audu un orgānu šūnas var diezgan stipri atšķirties. Tomēr šūnu bioloģija izšķir funkcijas, kas raksturīgas visām to šķirnēm. Šeit vienmēr notiek olbaltumvielu sintēze. Šo procesu kontrolē ģenētiskais aparāts. Šūna, kas nesintezē olbaltumvielas, būtībā ir mirusi. Dzīvā šūna ir tā, kuras sastāvdaļas pastāvīgi mainās. Tomēr galvenās vielu klases nemainās.
Visi procesi šūnā tiek veikti arenerģijas izmantošana. Tie ir uzturs, elpošana, reprodukcija, vielmaiņa. Tāpēc dzīvu šūnu raksturo fakts, ka tajā visu laiku notiek enerģijas apmaiņa. Katram no tiem ir kopīgs vissvarīgākais īpašums - spēja uzkrāt enerģiju un to tērēt. Citas funkcijas ietver sadalīšanu un aizkaitināmību.
Visas dzīvās šūnas var reaģēt uz ķīmiskām vielāmvai fiziskas izmaiņas viņu vidē. Šo īpašību sauc par uzbudināmību vai aizkaitināmību. Šūnās, kad tas ir satraukti, mainās vielu sabrukšanas ātrums un biosintēze, temperatūra un skābekļa patēriņš. Šajā stāvoklī viņi veic sev raksturīgās funkcijas.
Tās struktūra ir diezgan sarežģīta, lai arī tiek uzskatītatādas zinātnes kā bioloģija vienkāršākā dzīves forma. Šūnas atrodas starpšūnu vielā. Tas viņiem nodrošina elpošanu, barošanu un mehānisko izturību. Kodols un citoplazma ir katras šūnas galvenie celtniecības elementi. Katrs no tiem ir pārklāts ar membrānu, kuras celtniecības elements ir molekula. Bioloģija ir pierādījusi, ka membrānu veido daudzas molekulas. Tie ir sakārtoti vairākos slāņos. Membrānas dēļ vielas iekļūst selektīvi. Citoplazmā ir organelli - mazākās struktūras. Tie ir endoplazmatiskais tīklojums, mitohondriji, ribosomas, šūnu centrs, Golgi komplekss, lizosomas. Jums būs labāk izprast, kā šūnas izskatās, izpētot šajā rakstā sniegtos zīmējumus.
Pārbaudot augu šūnu caur mikroskopu (līdzpiemēram, sīpola sakne), jūs ievērosiet, ka to ieskauj diezgan biezs apvalks. Kalmāriem ir milzu aksons, kura apvalks ir pilnīgi atšķirīgs. Tomēr tas neizlemj, kuras vielas vajadzētu vai nevajadzētu ielaist aksonā. Šūnas membrānas funkcija ir tā, ka tā ir papildu līdzeklis šūnu membrānas aizsardzībai. Membrānu sauc par "būra cietokšņa sienu". Tomēr tas ir taisnība tikai tādā ziņā, ka tas aizsargā un aizsargā tā saturu.
Gan membrāna, gan katras šūnas iekšējais satursparasti sastāv no tiem pašiem atomiem. Tie ir ogleklis, ūdeņradis, skābeklis un slāpeklis. Šie atomi atrodas periodiskās tabulas sākumā. Membrāna ir molekulārais siets, ļoti smalks (tā biezums ir 10 tūkstoš reižu mazāks par matu biezumu). Tās poras atgādina garas šauras ejas, kas izgatavotas viduslaiku pilsētas cietokšņa sienā. To platums un augstums ir 10 reizes mazāks par garumu. Turklāt caurumi šajā sietā ir ļoti reti. Dažās šūnās poras aizņem tikai vienu miljono daļu no visas membrānas platības.
Šūnu bioloģija ir interesanta arī no viedokļakodoli. Tas ir lielākais organoīds, kas pirmais piesaistīja zinātnieku uzmanību. 1981. gadā šūnas kodolu atklāja skotu zinātnieks Roberts Brauns. Šis organoīds ir sava veida kibernētiska sistēma, kurā informācija tiek uzglabāta, apstrādāta un pēc tam pārnesta uz citoplazmu, kuras tilpums ir ļoti liels. Kodols ir ļoti svarīgs iedzimtības procesā, kurā tam ir galvenā loma. Turklāt tas veic reģenerācijas funkciju, tas ir, tas spēj atjaunot visa šūnu ķermeņa integritāti. Šis organoīds regulē visas svarīgākās šūnas funkcijas. Kas attiecas uz kodola formu, visbiežāk tā ir sfēriska, kā arī olveida. Hromatīns ir vissvarīgākā šī organoīda sastāvdaļa. Šī ir viela, kas labi iekrāsojas ar īpašām kodolkrāsām.
