Клетканың бөліну кезеңіндегі физиологиялық және биохимиялық өзгерістер

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны:

І.
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... 3
ІІ. Негізгі бөлім
2.1. Клетканың бөліну кезеңіндегі физиологиялық және биохимиялық
өзгерістер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... 5
2.2. Клетканың созылып өсу
кезеңі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... . 6
2.3. Клеткалардың жіктелуі (дифференциалдану) кезеңі ... ... . 7
2.4. Клетканың қартаюы және
өлімі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... .. 10
2.5. Жабық тұқымды өсімдіктердің онтогенезіндегі ерекшеліктер 12
ІІІ.
Түйіні ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... .. 20
IV. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ...
22

І. Кіріспе
Онтогенез дегеніміз өсімдіктің зиготадан бастап табиғи жолмен қурап
өлгенге дейінгі аралықтағы дербес дамуы. Онтогенез үш кезеңнен тұрады:
ұрыққа дейінгі (проэмбриональды), ұрықтық (эмбриональды), ұрықтан кейінгі
(постэмбриональды). Тұқымды өсімдіктерде онтогенез әдетте тұқым-ның өсе
бастаған кезінен бастап, өсімдік толық өліп қурағанға дейінгі аралықта
байқалады.
Онтогенездің ұзақтығы өсімдіктердің әртүрлі систематикалық топтарында
бірдей болмайды: бактерияларда ол оншақты минутқа, ал баобабалар мен
секвойяларда мыңдаған жылдарға созылады.
Онтогенезде вегетативті органдардың өсуі мен дән байлауының ара
қатынасы әртүрлі болуы мүмкін. Бүткіл өмірінде бірақ рет дән байлайтын
монокарпты өсімдіктер мен бірге бірнеше рет дән байлайтын — поликарпты
өсімдіктер де болады. Монокарпты өсімдіктерге бір жылдық, өмірінің екінші
жылында ғана гүлдейтін екі жылдық шөптесін өсімдіктер (сәбіз, қызылша) және
тіптен вегетативтік органдары бірнеше жыл өсіп, үлкен мөлшерге жеткеннен
соң барып гүлдейтін көп жылдық өсімдіктер жатады (агавалар мен бамбуктер).
Монокарпты өсімдіктер гүлдеп болған соң өледі. Поликарпты өсімдіктерге жыл
сайын гүлдеп дән байлайтын, көп жылдық өсімдіктер жатады. Өсімдіктердің бұл
тобының вегетативтік органдары жыл сайын өсіп отырады.
Онтогенездің барысында өсімдіктер жүйелі түрде белгілі бір фазалардан
өтеді. Өсімдіктердің әртүрлі топтарында бұл фазалар әртүрлі болуы мүмкін,
сол топқа ғана тән болуы мүмкін. Мысалы, бір жылдық қос жарнақтыларда
мынадай фазаларды белгілейді: дәннің өсуі, өскіннің пайда болуы, нағыз
жапырақтың алғашқы жұбының түзілуі, өркеннің пайда болуы, бітеу гүлдің
(бутон) түзілуі, гүлдеуі, дән байлауы, ал бір жылдық астық тұқымдастарында
-тұқымның өсуі, өскіннің пайда болуы, түптенуі, түтіктің түзілуі, бас
байлауы, гүлдеуі, дәннің толысуы және дәннің пісуі. Жыныссыз көбейгенде
онтогенез аналық организмнің бөлінуінен немесе маманданған клетканың пайда
болуынан немесе клеткалардың тобының түзілуінен (мысалы, өнім бүршіктері)
басталады. Олардан жаңа организмнің бастамасы (зачаток) пайда болады.
Себілетін өсімдіктер үшін, онтогенезде олардың жекелеген органдарының
пайда болуының заңдылықтары мен қалыптасуының мезгілін білудің маңызы
үлкен. Ф.М.Куперман мен оның ғылыми қызметкерлері өсімдіктердің жекелеген
органдарының пайда болуы мен қалыптасуының жүйелілігін және қарқындылығын,
басқаша айтқанда оргоногенездің кезеңдерін фундамен-талдық тұрғыдан жан-
жақты зерттеп, оларды бақылаудың тәсілдерін жолға қойған. Осы тәсілді
пайдалана отырып, агроном астықтың түсімінің қалыптасуы туралы мәліметтер
алады және оргоногенездің қарқындылығын жеделдетуге немесе тежеуге қажетті
шешім қабылдауға мүмкіндік алады.

