Tuuma ehitus ja funktsioonid

Tavaliselt on eukarüootsel rakul üks tuum, kuid on kahetuumalised (ripsloomad) ja mitmetuumalised rakud (opaliin). Mõned kõrgelt spetsialiseerunud rakud kaotavad oma tuuma teist korda (imetajate erütrotsüüdid, katteseemnetaimede sõelatorud).

Südamiku kuju on sfääriline, ellipsoidne, harvem labajaline, ubakujuline jne. Südamiku läbimõõt on tavaliselt 3 kuni 10 mikronit.

Põhistruktuur:
1 - välimine membraan; 2 - sisemine membraan; 3 - poorid; 4 - tuum; 5 - heterokromatiin; 6 - eukromatiin.

Tuum on tsütoplasmast piiritletud kahe membraaniga (neist igaühel on tüüpiline struktuur). Membraanide vahel on kitsas vahe, mis on täidetud poolvedela ainega. Mõnes kohas membraanid ühinevad üksteisega, moodustades poorid (3), mille kaudu toimub ainete vahetus tuuma ja tsütoplasma vahel. Välimine tuuma (1) membraan tsütoplasma poole jääval küljel on kaetud ribosoomidega, andes sellele kareduse, sisemine (2) membraan on sile. Tuumamembraanid on osa raku membraanisüsteemist: välimise tuumamembraani väljakasvud ühenduvad endoplasmaatilise retikulumi kanalitega, moodustades ühtse sidekanalite süsteemi.

Karioplasma (tuumamahl, nukleoplasma)- tuuma sisemine sisu, milles paiknevad kromatiin ja üks või mitu tuuma. Tuumamahl sisaldab erinevaid valke (sh tuumaensüüme) ja vabu nukleotiide.

Nucleolus(4) on ümmargune tihe keha, mis on sukeldatud tuumamahla. Nukleoolide arv sõltub tuuma funktsionaalsest seisundist ja varieerub vahemikus 1 kuni 7 või rohkem. Nukleoole leidub ainult mittejagunevates tuumades, need kaovad mitoosi käigus. Tuum moodustub teatud kromosoomide osades, mis kannavad teavet rRNA struktuuri kohta. Selliseid piirkondi nimetatakse nukleolaarseteks organisaatoriteks ja need sisaldavad arvukalt rRNA-d kodeerivate geenide koopiaid. Ribosomaalsed subühikud moodustuvad rRNA-st ja tsütoplasmast tulevatest valkudest. Seega on nukleool rRNA ja ribosomaalsete subühikute kogum nende moodustumise erinevates etappides.

Kromatiin- tuuma sisemised nukleoproteiini struktuurid, mis on värvitud teatud värvainetega ja erinevad kuju poolest tuumast. Kromatiin on tükkide, graanulite ja niitide kujul. Kromatiini keemiline koostis: 1) DNA (30–45%), 2) histooni valgud (30–50%), 3) mittehistoonvalgud (4–33%), seega on kromatiin desoksüribonukleoproteiini kompleks (DNP). Sõltuvalt kromatiini funktsionaalsest seisundist on olemas: heterokromatiin(5) ja eukromatiin(6). Eukromatiin on geneetiliselt aktiivne, heterokromatiin on kromatiini geneetiliselt inaktiivsed piirkonnad. Eukromatiin ei ole valgusmikroskoopias eristatav, on nõrgalt määrdunud ja esindab dekondenseeritud (despiraliseeritud, keeramata) kromatiini sektsioone. Valgusmikroskoobi all on heterokromatiin tükkide või graanulite välimus, intensiivselt värvunud ja kujutab endast kondenseerunud (spiraliseeritud, tihendatud) kromatiini piirkondi. Kromatiin on geneetilise materjali olemasolu faasidevahelistes rakkudes. Rakkude jagunemise (mitoos, meioos) käigus muudetakse kromatiin kromosoomideks.

Kerneli funktsioonid: 1) päriliku informatsiooni säilitamine ja selle edasiandmine tütarrakkudele jagunemise käigus, 2) raku aktiivsuse reguleerimine erinevate valkude sünteesi reguleerimise kaudu, 3) ribosomaalsete subühikute tekkekoht.

Yandex.DirectKõik reklaamid

Kromosoomid

Kromosoomid- need on tsütoloogilised pulgakujulised struktuurid, mis esindavad kondenseerunud kromatiini ja ilmuvad rakus mitoosi või meioosi ajal. Kromosoomid ja kromatiin on desoksüribonukleoproteiini kompleksi ruumilise korralduse erinevad vormid, mis vastavad raku elutsükli erinevatele faasidele. Kromosoomide keemiline koostis on sama, mis kromatiinil: 1) DNA (30–45%), 2) histooni valgud (30–50%), 3) mittehistoonvalgud (4–33%).

Kromosoomi aluseks on üks pidev kaheahelaline DNA molekul; Ühe kromosoomi DNA pikkus võib ulatuda mitme sentimeetrini. On selge, et sellise pikkusega molekul ei saa rakus paikneda piklikul kujul, vaid läbib voltimise, omandades teatud ruumilise struktuuri ehk konformatsiooni. Eristada saab järgmisi DNA ja DNP ruumilise voltimise tasemeid: 1) nukleosomaalne (DNA kerimine valgugloobulitele), 2) nukleomeerne, 3) kromomeerne, 4) kromoneeraalne, 5) kromosomaalne.

Kromatiini kromosoomideks muundamise käigus ei moodusta DNP mitte ainult spiraale ja superheeliseid, vaid ka silmuseid ja supersilmuseid. Seetõttu nimetatakse kromosoomide moodustumise protsessi, mis toimub mitoosi profaasis või meioosi 1. faasis, paremini mitte spiraliseerimiseks, vaid kromosoomi kondenseerumiseks.

Kromosoomid: 1 - metatsentriline; 2 - submetatsentriline; 3, 4 - akrotsentriline. Kromosoomi struktuur: 5 - tsentromeer; 6 - sekundaarne kitsendus; 7 - satelliit; 8 - kromatiidid; 9 - telomeerid.

Metafaasikromosoom (mitoosi metafaasi ajal uuritud kromosoomid) koosneb kahest kromatiidist (8). Igal kromosoomil on esmane ahenemine (tsentomeer)(5), mis jagab kromosoomi käteks. Mõnel kromosoomil on sekundaarne kitsendus(6) ja satelliit(7). Satelliit – sekundaarse kitsendusega eraldatud lühikese käe osa. Kromosoome, millel on satelliit, nimetatakse satelliidiks (3). Kromosoomide otsad on nn telomeerid(9). Sõltuvalt tsentromeeri asukohast on: a) metatsentriline(võrdsed õlad) (1), b) submetatsentriline(mõõdukad ebavõrdsed õlad) (2), c) akrotsentriline(järsult ebavõrdsed) kromosoomid (3, 4).

Somaatilised rakud sisaldavad diploidne(topelt - 2n) kromosoomide komplekt, sugurakud - haploidne(üksik - n). Ümarusside diploidset komplekti on 2, äädikakärbeste - 8, šimpansi - 48, vähide - 196. Diploidse komplekti kromosoomid jagunevad paarideks; ühe paari kromosoomidel on sama struktuur, suurus, geenide komplekt ja neid nimetatakse homoloogne.

Karüotüüp- teabe kogum metafaasi kromosoomide arvu, suuruse ja struktuuri kohta. Idiogramm on karüotüübi graafiline kujutis. Erinevate liikide esindajatel on erinevad karüotüübid, kuid sama liigi esindajatel on samad. Autosoomid- kromosoomid, mis on meeste ja naiste kariotüüpide puhul samad. Sugukromosoomid- kromosoomid, mille puhul meessoost karüotüüp erineb naise omast.

Inimese kromosoomide komplekt (2n = 46, n = 23) sisaldab 22 paari autosoome ja 1 paari sugukromosoome. Autosoomid on jagatud rühmadesse ja nummerdatud:

Sugukromosoomid ei kuulu ühtegi rühma ja neil ei ole numbrit. Naise sugukromosoomid on XX ja mehel XY. X-kromosoom on keskmise submetatsentriline, Y-kromosoom on väike akrotsentriline.

D ja G rühmade kromosoomide sekundaarsete kitsenduste piirkonnas on geenide koopiad, mis kannavad teavet rRNA struktuuri kohta, seetõttu nimetatakse rühmade D ja G kromosoome. tuuma moodustav.

Kromosoomide funktsioonid: 1) päriliku teabe talletamine, 2) geneetilise materjali ülekandmine emarakust tütarrakkudesse.

Loeng nr 9.
Prokarüootse raku struktuur. Viirused

Prokarüootide hulka kuuluvad arhebakterid, bakterid ja sinivetikad. Prokarüootid- üherakulised organismid, millel puudub struktuurselt moodustunud tuum, membraani organellid ja mitoos.

I. Tsütoloogia.

II. Raku struktuur:

1. membraan;

3. tsütoplasma:

a) organellid:

1. endoplasmaatiline retikulum;

2.ribosoomid;

3. Golgi kompleks;

4.lüsosoomid;

5.rakukeskus;

6.energia organellid.

b) rakulised kandmised:

1. süsivesikud;

III. Raku funktsioonid:

1. rakkude jagunemine;

2. ainevahetus:

a) plastivahetus;

b) energia metabolism.

3. ärrituvus;

4. orgaaniliste ainete roll raku funktsioonide elluviimisel:

b) süsivesikud;

d) nukleiinhapped:

IV. Uued avastused rakkude vallas.

V. Habarovski tsütoloogid.

VI. Järeldus

Tsütoloogia.

Tsütoloogia (kreeka keeles "cytos" - rakk, "logos" - teadus) on teadus rakkudest. Tsütoloogia uurib rakkude ehitust ja keemilist koostist, rakkude ülesandeid loomade ja taimede organismis, rakkude paljunemist ja arengut, rakkude kohanemist keskkonnatingimustega.

