1.1 ეუკარიოტული და პროკარიოტული უჯრედების სტრუქტურული კომპონენტები Flashcards
ეუკარიოტული vs პროკარიოტული უჯრედები
მეტი შედარებაა სანახავი
- ერთ და მრევალუჯრედიანი მცენარეების, ცხოველებისა და სოკოების უჯრედები სამი ძირითადი ნაწილისაგან შედგება:
უჯრედის კედელი,
ციტოპლაზმა და
ბირთვი.
ბირთვი გარსით არის დაფარული და ციტოპლაზმაშია მოთავსებული.
ციტოპლაზმა შეიცავს ორგანოიდებს. ყოველი სახის ორგანოიდს გარკვეული აგებულება აქვს და მხოლოდ მისთვის დამახასიათებელ ფუნქციებს ასრულებს.
უჯრედი ასევე შეიცავს სამარაგო ნივთიერებებსაც - ჩანართებს.
ასეთი აგებულების უჯრედებს, ეუკარიოტული ბერძნულად „ეუ“– მთლიანად „კარიონ“ – ბირთვი ანუ ბირთვიანი უჯრედები ეწოდება.
- ბუნებაში არსებობს ისეთი უჯრედებიც რომელთაც არ გააჩნია გარსით შემოსაზღვრული ბირთვი და არც ისეთი ორგანოიდები როგორიცაა ენდოპლაზმური ბადე, გოლჯის აპარატი, ლიზოსომები, მიტოქონდრიები, ცენტრიოლები, ასეთ უჯრედებს პროკარიოტული (ლათ „პრო“ – ადრე) ანუ ბირთვამდელი უჯრედები ეწოდება. პროკარიოტებია ბაქტერიები და ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეები.
პლაზმური მემბრანის მნიშვნელობა
უჯრედის მემბრანა, პლაზმური მემბრანა, იგივე პლაზმალემა ან ციტოლემა
შერჩევითი განვლადობის უნარის მქონე ბარიერი.
არეგულირებს უჯრედსა და უჯრედშორის მატრიქსს შორის ნივთიერებათა ცვლას
განაპირობებს უჯრედშიგა გარემოს მუდმივობას.
პლაზმური მემბრანა გარს აკრავს ციტოპლაზმას და გამიჯნავს შიგაუჯრედულ კომპონენტებს გარეგანი გარემოსგან.
არ ატარებს შედარებით დიდი ზომის მოლეკულებს.
დიდ როლს ასრულებს უჯრედის ფორმის მიღებაში,
დიდ როლს ასრულებს სხვა უჯრედებთან შეკავშირებითა და დაჯგუფებით ქსოვილის წარმოქმნაში.
მემბრანის გავლით ნივთიერებათა ტრანსპორტი შეიძლება იყოს პასიური-არ საჭიროებდეს ენერგიას, ან აქტიური-მათი ტრანსპორტირებისთვის უჯრედისაგან მოითხოვდეს ენერგიას.
უჯრედის კედელი (აგებულება და მნიშვნელობა)
უჯრედის კედელი არის მცენარეების, აგრეთვე ბაქტერიების, ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეებისა და სოკოების უჯრედების ზედაპირზე მოთავსებული მკვრივი გარსი.
უჯრედის კედელი განსაკუთრებით მნიშვნელოვან როლს ასრულებს: ის წარმოადგენს გარეგან ჩონჩხედს, დამცავ გარსს, უზრუნველყოფს მცენარეული უჯრედების ტურგორს; კედლის გავლით უჯრედში შედის წყალი, მარილები, ბევრი ორგანული ნივთიერების მოლეკულები.
ცხოველთა ზედაპირული უჯრედების გარეთა შრე მცენარეთა უჯრედის კედლისაგან განსხვავებით, ძალზე თხელი და ელასტიურია. ის არ ჩანს სინათლის მიკროსკოპში და სხვადასხვა პოლისაქარიდისა და ცილისგან შედგება. ცხოველთა უჯრედების ზედაპირულ შრეს გლიკოლიქსს უწოდებენ.
გლიკოლიქსი, უპირველეს ყოვლისა, გარემოსთან და ყველა მის გარემომცველ ნივთიერებასთან ცხოველთა უშუალო კავშირის ფუნქციას ასრულებს. ცხოველთა უჯრედის კედელი, რომელსაც უმნიშვნელო სისქე (1 მკმ-ზე ნაკლები) აქვს, არ ასრულებს საყრდენ როლს, როგორც ეს მცენარის უჯრედის კედლისათვის არის დამახასიათებელი. გლიკოლიქსის, ისევე როგორც მცენარეთა უჯრედის კედლის, წარმოქმნა თვით უჯრედების ცხოველქმედების შედეგად ხდება.