ІІ. Негізгі бөлім

2.1. Клетканың бөліну кезеңіндегі физиологиялық және
биохомиялық өзгерістер
Клетканың бөлінуге дайындалуы мен (интерфаза) бөлінгенге дейінгі
(митоз) мерзім митоздық цикл деп аталады.
Митоздың алғашқы сатысы профаза — клетканың қайта құрылу кезеңі болып
есептеледі. Бұл кезеңде клетканың бөлінгенге дейінгі құрылымы бұзылып,
ядроның сулануы көбейіп, көлемі үлғаяды, хромосомалар жинақталап ядрошық
ыдырай бастайды.
Цитоплазмадағы органоидтар ядродан қашықтап клетканың жиектеріне жылжиды
да, ядроның айналасыңдағы цитоплазма біркелкі қоймалжың күйге ауысады.
Ядроның көлемі қабықшасы жарыл-ғанға дейін үлғайып, жарылғасын күрт
кішірейеді.
Ядро қабықшасы ыдырағаннан кейін клеткада ұршыкща (веретено) пайда
болады. Оның құрамында 90% белок, 6% РНҚ және липидтер мен полисахарвдтер
кездеседі. Ұршықшаның құрылыстық бөліктері полюс аралық - 10% және көптеген
хромосомалық деп аталатын екі топ, маида түтікшелерден құралған.
Митоздың келесі прометафаза кезеңінде хромосомалар алдымен клетканың
полюстеріне, содан соң ұршықша орталығына қарай жылжиды да, онда
метафазалық табақшаға айналады. Метафазалық кезеңде, онша қарқыңды
болмаса да, РНҚ және белоктар синтезделеді.
Анафазалық сатыда кинетохора бөлініп, онда екі жаңа хроматид
жекеленеді. Содаң соң хромосомалардың кинетохора полюстеріне қарай жылжуы
басталады.
Хромосомалардың полюстерге жинақталуы аяқталысымен митоздың соңғы
сатысы басталады. Полюстегі ұршықшалар орындарын ауыстырып, ядрошықтар және
ядролар пайда болып, клетканың алғашқы қабығы — фрагмопласт қалыптасады.
Биохимиялық ерекшеліктеріне байланысты митоздық цикл төрт кезеңге
бөлінеді: митоздың өзі - М, синтезге дейінгі кезең – G1 синтездік кезең –S,
және синтезден кейінгі кезең - G2.
G1кезеңі сыртқы орта жағдай әсерлеріне өте сезімтал келеді. Дәл осы кезеңде
ДНҚ синтезіне қажетті ферменттер, кофакторлар, нуклеоитдтер құралады.
Сонымен қатар клетканың жалпы белоктарын және РНҚ-ның бөлшектері пайда
болады.
Синтездік (S) кезеңде ДНҚ, соңдай ақ ядроның ерекше белоктары
қалыптасады.
G2 кезеңінде РНҚ-ның және клетканың жалпы белоктарының cинтезі одан
әрі жалғасып, тубулин синтезі жеделдейді. Митоз кезінде белоктардың және
РНҚ-ның пайда болуы метафаза аяқталғанша жалғаса береді. Митоз циклінің
G1 және G2 кезеңдерінің қалыпты
жүзеге асуы үшін РНҚ-ның, белоктардың синтезі және тыныс алу
карқыңдылығы ауксин гормонының әсерімен реттеліп отырады.
Клетканың бөлінуі оның мүшелерінің қалыптасуы мен қатар жүреді.