Divkārša membrāna atdala kodolu no citoplazmas.Šī membrāna ir saistīta ar Golgi kompleksu un ar endoplazmas retikulumu. Uz kodola membrānas ir poras, caur kurām dažas vielas viegli iziet, bet citas ir grūtāk izdarīt. Tādējādi tā caurlaidība ir selektīva.
Kodolu sula ir kodola iekšējais saturs.Tas aizpilda telpu starp tās struktūrām. Obligāti kodolā ir kodoli (viens vai vairāki). Tajos veidojas ribosomas. Starp nukleolu lielumu un šūnas aktivitāti pastāv tieša saistība: jo lielāki ir nukleoli, jo aktīvāk notiek olbaltumvielu biosintēze; un, gluži pretēji, šūnās ar ierobežotu sintēzi to vai nu nav, vai arī to ir maz.
Kodols satur hromosomas.Tie ir īpaši pavedienu veidojumi. Cilvēka šūnas kodolā papildus dzimumorgāniem ir 46 hromosomas. Tajos ir informācija par organisma iedzimtām tieksmēm, kas tiek nodota pēcnācējiem.
Šūnām parasti ir viens kodols, bet ir arī daudzkodolu šūnas (muskuļos, aknās utt.). Ja kodoli tiek noņemti, atlikušās šūnas daļas kļūs dzīvotspējīgas.
Citoplazma ir bezkrāsainagļotāda pusšķidra masa. Tas satur apmēram 75-85% ūdens, apmēram 10-12% aminoskābes un olbaltumvielas, 4-6% ogļhidrātus, 2 līdz 3% lipīdus un taukus, kā arī 1% neorganiskas un dažas citas vielas.
Šūnas saturs citoplazmāspēj pārvietoties. Pateicoties tam, organoīdi ir izvietoti optimāli, un bioķīmiskās reakcijas norit labāk, kā arī vielmaiņas produktu izdalīšanās process. Citoplazmas slānī tiek uzrādīti dažādi veidojumi: virspusēji izaugumi, flagellas, cilijas. Citoplazmu caurstrāvo retikulārā sistēma (vakuolāra), kas sastāv no saplacinātiem maisiņiem, pūslīšiem, kanāliņiem, savstarpēji sazinoties. Tie ir saistīti ar plazmas ārējo membrānu.
Šis organoīds tika nosaukts tā dēļ, ka tasatrodas citoplazmas centrālajā daļā (no grieķu valodas vārds "endons" tiek tulkots kā "iekšpusē"). EPS ir ļoti sazarota dažādu formu un izmēru pūslīšu, kanāliņu, kanāliņu sistēma. No šūnas citoplazmas tos atdala membrānas.
Ir divu veidu EPS.Pirmais ir granulēts, kas sastāv no cisternām un kanāliņiem, kuru virsma ir punktota ar granulām (graudiem). Otrais EPS veids ir agranulārs, tas ir, gluds. Granulas ir ribosomas. Interesanti, ka dzīvnieku embriju šūnās galvenokārt tiek novērots granulēts EPS, savukārt pieaugušo formā tas parasti ir agranulārs. Kā jūs zināt, ribosomas ir olbaltumvielu sintēzes vieta citoplazmā. Pamatojoties uz to, var pieņemt, ka granulēts EPS pārsvarā notiek šūnās, kur notiek aktīva olbaltumvielu sintēze. Tiek uzskatīts, ka agranulārais tīkls galvenokārt tiek pārstāvēts tajās šūnās, kur notiek aktīva lipīdu, tas ir, tauku un dažādu taukiem līdzīgu vielu, sintēze.
Abi EPS veidi ne tikai ņempiedalīšanās organisko vielu sintēzē. Šeit šīs vielas uzkrājas un tiek transportētas arī uz nepieciešamajām vietām. EPS arī regulē vielmaiņu, kas notiek starp vidi un šūnu.
Tie ir šūnu nemembrānas organoīdi.Tie sastāv no olbaltumvielām un ribonukleīnskābes. Šīs šūnas daļas joprojām nav pilnībā izprotamas no iekšējās struktūras viedokļa. Elektronu mikroskopā ribosomas parādās kā sēņu formas vai noapaļotas granulas. Katru no tiem rieva iedala mazās un lielās daļās (apakšvienībās). Vairākas ribosomas bieži savieno īpašas RNS (ribonukleīnskābes) virkne, ko sauc par i-RNS (informatīvā). Pateicoties šiem organoīdiem, olbaltumvielu molekulas tiek sintezētas no aminoskābēm.
