Күҙәнәк

Википедия — ирекле энциклопедия мәғлүмәте
Унда күсергә: төп йүнәлештәр, эҙләү
Прокариот күҙәнәк һүрәте

Организмдарҙың күбеһе күҙәнәк тип аталған мономер берәмектәрҙән тора (вирустар ғына күҙәнәктән тормай). Күҙәнәктең үҙ метаболизмы (матдәләр алмашыныуы) бар, тағы үҫеү һәм үрсеү һәләтенә эйә. Бөтә тере организмдар ике төргә бүленәләр: бер күҙәнәклеләр һәм күп күҙәнәклеләр. Бер күҙәнәклеләргә һәм иң ябай организмдар бактериялар инә, күп күҙәнәклеләргә — бәшмәктәр, үҫемлектәр һәм хайуандар.

Күҙәнәктәрҙең төҙөлөшөн һәм йәшәүен цитология тигән фән өйрәнә.

Күҙәнәктең төҙөлөшө[үҙгәртергә]

Прокариот һәм эукариот күҙәнәк

Ике төркөм күҙәнәктәр бар: прокариоттар һәм эукариоттар. Прокариот күҙәнәктәрҙә ядро мембранаһы булмағанлыҡтан ДНК күҙәнәк эсендә ирекле йөрөй, шуға уларҙы ядроһыҙҙар тип атайҙар. Эукариоттар (ядролылар) — ядролары мембрана-тышса менән уратып алынған күҙәнәктәр. Ядрола уларҙың хромосомалары урынлаша. Прокариот күҙәнәктәргә архейҙар һәм бактерияларҙың күбеһе ҡарай. Эукариоттарға күп куҙәнәклеләр ҡарай. Покариот күҙәнәктәр (ядроһыҙҙар) — төҙөлөшө буйынса ябайыраҡ һәм алдараҡ (боронораҡ) барлыҡҡа килгән, ә эукариоттарҙың төҙөлөшө ҡатмарлыраҡ, һәм улар һуңыраҡ барлыҡҡа килгән. Ике төр күҙәнәктәрҙә лә цитоплазма, органеллалар, ДНК, РНК-ның төрҙәре һәм мебрана-тышса менән күҙәнәктәр солғап алынған.

Прокариот күҙәнәк[үҙгәртергә]

Прокариоттар — күҙәнәгендә ядро мембранаһы булмаған, ДНК-һы күҙәнәк эсендә ирекле булған организм, уларҙы ҡайһы берҙә ядроһыҙҙар тип атайҙар. Прокариот күҙәнәктәргә архейҙар һәм бактерияларҙың күбеһе ҡарай.

Эукариот күҙәнәк[үҙгәртергә]

Был хайуан күҙәнәге һүрәте (эукариот күҙәнәк)
(1) — бәләкәй ядро
(2) — ядро
(3) — рибосома
(4) — везикула
(5) — шырыш эндоплазмик ректилиум
(6) — Гольджи аппараты
(7) — цитоһөлдә
(8) — шыма эндоплазмик ректилиум
(9) — митохондрия
(10) — лизосома
(11) — цитоплазма
(12) — пероксисома
(13) — центриоль менән цинтросома

Эукариоттар (ядролылар) — ядролары тышса-мембрана менән уратып алынған күҙәнәктәр, ядрола уларҙың хоромосомалары урынлаша. Эукариоттарға күп куҙәнәклеле организмдар ҡарай.

Күҙәнәк төҙөлөшө (компоненттары)[үҙгәртергә]

Бөтә күҙәнәктәр ҙә прокариот һәм эукариот булыуына ҡарамаҫтан, мембрана тышсаһынан торалар. Мембрана күҙәнәктә булған эске органеллаларҙҙы һәм башҡа кәрәкле берләшмәләрҙе тышлап тора, тағы мембрана күҙәнәктең электрик потенциалын тота (ул хәрәкәт һәм нервы импульстарын барлыҡҡа килтерә). Мембрана эсендә тоҙло цитоплазма күҙәнәктең иң күп урынын алып тора. Бөтә күҙәнәктәргә ДНК, гендарҙағы нәҫеллек материалдар, һәм РНК бар. РНК аҡһымдар, ферменттар яһай торһан ваҡытлыса мәғлүмәт туплай. Күҙәнәктәрҙә тағы икенсе төр биомолекулалар бар.