ბირთვის შემადგენლობა:
ბირთვის გარსი,
ქრომოსომები, ბირთვაკი, მათი
პლაზმური მემბრანის აგებულება
ბილიპიდური სტრუქტურა:
ლიპიდები პლაზმური მემბრანის ფორმირების პროცესში უმთავრეს როლს ასრულებენ.
პლაზმური მემბრანა ძირითადად შედგება წვრილი, ამფიპატიკური ფოსფოლიპიდების ორი შრისაგან.
ფოსფოლიპიდი შედგება:
ჰიდროფილური (ნივთიერება, რომელიც წყალში
კარგად იხსნება) „თავისა“ და
ჰიდროფობური. (ნივთიერება, რომელიც წყალში არ იხსნება) „კუდისაგან“.
ფოსფოლიპიდები სითხეში მოთავსებისას ორ შრეს ქმნიან: ჰიდროფობური „კუდები“ შიგნით ექცევა, ჰიდროფილური „თავები“ კი-გარეთ. საბოლოოდ, მიიღება უწყვეტი, სფერული ლიპიდების შრე, რომლებიც ცუდად ატარებენ იონებს და სხვა პოლარულ მოლეკულებს.
ფოსფოლიპიდების ასეთი მოწესრიგებული წყობა ხელს უშლის მაღალმოლეკულურ ნაერთებს უჯრედში შეღწევაში, მაგრამ,
ჩვეულებრივ ატარებს ჰიდროფობურ მოლეკულებს.
პლაზმური მემბრანის უნარი აკონტროლოს მასში ნივთიერებების მოძრაობა ხორციელდება ტრანსმემბრანული ცილების კომპლექსების მეშვეობით, როგორებიცაა მაგ. ფორები.
მცენარეული და ცხოველური უჯრედების შედარება?
შეავსე
დიფუზია
დიფუზია — მატერიის ან ენერგიის გადასვლა მაღალი კონცენტრაციის არიდან დაბალი კონცენტრაციის არეში. დიფუზიის შედეგია უშუალო კონტაქტში მყოფი აირების ან სითხეების (ძალიან ნელა, ასევე _ მყარი სხეულების) ერთმანეთში შერევა; სითბოს ან ელექტრული მუხტის გავრცელება სხეულის ერთი ბოლოდან მეორეში.
დიფუზიის მიზეზი მოლეკულების უწყვეტ ქაოსურ მოძრაობაში მდგომარეობს. რაც მეტია ამ მოძრაობის სიჩქარე, მით უფრო სწრაფად ხორციელდება დიფუზია. შესაბამისად, უფრო მჩატე მოლეკულების დიფუზია უფრო სწრაფად ხორციელდება, ვიდრე მძიმე მოლეკულების. მოლეკულების დიფუზია გაზებში უფრო სწრაფია, ვიდრე დიფუზია სითხეებში, ეს უკანასკნელი კი ბევრად უფრო სწრაფია, ვიდრე დიფუზია მყარ სხეულებში.
ოსმოსი, აგებულება და მნიშვნელობა
ოსმოსი – მოვლენა, რომელიც მდგომარეობს ნაწილობრივგამტარი მემბრანით (ანუ მემბრანით, რომელიც ატარებს სითხის მოლეკულებს და არ ატარებს მასში გახსნილი ნივთიერების მოლეკულებს) გაყოფილი სხვადასხვა კონცენტრაციის ხსნარებს შორის სითხის მოძრაობაში.
სითხე ნაკლებად კონცენტრირებული (ჰიპოტონიური) ხსნარიდან მეტად კონცენტრირებულ (ჰიპერტონიულ) ხსნარში გადადის. ასე გრძელდება მანამ, სანამ ორივე ხსნარის კონცენტრაცია ერთმანეთს გაუტოლდება. (?????)
ერთი და იმავე კონცენტრაციის ხსნარებს იზოტონური ხსნარები ეწოდება.
ოსმოსის შედეგად წარმოიქმნება ოსმოსური წნევა.
ოსმოსს დიდი მნიშვნელობა აქვს ცოცხალ ორგანიზმებში, რადგან წყალს შეიცავს როგორც უჯრედის შიგთავსი, ისე — მისი გარემომცველი გარემო.
ეგზო და ენდოციტოზი (ფაგოციტოზი, პინოციტოზი). აგებულება და მნიშვნელობა
ენდოციტოზის დროს პლაზმური მემბრანის გავლით დიდი ზომის მოლეკულა ან პათოგენი შედის უჯრედში. ამ დროს მემბრანა ჩაიზნიქება და შემოეკვრება ნაწილაკს. მემბრანისგან წარმოქმნილი ,,ტომსიკი” იჭიმება და ციტოზოლში გადაადგილდება დანიშნულების ადგილის მიმართულებით. არსებობს ენდოციტოზის ორი ფორმა:
ფაგოციტოზი ანუ უჯრედული კვება - უხსნადი ნივთიერება შედის უჯრედში. პლაზმური მემბრანა შთანთქავს მყარ ნაერთს ან ნაწილაკს და წარმოქმნის ფაგოციტურ ვეზიკულას.