Kaasaegne tsütoloogia on keeruline teadus. Sellel on kõige tihedamad seosed teiste bioloogiateadustega, näiteks botaanika, zooloogia, füsioloogia, orgaanilise maailma evolutsiooni uurimisega, aga ka molekulaarbioloogia, keemia, füüsika ja matemaatikaga.

Tsütoloogia on üks noori bioloogiateadusi, selle vanus on umbes 100 aastat. Mõiste "rakk" on umbes 300 aastat vana.

Uurides rakku kui elusolendite kõige olulisemat üksust, on tsütoloogial paljudes bioloogilistes distsipliinides keskne koht. Organismide rakulise ehituse uurimine algas mikroskoopidega 17. sajandil, 19. sajandil loodi ühtne rakuteooria kogu orgaanilise maailma jaoks (T. Schwann, 1839). Kahekümnendal sajandil soodustasid tsütoloogia kiiret arengut uued meetodid: elektronmikroskoopia, isotoopide indikaatorid, rakkude kultiveerimine jne.

Nimetuse “rakk” pakkus välja inglane R. Hooke juba 1665. aastal, kuid alles 19. sajandil alustati selle süstemaatilise uurimisega. Vaatamata sellele, et rakud võivad olla osa erinevatest organismidest ja elunditest (bakterid, munad, punased verelibled, närvid jne) ning eksisteerida isegi iseseisvate (algloomade) organismidena, on nende ehituses ja funktsioonides leitud palju sarnasusi. Kuigi üksikrakk on kõige lihtsam eluvorm, on selle struktuur üsna keeruline...

Raku struktuur.

Rakud asuvad rakkudevahelises aines, mis tagab nende mehaanilise tugevuse, toitumise ja hingamise. Mis tahes raku peamised osad on tsütoplasma ja tuum.

Rakk on kaetud mitmest molekulikihist koosneva membraaniga, tagades ainete selektiivse läbilaskvuse. Tsütoplasma sisaldab pisikesi struktuure, mida nimetatakse organellideks. Rakuorganellide hulka kuuluvad: endoplasmaatiline retikulum, ribosoomid, mitokondrid, lüsosoomid, Golgi kompleks, rakukeskus.

Membraan.

Kui uurite taime rakku, näiteks sibulajuurt, läbi mikroskoobi, näete, et seda ümbritseb suhteliselt paks membraan. Hiidkalmaari aksonis on selgelt näha hoopis teistsuguse olemusega kest. Kuid mitte ümbris ei vali, milliseid aineid lubada ja milliseid mitte siseneda aksonisse. Raku kest toimib täiendava "maavallina", mis ümbritseb ja kaitseb peamist kindlusmüüri - rakumembraani oma automaatsete väravate, pumpade, spetsiaalsete "vaatlejate", püüniste ja muude hämmastavate seadmetega.

"Membraan on raku kindlussein", kuid ainult selles mõttes, et see ümbritseb ja kaitseb raku sisemist sisu. Taimeraku saab väliskestast eraldada. Bakterite membraan võib hävida. Siis võib tunduda, et need ei ole ümbritsevast lahusest üldse eraldatud – need on vaid sisemiste lisanditega tarretisetükid.

Uued füüsikalised meetodid, eelkõige elektronmikroskoopia, ei võimaldanud mitte ainult kindlalt kindlaks teha membraani olemasolu, vaid uurida ka mõningaid selle detaile.

Raku ja selle membraani sisemine sisu koosneb peamiselt samadest aatomitest. Need aatomid – süsinik, hapnik, vesinik, lämmastik – asuvad perioodilisuse tabeli alguses. Õhukese lõigu elektronfotol on membraanirakud nähtavad kahe tumeda joonena. Nende piltide põhjal saab täpselt mõõta membraani kogupaksust. See võrdub ainult 70-80 A (1A = 10 -8 cm), st. 10 tuhat korda vähem kui inimese juuksekarva paksus.

Seega on rakumembraan väga peen molekulaarsõel. Membraan on aga väga omapärane sõel. Selle poorid meenutavad pigem pikki kitsaid käike keskaegse linna kindlusmüüris. Nende käikude kõrgus ja laius on 10 korda väiksemad nende pikkusest. Lisaks on selles sõelas augud väga harvad – mõne raku poorid hõivavad vaid miljondiku membraani pindalast. See vastab ainult ühele augule tavalise juuksesõela piirkonnas jahu sõelumiseks, s.o. Tavapärasest vaatenurgast ei ole membraan üldse sõel.

Tuum.

Tuum on raku kõige nähtavam ja suurim organell, mis pälvis esmalt teadlaste tähelepanu. Rakutuuma (ladina keeles nucleus, kreeka keeles karion) avastas 1831. aastal Šoti teadlane Robert Brown. Seda võib võrrelda küberneetilise süsteemiga, kus toimub väga väikeses mahus sisalduva tohutu info talletamine, töötlemine ja edastamine tsütoplasmasse. Tuum mängib pärilikkuses suurt rolli. Tuum täidab ka rakukeha terviklikkuse taastamise (regeneratsiooni) funktsiooni ning on raku kõigi elutähtsate funktsioonide regulaator. Tuuma kuju on enamasti sfääriline või munajas. Tuuma kõige olulisem komponent on kromatiin (kreeka keelest kroom - värvus, värvus) - aine, mis on kergesti värvitav tuumavärvidega.

Tuum on tsütoplasmast eraldatud topeltmembraaniga, mis on otseselt seotud endoplasmaatilise retikulumi ja Golgi kompleksiga. Tuumamembraanil leitakse poorid, millest (nagu ka läbi välise tsütoplasmaatilise membraani) läbivad mõned ained kergemini kui teised, s.t. poorid tagavad membraani selektiivse läbilaskvuse.

Tuuma sisemine sisu on tuumamahl, mis täidab ruumi tuuma struktuuride vahel. Tuum sisaldab alati ühte või mitut tuuma. Ribosoomid moodustuvad tuumas. Seetõttu on raku aktiivsuse ja nukleoolide suuruse vahel otsene seos: mida aktiivsemalt toimuvad valkude biosünteesi protsessid, seda suuremad on nukleoolid ja vastupidi, rakkudes, kus valgusüntees on piiratud, on tuumad kas väga väikesed või täiesti puuduv.

Tuum sisaldab keermetaolisi struktuure, mida nimetatakse kromosoomideks. Inimkeha raku tuum (v.a sugukromosoomid) sisaldab 46 kromosoomi. Kromosoomid on keha pärilike kalduvuste kandjad, mis edastatakse vanematelt järglastele.

Enamik rakke sisaldab ühte tuuma, kuid leidub ka mitmetuumalisi rakke (maksas, lihastes jne). Tuuma eemaldamine muudab raku elujõuetuks.

Tsütoplasma.

Tsütoplasma on poolvedel limane värvitu mass, mis sisaldab 75-85% vett, 10-12% valke ja aminohappeid, 4-6% süsivesikuid, 2-3% rasvu ja lipiide, 1% anorgaanilisi ja muid aineid. Raku tsütoplasmaatiline sisu on võimeline liikuma, mis aitab kaasa organellide optimaalsele paigutusele, parematele biokeemilistele reaktsioonidele, ainevahetusproduktide vabanemisele jne. Tsütoplasma kiht moodustab mitmesuguseid moodustisi: ripsmed, lipud, pinnapealsed väljakasvud

Tsütoplasmasse tungib välise plasmamembraaniga ühendatud ja omavahel ühendatud tuubulitest, vesiikulitest ja lamedatest kottidest koosnev kompleksne võrksüsteem. Seda võrgusilmasüsteemi nimetatakse vakuolaarsüsteemiks.

Organoidid.

Tsütoplasma sisaldab mitmeid väikseimaid rakustruktuure – organelle, mis täidavad erinevaid funktsioone. Organellid tagavad raku elutegevuse.

Endoplasmaatiline retikulum.

Selle organelli nimi peegeldab selle asukohta tsütoplasma keskosas (kreeka keeles "endon" - sees). ER on väga hargnenud süsteem, mis koosneb erineva suuruse ja kujuga tuubulitest, torudest, vesiikulitest, tsisternidest, mis on piiritletud raku tsütoplasmast pärit membraanidega.

EPS on kahte tüüpi: granulaarne, mis koosneb torukestest ja tsisternidest, mille pind on teradega (graanulitega) puistatud ja agranulaarne, s.o. sile (ilma teradeta). Endoplasmaatilises retikulumis olevad graanulid pole midagi muud kui ribosoomid. Huvitav on see, et loomade embrüote rakkudes täheldatakse peamiselt granuleeritud EPS-i ja täiskasvanud vormides agranulaarset EPS-i. Teades, et tsütoplasmas olevad ribosoomid toimivad valgusünteesi kohana, võib eeldada, et rakkudes, mis aktiivselt valke sünteesivad, domineerib granuleeritud EPS. Arvatakse, et agranulaarne võrgustik esineb suuremal määral nendes rakkudes, kus toimub lipiidide (rasvade ja rasvataoliste ainete) aktiivne süntees.

Mõlemat tüüpi endoplasmaatiline retikulum mitte ainult ei osale orgaaniliste ainete sünteesis, vaid ka koguneb ja transpordib neid sihtkohta, reguleerib ainevahetust raku ja selle keskkonna vahel.

Ribosoomid.

Ribosoomid on mittemembraansed rakulised organellid, mis koosnevad ribonukleiinhappest ja valgust. Nende sisemine struktuur jääb suures osas saladuseks. Elektronmikroskoobis näevad nad välja nagu ümmargused või seenekujulised graanulid.

Iga ribosoom on soonega jagatud suurteks ja väikesteks osadeks (alaühikuteks). Sageli on mitu ribosoomi ühendatud spetsiaalse ribonukleiinhappe (RNA) ahelaga, mida nimetatakse messenger-RNA-ks (mRNA). Ribosoomid täidavad ainulaadset funktsiooni – sünteesivad aminohapetest valgumolekule.

Golgi kompleks.