Мембрана[үҙгәртергә]

Куҙәнәк цитоплазмаһы күҙәнәк мембранаһы менән (тышса) солғап алынған. Мембрана күҙәнәкте тышҡы мөхиттән һаҡлай. Мембрана күбеһенсә ике ҡат липид (гидрофоб майға хас молекулалар) һәм гирдофил фосфор молекулаларынан тора. Шулай итеп, был ҡатлам ике ҡатлы фосфолипид тип атала. Ошо мембранала уранлашҡан аҡһымдар, насос һәм канал кеүек эшмәкәрлек итә, улар ҡайһы бер молекулаларҙы күҙәнәк эсенә индерә, ә ҡайһыларын күҙәнәк эсенән сығара. Мембрананы ярым үткәреүсе тип әйтәләр, сөнки ул ҡайһы бер матдәләрҙе (молекулаларҙы йәки иондарҙы) сикләнгән күләмдә генә үткәрә, ә ҡайһыларын бөтөнләй үткәрмәй. Күҙәнәк тышындағы рецепторҙар, сигнал молекулаларын (гормондар кеүек) аныҡлаусы аҡһымдан тора.

Цитоһөлдә[үҙгәртергә]

Цитоһөлдә тип күҙәнәк цитоплазмаһында булған фибрилляр (еп кеүек) аҡһым структураларҙы атайҙар. Цитоһөлдә күҙәнәктең формаһын һаҡларға ярҙам итә һәм төҙөлөшөн тәртипләштерә; эндоцитоз ваҡытында (тышҡы материалдарҙы йотоу) ярҙам итә; цитокинезда (күҙәнәк бүленеүе) ҡатнаша; күҙәнәк хәрәкәт иткән һәм үҫкән ваҡытта күҙәнәк өлөштәрен урынлаштырыуҙа ҡатнаша. Эукариот цитоһөлдә микрофиломент, аралыҡ филаментынан (промежуточные филоменты) һәм микрокөпшәләрҙән тора; ошоларға оҡшаш күҙәнәктең төҙөлөшөн контролдә тотоусы күп аҡһымдар бар. Прокариот цитоһөлдәне өйрәнеү ныҡ үҫешмәгән, әммә ул цитокинезда, поляризацияла, күҙәнәктең формаһын тотҡарлауҙа ҡатнаша.[1]

Генетик материал[үҙгәртергә]

Күҙәнәктәрҙә ике төр генетик материал бар: дезоксирибонуклиен кислотаһы (ДНК) һәм рибонуклиен кислотаһы (РНК). Организмдарҙың күбеһе оҙайлы ваҡытта генетик материал мәғлүмәтен һаҡлау өсөн ДНК ҡуллана, әммә ҡайһы бер вирустар (мәҫәлән, ретровирустар) РНКны был маҡсатта ҡуллана. Организм тураһында биологик мәғлүмәт ДНК йәки РНК эҙмә-эҙлелендә кодланған. РНК тағы мәғлүмәт тапшырыуҙа ҡулланыла (мәҫәлән, иРНК — информацион РНК), һәм фермент функцияһында ДНКны оҙайлы ваҡҡытта генетик код итеп ҡулланған организмдарҙа (мәҫәлән, рибосом РНКһы). Транспорт РНКһы (тРНК) молекулаһы аҡһым эшләп сығарған ваҡытта (трансляцияла), аминокислоталар өҫтәп торалар.

Прокариот генетик материал, цитоплазманың нуклеотид өлөшөндә ябай түңәрәк ДНК молекулаларына ойошҡан. Эукариотик генетик материал линиялы(линияр) молекула булып ядро эсендә (хромосома тип атала); өҫтәмә генетик материал менән ҡайһы бер органеллалрҙа бар (мәҫәлән, митохондрияла).

Кеше күҙәнәгендә генетик материал, ядрола (ядро геномы формаларында) һәм митохондрияла (митохондриаль геном формаларында) туплана. Кешенең ядро геномы, хромосома тип аталған 23 пар линия формаһындағы ДНКнан тора. Митохондрияль геном, ДНКның ядро геномынан айырмалы рәүештә — түңәрәк формаһында. Митохондриаль ДНК бик бәләкәс булыуына ҡарамаҫтан (ядро хромосомаһы менән сағыштырғанда), митохондрия энергия эшләп сығарыуҙа ҡатнашҡан 13 аҡһым кодын, һәм тРНК кодын һаҡлай.