პინოციტოზი ანუ უჯრედული ,,დალევა” - პლაზმური მემბრანა იზნიქება და ქმნის არხს, რომელშიც თხევადი ნივთიერება გადაადგილდება. ამ დროს ყალიბდება პინოციტური ვეზიკულა.
ენდოპლაზმური ბადე, აგებულება და მნიშვნელობა
ენდოპლაზმური ბადე — ნებისმიერი ეუკარიოტული უჯრედის შემადგენელი ორგანოიდი. მისი დანახვა მხოლოდ ელექტრული მიკროსკოპითაა შესაძლებელი. იგი ერთმანეთთან დაკავშირებული მემბრანით შემოსაზღვრული მილაკებისა და ღრუების სისტემაა.
არჩევენ ენდოპლაზმური ბადის ორ სახეს: გლუვსა და მარცვლოვანს. მარცვლოვანი ენდოპლაზმური ბადის მემბრანებზე რიბოსომები არიან განლაგებულნი, რაც მათ ხორკლიან შეხედულებას აძლევს. მარცვლოვანი ენდოპლაზმური ბადის ძირითადი ფუნქციაა ცილების სინთეზი. გლუვი ენდოპლაზმური ბადის ზედაპირი გლუვია და იგი მონაწილეობს ნახშირწყლებისა და ცხიმების წარმოქმნაში.
გლუვი ენდოპლაზმური ბადის მემბრანებში ჩაშენებული ფერმენტები ასინთეზებენ სხვადასხვა ფოსფოლიპიდს, ცხიმოვან მჟავებს, სტეროიდებს, მონაწილეობენ ნახშირწყლების გარდაქმნაში.
ღვიძლის გლუვი ენდოპლაზმური ბადე შეიცავს დეტოკსიკაციურ ფერმენტებს, რომლებიც აუვნებლებენ როგორც უჯრედში ქიმიური გარდაქმნის დროს წარმოქმნილ ტოქსიკურ ნივთიერებებს, ასევე მედიკამენტებსა და სხვადასხვა ეგზოტოქსინებს.
ენდოპლაზმური ბადის ფერმენტები ტოქსიკურ ნივთიერებებს ჰიდროფილურ ფერმენტებად გარდაქმნიან. ისინი წყალში აბსოლუტურად ხსნადი ხდებიან და თირკმელებით ავდილად გამოიდევნებიან.
გლუვი ენდოპლაზმური ბადე გადამწყვეთ როლს თამაშობს კალციუმის უჯრედშიდა ნორმალური კონცენტრაციის შენარჩუნებაში. ეს მეტად მნიშვნელოვანია უჯრედის ნორმალური ფუნქციონირებისათვის, რადგან კალციუმი გავლენას ახდენს ფერმენტების აქტივობაზე, კუნთის შეკუმშვაზე, ანტიგენების მოქმედებაზე და სხვა პროცესებზე. გლუვი ენდოპლაზმური ბადე კალციუმის ძირითადი ძირითადი საცავია. “ზედმეტი” კალციუმი გლუვ ენდოპლაზმურ ბადეში იხსნება, დეპონირდება. კალციუმი ამ დეპოდან მუდმივად ციტ დიფუზიით ციტოზოლში გადადის. მისი უკან გადატვირთვა კონცენტრაციული გრადიენტის საწინააღმდეგო მიმართულებით ჩაშენებული Ca++-ატფ-აზით ხდება. ეს ფერმენტი გლუვი ენდოპლაზმური ბადის მთელი მემბრანული ცილების 90%-ს შეადგენს.
ხორკლიანი ენდოპლაზმური ბადე რიბოსომებითაა დაფარული, თუმცა, ისინი ძლიერ, სტაბილურ კავშირს არ წარმოქმნიან. რიბოსომა ბადეს მხოლოდ მაშინ უერთდება, როდესაც ის სეკრეციისთვის ან სხვადასხვა ორგანოიდების მემბრანებში ჩასანერგად განკუთვნილი ცილის სინთეზს აწარმოებს. ასე რომ, ხორკლიანი ენდოპლაზმური ბადის ძირითადი ფუნქცია ცილის სინთეზია.
რიბოსომა, აგებულება და მნიშვნელობა
რიბოსომა — მომრგვალო ფორმის ორგანოიდი, მისი დიამეტრი 15-20 ნმ-ია. რიბოსომები ბირთვაკში წარმოიქმნებიან, შედგებიან რნმ–სა და ცილისაგან. რიბოსომებს უდიდესი როლი აქვთ ცილის სინთეზში. სწორედ მათში მიმდინარეობს ცილის მოლეკულების აწყობა.
