Клетка тіршіліктің негізі

Клетка тіршіліктің негізі, яғни ол тірі материяның құрылымды функционалдық байланысының универсалды бірлігі болып табылады. Ағылшын ғалымы Роберт Гук 1665 жылы алғаш рет өзі ойлап тапқан микроскоп арқылы тоздың (пробка) жұқа кесіндісінен ұсақ ұяшықтар көрді, сондықтан осы жылды клетканы зерттеудің бастамасы деп қарауға болады. Ол тоз құрылысының бірдей еместігін, оның торшаларға ұқсас өте үсак қуыстардан тұратынын анықтады және сол қуыстарды клеткалар (клетка -латынша cellula - ұя, үйшік тор деген мағынадағы сөз) деп атады. Микроскоптардың жетілдірілуіне сәйкес өсімдіктер мен жануарлар организмдерінің клеткалық құрылысы туралы көптеген жаңа мәліметтер жинақталды. 1839 жылы Чехославакия ғалымы Пуркинье клетка ішіндегі тірі бөлшектерді айқындау үшін цитотазма деген терминді кіргізді. Шамамен сол жылдары немістің екі ғалымы - ботаник М.Шлейден мен зоолог Т.Шванн клетка туралы өздерінің жалпы шолуларын жасады, ол шолулар кейінірек клеткалық теория деп аталды. Клеткалық теория бойынша барлық жануарлар мен өсімдіктердің денесі клеткалардан тұрады, клетка - тіршіліктің негізгі бірлігі. 1855 жылы неміс биологы Рудольф Вирхов бірінші рет жаңа клеткалар тек қана өзіне дейінгі клеткалардың бөлінуі нәтижесінде пайда бола алады деген пікір айтты. Клеткалық теория XIX ғасырдағы ең ірі ғылыми жаңалықтардың бірі болып табылады. Сонымен қатар ол тірі табиғаттың бәріне ортақ және олардың шығу тегі мен эволюциялық дамуының бірлігі туралы түсініктеріміздің негізі болып есептеледі. Клеткалық теория ұғымына тек клетканың құрылымдық бірлігі ғана емес, функциялық бірлігі де кіреді. Клеткада тірі организмдерге тән барлық ерекшеліктер болады. Клеткалық теория жалпы биологиялық мәні бар тұжырымды теориялардың болып есептеледі. Өсімдіктер мен жануарлардың сан алуан клеткалары, бір организмнің әртүрлі органдарының клеткалары өздерінің көлемі, формалары, ішкі құрылыстары жөнінен бірінен-бірі таң қаларлықтай өзгеше болып келеді, бірақ ол клеткалардың бәрінің де бірқатар жалпы ерекшеліктері бір. Клеткаларды зерттеу үшін жарық микроскоптарының көмегімен көруге болатын тұрақты немесе уақытша препараттар пайдаланылады.

Мұндағы клеткалар немесе олардың ұсақ құрылымдары арнаулы түстермен боялады немесе олар боялмаған күйінде зерттеледі. Клеткалардың өте ұсақ құрылымдарын зерттеу үшін электрондық микроскоп пайдаланылады.

Жануарлар, өсімдіктер, саңырауқұлақтар клеткаларының жалпы құрылысы негізінен бірдей.

Клетка құрылысының жинақы схемасында құрамында хромосомалары бар ядросы және ішінде өзін-өзі ұдайы өндіретін органоидтары - митохондриялары мен хлоропластары (өсімдіктерде) бар цитоплазмасы болатыны көрсетілген.

Олардан басқа, эукариоттар цитоплазмасында әр уақытта тұрақты түрде болатын, бірақ өзін-өзі өндіруге қабілетсіз органоидтарда болады. Оларға Гольджи аппараты, вакоульдар, лизосомалар жатады. Бактериялардың (прокариоттардың) клеткалары басқаша типте құрылған. Оларда қалыптасқан клеткалық ядро болмайды. Ядроның орнына эукариоттар клеткасының ядросына ұқсас - нуклеоидтары болады. Әр клетка плазмалық мембранамен қоршалған. Плазмалық мембрана цитоплазманы қоршап тұрады және клетка ішіндегі зат алмасуының реттелуінде аса маңызды роль атқаратын клетканың функционалды бөлігі болып табылады. Клеткаға түсетін барлық қоректік заттар және клеткадан шығарылатын бүкіл қалдықтар немесе секреция өнімдері осы мембрана арқылы өтеді.