Сит генетик материал (күбеһенсә ДНК) трансфекция тип аталған процеста, яһалма рәүештә күҙәнәккә индерелә ала. Әгәр сит ДНК күҙәнәк геномына индерелмәһә, был процесс ваҡытлы була ала, әгәр геномға инһә, был процесс стабиль була. Ҡайһы бер вирустар үҙенең генетик материалын күҙәнәк геномына индерә ала.

Органеллалар[үҙгәртергә]

Кеше кәүҙәһендә йөрәк, үпкә, бөйөр кеүек төрлө органдар бар, ошо органдар төрлө функциялар башҡара. Күҙәнәк тә органелла тигән «бәләкәй органдарҙан» тора, органеллалар бер йәки бер нисә йәшәүгә кәрәкле булған функция башҡарырға махсуслашҡан. Эукариот һәм прокариот күҙәнәктәрендә органеллалар бар, тик эукариоттарҙа улар ҡатмарлыраҡ.

Күҙәнәктә бер-нисә төр органеллалар бар. Ҡайһылары (мәҫәлән, ядро һәм Гольджи аппараты) берешәр генә була, шул уҡ ваҡытта икенселәре (мәҫәлән, митохондриялар, лизосомалар, пероксисомалар) күп була алалар (йөҙ мең тирәһе). Цитоплазмала органеллаларҙы уратып алған күҙәнәк-ара шыйыҡса тултыра.

Ядро — эукариоттарҙа ғына[үҙгәртергә]

Күҙәнәк ядроһында организм тураһында булған генетик мәғлүмәт яҙылған ДНК молекулаһы урынлаша. Ядро түңәрәк формаһында һәм цитоплазманан ике ҡатлы ядро мембранаһы менән солғап алынған. Ядро тышы ДНКны зыян килтерә ала тоған молекулаларҙан һаҡлап тора. Ядрола репликация һәм синтез тигән процестар бара. Репликация — ДНК молекулаһын күсереп яҙыу (икеләтеү), транскрипция — РНК молекулаһын синтезлау. Синтезланған РНК молекулаһы ядро эсендә үҙгәрештәр кисергәндән һуң (мәҫәлән, сплайсинг процесы — РНК молекулаһынан кәрәкмәгән өлөштәрҙе юйыу) цитоплазмаға сыға. Цитоплазмала иРНК аҡһым синтезында ҡатнаша. Ядро эсендә бәләкәй ядро бар, ошонда рибосома синтезлана.

Митохондрия һәм хлоропласт[үҙгәртергә]

Митохондрия үҙ-үҙен эшләп сығарыусы органелла булып тора, эукариот күҙәнәктәрҙә улар һаны төрлө була. Эукариот күҙәнәктәрҙә митохондрия энергия эшләп сығарыуҙа мөһим роль уйнай. Митохондрия күҙәнәктәрҙә тупланған туҡлыҡлы матдәләрҙе (күбеһенсә, глюкозаны) кислород ярҙамында тарҡатып АӨФ (йәки аденазинөсфосфоат; урыҫса — АТФ) синтезлай. Митохондрия икегә бүленеп үрсей. Күҙәнәктең һулау процесы ла митохондрияла бара.

Хлоропласт тип аталған органеллаларҙы дөйөм исем менән әйткәндә — пластидтар. Хлоропласт (йәшел пластидтар) күҙәнәктең фотосинтез процесында энергия туплауҙа ҡатнаша. Ул ҡояш энергияһын ҡулланып, углекислый газ һәм һыуҙан күмерһыуҙар синтезлай. Митохондрия һәм хлоропластың, күҙәнәк ядро геномынан айырмалы рәүештә, үҙ гендары бар. Ике органеллала ла, прокариот күҙәнәктәргә хас, түңәрәк плазмидала ДНК бар.

Эндоплазмик ретикулум[үҙгәртергә]

Эндоплазмик ретикулум, махсус мебрана кеҫәләренән, каналдарҙан һәм ҡыуыҡсаларҙан торған органоид. Эдоплазмик риктилиумдың ике төрө бар: ҡытыршы тышлы (тышында күп рибосомалар булғанлыҡтан) һәм шыма тышлы. Беренсеһе аҡһымдар синтезлауҙа, мембрана эшләп сығара, икенсеһе — метоболизмда, липидтар синтезлауҙа һәм кальций туплауҙа ҡатнаша.