Biosünteesi tooted sisenevad ER-i õõnsuste ja tuubulite luumenisse, kus need koonduvad tuuma lähedal asuvasse spetsiaalsesse seadmesse - Golgi kompleksi. Golgi kompleks osaleb biosünteesiproduktide transportimisel rakupinnale ja nende eemaldamisel rakust, lüsosoomide moodustamisest jne.

Golgi kompleksi avastas itaalia tsütoloog Camilio Golgi (1844–1926) ja 1898. aastal nimetati see "Golgi kompleksiks (aparaadiks). Ribosoomides toodetud valgud sisenevad Golgi kompleksi ja kui neid nõuab mõni teine ​​organell, eraldatakse osa Golgi kompleksist ja valk toimetatakse vajalikku kohta.

Lüsosoomid.

Lüsosoomid (kreeka keelest "lyseo" - lahustuvad ja "soma" - keha) on ovaalse kujuga rakuorganellid, mida ümbritseb ühekihiline membraan. Need sisaldavad ensüümide komplekti, mis hävitavad valke, süsivesikuid ja lipiide. Kui lüsosoomi membraan on kahjustatud, hakkavad ensüümid lagunema ja hävitama raku sisemise sisu ning see sureb.

Mobiilsidekeskus.

Rakukeskust võib täheldada jagunemisvõimelistes rakkudes. See koosneb kahest vardakujulisest kehast - tsentrioolidest. Tuuma ja Golgi kompleksi lähedal asuv rakukeskus osaleb raku jagunemise protsessis ja jagunemisspindli moodustamises.

Energia organellid.

Mitokondreid (kreeka keeles "mitos" - niit, "chondrion" - graanul) nimetatakse raku energiajaamadeks. See nimi tuleneb asjaolust, et toitainetes sisalduv energia ekstraheeritakse just mitokondrites. Mitokondrite kuju on erinev, kuid enamasti on neil niitide või graanulite välimus. Ka nende suurus ja arv on muutlikud ning sõltuvad raku funktsionaalsest aktiivsusest.

Elektronmikrograafid näitavad, et mitokondrid koosnevad kahest membraanist: välimisest ja sisemisest. Sisemembraan moodustab eendid, mida nimetatakse cristae'ks, mis on täielikult ensüümidega kaetud. Cristae olemasolu suurendab mitokondrite kogupindala, mis on oluline ensüümide aktiivseks aktiivsuseks.

Mitokondrid sisaldavad oma spetsiifilist DNA-d ja ribosoome. Sellega seoses paljunevad nad raku jagunemise ajal iseseisvalt.

Kloroplastid on ketta või palli kujulised, millel on topeltkest – välimine ja sisemine. Kloroplasti sees on ka DNA, ribosoomid ja spetsiaalsed membraanistruktuurid – grana, mis on omavahel ja kloroplasti sisemembraaniga ühendatud. Granmembraanid sisaldavad klorofülli. Tänu klorofüllile muudavad kloroplastid päikesevalguse energia ATP (adenosiintrifosfaadi) keemiliseks energiaks. ATP energiat kasutatakse kloroplastides süsivesikute sünteesimiseks süsihappegaasist ja veest.

Rakulised kandmised.

Rakulised kandmised hõlmavad süsivesikuid, rasvu ja valke.

Süsivesikud. Süsivesikud koosnevad süsinikust, vesinikust ja hapnikust. Süsivesikute hulka kuuluvad glükoos, glükogeen (loomne tärklis). Paljud süsivesikud lahustuvad vees hästi ja on kõigi eluprotsesside peamised energiaallikad. Ühe grammi süsivesikute lagunemisel vabaneb 17,2 kJ energiat.

Rasvad. Rasvad moodustuvad samadest keemilistest elementidest nagu süsivesikud. Rasvad on vees lahustumatud. Need on osa rakumembraanidest. Rasvad toimivad ka keha varuenergiaallikana. Ühe grammi rasva täielikul lagunemisel vabaneb 39,1 kJ energiat.

Oravad. Valgud on raku peamised ained. Valgud koosnevad süsinikust, vesinikust, hapnikust, lämmastikust ja väävlist. Valk sisaldab sageli fosforit. Peamise ehitusmaterjalina on valgud. Nad osalevad rakumembraanide, tuuma, tsütoplasma ja organellide moodustamises. Paljud valgud toimivad ensüümidena (keemiliste reaktsioonide kiirendajatena). Ühes rakus on kuni 1000 erinevat valku. Valkude lagunemisel kehas vabaneb ligikaudu sama palju energiat kui süsivesikute lagunemisel.

Kõik need ained kogunevad raku tsütoplasmas erineva suuruse ja kujuga tilkade ja teradena. Neid sünteesitakse perioodiliselt rakus ja kasutatakse metaboolses protsessis.

Raku funktsioonid.

Rakul on mitmesuguseid funktsioone: rakkude jagunemine, ainevahetus ja ärrituvus.

Raku pooldumine.

Lõhustumine on teatud tüüpi rakkude paljunemine. Rakkude jagunemise ajal on kromosoomid selgelt nähtavad. Antud taime- ja loomaliigile iseloomulikku kromosoomide kogumit keharakkudes nimetatakse kariotüübiks.

Igas mitmerakulises organismis on kahte tüüpi rakke – somaatilised (keharakud) ja sugurakud ehk sugurakud. Sugurakkudes on kromosoomide arv kaks korda väiksem kui somaatilistes rakkudes. Somaatilistes rakkudes on kõik kromosoomid paarikaupa - seda komplekti nimetatakse diploidseks ja tähistatakse 2n. Paaritud kromosoome (suuruse, kuju, struktuuri poolest identsed) nimetatakse homoloogseteks.

Sugurakkudes on iga kromosoom üksik. Sellist hulka nimetatakse haploidseks ja tähistatakse n-ga.

Kõige tavalisem somaatiliste rakkude jagunemise meetod on mitoos. Mitoosi käigus läbib rakk järjestikuseid etappe või faase, mille tulemusena saab iga tütarrakk samasuguse kromosoomikomplekti, mis oli emarakul.

Raku jagunemiseks ettevalmistamise ajal - interfaasi ajal (kahe jagunemisakti vaheline periood) kahekordistub kromosoomide arv. Mööda iga algset kromosoomi sünteesitakse rakus esinevatest keemilistest ühenditest täpne koopia. Topeltkromosoom koosneb kahest poolest – kromatiididest. Iga kromatiid sisaldab ühte DNA molekuli. Interfaasi ajal toimub rakus valkude biosünteesi protsess, samuti kahekordistuvad kõik olulisemad rakustruktuurid. Interfaasi kestus on keskmiselt 10-20 tundi. Siis tuleb rakkude jagunemise protsess – mitoos.

Mitoosi ajal läbib rakk järgmised neli faasi: profaas, metafaas, anafaas ja telofaas.

Profaasis on selgelt nähtavad tsentrioolid - organellid, mis mängivad teatud rolli tütarkromosoomide jagunemisel. Tsentrioolid jagunevad ja liiguvad erinevatele poolustele. Nendest ulatuvad niidid, mis moodustavad spindli, mis reguleerib kromosoomide lahknemist jaguneva raku poolustele. Profaasi lõpus tuumamembraan laguneb, tuum kaob ning kromosoomid spiraalivad ja lühenevad.

Metafaasi iseloomustab selgelt nähtavate kromosoomide olemasolu, mis paiknevad raku ekvatoriaaltasandil. Iga kromosoom koosneb kahest kromatiidist ja sellel on kitsendus – tsentromeer, mille külge on kinnitatud spindli keermed. Pärast tsentromeeri jagunemist saab igast kromatiidist sõltumatu tütarkromosoom.

Anafaasis liiguvad tütarkromosoomid raku erinevatele poolustele.

Viimases etapis - telofaasis - rulluvad kromosoomid uuesti lahti ja omandavad pikkade õhukeste niitide välimuse. Nende ümber tekib tuumaümbris ja tuumas moodustub tuum.

Tsütoplasma jagunemise ajal jagunevad kõik selle organellid tütarrakkude vahel ühtlaselt. Kogu mitoosiprotsess kestab tavaliselt 1-2 tundi.

Mitoosi tulemusena sisaldavad kõik tütarrakud sama kromosoomide komplekti ja samu geene. Seetõttu on mitoos rakkude jagunemise meetod, mis hõlmab geneetilise materjali täpset jaotamist tütarrakkude vahel, kusjuures mõlemad tütarrakud saavad diploidse kromosoomikomplekti.

Mitoosi bioloogiline tähtsus on tohutu. Mitmerakulise organismi elundite ja kudede toimimine oleks võimatu ilma sama geneetilise materjali säilimiseta lugematul arvul rakupõlvkondadel. Mitoos tagab sellised olulised eluprotsessid nagu embrüonaalne areng, kasv, kudede struktuurse terviklikkuse säilitamine koos pideva rakkude kadumisega nende funktsioneerimisel (surnud punaste vereliblede, sooleepiteeli jm asendamine), elundite ja kudede taastamine pärast kahjustusi.

Ainevahetus.

Raku põhiülesanne on ainevahetus. Rakkudevahelisest ainest tarnitakse rakkudesse pidevalt toitaineid ja hapnikku ning eralduvad lagunemissaadused. Seega neelavad inimese rakud hapnikku, vett, glükoosi, aminohappeid, mineraalsooli, vitamiine ning eemaldavad süsihappegaasi, vett, uureat, kusihapet jne.

Inimrakkudele iseloomulik ainete kogum on omane ka paljudele teistele elusorganismide rakkudele: kõigile loomarakkudele, mõnele mikroorganismile. Roheliste taimede rakkudes on ainete olemus oluliselt erinev: nende toiduaineteks on süsihappegaas ja vesi ning eraldub hapnik. Mõned liblikõieliste taimede juurtel elutsevad bakterid (vihkhernes, ristik, sojaoad) kasutavad toiduainena õhulämmastikku ja lämmastikhappe soolad erituvad. Punktidesse ja soodesse settiva mikroorganismi jaoks toimib toiduainena vesiniksulfiid ja eraldub väävel, mis katab vee ja pinnase pinna kollase väävlikattega.