2.2. Клетканың созылып өсу кезеңі

Бөлінген клеткалардың ұлғайып өсуі цитоплазмалық құрылымдардың
түзілуіне және азотты қосындылар мен басқа да қоректік заттардың
жіктілігіне байланысты. Бөліну тоқтағаннан кейін клеткалардың созылып
өсу кезеңі басталады. Өсудің бұл түрі тек өсімдік клеткаларына ғана
тән және жапырақ алақандары, сабақ тамыр жүйесінің ұлғайып өмуінің
негізі болып есептеледі. Клетка көлемінің ұлғаюы оның орталық ірі
вакуолінің қалыптасуына да байланысты. Сонымен қатар вакуоль сөлінің
қоюлығы (концентрациясы) клеткаға судың сіңуі үшін қажетті жағдай болып
есептеледі.
Жоғары сатыдағы өсімдіктер клеткаларының созылып өсуі индолил сірке
қышқылының (ИСҚ - ауксин) әсерімен жеделденеді. Клетка қабығына Н+
иондарының цитоплазмадан тасымалдануына ауксинің әсері қажет.
Ауксиннің созылып өсуге тигізетін әсері РНҚ, белок, полисахаридтердің
синтезі жеделденуі арқылы да жүзеге асады. Клетканың өсуіне Гольджи
аспабының қызметі де ықпал жасайды. Себебі, полисахаридтердің құрылымдық
бөліктері, осы түзіндіде пайда болады. Клетканың көлденең немесе ұзарып
өсуі целлюлоза талшықтарының орналасу реттеріне де байланысты.
Созылып өсу кезеңі аяқталғанда клетка қабығына лигнин, фенол тектес
басытқылар мен абсциз қышқылы (АБҚ) жиналып, пероксвдаза және ИСҚ-оксидаза
ферменттерінің ырықтығы күшеюінен ауксиннің мөлшері азаяды. Клетканың
қайталама қабығының қалыптаса бастауы да созылып өсуді тежейді.
Клетканың созылып өсуінің барлық кезендерінде генетикалық
аппараттың ақпары ауксиннің қабылдағыштарымен (рецепторлар)
әрекеттесуі нәтижесінде, күрделі ферменттік комплекстердің құралу,
Гольджи аспабының мембраналарының клетка плазмалеммасына ену,
целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиндердің және құрылыстық бе-
локтардың синтезделу, целлюлоза талшықтарының кристалдану
процестері жүзеге асады.