Гольджи аппараты[үҙгәртергә]

Гольджи аппараты эукариот күҙәнәктәрҙә генә була. Гольджи аппараты — сит яҡтары киңәйеп киткән мембрана цистерналары ҡатламы. Гольджи аппаратының төп функцияһы булып макромолекулаларҙы (аҡһым, липид) өҫтәмә эшкәртеү, өлгөрөп еткәнсе һаҡлап тороу, сортировкалау тора. Был процесс секрецияла ҡулланған аҡһымдарға иң кәрәклеһе булып тора.

Рибосома[үҙгәртергә]

Рибосома тигән органоид РНК комплексынан һәм аҡһым молекулаларынан тора. Рибосома ядронан килгән РНКны ҡулланып, конвейер линияһына оҡшаш, аминокислоталарҙан аҡһым синтезлай. Рибосома күҙәнәк эсендә ирекле була, йәки мембранаға беркетелгән була (эукариоттарҙа ҡытыршы эндоплазмик ретикулум, прокариоттарҙа күҙәнәк мембранаһына). [2]

Лизосома һәм пероксисома[үҙгәртергә]

Лизосомала аш һеңдереүсе ферменттар (гидролаз кислотаһы) бар. Лизосомалар артыҡ булған йәки туҙған органеллаларҙы, аҙыҡ өлөштәрен, тотолған вирустарҙы йәки бактерияларҙы «ашайҙар». Пероксисомала, күҙәнәкте ағыулы пероксидтарҙан азат итеүсе ферменттар бар. Күҙәнәктә әйтеп кителгән ферменттар айырым мебрана менән уратып алынырға тейеш. Был органелланы «суицид тоҡсай» тип атайҙар, сөнки ул һытылһа, бөтә күҙәнәкте юҡҡа сығара.

Центросома[үҙгәртергә]

Центросома — күҙәнәк цитоһөлдәһе барлыҡа килеүҙә иң кәрәкле органоид. Центросома цитоһөлдәнең иң кәрәкле компонентын — күҙәнәк микрокөпшәләрен яһай. Центросома ике центриолдән тора. Ул (центросома) Гольджи аппаратында һәм эндоплазмик ректилиумдағы матдәләр траспортировкаһы менән идара итә. Күҙәнәк бүленгәндә ошо центриолдәр уларҙы айырыуҙа ҡатнашалар. Хайуандар күҙәнәгендә бер центросома була. Центросома ҡайһы бер бәшмәктәрҙә һәм ылымыҡтарҙа бар.

Вакуоль[үҙгәртергә]

Вакуолдә туҡлыҡлы матдәләр һәм кәрәкмәгән ҡалдыҡтар туплана. Ҡайһы бер вакуоль өҫтәмә һыу һаҡлағыс булып тора. Күбеһенсә уны күҙәнәк эсендәге шыйыҡса тип атайҙар (күҙәнәк һуты). Амёба кеүек күҙәнәктәр вакуолдәге артыҡ һыуҙы ҡыҫып сығара ала. Эукариот күҙәнәктәрҙә вакуоль ҙурыраҡ була.

Күҙәнәк тышы структураһы (төҙөлөшө)[үҙгәртергә]

Капсула[үҙгәртергә]

Бактерияларҙың ҡайһы берҙәрендә күҙәнәк стенаһынан тыш желатинға оҡшаған капсулалар була. Капсулалар, полисахарид (пневмококкта, менингококкта), полипептид (себер язваһы таяҡсаларында) йәки гиалурон кислотаһынан (стрептококктарҙа) эшләнгән була. Капсула ябай буяғыс матдәләргә буялмай, махсус буяуға ғына буяла (аңлатма: күҙәтеү өсөн). Капсула функцияһы булып күп бактерияларҙың вирулентлығын (уҡы: зыянлығын) — аныҡлау тора. Капсула, организмдың лайлалы урындарҙа йәбешеп тороуында роль уйнай.

Ҡамсылар (флагелла)[үҙгәртергә]

Ҡамсылар ярҙамында күҙәнәктәр хәрәкәт итә. Ошо органелла цитоплазмала башланып, күҙәнәк стенкаһы аша сығалар. Улар оҙон епкә оҡшаш аҡһымдар. Ҡамсылар күбеһенсә бактерия күҙәнәктәрендә була, һәм хайуан күҙәнәктәрендә лә була.

Фимбриялар (пили)[үҙгәртергә]

Ҡыҫҡа сәс кеүек булалар, pilin аҡһымынан яһалған. Фимбриялар бактерияларҙың күҙәнәктәргә йәбешенеүенә булышлыҡ итә. Пилиның бер нисә төрө бар, мәҫәлән енси пили.

Функцияһы[үҙгәртергә]

Үҫеү һәм метоболизм[үҙгәртергә]

Күҙәнәк метоболизм арҡаһында үҫә. Метоболизм (матдәләр алмашыныуы) — күҙәнәккә йәшәү өсөн кәрәкле булған процесс. Метоболизм ике стадияға бүленә: катаболизм (ҡатмарлы органик берләшмәләрҙән ябайыраҡ берләшмәләргә тарҡалыу — энергия етештерә) һәм анаболизм (энергия ярҙамында аҡһымдар, сахарозалар, липидтар һәм нуклиен кислоталары синтезлау — энергия ҡулланыла). Организм шәкәрҙәр комплексын ябайыраҡ молекулаға — глюкозаға тарҡата. Ә глюкоза үҙ сиратында тарҡалып энергияһын АӨФҡа (аденозинөсфосфат — күҙәнәк энергия формаһы) тапшыра, ошо энергия тапшырыу процесы ике юл буйынса бара ала.

Беренсе юл, гликолиз, кислородһыҙ бара һәм анаэроб метаболизм тип тә атала. Был ысул менән барған реакцияларҙа водород иондары барлыҡа килә, ә улары үҙ сиратында АӨФ етештерелгәндә ҡулланыла. Прокариот күҙәнәктәрҙә, гликолиз — энергетик АӨФ туплауҙа берҙән-бер ысул булып тора.

Икенсе юл, Кребс циклы (йәки лимон кислотаһы циклы) тип атала. Был процесс митохондрия эсендә бара һәм күҙәнәктең бөтә функцияларын үтәрлек АӨФ эшләп сығара. Был ысул — энергетик уңышлыраҡ.

Үрсеү[үҙгәртергә]

Күҙәнәк бүленеүе тип бер күҙәнәктең ике яңы йәш күҙәнәккә бүленеүен атайҙар. Бүленеү арҡаһында күп күҙәнәклеләр уҫә (туҡыма уҫеү), ә бер күҙәнәклеләр — үрсей (вегетатив үрсеү). Прокариот күҙәнәктәр ике өлөшкә бүленеп һандарын икеләтһә, эукариоттар, ядро бүленеү процесы (митоз) һәм цитокинез (прокариот күҙәнәк бүленеүе) стадиялары аша үтеп, икеләнә.

Аҡһым синтезлау[үҙгәртергә]

Күҙәнәктәр үҙ эшмәкәрлегендә кәрәк булған аҡһымдарҙы синтезлау һәләтенә эйә. Аҡһым синтезлау процесы тип, ДНК һәм РНКла яҙылған мәғлүмәтте ҡулланып, аминокислоталарҙан (төҙөлөш материалдарынан) аҡһым яһау процесын атайҙар. Аҡһым синтезлау процесы ике төп этаптан тора: транскрипция һәм трансляция. Транскрипция ваҡытында ДНК молекулаһында яҙылған мәғлүмәтте уҡыу, һәм ошо мәғлүмәтте иРНК-ға (информацион РНК) яҙыу бара. Трансляция процесында, тРНКла (транспорт РНК) яҙылған мәғлүмәттән аҡһым синтезлана.

Хәрәкәт[үҙгәртергә]

Күҙәнәктәр ҡайһы процестарҙа хәрәкәт итә алалар, мәҫәлән, яра төҙәлгән саҡта, иммунитет реакцияһында һәм рак метастазында. Яраны төҙәлтер өсөн аҡ ҡан күҙәнәктәре зарар күргән ергә йүнәләләр һәм инфекция бактерияларын йоталар. Шул уҡ ваҡытта фибробластар (тоташтырыусы туҡыма күҙәнәге) яраланған уранға йүнәләләр һәм зыян күргән структураларҙы йүнәлтәләр.

Әҙәбиәт[үҙгәртергә]

Миҙгел баҫмалар[үҙгәртергә]

Тышҡы һылтанмалар[үҙгәртергә]

Иҫкәрмәләр[үҙгәртергә]

  1. Michie K, Löwe J (2006). "Dynamic filaments of the bacterial cytoskeleton". Annu Rev Biochem 75: 467–92.
  2. Ménétret JF, Schaletzky J, Clemons WM, et al., CW; Akey (December 2007). "Ribosome binding of a single copy of the SecY complex: implications for protein translocation". Mol. Cell 28 (6): 1083–92.