Kanāliņu un dobumu lūmenos iekļūst EPSbiosintēzes produkti. Šeit viņi ir koncentrēti īpašā aparatūrā, ko sauc par Golgi kompleksu (augšējā attēlā tas ir apzīmēts kā golgi komplekss). Šis aparāts atrodas netālu no kodola. Viņš piedalās biosintētisko produktu pārnešanā, kas tiek nogādāti uz šūnas virsmas. Arī Golgi komplekss ir iesaistīts to izņemšanā no šūnas, lizosomu veidošanā utt.
Šo organoīdu atklāja Kamilio Golgi,Itāļu citologs (dzīves gadi - 1844-1926). Par godu viņam 1898. gadā viņš tika nosaukts par Golgi aparātu (kompleksu). Ribosomās radītie proteīni nonāk šajā organoīdā. Kad tie ir vajadzīgi kādam citam organoīdam, daļa Golgi aparāta tiek atdalīta. Tādējādi olbaltumvielas tiek nogādātas vēlamajā vietā.
Runājot par to, kā šūnas izskatās un kasorganellas ir to daļa, ir jāpiemin lizosomas. Viņiem ir ovāla forma, un tos ieskauj viena slāņa membrāna. Lizosomas satur fermentu kopumu, kas iznīcina olbaltumvielas, lipīdus, ogļhidrātus. Ja lizosomu membrāna ir bojāta, fermenti noārda un iznīcina saturu šūnas iekšienē. Rezultātā viņa nomirst.
Tas atrodas šūnās, kas spēj sadalīties.Šūnu centrs sastāv no diviem centrioliem (stieņa formas ķermeņi). Atrodoties Golgi kompleksa un kodola tuvumā, tas piedalās dalīšanās vārpstas veidošanā, šūnu dalīšanās procesā.
Enerģijas organellu vidū ir mitohondriji(attēlā iepriekš) un hloroplastus. Mitohondriji ir sava veida enerģijas stacijas katrā šūnā. Tieši tajos enerģija tiek iegūta no barības vielām. Mitohondriji ir mainīgas formas, bet visbiežāk tās ir granulas vai pavedieni. To skaits un lielums nav nemainīgs. Tas ir atkarīgs no tā, kāda ir konkrētās šūnas funkcionālā aktivitāte.
Ja ņemam vērā elektronu mikrogrāfu,jūs varat redzēt, ka mitohondrijiem ir divas membrānas: iekšējā un ārējā. Iekšējais veido izaugumus (cristae), kas pārklāti ar fermentiem. Sakarā ar cristae klātbūtni palielinās kopējā mitohondriju virsma. Tas ir svarīgi, lai fermentu darbība turpinātu aktīvi darboties.
Mitohondrijos zinātnieki ir atraduši specifiskas ribosomas un DNS. Tas ļauj šiem organoīdiem šūnu dalīšanās laikā patstāvīgi vairoties.
Kas attiecas uz hloroplastiem, tas ir formas disks.vai bumba ar dubultu apvalku (iekšējo un ārējo). Šī organoīda iekšpusē ir arī ribosomas, DNS un grana - īpaši membrānas veidojumi, kas saistīti gan ar iekšējo membrānu, gan savā starpā. Hlorofils ir precīzi atrodams granulu membrānās. Pateicoties tam, saules gaismas enerģija tiek pārveidota par ķīmisko enerģiju adenozīna trifosfātu (ATP). Hloroplastos to izmanto ogļhidrātu (veidojas no ūdens un oglekļa dioksīda) sintēzei.
Piekrītu, nepieciešama iepriekš minētā informācijazināt ne tikai veikt bioloģijas pārbaudi. Šūna ir būvmateriāls, no kura izgatavots mūsu ķermenis. Un visa dzīvā daba ir sarežģīta šūnu kolekcija. Kā redzat, tajos izceļas daudzas sastāvdaļas. No pirmā acu uzmetiena var šķist, ka šūnas struktūras izpēte nav viegls uzdevums. Tomēr, ja paskatās, šī tēma nav tik grūta. Jums tas jāzina, lai labi pārzinātu tādu zinātni kā bioloģija. Šūnas sastāvs ir viena no tās pamattēmām.