Тыныштықта тұрған клеткалардан екі қабат ядролық мембранамен қоршалған сфералық ядроны ажыратуға болады. Ядро көбінесе клетканың ортасында орналасады. Бірақ кейбір клеткаларда ол еркін орын ауыстыра алады және клетканың кез келген бөлігінде орналасуы мүмкін. Ядро клеткада өте маңызды роль атқарады, ол клетка қызметінің активтілігіне бағыт береді. Бөлінуі басталмаған клетканың ядросы микроскоппен қарағанда біркелкі сияқты көрінеді. Ондай ядродан қабықшаны, бір немесе бірнеше ірірек денешіктерді яғни - ядрошықтарды, кейде тағы да бір ұсақ гранулаларды байқауға болады. Бірақ бөлінуге кіріспеген кейбір ядролардан едәуір үлкен құрылымдар - хромосомаларды да табуға болады. Хромосомалар - құрамында түқым қуалау бірліктері немесе гендері бар таяқша тәріздес денешіктер. Клеткалардың белінулері аралығында хромосомалар ұзын, өте нәзік хроматин жіпшелеріне айналады. Оларды тек электронды микроскоппен ғана көруге болады. Ядрошықтардың ішінде рибосомалар түзіледі. Клетканың бөлінуге дайындалуы кезінде ядрошықтар жойылады да кейіннен қайта пайда болады.

Хромосомалардың құрамындағы ДНҚ арқылы ядро клетканың дамуы мен оның тіршілік әрекеттерін басқаруда маңызды қызмет атқарады.

Ядрода тек белгілі бір клетканың белгілері мен қасиеттерінің немесе ол клетканың ішінде жүретін тіршілік процестерінің (мысалы, белоктың синтезделуі) ғана емес, сол сияқты организмнің барлық белгілері туралы да тұқым қуалау ақпараты сақталады. Ақпарат - хромосомалардың құрамына кіретін оның ең маңызды бөлігі - ДНҚ молекулаларында жазылған. Клетка тыныштық күйде түрғанда (яғни, клеткалардың екі бөлінулері аралығындағы кезеңде) хроматиндер ядрода шашырап жатады. Клетканың бөлінуге дайындалу процесінде хроматин жинақталып тығыздалады, сөйтіп, хромосомалар түзіледі, содан соң пайда болған хромосомалар бөлінген екі жаңа клеткаға бірдей тарайды.

Митоз

Бөлінуге кіріскен кез келген клетка бірқатар өзгерістерге ұшырайды, сол өзгерістерден клеткалық циклді құрайды. Клеткалық цикл төрт кезеңнен тұрады: синтезге дейінгі (G₁), ДНҚ синтезі (S), синтезден кейінгі (G₂) және митоз (М).

Көпшілік организмдер үшін клеткалық циклдің ұзақтығы 10-нан 50 сағатқа дейін болады. Митоздың дәл өзі клеткалық циклдің 1/7 - 1/10 бөлігінен аспайтын уақытта өтеді. Мысалы: сүтқоректілерде М- 1,0-1,5 сағатқа, G₁ - 8-12 сағатқа, G₂ - 2,0-5 сағатқа, S - 6-10 сағатқа созылады.

Көп клеткалы организмдердің бәрінде де митоздық бөліну жүреді. Митоз ядроның өзінің бөлінуі - кариокинезден және цитоплазманың бөлінуі -цитокинезден тұрады. Клетка бөлінулерінің арасындағы кезең интерфаза деп аталады. Интерфаза мен митоз клеткалық циклді құрайды. Митоз барысында клетка бірқатар өзгерістерге ұшырайды, ол өзгерістер бірнеше фазаларға бөлінеді: профаза, метафаза, анафаза және телофаза.

Клетка бөлінбей тұрған кезде, яғни интерфазада, метаболитгік процестер интенсивті түрде жүріп жатады. Соның негізінде клетканың өсуі мен оның келесі бөлінуіне қажетті әр түрлі заттар синтезделеді.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: