Клеткаішілік биохимиялық реакциялар

Жоспар
Кіріспе

1 Клетка орталығы
2 Клеткааралық қосылыстар
3 Клетканың тіршілік ету жолы
4 Клетканың химиялық құрамы
5 Клетканың құрылымдық компоненттері және оның қызметтері

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Клетка орталығы екі центриольден (диплосома) және центросферадан түзіледі. Бұл органелла өз атын цитоплазманың терең бөліктерінде ядроның жанында немесе Гольджи аппаратының бетінде орналасуына байланысты алған. Екі центриоль – диплосома бір-біріне бұрыштап орналасады. Клетка орталығының негізгі қызметі – микротүтікшелерді құрау.

Әрбір центриольдің қабырғалары ұзындығы шамамен 0,5 мкм, ал диаметрі шамамен 0,25 мкм болатын микротүтікшелердің тоғыз микротүтікше кешенінен құралған цилиндр болып келеді. Әрбір кешен үш микротүтікшеден құралып, триплет деп аталады. Триплеттер бір-бірінен 500 бұрыштықта орналасып, үш микротүтікшелерден құралады. Олар, әрқайсысының диаметрі 20 нм толық А және толық емес В мен С. А түтікшесінен екі тұтқа кетеді, оның біреуі көршілес триплеттің С түтікшесіне қарай, ал екіншісі цилиндрдің орталығына қарап жатады. Цилиндр орталығында ішкі тұтқалар жұлдыз немесе дөңгелек спицалар пішіндерін түзеді.

Центриольдер өзара перпендикуляр – орналасады. Біреуі өз ұшымен екіншісінің бүйір бетіне сүйене орналасады.
Біріншісі – баласы, ал екіншісі анасы деп аталады. Бала центриоль аналық центриольдің бөлінуінен пайда болады. Аналық центриоль шар тәріздес сателлиталардан құрылып әрбір триплеттің сыртқы бетімен тығыз затпен байланысқан электронды тығыз белдікпен қоршалған. Аналық центриольдің орта бөлігі гало деп аталатын фибриллярды құрылым кешенімен қоршалады. Микротүтікшелер триплеттері аналық центриольдің түбінде электронды тығыз жиынтықтар – тамыршалармен байланысады.

Сателиттер ұшына және гало ауданына цитоплазма арқылы тубулиндер тасымалданып, осы арада микротүтікшелер жасақталады. Жасалған микротүтікшелер цитоплазманың әр бөлігіне, цитоқаңқа құрылымында өз орындарына орналасу үшін, тарайды. Центриольдер мен сателиттер айналасындағы гиалоплазма аумағын центросфера деп атайды.

Центриольдер клетка циклінде екі еселенетін өздерін реттеуші құрылым. Екі еселену кезінде центриольдер екі жаққа алшақтайды, аналық центриольдің базальді ұшына перпендикуляр тоғыз жеке микротүтікшелер құрылған ұсақ процентриоль пайда болады. Тоғыз жеке-жеке микротүтікшелердің әрқайсысына тубулиннен тағы екі микротүтікше қосылады. Центриольдер базальді денешіктер, кірпікшелер мен талшықтар түзуге және митоз ұршығын түзуге қатысады.

Клеткаішілік биохимиялық реакциялар

Клеткаішілік синтездерді жасуша ядросы басқарады. Хромосоманың белсенді бөлімдерінде РНҚ молекулалары синтезделінеді. Олар саңылаулар кешендеріне тасымалданып, цитоплазмаға шығарылады. Рибосомаларда аминқышқылдарынан ақуыздар жинақталады. Ол ақуыздарды қажеттіліктеріне сәйкес үш топқа бөлуге болады. Бірінші топ – құрылымдық ақуыздар, оларды клетка өз органелларын түзуіне қолданды, екінші топ – клетканың сыртына бөлінетін секреттер, үшінші топ катализаторлар ретінде барлық клеткаішілік биохимиялық реакцияларды қамтамасыз ететін – ферменттер. Ферменттердің жартысы цитоплазмада қалады. Олардың кейбіреулері гиалоплазмада қызмет етсе, енді біреулері органеллаларға енеді. Ферменттердің жартысы ядроға бағытталып онда ДНҚ мен генетикалық ақпаратты тануды және РНҚның матрицалық синтезін реттейді. Сондай-ақ, ядроға хромосомалардың құрылысына қатысатын ақуыздар қайтып келеді.
Эндоплазмалық тордың мембраналарында синтезделінетін заттар тасымалдау көпіршіктеріне жинақталып, Гольджи кешеніне жеткізіледі. Онда олар модификацияланады. Гольджи кешенінде заттардың сегрегациясы жүреді, содан кейін заттар клеткада пайдалануларына байланысты таратылады.

Клеткааралық қосылыстар

Клеткалар бір-бірімен жанасқан кезде олардың плазмалеммалары өзара байланысқа түседі. Бұл байланыстар кезінде клеткааралық косылыстар түзіледі. Клеткааралық қосылыстар эмбриональды даму барысында көпжасушалы ағзалардың және ұлпалардың түзілуі кезінде пайда болады.

Клеткааралық қосылыстар қарапайым және күрделі деп бөлінеді. Қарапайым қосылыстар кезінде көршілес клеткалардың плазмалеммасы тіс тәрізді өсінділер береді. Бір клетканың осындай тісшесі екінші клетканың тісшелерінің арасына барып қадалады (тісшелі қосылыс) немесе өзара байланысқан интердигитациялар, яғни, саусақты қосылыстар түзеді. Көршілес клеткалардың аралығында әрдайым 15-20 нм клетка аралық кеңістік болады.

Күрделі қосылыстар өз ретінде адгезиялы, тұйықтағыш және өткізгіш деп бөлінеді. Адгезиялы қосылыстарға десмосома, жартылай десмосома және тіркестік белдігі (таспа тәрізді десмосома) жатады. Десмосома көршілес плазмалеммаларға қатысты, өзара 25 нм-дей клеткааралық кеңістікпен бөлініп, гликопротеин тәрізді жұқа фибрилді затпен толтырылған екі электронды тығыз бөлшектерден тұрады. Десмосома пластинкаларының цитоплазмаға қараған беттеріне, шаш шпилькаларына ұқсас кератин тонофиламенттері жабысады. Сондай-ақ, клеткааралық кеңістік арқылы екі пластинканы байланыстыратын клетка аралық талшықтар өтеді.

Жартылай десмосома – тонофиламенттері бар бір пластинкадан тұрады, клетканы базальді мембранаға қосады. Тіркестік белдігі немесе таспа тәрізді десмосома – клетканың апикальды бөлімінің жанынан клетканың барлық бетін жауып тұратын “таспа”. Талшықты затпен толтырылған клеткааралық кеңістіктің ені шамамен 15-20 нм. “Таспаның” цитоплазмалық беті тығыздалған және актинді филаменттердің жиырғыш шоғымен бекітілген.

Тығыз қосылыстар немесе бекіту зоналары клетканың апикальды беті арқылы ені 0,5-0,6 мкм белдік тәрізді өтеді. Тығыз қосылыстар кезінде көршілес клеткалардың плазмалеммаларының арасында клеткааралық кеңістік пен гликокаликс мүлдем болмайды. Екі мембрананың ақуыз молекулалары өзара байланыстар жасайды, сондықтан тығыз қосылыстар арқылы молекулалар өте алмайды. Бір жасушаның плазмалеммасында эллипс пішінді ақуыз бөлшектерімен жасалған мембрананың ішкі моноқабатында орналасқан айдаршалар торы болады.

Өткізгіш қосылыстарға нексус немесе саңылаулы байланыс және синапс жатады. Олар арқылы бір клеткадан екіншісіне суда ерігіш кіші молекулалар өтеді. Осындай байланыстармен адамдар мен жануарлардың көпшілік клеткалары біріккен. Нексус қосылысы кезінде көршілес екі клеткалардың плазмалеммасының арасында ені 2-4 нм кеңістік болады. Екі плазмалемма өзара әрқайсысы 6 ақуыз суббірліктерден құрылған пішіндері 9 нм қуыс гексагональді ақуыз құрылымдары – коннексондар арқылы байланысады.

Клетканың тіршілік ету жолы

Клеткалар басқа клеткалардың екіге бљлінуінен пайда болады. Бљліну үрдісінен кейін пайда болған жас клеткада барлық құрылымдық элементтерінің түзілуіне және қажетті ферменттердің синтезделінулеріне белгілі бір уақыт қажет. Осы уақыт аралығы клетканың пісіп-жетілуі деп аталады.

Жетілген клетканың тіршілік ету уақыттары әр түрлі. Мысалы нейрондар ағзаның љмірі бойы сақталады. Бірақ мұндай клеткалар түрлері аз. Кљпшілік клеткалар белгілі бір уақыт љткеннен кейін љліп, жаңа клеткалармен алмастырылып отырады.

Клеткалар сыртқы ортаның түрлі әсерлерінен (мысалы, ауырсыну, химиялық немесе радиациялық әсерлер) љлулері мүмкін. Мұндай жағдайларда клеткалардың бүлінуі қалыпсыз жүреді де, олардың ырыраулары ағзаға тіріккендіргіш ретінде әсер етеді. Соның салдарынан қабыну үрдістері басталады. Клеткалардың осындай байкаусыз љлімі некроз деп аталады.

Кљптеген клеткалар табиғи генетикалық механизмдердің әсерінен тіршіліктерін жояды. Клеткалардың генетикалық бағдарланған љлімін апоптоз деп атайды. Апаоптоздан љлген клеткалардың айналасында қабыну үрдісі байқалмайды.

Клетканың бљлінуі – барлық тірі ағзалардың кљбеюлері мен жеке дамуы негізінде жатқан биологиялық үрдіс. Клетканың кљбеюі әр уақытта ядроның бљлінуінен басталады. Мұның мынадай үш түрі бар: амитоз, митоз және мейоз.

Амитоз – клетканың қарапайым жолмен тікелей екіге бљлінуі, оны дұрыс бљліну деп те атайды. Амитоз (тура бљліну) кезінде аналық ядро, сол сияқты клетканың қалған органеллалары ешқандай құрылымдық љзгеріске ұшырамай жай ғана екіге бљлінеді. Соның нәтижесінде екі жас клетка пайда болады. Бұл клеткаларға ядро заттарының бљлінуі тең қатынаста емес, сондықтан олардың биологиялық тепе-теңдігі қамтамасыз етілмейді. Амитоз арнайы ұлпалардың клеткаларында (картоптың крахмал түзгіш клеткалары), патологиялық клеткаларда (қатерлі ісік клеткалары) және қарапайымдыларда кездеседі.

Клетканың химиялық құрамы

Барлық ағзалардың клеткаларының химиялық құрамдарынның ұқсастығы олардың шығу тектерінің бір екендігін дәлелдейді. Сонымен қатар, тірі ағзаларда кездесетін барлық химиялық элементтерді тірі емес табиғаттан табуға болады. Бұл – материя бір деген пікірді растайды.

Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесінің барлық элементтерінің 86-сы адам ағзасында тұрақты кездеседі, оның 25-і адамның жалпы тіршілігіне қажетті, 18-і абсолютті қажетті, ал 7-і пайдалы.

Клетканың тіршілігі кезінде жүретін әр түрлі реакцияларға қатысатын заттардың құрамына шамамен барлық белгілі химиялық элементтер кіреді.

Барлық элементтердің ішінен клетка көлемінің 98% түзетіндері: оттегі, көміртегі, сутегі және азот (1-кесте). Қалған элементтер макроэлементтер мен микроэлементтер деп екі топқа бөлінеді. Макроэлементтерге пайыздың ондық және жүздік бөлшектермен берілген 8 элемент жатады, олардың ортақ мөлшері шамамен 1,9%. Микроэлементтердің клеткадағы үлесі өте аз болғанымен, олар тіршілік үшін өте маңызды роль атқарады. Микроэлементтерге мырыш, мыс, йод, фтор, марганец, селен және т.б. жатады (1-кесте).

1-кесте

Клетканың құрамына кіретін химиялық элементтер, %

Клетка массасының 98% түзетіндері

Макроэлементтер

Микроэлементтер

Оттегі – 65-75
Магний – 0,02-0,03
Мырыш – 0,0003
Көміртегі – 15-8
Натрий – 0,02-0,03
Мыс – 0,0002
Сутегі – 8-10
Кальций – 0,04-2,00
Йод – 0,0001
Азот – 1,5-3,0
Темір – 0,01-0,015
Фтор – 0,0001

Калий – 0,15-0,40

Күкірт – 0,15-0,20

Фосфор – 0,20-1,00

Хлор – 0,05-0,10

Осы аталған барлық элементтер тірі ағзалардың органикалық және бейорганикалық қосылыстарының құрамына кіреді. Органикалық және бейорганикалық қосылыстар тірі материяны құрайды. Тірі ағзалардың клеткалары негізінен органикалық заттардан түзілген.

Клеткалардың құрамына бейорганикалық заттар да енеді. Органикалық заттарға қарағанда бейорганикалық заттар (судан басқасы) клетканың шамалы ғана бөлігін құрайды.

Егер бейорганикалық қосылыстар өлі табиғатта кездесетін болса, органикалық қосылыстар тек қана тірі ағзаларға сипатты. Тірі және өлі табиғаттың бір-бірінен елеулі айырмашылығы, міне, осында.

Бейорганикалық заттар. Клетка тіршілігінде маңызды қызмет атқаратын бейорганикалық заттардың бірі – су. Су – әмбебап еріткіш, барлық зат алмасу үрдістері тек ерітінділерде жүреді. Суда клетканың барлық биохимиялық реакциялары жүреді, судың қатысуымен клетканың жылу регуляциясы қамтамасыз етіледі. Су – фотосинтез үрдісі кезінде оттегі мен сутегінің көзі болып келеді.

Суда ерігіш заттарды (тұздар, негіздер, қышқылдар, ақуыздар, көмірсулар, спирттер және т.б.) гидрофильді заттар, ал суда ерімейтін заттар (майлар және май тәрізділер) гидрофобты заттар деп аталады. Кейбір органикалық заттардың бір ұшы гидрофильді, бір ұшы гидрофобты болып келеді. Мұндай заттарды амфипатикалық заттар деп атайды. Амфипатикалық заттарға биологиялық мембраналарды түзуге қатысатын фосфолипидтер жатады.

Басқа бейорганикалық заттар (тұздар, қышқылдар, негіздер, оң және теріс зарядты иондар) клетканың 1,0-1,5%-ын құрайды. Ағзаларда тұздар ерітінділеріндегі аниондар мен катиондар түрінде және органикалық заттардың құрамында кездеседі. Клетканың қалыпты тіршілік етуіне K+, Na+, Ca2+катиондары және HPO42-, H2 PO4-, HCO3-, Cl- аниондарының маңызы зор.

Органикалық заттар. Клетканың құрамындағы органикалық заттарға ақуыздар, көмірсулар, майлар, нуклеин қышқылдары (ДНҚ және РНҚ) және аденозинтрифосфат (АТФ) кіреді (2-кесте).

2-кесте

Клеткадағы су, органикалық және бейорганикалық заттардың %-дық қатынасы

Заттар

% – ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.