Seega on erinevate organismide rakkudes toidu ja eritatavate ainete olemus erinev, kuid kõigi jaoks kehtib üldine seaduspärasus: raku elusoleku ajal toimub pidev ainete liikumine – väliskeskkonnast rakku ja sealt välja. rakk väliskeskkonda.

Ainevahetus täidab kahte funktsiooni. Esimene ülesanne on varustada rakk ehitusmaterjaliga. Rakku sisenevatest ainetest - aminohapetest, glükoosist, orgaanilistest hapetest, nukleotiididest - toimub rakus pidevalt valkude, süsivesikute, lipiidide ja nukleiinhapete biosüntees. Biosüntees on valkude, rasvade, süsivesikute ja nende ühendite moodustumine lihtsamatest ainetest. Biosünteesi käigus tekivad teatud keharakkudele iseloomulikud ained. Näiteks sünteesitakse lihasrakkudes valke, mis tagavad lihaste kokkutõmbumise. Rakukeha, selle membraanid ja organellid moodustuvad valkudest, süsivesikutest, lipiididest ja nukleiinhapetest. Biosünteesi reaktsioonid on eriti aktiivsed noortes kasvavates rakkudes. Ainete biosüntees toimub aga pidevalt kasvu ja arengu lõpetanud rakkudes, kuna raku keemilist koostist uuendatakse tema eluea jooksul mitu korda. On avastatud, et rakuvalgu molekulide "eluiga" ulatub 2-3 tunnist mitme päevani. Pärast seda perioodi need hävitatakse ja asendatakse äsja sünteesitutega. Seega säilitab rakk oma funktsioonid ja keemilise koostise.

Nimetatakse reaktsioonide kogumit, mis aitab kaasa raku ehitusele ja selle koostise uuenemisele plastivahetus(Kreeka "plasticos" - vormitud, skulptuurne).

Ainevahetuse teine ​​funktsioon on varustada rakku energiaga. Igasugune elutegevuse ilming (liikumine, ainete biosüntees, soojuse teke jne) nõuab energia kulutamist. Raku energiaga varustamiseks kasutatakse keemiliste reaktsioonide energiat, mis vabaneb sissetulevate ainete lagunemise tulemusena. See energia muundatakse teist tüüpi energiaks. Reaktsioonide kogumit, mis varustab rakke energiaga, nimetatakse energia metabolism.

Plastik ja energia ainevahetus on lahutamatult seotud. Ühest küljest nõuavad kõik plastilised vahetusreaktsioonid energiakulu. Teisest küljest on energia metabolismi reaktsiooni läbiviimiseks vajalik ensüümide pidev süntees, kuna ensüümi molekulide "eluiga" on lühike.

Plastilise ja energiavahetuse kaudu suhtleb rakk väliskeskkonnaga. Need protsessid on raku eluea säilitamise põhitingimus, selle kasvu, arengu ja funktsioneerimise allikas.

Elusrakk on avatud süsteem, kuna raku ja selle keskkonna vahel toimub pidev ainete ja energia vahetus.

Ärrituvus.

Elusrakud on võimelised reageerima füüsikalistele ja keemilistele muutustele oma keskkonnas. Seda rakkude omadust nimetatakse ärrituvuseks või erutuvuseks. Sel juhul liigub rakk puhkeolekust tööolekusse – ergastusse. Rakkudes erutudes muutuvad ainete biosünteesi ja lagunemise kiirus, hapnikutarbimine ja temperatuur. Erutatud olekus täidavad erinevad rakud neile omaseid funktsioone. Näärerakud moodustavad ja eritavad aineid, lihasrakud tõmbuvad kokku ning närvirakkudesse ilmub nõrk elektrisignaal – närviimpulss, mis võib levida üle rakumembraanide.

Orgaaniliste ühendite roll raku funktsioonide elluviimisel.

Peamine roll rakufunktsioonide elluviimisel kuulub orgaanilistele ühenditele. Nende hulgas on kõige olulisemad valgud, rasvad, süsivesikud ja nukleiinhapped.

Valgud on suured molekulid, mis koosnevad sadadest ja tuhandetest elementaarühikutest – aminohapetest. Kokku on elusrakus teada 20 tüüpi aminohappeid. Aminohape sai oma nime tänu amiinirühma NH 2 sisaldusele selle koostises.

Valgud hõivavad ainevahetuses erilise koha. F. Engels hindas seda valkude rolli järgmiselt: „Elu on valgukehade eksisteerimise viis, mille olemuslikuks punktiks on pidev ainete vahetus neid ümbritseva välise loodusega ning selle ainevahetuse lakkamisega ka elu lakkab, mis viib valgu lagunemiseni. Ja tegelikult, kõikjal, kus on elu, leitakse oravaid.

Valgud on osa tsütoplasmast, hemoglobiinist, vereplasmast, paljudest hormoonidest, immuunkehadest ja säilitavad keha vee-soolakeskkonna püsivuse. Ilma valkudeta pole kasvu. Ensüümid, mis osalevad tingimata kõigis ainevahetuse etappides, on valgulised.

Süsivesikud.

Süsivesikud sisenevad kehasse tärklise kujul. Pärast seedetraktis glükoosiks lagunemist imenduvad süsivesikud verre ja imenduvad rakkudesse.

Süsivesikud on peamine energiaallikas, eriti intensiivse lihastöö ajal. Täiskasvanute organism saab üle poole oma energiast süsivesikutest. Süsivesikute ainevahetuse lõpp-produktideks on süsihappegaas ja vesi.

Veres hoitakse glükoosisisaldust suhteliselt ühtlasel tasemel (umbes 0,11%). Glükoositaseme langus põhjustab kehatemperatuuri langust, närvisüsteemi häireid ja väsimust. Glükoosi koguse suurenemine põhjustab selle ladestumist maksas loomse varutärklise - glükogeeni - kujul. Glükoosi tähtsus kehale ei piirdu ainult selle rolliga energiaallikana. Glükoos on osa tsütoplasmast ja seetõttu on see vajalik uute rakkude moodustumisel, eriti kasvuperioodil.

Süsivesikud on olulised ka kesknärvisüsteemi ainevahetuses. Vere suhkrusisalduse järsu vähenemisega täheldatakse närvisüsteemi häireid. Tekivad krambid, deliirium, teadvusekaotus ja muutused südametegevuses.

Seedetraktis toidust saadav rasv laguneb glütserooliks ja rasvhapeteks, mis imenduvad peamiselt lümfi ja ainult osaliselt verre.

Rasva kasutab keha rikkaliku energiaallikana. Ühe grammi rasva lagunemisel kehas vabaneb kaks korda rohkem energiat kui sama koguse valkude ja süsivesikute lagunemisel. Rasvad on ka osa rakkudest (tsütoplasma, tuum, rakumembraanid), kus nende kogus on stabiilne ja konstantne.

Rasva kogunemine võib täita muid funktsioone. Näiteks nahaalune rasv takistab suurenenud soojusülekannet, perinefriline rasv kaitseb neere verevalumite eest jne.

Rasvapuudus toidus häirib kesknärvisüsteemi ja suguelundite tegevust ning vähendab vastupidavust erinevatele haigustele.

Rasvadega saab organism neis lahustuvad vitamiinid (A-, D-, E-vitamiinid jne), mis on inimesele eluliselt olulised.

Nukleiinhapped.

Raku tuumas tekivad nukleiinhapped. Siit pärineb ka nimi (ladina keeles "tuum" - tuum). Kromosoomide osana osalevad nukleiinhapped raku pärilike omaduste säilitamises ja edasikandmises. Nukleiinhapped tagavad valkude moodustumise.

DNA molekuli – desoksüribonukleiinhappe – avastas raku tuumadest juba 1868. aastal Šveitsi arst I.F. Misher. Hiljem said nad teada, et DNA asub tuuma kromosoomides.

DNA põhifunktsioon on informatiivne: selle nelja nukleotiidi paigutusjärjestus (nukleotiid on monomeer; monomeer on korduvatest elementaarühikutest koosnev aine) kannab olulist teavet - määrab aminohapete paigutuse järjekorra lineaarses valgus molekulid, st. nende esmane struktuur. Valkude kogum (ensüümid, hormoonid) määrab raku ja organismi omadused. DNA molekulid salvestavad infot nende omaduste kohta ja annavad selle edasi järglaste põlvkondadele, s.t. DNA on päriliku teabe kandja.

RNA – ribonukleiinhape – on väga sarnane DNA-ga ja on samuti üles ehitatud nelja tüüpi monomeersetest nukleotiididest. Peamine erinevus RNA ja DNA vahel on molekuli ühekordne, mitte kahekordne ahel.

On olemas mitut tüüpi RNA-d, mis kõik osalevad valkude sünteesi kaudu DNA molekulidesse salvestatud päriliku teabe rakendamises.

Väga oluline roll raku bioenergeetikas on adenüülnukleotiidil, millele on kinnitunud kaks fosforhappejääki. Seda ainet nimetatakse adenosiintrifosforhappeks (ATP). ATP on universaalne bioloogiline energiaakumulaator: Päikese valgusenergia ja tarbitavas toidus sisalduv energia salvestub ATP molekulidesse.

Kõik rakud kasutavad ATP (E) energiat biosünteesiprotsesside, närviimpulsside liikumise, luminestsentsi ja muude elutähtsate protsesside jaoks.

Uued avastused rakkude vallas.

Vähirakud.

2001. aasta Nobeli meditsiiniauhinda jagavad kaks britti ja ameeriklane. Nende avastused rakkude arengu vallas võivad viia uute meetodite väljatöötamiseni vähi vastu võitlemiseks.
Nobeli komitee esindaja sõnul jagavad 943 000 dollari suurust preemiat arstiteadlased.61-aastane ameeriklane Leland Hartwell töötab Fred Hutchisoni vähiuuringute keskuses Seattle'is. Britid, 58-aastane Timothy Hunt ja 52-aastane Paul Nurse, on Hertfordshire'i ja Londoni kuningliku vähiuuringute fondi töötajad.