2.3. Клеткалардың жіктелу (дифференциалдану) кезеңі

Көп клеткалы организмдердегі клеткалардың атқаратын қызметгерінің
бағытгалуына байланысты жекеленген топтарға бөлінуін олардың жіктелуі,
немесе диффенциалдануы деп аталады. Клетка қызметтерінің бағытталуы олардың
биохимиялық және қүрылым-дық ерекшеліктеріне тығыз байланысты.
Кейбір клеткалар өте ерте, үштық меристеманың өзіңде ақ ерек-шелене
береді. Нағыз меристемалық клеткалардың басым көпшілігі бөлінуін
тоқтатпайды және бір-бірінен айырмашылықтары болмай-ды. Дегенмен олардың
келешектегі қызметтік бағыттары осы өсу аймағының өзінде ақ қалыптаса
бастайды.
Клеткалардың морфологиялық белгілеріне қарап ерекшеленуін құрылыстык;
жіктелу деп атайды. Егер, клеткалар бір-бірінен белок-ферменттердің
қалыптасу, қор күйіндегі және басқа қосындыларды синтездеу, жалпы айтқанда
биохимиялық процестердің түрлілігіне байланысты ерекшеленсе, оны
биохимиялық жіктелу деп атауға болады. Физиологиялық жіктелуге тамыр мен
өркен арасыңдағы, вегетативтік даму мен гүл шоғырлары пайда болу
кезеңдерінің арасындағы айыр-машылықтарды жатқызады.
Көп клеткалы өсімдіктердегі әртүрлі ұлпалардың және органдардың құрамындагы
клеткалар бір-бірімен тығыз байланысты. Осы байланыстардағы кез келген
өзгерістер жіктелу процестеріне әсерін тигізеді. Бөлінуін тоқтатқан жеке
клетканы бөліп алып өсірген жағдайда алдымен калаус пайда болып, қайтадан
бөліне бастайды.
Жоғары сатыдағы өсімдіктердің ұлпалары меристемалық, қорғаныш
(жамылғы), механикалық, өткізгіш, бөліп шығарушы (секрециялаушы),
паренхималық деген түрлерге бөлінеді.
Жамылғы ұлпалар өсімдіктің ішкі ұлпаларын сыртқы ортаның қолайсыз
әсерлерінен қорғау қызметін атқарады. Эпидермис және тамырдың эпиблема
ұлпаларын бастапқы жамылғы деп атайды.
Жапырақтың эпидермисі қорғаныш, газ алмастыру, транспирациялау
қызметтерін атқарады. Көп жағдайда оның бет жағында түрліше қызмет атқаруға
бейімделген түкшелер, балауыз тәріздес кутин қабаттары пайда болады. Осы
кутинді қабатты кутикула деп атайды. Ол ұлпаға микроорганизмдердің енуіне
қосымша кедергілік қызметін атқарады. Ағаш тектес өсімдіктерде жамылғы -
қорғаныш қызметін атқаратын қатты қабық пайда болады. Негізгі ұлпалар
атқаратын қызметтеріне байланысты ассимиляциялық, сіңіргіш, қор заттарын
жинаушы, су жинаушы (жасаңшөптерде), ауа ұстағыш (аэренхима) деген түрлерге
бөлінеді.
Механикалық ұлпалар тіректік, ұлпалардың беріктігін арттыру,
жел, жаңбыр әсерлеріне төтеп беру қызметін атқарады, органдар-
дағы клеткалар мен ұлпаларды, орган бөліктерін біріктіреді. Клетка
қабығының қалыңдап қатаюы, сүректенуі механикалық ұлпалар-
дың анатомиялық ерекшеліктерінің бірі болып есептеледі. Механи-
калық ұлпалар колленхима, склеренхима және склереидтер деген үш
топқа бөлінеді.
Өткізгіш ұлпалар өсімдік денесінде суды, минералдық, органикалық
заттарды тасымалдау және органдарды тұтас жүйеге біріктіру қызметін
атқарады. Өсімдіктерде олар түтікті талшықты шоқтарға жинақталады.
Секреттік ұлпалар сыртқа және ішке бөліп шығарушылар (секрециялаушы)
болып бөлінеді. Біріншілеріне шірнеліктер, безді тал-шықтар, екіншілеріне
идиобластар, сүтжол жүйелері жатады.
Клеткалардың жіктелуі аяқталысымен, олардың өзіне тән қызметтері
жеделдене бастайды. Зат алмасу процестерінде тотығу реакциялары басымырақ
болады. Клетканың тіршілік әрекеттеріне қажетті ферменттердің, басқа да
белоктардың синтезделуі жеделдейді. Клетканың жіктелуі біткен соң
лигниндену процесі де аяқталады.
Клеткалардың сапалық өзгешеліктері гендердің ерекше ырықтылығына
негізделген. Өсімдіктегі кез келген клетка оның геномында тұтас организмнің
дамуы туралы ақпарат (информация) болатындықтан, бүтін органның немесе
организмнің бастамасы бола алады.
Бірақ, организм құрылымындағы клетка генетикалық ақпаратты толық жүзеге
асыра алмайды. Генетикалық бағдарламаны бейнелеуі фитогормондардың,
метаболиттердің және физикалық, химиялық жағ-дайлардың өзара
үйлесімділігіне тығыз байланысты.