რიბოსომა ორი არაერთგვაროვანი ნაწილისგან შედგება — დიდი და მცირე. უჯრედში რამდენიმე ათასი რიბოსომაა. ისინი განლაგებულია როგორც მარცვლოვან ენდოპლაზმურ ბადეზე, ასევე თავისუფლად — ციტოპლაზმაში. რიბოსომებს არ გააჩნია მემბრანა.
მიტოქონდრია, აგებულება და მნიშვნელობა
მიტოქონდრია (მიტოს „ძაფი“, ქონდრიონ „მარცვალი“) — წაგრძელებული ფორმის წარმონაქმნები. ფორმა და ზომა განსხვავებულია. ისინი შეიძლება ჩხირისებრი და ოვალური ფორმის იყოს. მათი რაოდენობა დამოკიდებულია უჯრედის ფუნქციურ აქტივობაზე. სუნთქვის პროცესი მიტოქონდრიებში მიმდინარეობს. მიტოქონდრიის გარსი ორი მემბრანისგან შედგება. სივრცე შიგნითა მემბრანის შიგნით ამოვსებულია თხევადი ნივთიერებით — მატრიქსით. შიგნითა მემბრანასა და მატრიქსში მოთავსებულია ფერმენტები, რომლებიც ორგანულ ნივთიერებებს წვავენ. იგი შემოსაზღვრულია ორმაგი მემბრანით. მის შიგნით მოთავსებულია რიბოსომები, დნმ-ს რამდენიმე მოლეკულა და რნმ. შიგა მემბრანაში ჩაშენებულია ფერმენტები, რომლის მეშვეობითაც ხდება ორგანიზმისთვის აუცილებელი ენერგიის წარმოქმნა.
ქლოროპლასტი, აგებულება და მნიშვნელობა
ქლოროპლასტები (ბერძ. chloros — მწვანე, plastos — გამოძერწილი) — მწვანე დისკოები, რომლებიც მხოლოდ მცენარის უჯრედებში მდებარეობენ. ისინი მცენარეს ანიჭებენ მწვანე ფერს და მათში მიმდინარეობს ფოტოსინთეზი. ქლოროპლასტი შეიცავს ქლოროფილს. ის ციტოპლაზმისგან ორი მემბრანითაა გამოყოფილი. მისი გარეთა მემბრანა გლუვია, შიგნითა კი — დანაოჭებული და გრანებს წარმოქმნის, ამიტომ ეს ორგანოიდი თავისი ორი მემბრანით ჰგავს მიტოქონდრიას[1].
გოლჯის აპარატი, აგებულება და მნიშვნელობა
(გოლჯის კომპლექსი)
უჯრედის ორგანოიდი, მემბრანული სტრუქტურა, რომელშიც წარმოიქმნება რთული ნაერთებით სავსე ბუშტუკები.
გოლჯის კომპლექსის აგებულება ცხოველურ და მცენარეულ უჯრედებში მსგავსია. იგი გლუვი მემბრანებისგან აგებული გაბრტყელებული ცისტერნების რთული სისტემაა. გოლჯის კომპლექსში წარმოქმნილ ბუშტუკებში ცილების, ცხიმებისა და ნახშირწყლებისაგან წარმოქმნილი ნივთიერებები გროვდება და გამოიყოფა უჯრედის გარეთ ან გამოიყენება უჯრედში.
გოლჯის კომპლექსში ასევე ფორმირდება ლიზოსომები (ბერძნ. „ლიზეო“ — ვხსნი, „სომა“ — სხეული). გოლჯის აპარატის ცისტერნებში ლიზოსომა ივსება ფერმენტებით და მონაწილეობს უჯრედშიდა მონელების პროცესში.
ლიზოსომა, აგებულება და მნიშვნელობა
ლიზოსომა (ბერძ. lysis — გახსნა, დაშლა ხოლო soma — სხეული) — უჯრედის ორგანოიდი, რომელიც მონაწილეობს უჯრედშიდა მონელების და უჯრედული კომპონენტების განახლების პროცესში. ლიზოსომა გოლჯის კომპლექსის ცისტერნებში ივსება სხვადასხვა ფერმენტებით. ამ ფერმენტებს მჟავე ჰიდროლაზებს უწოდებენ, რადგან ლიზოსომური ფერმენტები მხოლოდ მჟავე გარემოში მოქმედებს (pH 4.5 - 5.0). ლიზოსომები ერთ-ერთი ყველაზე მცირე ზომის ორგანოიდებია, მათი დიამეტრი 1 მკმ-ია.