Laureaatide tehtud teaduslikud avastused on seotud vähirakkude elutsükliga. Eelkõige avastasid nad rakkude jagunemise peamised regulaatorid – selle protsessi katkemine viib vähirakkude tekkeni. Uuringutulemusi saab kasutada haiguse diagnoosimisel ning need on olulised uute vähiravimeetodite loomise perspektiivi silmas pidades.
Kolm võitjat selgusid 10.08.01 hommikul Stockholmis Karolinska Instituudis toimunud komisjoni liikmete hääletuse tulemusena.

Kloonimine.

Kloonitud lammas Dolly näitas maailmale tehnoloogiat looma täpse koopia saamiseks täiskasvanud rakust. See tähendab, et on saanud põhimõtteliselt võimalikuks saada isikust täpne koopia.

Ja nüüd seisab inimkond silmitsi küsimusega: mis saab siis, kui keegi sellest võimalusest aru saab?

Kui meenutada elundisiirdamist, mis võimaldab ühe või mitu “varuosa” välja vahetada, siis kloonimine võimaldab teoreetiliselt inimkehaks nimetatava “üksuse” täielikku asendamist.

Jah, see on lahendus isikliku surematuse probleemile! Lõppude lõpuks saate tänu kloonimisele oma eluplaanidest välja jätta haigused, puude ja isegi surma!

Kõlab kenasti, kas pole? Eriti kui arvestada, et koopiad peavad olema elus ja olema samal ajal sellistes tingimustes, et need vähemalt ei rikneks. Kas kujutate ette neid elavate inimeste "varuosade" ladusid?

Kuid on ka teine ​​"kasu" - kloonimise kasutamine mitte ainult elundite saamiseks, vaid ka elusa "materjali" uuringute ja katsete läbiviimiseks.

Kuid sõna otseses mõttes kõik – teadlastest tavarahvani – on teadlikud, et inimese kasvatamine “varuosade” saamiseks tekitab palju eetilisi küsimusi. Maailma üldsusel on juba olemas dokumendid, mille järgi seda ei tohiks lubada. Inimõiguste konventsioon kehtestab põhimõtte: "Inimese huvid ja hüve peavad olema ülimuslikud ühiskonna ja teaduse arengu ühepoolselt arvestatavatest huvidest."

Venemaa seadusandlus seab ka inimmaterjali kasutamisele väga ranged piirangud. Seega on arstide poolt kavandatavas muudatuses «Kodanike reproduktiivõiguste ja nende rakendamise tagatiste seaduse» eelnõusse punkt: «Inimembrüot ei saa sihipäraselt hankida ega kloonida teaduslikul, farmakoloogilisel või meditsiinilisel eesmärgil.»

Üldiselt on arutelud sellel teemal maailmas üsna tulised. Kui Ameerika eksperdid föderaalsest biotehnoloogiakomisjonist alles hakkavad uurima õigus- ja Selle avastuse eetilisi aspekte käsitledes ja seadusandjatele esitades jäi Vatikan truuks oma varasemale seisukohale, kuulutades vastuvõetamatuks inimese sekkumine paljunemisprotsessidesse ning üldiselt inimeste ja loomade geneetilisse materjali. Islami teoloogid on väljendanud muret, et inimeste kloonimine häirib niigi vastuolulist abielu. Hindud ja budistid piinavad selle pärast, kuidas seostada kloonimist karma ja dharma küsimustega.

Ka Maailma Terviseorganisatsioon (WHO) suhtub inimeste kloonimisse negatiivselt. WHO peadirektor Hiroshi Nakajima usub, et "kloonimise kasutamine inimeste tootmiseks on eetiliselt vastuvõetamatu". WHO eksperdid lähtuvad sellest, et inimeste kloonimine rikuks selliseid arstiteaduse ja -õiguse aluspõhimõtteid nagu inimväärikuse austamine ja inimese geneetilise potentsiaali ohutus.

WHO ei ole aga rakkude kloonimise valdkonna uuringute vastu, kuna see võib olla kasulik eelkõige vähi diagnoosimisel ja uurimisel. Arstid ei vaidle vastu ka loomade kloonimisele, mis võib aidata kaasa inimesi tabavate haiguste uurimisele. Samas leiab WHO, et kuigi loomade kloonimine võib tuua meditsiinile märkimisväärset kasu, tuleb kogu aeg olla valvel, pidades meeles võimalikke negatiivseid tagajärgi – näiteks nakkushaiguste ülekandumist loomadelt inimestele.

Lääne ja ida tänapäevastes kultuurides väljendatud mure kloonimise pärast on mõistetav. Justkui nende kokkuvõtteks teeb kuulus prantsuse tsütobioloog Pierre Chambon ettepaneku kehtestada inimese kromosoomide invasioonile 50-aastane moratoorium, kui see ei ole suunatud geneetiliste defektide ja haiguste kõrvaldamisele.

Ja siin on veel üks oluline küsimus: kas hinge saab kloonida? Kas tehisinimest võib üldse pidada sellega õnnistatud inimeseks?

Kiriku seisukoht selles küsimuses on täiesti selge. "Isegi kui selline kunstlik inimene luuakse teadlaste kätega, pole tal hinge, mis tähendab, et ta pole inimene, vaid zombi," ütleb Kristuse Taevaminemise kiriku preester isa Oleg.

Kuid kiriku esindaja ei usu kloonitud inimese loomise võimalikkusesse, kuna ta on veendunud, et ainult Jumal saab inimese luua. "Selleks, et DNA rakk saaks lisaks puht bioloogilistele ja mehaanilistele seostele alustada hingega varustatud elava inimese kasvuprotsessi, peab selles osalema Püha Vaim, kuid tehispõlvkonnaga seda ei juhtu. elust."

Habarovski tsütoloogid.

Tsütoloogia ja histoloogia küsimustega Habarovski territooriumil tegelesid meditsiiniinstituudi (nüüd Kaug-Ida Riikliku Meditsiiniülikooli - DVSMU) töötajad.

Alguses oli Iosif Aleksandrovitš Alov, histoloogia osakonna juhataja aastatel 1952–1961. Aastatel 1962–1982 Moskva NSVL Meditsiiniteaduste Akadeemia Inimmorfoloogia Instituudi histoloogia labori juhataja.

Tänapäeval juhib histoloogia osakonda Boriss Jakovlevitš Rõžavski (alates 1979. aastast), kes kaitses 1985. aastal doktorikraadi.

Histoloogia osakonna peamised töövaldkonnad on järgmised:

Ovariektoloogia (munasarja eemaldamine) ja selle mõju ajukoore normaalse morfoloogia kujunemisele järglastel (määratakse spetsiaalsed kvantitatiivsed näitajad, näiteks kasvuindeksid jne)

Alkoholi ja nootroopsete ravimite mõju järglastele

Platsenta ja selle patoloogiate uurimine embrüogeneesi ajal ning nende kõrvalekallete mõju edasisele ontogeneesile.

Nende probleemide lahendamiseks kasutatakse peamiselt klassikalisi histoloogilisi tehnikaid.

Samuti tegeleb rakkude ja kudedega seotud küsimustega Kaug-Ida Riikliku Meditsiiniülikooli keskne uurimislabor (CNRL), mille eesotsas on professor Sergei Serafimovitš Timošin, kelle eestvedamisel kaitsti 3 doktori- ja 18 kandidaadiväitekirja. Tema algatusel ja otsesel osalusel loodi Habarovski territooriumil esimene radioimmunoloogiline labor. Tervishoiupraktikasse on kasutusele võetud hormoonide ja bioloogiliselt aktiivsete ainete määramise tehnika radioimmuun- ja immunoensüümmeetodite abil, mis võimaldab varakult diagnoosida mitmeid haigusi, sealhulgas vähki.

Järeldus.

Rakk on iseseisev elusolend. Toidab, liigub toitu otsides, valib, kuhu minna ja mida süüa, kaitseb ennast ega lase keskkonnast välja ebasobivaid aineid ja olendeid. Kõik need võimed on üherakulistel organismidel, näiteks amööbidel. Keha moodustavad rakud on spetsialiseerunud ja neil puudub osa vabade rakkude omadustest.

Rakk on väikseim eluüksus, mis on meie planeedi taime- ja loomaorganismide struktuuri ja arengu aluseks. See on elementaarne elusüsteem, mis on võimeline ise uuenema, isereguleeruma ja taastootma. Rakk on "elu ehituskivi". Väljaspool rakku pole elu.

Elav rakk on Maal kõigi eluvormide – loomade ja taimede – alus. Ainsad erandid - ja nagu me teame, kinnitavad erandid veel kord reegleid - on viirused, kuid nad ei saa toimida väljaspool rakke, mis moodustavad "maja", kus need ainulaadsed bioloogilised moodustised "elavad".

Bibliograafia:

1. Batueva A.S. "Bioloogia. Mees“, õpik 9. klassile.

2. Vernandsky V.I. "Biogeokeemia probleemid".

3. Vorontsov N.N., Suhhorukova L.N. "Orgaanilise maailma areng".

4. Dubinin N., Gubarev V. "Elulõng".

5. Zatula D.G., Mamedova S.A. "Kas viirus on sõber või vaenlane?"

6. Karuzina I.P. "Õpetus geneetika põhitõdedest."

7. Liberman E.A. "Elav rakk".

8. Polyansky Yu.I. “Üldbioloogia”, õpik 10-11 klassile.

9. Prohhorov A.M. "Nõukogude entsüklopeediline sõnaraamat".

10. Skulatšov V. "Lood bioenergiast".

11. Khripkova A.G., Kolesov D.V., Mironov V.S., Shepilo I.N. "Inimese füsioloogia".

12. Tsuzmer A.M., Petrishina O.L. "Bioloogia, inimene ja tema tervis."

13. Tšuhrai E.S. "Molekul, elu, organism."

14. Shtrbanova S. “Kes me oleme? Raamat elust, rakkudest ja teadlastest."

Rakumembraan. Rakk (joonis 1.1) kui elav süsteem peab säilitama teatud sisemised tingimused: erinevate ainete kontsentratsioon, temperatuur rakus jne. Mõned neist parameetritest hoitakse konstantsel tasemel, kuna nende muutumine põhjustab surma. rakust, teised on tema elutegevuse säilitamiseks vähem olulised.