2.4. Клетканың картаюы және өлімі

Жіктелген клеткалардың өмірі олардың қартайып өлуімен аяқталады.
Қартайған клеткаларда синтездік процестер бәсеңдеп, гидролиздік (ыдырау)
процестер үдейе түседі. РНҚ және белоктардың мөлшері азайып, гидролаза,
пероксидаза ферменттерінің ырықтығы артып, мембраналық липидтердің
тотығуы жеделдейді. Органо-идтарда және цитоплазмада липидтік тамшылар
көбейеді. Қартаюдың соңғы кезіндер-хлорофилл мен хлоропластар, ядрошық
бүзыла-ды, митохондриялар ісініп, кристалар азаяды. Тонопласт ыдырап,
вакуольдегі заттар цитоплазмаға шыққасын қартаю қайтымсыз бола-ды да
клетка өле бастайды.
Қартаю процесінің клеткалық және молекулалық тетігін (механизмін)
үқтыратын болжаулар екі топқа бөлінеді.
1. Генетикалық аспаптың, мембраналық және басқа қүрылымдар-
да зақымдануы, клеткада улы заттардың көбеюі.
2. Қартаюдың генетикалық бағдарламасының іске қосылуы.

Қартаюдың себебін өсімдіктің жалпы физиологиялық күйіне бай-
ланысты түсінуге болады. Кез келген мүше клеткаларында кейбір
фитогормондардың және қоректік заттардың енуінің төмендеуі қартаю
процесін жылдамдатады. Жекеленіп алынған жапырақ ұлпаларына ауксин және
гиббереллин енгізіп әсер етілсе белок синтезі ырықтанып, хлоропластың
құрылысы бұрынғы қалпына келеді. Бұл жағдайда сарғая бастаған жапырақтың
өзі қайтадан жасылданып, фотосинтездік қабілеттілігі орнына келеді.
Фитогормондар клетка тіршілігіне қажетті РНҚ мен белоктардың синтезін
жеделдетін болса, этилен және абсциз қышқылы, керісінше, қартаю процесін
жылдамтады. Бұл гормондардың мөлшері қартайған клеткаларда көбейеді.
Клетка цитоплазмасы реакциясының қышқылдануы оның қар-тайғандығының
негізгі белгілерінің бірі болып есептеледі. Бұл жағдай белоктардың
физико-химиялық күйіне қолайсыз әсер етіп, қышқыл гидролазалардың
ырықтығын арттырады. Н+ иондарының ци-топлазмадан қоршаған ортаға және
орталық вакуольге бөлінуі клет-каның ішкі құрылысын бұзылудан сақтайды.
Н+-помпаның әлсіреуі немесе тоқтауы мембраналардың өткізгіштік
қасиеттерінің бұзылып, клетканың заттарды сіңіріп, ұстап тұру
қабілетін жоюы, оның өлгендігінің белгісі болып есептеледі.

2.5. Жабық тұқымды өсімдіктердің онтогенезіндегі ерекшеліктер.
Эмбриоңдық кезең. Жабық тұқымды өсімдіктердің зиготасы тозаң түтігінің
шәуеті (аталық гаметофит) мен ұрық қабының жыныс клеткасының (аналық
гаметофит) қосылуынан пайда болады. Ұрық қабында тозаң түтігінің екінші
шәуеті орталық клетканың қайталама ядросымен мен қосылып, косарынан
ұрықтану жүзеге асады.
1 – тозаңдану, 2 – ұрық қабы, 3 – ұрықтану, 4 – жас ұрық, 5 – ұрықтың
тұқымы, 6 - өскін, 7 – гүл, 8 – жас аналық, 9 – 4 мегоспоралы тұқым
бастамасы, 10 – бір ғана мегоспора қалды, 11 – 13 – ұрық қаптың дамуы,
14 – жетілген аналық, 15 – ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.