Riis. 1.1.

Rakumembraan peab tagama rakusisu eraldatuse keskkonnast, et säilitada vajalik ainete kontsentratsioon raku sees, samas peab see olema läbilaskev pidevaks ainevahetuseks raku ja keskkonna vahel (joon. 1.2). Membraanid piiravad ka raku sisemisi struktuure - organoidid (organellid) - tsütoplasmast. Kuid need ei ole ainult eraldavad tõkked. Rakumembraanid ise on raku kõige olulisem organ, pakkudes mitte ainult selle struktuuri, vaid ka paljusid funktsioone. Lisaks rakkude üksteisest eraldamisele ja väliskeskkonnast eraldamisele ühendavad membraanid rakud kudedeks, reguleerivad raku ja väliskeskkonna vahelist vahetust, on ise paljude biokeemiliste reaktsioonide toimumispaigaks ja toimivad rakkude vahel teabe edastajatena. .

Riis. 1.2.

Tänapäevaste andmete kohaselt on plasmamembraanid lipoproteiinide struktuurid (lipoproteiinid on valgu- ja rasvamolekulide ühendid). Lipiidid (rasvad) moodustavad spontaanselt topeltkihi ja membraanivalgud "hõljuvad" selles nagu saared ookeanis. Membraanid sisaldavad mitut tuhat erinevat valku: struktuurseid, transportereid, ensüüme jne. Lisaks on valgu molekulide vahel poorid, millest mõned ained läbi pääsevad. Membraani pinnaga on ühendatud spetsiaalsed glükosüülrühmad, mis osalevad koe moodustumise käigus rakkude äratundmise protsessis.

Erinevat tüüpi membraanid erinevad oma paksuse poolest (tavaliselt jääb see vahemikku 5–10 nm). Membraani konsistents meenutab oliiviõli. Rakumembraani kõige olulisem omadus on poolläbilaskvus, need. võime läbida ainult teatud aineid. Erinevate ainete läbimine plasmamembraanist on vajalik toitainete ja hapniku viimiseks rakku, toksiliste jäätmete eemaldamiseks ning üksikute mikroelementide kontsentratsiooni erinevuste tekitamiseks närvi- ja lihastegevuse säilitamiseks. Ainete transpordi mehhanismid läbi membraani.

• difusioon - gaasid, rasvlahustuvad molekulid tungivad otse läbi plasmamembraani, sealhulgas hõlbustatud difusioon, kui vees lahustuv aine läbib membraani spetsiaalse kanali kaudu;
• osmoos - vee difusioon läbi poolläbilaskvate membraanide madalama ioonikontsentratsiooni suunas;
• aktiivne transport - molekulide ülekandmine madalama kontsentratsiooniga piirkonnast kõrgema kontsentratsiooniga piirkonda spetsiaalsete transpordivalkude abil;
• endotsütoos - molekulide ülekandmine vesiikulite (vakuoolide) abil, mis moodustuvad membraani tagasitõmbamisel; eristada fagotsütoosi (tahkete osakeste imendumine) ja pinotsütoosi (vedelike imendumine) (joon. 1.3);

Riis. 1.3.

Eksotsütoos on endotsütoosi pöördprotsess; selle kaudu saab rakkudest eemaldada tahked osakesed ja vedelad eritised (joon. 1.4).

Riis. 1.4.

Difusioon ja osmoos ei vaja lisaenergiat; aktiivset transporti, endotsütoosi ja eksotsütoosi on vaja varustada energiaga, mille rakk saab siis, kui omastatud toitained on üles sulanud.

Erinevate ainete plasmamembraani läbimise reguleerimine on selle üks olulisemaid funktsioone. Sõltuvalt välistingimustest võib membraani struktuur muutuda: see võib muutuda vedelamaks, aktiivsemaks ja läbilaskvamaks. Membraanide läbilaskvuse regulaator on rasvataoline aine kolesterool.

Raku välisstruktuuri toetab tihedam struktuur - rakumembraan. Rakumembraan võib olla väga erineva struktuuriga (olla elastne, jäiga raamiga, harjastega, antennidega jne) ja täita üsna keerulisi funktsioone.

Tuum leidub kõigis inimkeharakkudes, välja arvatud punased verelibled. Rakkus on reeglina ainult üks tuum, kuid on ka erandeid – näiteks vöötlihasrakud sisaldavad palju tuumasid. Südamik on sfäärilise kujuga, selle mõõtmed jäävad vahemikku 10–20 μm (joonis 1.5).

Tuum eraldatakse tsütoplasmast tuumamembraan, koosneb kahest membraanist - välimisest ja sisemisest, mis sarnaneb rakumembraaniga, ja kitsast vahest nende vahel, mis sisaldab poolvedelat keskkonda; tuumamembraani pooride kaudu toimub tuuma ja tsütoplasma vahel intensiivne ainete vahetus. Kesta välismembraanil on palju ribosoome - organelle, mis sünteesivad valke.

Riis. 1.5.

Tuumaümbrise all on karüoplasma (tuumamahl), mis saab aineid tsütoplasmast. Karyoplasm sisaldab kromosoomid (DNA-d sisaldavad piklikud struktuurid, milles on "salvestatud" teave konkreetse raku spetsiifiliste valkude struktuuri kohta - pärilik või geneetiline teave) ja tuumakesed (tuuma sees olevad ümarad struktuurid, milles moodustuvad ribosoomid).

Tuumas sisalduvat kromosoomide komplekti nimetatakse kromosoomide komplekt. Kromosoomide arv somaatilistes rakkudes on ühtlane - diploidne (inimesel on 44 autosoomi ja 2 sugukromosoomi, mis määravad soo), viljastumisel osalevad sugurakud kannavad poole komplekti (inimesel on 22 autosoomi ja 1 sugukromosoom) ( joon. 1.6).

Tuuma tähtsaim funktsioon on geneetilise informatsiooni edastamine tütarrakkudele: raku jagunemisel jagatakse tuum kaheks ning selles sisalduv DNA kopeeritakse (DNA replikatsioon) – see võimaldab igal tütarrakul täielikku informatsiooni. saadud algsest (ema)rakust (vt. Rakkude paljunemine).

Tsütoplasma(tsütosool) on umbes 90% vett sisaldav želatiinne aine, milles paiknevad kõik organellid, sisalduvad toitainete tõelised ja kolloidsed lahused ning ainevahetusprotsesside lahustumatud jäätmed, toimuvad biokeemilised protsessid: glükolüüs, rasvhapete, nukleiinhapete ja nukleiinhapete süntees. muud ained. Tsütoplasmas organellid liiguvad, ka tsütoplasma ise läbib perioodilise aktiivse liikumise – oz-tsükli.

Rakulised struktuurid(organoidid ehk organellid) on raku siseorganid (tabel 1.1). Need tagavad raku elutähtsad protsessid, teatud ainete tootmise raku poolt (salandid, hormoonid, ensüümid), nende elutegevusest sõltub kudede üldine aktiivsus ja võime täita antud koele omaseid funktsioone. Rakustruktuurid, nagu ka rakk ise, läbivad oma elutsüklid: nad sünnivad (tekivad paljunemise teel), toimivad aktiivselt, vananevad ja hävivad. Enamik keharakke on võimelised taastuma subtsellulaarsel tasemel selle struktuuris sisalduvate organellide paljunemise ja uuenemise tõttu.

Riis. 1.6.

Tabel 1.1

Rakuorganellid, nende ehitus ja funktsioonid

Organoidid	Struktuur
Tsütoplasma	Välismembraaniga ümbritsetuna sisaldab see erinevaid organelle. Seda esindab soolade ja orgaaniliste ainete kolloidne lahus, mis on läbi imbunud tsütoskeletiga (valguniitide süsteem).	Ühendab kõik rakustruktuurid ühtseks süsteemiks, loob keskkonna biokeemilisteks reaktsioonideks, ainete ja energia vahetamiseks rakus
Väline rakumembraan	Kaks monomolekulaarse valgu kihti, mille vahel on bimolekulaarne lipiidide kiht; lipiidikihis on augud - poorid	Piirab rakku, eraldab selle keskkonnast, on selektiivse läbilaskvusega, reguleerib aktiivselt ainevahetust ja energiat väliskeskkonnaga, vastutab rakkude ühendamise eest koes, tagab pinotsütoosi ja fagotsütoosi; reguleerib raku veetasakaalu ja eemaldab sellest “jäätmed” – jääkained
Endoplasmaatiline retikulum (ER)	Ultramikroskoopiliste membraanide poolt moodustatud torude, tuubulite, tsisternide, vesiikulite süsteem, mis on ühendatud tuumaümbrise välismembraani ja raku välismembraaniga üheks tervikuks. Granuleeritud ES kannab ribosoome, sile ES ei oma ribosoome	Ainete transport rakusisene ja naaberrakkude vahel; raku jagunemine sektoriteks, milles võivad toimuda erinevad protsessid. Granuleeritud ES osaleb valkude sünteesis. ES-kanalites toimub valkude ja rasvade süntees ning ATP transport.
Ribosoomid	Väikesed sfäärilised organellid, mis koosnevad RNA-st ja valgust	Viige läbi valkude süntees
Golgi aparaat	Mikroskoopilised ühemembraanilised organellid, mis koosnevad lamedate tsisternide virnast, mille servi mööda hargnevad torud, eraldades väikesed mullid	Raku ainevahetusprotsesside saadused kogunevad mullidesse. Vesiikulitesse pakituna sisenevad nad tsütoplasmasse ja neid kas kasutatakse või erituvad jäätmetena.
Lüsosoomid	Ühemembraanilised organellid, mille arv sõltub raku elutegevusest. Lüsosoomid sisaldavad ribosoomides moodustunud ensüüme	Toitainete seedimine. Kaitsefunktsioon. Autolüüs (organellide ja raku enda lahustumine toidu- või hapnikunälja tingimustes)

Rakkude paljundamine

Kõik rakud moodustuvad jagunemise teel. Raku elutsükkel koosneb kahest etapist: interfaas ja mitoos. ajal interfaas raku mass suureneb (rakk “kasvab”). Mõned rakud (näiteks närvikoe rakud) jäävad sellesse staadiumisse, ilma et nad liiguksid järgmisse; teistes (enamiku kudede rakud, mis on võimelised kasvama ja taastuma) koos massi suurenemisega interfaasi ajal kromosomaalne DNA kahekordistub ja rakk siseneb mitoosi staadiumisse (joon. 1.7).

Mitoos jagatud profaasiks (tuumamembraan hävib, kromosoomid eraldatakse ja ühendatakse spetsiaalsete mikrotuubulitega, mis suunavad nende liikumise jaguneva raku poolustele - tsentrioolidele); metafaas (kromosoomid reastuvad piki jaguneva raku ekvaatorit ja eralduvad lõpuks); anafaas (kromosoomid liiguvad raku poolustele); telofaas (rakk jaguneb ekvatoriaaltasandil kaheks, spindliniidid hävivad ja kromosoomide ümber tekivad tuumamembraanid). Mitoosi nimetatakse aseksuaalseks jagunemiseks või kloonimiseks: iga tütarrakk saab identse komplekti kromosoome ja võib taas jätkata kasvu ja arengut – siseneda interfaasi faasi. See protsess kestab tavaliselt umbes tund.

Teist tüüpi paljunemist - seksuaalset - nimetatakse meioos. Seda tüüpi rakkude jagunemine võimaldab kahe järjestikuse jagunemise tulemusena, mis on oma mehhanismis lähedased mitoosiprotsessidele. sugurakud - sugurakud poole kromosoomikomplektiga (üks kromosoom igast paarist). Kui kaks vanemsuguraati ühinevad sügoot (viljastumine) kahelt vanemalt saadud pärilik informatsioon kombineeritakse ja on aluseks tulevase organismi arengule. Kromosoomide lahknemise protsesside juhuslik olemus rakkude jagunemise ajal ning isas- ja naissugurakkude kromosoomide liitumine põhjustab uute geenikombinatsioonide tekkimist ja annab varieeruvuse bioloogilise liigi erinevates omadustes. Seejärel jaguneb sügoot mitoosi teel ja areneb iseseisvaks organismiks, millel on avaldunud või manifesteerimata kujul mõlema vanema tunnused.

Rakk on ühtne elussüsteem, mis koosneb kahest lahutamatult seotud osast – tsütoplasmast ja tuumast (värvitabel XII).

Tsütoplasma- see on sisemine poolvedel keskkond, milles asuvad raku tuum ja kõik organellid. Sellel on peeneteraline struktuur, mida läbivad arvukad õhukesed niidid. See sisaldab vett, lahustunud sooli ja orgaanilist ainet. Tsütoplasma põhiülesanne on ühineda üheks ning tagada raku tuuma ja kõigi organellide koostoime.

Väline membraanümbritseb rakku õhukese kilega, mis koosneb kahest valgukihist, mille vahel on rasvakiht. See on läbi imbunud arvukate väikeste pooridega, mille kaudu toimub ioonide ja molekulide vahetus raku ja keskkonna vahel. Membraani paksus on 7,5-10 nm, pooride läbimõõt on 0,8-1 nm. Taimedel moodustub selle peale kiudmembraan. Välismembraani põhiülesanneteks on piirata raku sisekeskkonda, kaitsta seda kahjustuste eest, reguleerida ioonide ja molekulide voolu, eemaldada ainevahetusprodukte ja sünteesitud aineid (saladusi), ühendada rakke ja kudesid (tulenevalt väljakasvudest ja voltidest). ). Välismembraan tagab suurte osakeste tungimise rakku fagotsütoosi teel (vt jaotisi "Zooloogia" - "Algloomad", jaotises "Anatoomia" - "Veri"). Sarnaselt neelab rakk vedeliku tilgad - pinotsütoosi (kreeka keelest "pino" - jook).

Endoplasmaatiline retikulum(EPS) on keerukas kanalite ja õõnsuste süsteem, mis koosneb membraanidest, mis tungivad läbi kogu tsütoplasma. EPS-i on kahte tüüpi – granuleeritud (kare) ja sile. Granuleeritud võrgu membraanidel on palju pisikesi kehasid - ribosoome; sujuvas võrgus pole ühtegi. EPS-i põhifunktsiooniks on osalemine peamiste rakus toodetud orgaaniliste ainete sünteesis, akumuleerumises ja transportimises. Valk sünteesitakse granuleeritud EPS-is ning süsivesikud ja rasvad sünteesitakse sujuvas EPS-is.

Ribosoomid- väikesed kehad, läbimõõduga 15-20 nm, mis koosnevad kahest osakesest. Igas lahtris on neid sadu tuhandeid. Enamik ribosoome paikneb granuleeritud ER membraanidel ja mõned asuvad tsütoplasmas. Need koosnevad valkudest ja r-RNA-st. Ribosoomide põhiülesanne on valkude süntees.

Mitokondrid- need on väikesed kehad, suurusega 0,2–0,7 mikronit. Nende arv rakus ulatub mitme tuhandeni. Sageli muudavad nad kuju, suurust ja asukohta tsütoplasmas, liikudes oma kõige aktiivsemasse ossa. Mitokondrite väliskate koosneb kahest kolmekihilisest membraanist. Välismembraan on sile, sisemembraan moodustab arvukalt väljakasvu, millel paiknevad hingamisteede ensüümid. Mitokondrite sisemine õõnsus on täidetud vedelikuga, milles asuvad ribosoomid, DNA ja RNA. Uued mitokondrid tekivad vanade jagunemisel. Mitokondrite peamine ülesanne on ATP süntees. Nad sünteesivad väikeses koguses valke, DNA-d ja RNA-d.

Plastiidid iseloomulik ainult taimerakkudele. Plastiide on kolme tüüpi – kloroplastid, kromoplastid ja leukoplastid. Nad on võimelised vastastikuseks üleminekuks üksteiseks. Plastiidid paljunevad lõhustumise teel.

Kloroplastid(60) on rohelised ja ovaalsed. Nende suurus on 4-6 mikronit. Pinnalt on iga kloroplast piiratud kahe kolmekihilise membraaniga - välimine ja sisemine. Selle sees on täidetud vedelik, milles on mitukümmend erilist, omavahel ühendatud silindrilist struktuuri - grana, aga ka ribosoomid, DNA ja RNA. Iga grana koosneb mitmekümnest lamedast membraankottist, mis on üksteise peale asetatud. Ristlõikes on see ümar kuju, selle läbimõõt on 1 mikron. Kogu klorofüll on kontsentreeritud granaatides, neis toimub fotosünteesi protsess. Saadud süsivesikud kogunevad esmalt kloroplasti, seejärel sisenevad tsütoplasmasse ja sealt edasi teistesse taimeosadesse.

Kromoplastid määrata lillede, viljade ja sügislehtede punane, oranž ja kollane värv. Need on mitmetahuliste kristallide kujul, mis paiknevad raku tsütoplasmas.

Leukoplastid värvitu. Neid leidub taimede värvimata osades (varred, mugulad, juured) ja neil on ümmargune või vardakujuline kuju (suurused 5-6 mikronit). Neisse ladestuvad varuained.

Raku keskus leidub loomade ja madalamate taimede rakkudes. See koosneb kahest väikesest silindrist - tsentrioolidest (läbimõõduga umbes 1 μm), mis asuvad üksteisega risti. Nende seinad koosnevad lühikestest torudest, õõnsus on täidetud poolvedela ainega. Nende peamine roll on spindli moodustamine ja kromosoomide ühtlane jaotumine tütarrakkude vahel.

Golgi kompleks sai nime Itaalia teadlase järgi, kes selle esimest korda närvirakkudest avastas. Sellel on mitmekesine kuju ja see koosneb membraanidega piiratud õõnsustest, nendest väljaulatuvatest torudest ja nende otstes paiknevatest vesiikulitest. Peamine ülesanne on endoplasmaatilises retikulumis sünteesitud orgaaniliste ainete kogunemine ja väljutamine, lüsosoomide moodustamine.

Lüsosoomid- ümmargused kehad läbimõõduga umbes 1 mikron. Pinnal on lüsosoom piiratud kolmekihilise membraaniga, selle sees on ensüümide kompleks, mis on võimeline lagundama süsivesikuid, rasvu ja valke. Rakus on mitukümmend lüsosoomi. Golgi kompleksis moodustuvad uued lüsosoomid. Nende põhiülesanne on seedida fagotsütoosi teel rakku sattunud toitu ja eemaldada surnud organellid.

Liikumise organoidid- lipukesed ja ripsmed - on rakkude väljakasvud ja neil on loomadel ja taimedes sama struktuur (nende ühine päritolu). Mitmerakuliste loomade liikumine on tagatud lihaste kontraktsioonidega. Lihasraku peamine struktuuriüksus on müofibrillid - õhukesed, üle 1 cm pikkused, 1 mikroni läbimõõduga filamendid, mis paiknevad kimpudena piki lihaskiudu.

Rakulised kandmised- süsivesikud, rasvad ja valgud - kuuluvad raku mittepüsivate komponentide hulka. Neid sünteesitakse perioodiliselt, akumuleeruvad tsütoplasmas varuainetena ja neid kasutatakse keha elutähtsa aktiivsuse protsessis.

Süsivesikud on kontsentreeritud tärkliseterades (taimedes) ja glükogeenis (loomadel). Neid leidub palju maksarakkudes, kartulimugulates ja teistes organites. Rasvad kogunevad tilkade kujul taimeseemnetesse, nahaaluskoesse, sidekoesse jne. Valgud ladestuvad teradena loomamunadesse, taimeseemnetesse ja muudesse organitesse.

Tuum- raku üks tähtsamaid organelle. See on tsütoplasmast eraldatud tuumaümbrisega, mis koosneb kahest kolmekihilisest membraanist, mille vahel on kitsas poolvedela aine riba. Tuumamembraani pooride kaudu toimub ainete vahetus tuuma ja tsütoplasma vahel. Tuuma õõnsus on täidetud tuumamahlaga. See sisaldab tuuma (üks või mitu), kromosoome, DNA-d, RNA-d, valke ja süsivesikuid. Tuum on ümmargune keha, mille suurus on 1 kuni 10 mikronit või rohkem; see sünteesib RNA-d. Kromosoomid on nähtavad ainult jagunevates rakkudes. Interfaasis (mittejagunevas) tuumas esinevad nad õhukeste pikkade kromatiini ahelate kujul (DNA-valgu ühendused). Need sisaldavad pärilikku teavet. Iga looma- ja taimeliigi kromosoomide arv ja kuju on rangelt määratletud. Somaatilised rakud, mis moodustavad kõik elundid ja koed, sisaldavad diploidset (topelt) kromosoomide komplekti (2n); sugurakud (sugurakud) - haploidne (üksik) kromosoomide komplekt (n). Somaatilise raku tuumas olev diploidne kromosoomide komplekt luuakse paarilisest (identsest) homoloogsed kromosoomid. Erinevate paaride kromosoomid (mittehomoloogne) erinevad üksteisest kuju, asukoha poolest tsentromeerid Ja sekundaarsed kitsendused.

Prokarüootid- need on organismid, millel on väikesed primitiivselt paigutatud rakud, ilma selgelt määratletud tuumata. Nende hulka kuuluvad sinivetikad, bakterid, faagid ja viirused. Viirused on DNA või RNA molekulid, mis on kaetud valgukattega. Need on nii väikesed, et neid saab näha ainult elektronmikroskoobiga. Neil puuduvad tsütoplasma, mitokondrid ja ribosoomid, mistõttu nad ei ole võimelised sünteesima oma eluks vajalikku valku ja energiat. Olles elusrakku sattunud ja kasutades võõraid orgaanilisi aineid ja energiat, arenevad nad normaalselt.

Eukarüootid- organismid suuremate tüüpiliste rakkudega, mis sisaldavad kõiki peamisi organelle: tuum, endoplasmaatiline retikulum, mitokondrid, ribosoomid, Golgi kompleks, lüsosoomid jt. Eukarüootide hulka kuuluvad kõik muud taime- ja loomaorganismid. Nende rakkudel on sarnane struktuur, mis tõestab veenvalt nende päritolu ühtsust.

Organellid on raku tsütoplasma eripiirkonnad, millel on spetsiifiline struktuur ja mis täidavad rakus spetsiifilisi funktsioone. Need jagunevad üldotstarbelisteks organellideks, mida leidub enamikus rakkudes (mitokondrid, Golgi kompleks, endoplasmaatiline retikulum, ribosoomid, rakukeskus, lüsosoomid, plastiidid ja vakuoolid) ja eriotstarbelisteks organellideks, mida leidub ainult spetsiaalsetes rakkudes ( müofibrillid - lihasrakkudes , lipukesed, ripsmed, pulseerivad vakuoolid - algloomarakkudes). Enamikul organellidel on membraani struktuur. Ribosoomide struktuuris ja rakukeskuses membraanid puuduvad. Rakk on kaetud membraaniga, mis koosneb mitmest molekulikihist,

ainete selektiivse läbilaskvuse tagamine. Tsütoplasmas

Asuvad väikseimad struktuurid - organellid. Raku organellidele

Siia kuuluvad: endoplasmaatiline retikulum, ribosoomid, mitokondrid, lüsosoomid,

Golgi kompleks, rakukeskus.

Tsütoplasma sisaldab mitmeid väikseimaid rakustruktuure - organelle,

mis täidavad erinevaid funktsioone. Organoidid pakuvad

rakkude elutähtsat aktiivsust.

Endoplasmaatiline retikulum.

Selle organelli nimi peegeldab selle asukohta

tsütoplasma keskosa (kreeka keeles "endon" - sees). EPS esitleb

väga hargnenud tuubulite, torude, vesiikulite, tsisternide süsteem

erineva suuruse ja kujuga, mis on piiritletud raku tsütoplasmast pärit membraanidega.

EPS-i on kahte tüüpi: granuleeritud, mis koosneb tuubulitest ja tsisternidest,

mille pind on täpiline teradega (graanulitega) ja agranulaarne, s.o.

sile (ilma teradeta). Grana endoplasmaatilises retikulumis pole midagi muud kui

ribosoomid. Huvitaval kombel täheldatakse seda loomade embrüote rakkudes

peamiselt granuleeritud EPS ja täiskasvanud kujul - agranulaarne. Teades seda

ribosoomid tsütoplasmas toimivad valgusünteesi kohana, võib eeldada, et

granuleeritud EPS domineerib rakkudes, mis sünteesivad aktiivselt valku.

Arvatakse, et agranulaarne võrk on suuremal määral ette nähtud nendes

rakud, kus toimub aktiivne lipiidide (rasvade ja rasvataoliste ainete) süntees.

Mõlemat tüüpi endoplasmaatiline retikulum ei osale mitte ainult sünteesis

orgaanilisi aineid, vaid ka koguneda ja transportida kohtadesse

reguleerida raku ja selle keskkonna vahelist ainevahetust.

Ribosoomid.

Ribosoomid on mittemembraansed rakulised organellid, mis koosnevad

ribonukleiinhape ja valk. Nende sisemine struktuur on suures osas

jääb saladuseks. Elektronmikroskoobis näevad nad välja ümmargused või

seenekujulised graanulid.

Iga ribosoom on soonega jagatud suureks ja väikeseks osaks

(allüksused). Sageli ühendab mitu ribosoomi spetsiaalse niidiga

ribonukleiinhape (RNA), mida nimetatakse messenger-RNA-ks. Ribosoomid

täidavad ainulaadset funktsiooni – sünteesivad aminohapetest valgumolekule.

Golgi kompleks.

Biosünteesi tooted sisenevad ER õõnsuste ja tuubulite luumenisse,

kus nad on koondunud spetsiaalsesse aparaadisse - Golgi kompleksi,

asub südamiku lähedal. Golgi kompleks on seotud transpordiga

biosünteesiproduktid raku pinnale ja nende eemaldamisel rakust, sisse

lüsosoomide moodustumine jne.

Golgi kompleksi avastas Itaalia tsütoloog Camilio Golgi

ja aastal 1898 nimetati seda "Golgi kompleksiks (aparaadiks)."

Ribosoomides toodetud valgud sisenevad Golgi kompleksi ja millal

mida nõuab teine ​​organell, siis eraldatakse osa Golgi kompleksist ja valk

tarnitakse vajalikku kohta.

Lüsosoomid.

Lüsosoomid (kreeka keelest "lyseo" - lahustuvad ja "soma" - keha) on

ovaalse kujuga rakuorganellid, mida ümbritseb ühekihiline membraan. Neis

on ensüümide komplekt, mis hävitab valke, süsivesikuid ja lipiide. IN

Kui lüsosoomi membraan on kahjustatud, hakkavad ensüümid lagunema ja

hävitab raku sisemise sisu ja see sureb.

Mobiilsidekeskus.

Rakukeskust võib täheldada jagunemisvõimelistes rakkudes. Ta

koosneb kahest vardakujulisest kehast – tsentrioolidest. Olles tuuma lähedal ja

Golgi kompleks, rakukeskus osaleb rakkude jagunemise protsessis

spindli moodustumine.

Energia organellid.

Mitokondrid(Kreeka keeles "mitos" - niit, "chondrion" - graanul) nimetatakse

raku energiajaamad. See nimi on tingitud asjaolust, et

Just mitokondrites sisaldub energia

toitaineid. Mitokondrite kuju on muutuv, kuid enamasti on neil nii

niitide või graanulite tüüp. Nende suurus ja arv on samuti erinevad ja sõltuvad

raku funktsionaalne aktiivsus.

Elektronmikrograafid näitavad, et mitokondrid koosnevad

kaks membraani: välimine ja sisemine. Sisemembraan moodustab projektsioonid

nimega cristae, mis on üleni ensüümidega kaetud. Cristae olemasolu

suurendab mitokondrite kogupindala, mis on oluline aktiivseks

ensüümi aktiivsus.

Mitokondrid sisaldavad oma spetsiifilist DNA-d ja ribosoome. Tähtaeg

Sellega paljunevad nad raku jagunemise ajal iseseisvalt.

Kloroplastid– kahekordse kestaga ketta või palli kujuline –

välised ja sisemised. Kloroplast sisaldab ka DNA-d, ribosoome ja

spetsiaalsed membraanstruktuurid - grana, omavahel ühendatud ja sisemine

kloroplasti membraan. Granmembraanid sisaldavad klorofülli. Tänu

Kloroplastides sisalduv klorofüll muudab päikesevalgusest saadava energia energiaks

ATP (adenosiintrifosfaadi) keemiline energia. ATP energiat kasutatakse

kloroplastid süsivesikute sünteesiks süsihappegaasist ja veest.

Mobiilnekaasamine- Need on ebastabiilsed rakustruktuurid. Nende hulka kuuluvad valkude, süsivesikute ja rasvade tilgad ja terad, aga ka kristalsed inklusioonid (orgaanilised kristallid, mis võivad rakkudes moodustada valke, viirusi, oblikhappe sooli jne ning kaltsiumisooladest moodustuvad anorgaanilised kristallid). Erinevalt organellidest ei ole neil kandmisel membraane ega tsütoskeleti elemente ning neid sünteesitakse ja tarbitakse perioodiliselt. Rasvapiisku kasutatakse selle suure energiasisalduse tõttu varuainena. Süsivesikute terad (polüsahhariidid; tärklise kujul taimedes ja glükogeeni kujul loomadel ja seentel - energiaallikana ATP moodustamiseks; valgu terad - ehitusmaterjali allikana, kaltsiumisoolad - tagada erutusprotsess, ainevahetus jne)