Жасуша – тіршіліктің негізгі көзі

Кіріспе. Жасуша – тіршіліктің  негізгі көзі

 

 

  

 

 

 

Мақсаты: Жасуша және оның  негізгі тіршіліктік қасиеттері, жасуша теориясы туралы түсінікті тереңдету. Жануарлар және өсімдіктер жасушаларының ұқсастықтары мен айырмашылықтарын ажырата білуге үйрету. 

 

Негізгі сұрақтар:

1.     Кіріспе. Жасуша теориясы.

2.     Жасушаның негізгі тіршілік қасиеттері.

3.     Жануарлар және өсімдіктер жасушаларының ұқсастықтары мен айырмашылықтары.

4.     Прокариоттар мен эукариоттар.

5.     Органеллалар. Вирустар. 

 

1.                      Кіріспе. Жасуша теориясы. Цитология (гр. κύτος — «қойма», бұл жерде: «жасуша» и гр. λόγος — «оқу», «ғылым») - жасуша туралы ғылым. Цитология ғылымы біржасушалы, көпжасушалы ағзалар жасушасының құрылысын, құрамын және қызметін зерттейді. Ал жасуша бүкіл тірі денелердің ең қарапайым құрылысын, қызметін және дамуын сипаттайды.

Жануарлар және өсімдік  жасушасының биологиясы –  ағзада болатын жасушаларды, оларда болатын жеке органеллаларының түрлері мен атқаратын қызметтерін, жалпы ағзалардың дамуы, өсіп-өнуі сияқты тіршіліктің көзі – жасуша екендігін түсіндіретін ғылым.

Мақсаты: Жануарлар және өсімдіктер жасушаларының құрылымды-қызметтік ұйымдасу принциптерін зерттеу, биология тұрғысынан жасушаның құрамы, құрылысы және атқаратын қызметін түсіндіру.

Міндеті:

1.     Жасушаның құрылысы, дамуы және атқаратын қызметтерінің заңдылықтарын түсіндіру.

2.     Жасушаның морфогенезі нәтижесінде жүйке, эндокринді және иммунды жүйедегі ролін білу. әртүрлі биологиялық, физикалық, химиялық және т.б. сыртқы факторлардың әсеріне жасушалардың бейімделуін зерттеу.

3.     Жасуша құрылымдарының регенерациясы мен бірігу (дифферецировка) заңдылықтарын анықтау.

4.     Ағзалардың дамып, өсіп көбеюіне жасушаның қатысатындығын дәлелдеу.

Бұл пән  биофизика, биохимия, молекулуалық биология, анатомия,  морфология, физиология, генетика, биотехнологиея, микробиология және вирусологиямен тығыз байланысты.

Жасуша – тіршіліктің  ең ұсақ және маңызды құрылымдық-қызметтік  бірлігі болып табылады. Себебі, кез-келген ағзалар денесі жасушалардан құралған, тіршіліктің негізгі қасиеттері мен қызметтері осы жасушаларда  жүзеге асады.  Жасуша - тірі ағзалардың (вирустардан басқа) құрылымының ең қарапайым бөлігі, құрылысы мен тіршілігінің негізі; жеке тіршілік ете алатын қарапайым тірі жүйе. Жасуша өз алдына жеке ағза ретінде (бактерияларда, қарапайымдарда, кейбір балдырлар мен саңырауқұлақтарда) немесе көп жасушалы жануарлар, өсімдіктер және саңырауқұлақтардың тіндері мен ұлпаларының құрамында кездеседі. Тек вирустардың тіршілігі жасушасыз формада өтеді. «Жасуша» терминін ғылымға 1665 жылы ағылшын жаратылыстанушысы Р.Гук (1635 – 1703) енгізген. Тіршілікті жасуша тұрғысынан зерттеу – қазіргі заманғы биологиялық зерттеулердің негізі. Жасушаның d=0,1–0,25 мкм-ден (кейбір бактерияларда) 155 мм-ге (түйеқұстың жұмыртқасы) дейін жетеді. Көпшілік эукариотты ағзалар Жасушасының d=10–100 мкм шамасында. Жаңа туған жас сәбилерде – 2×1012 жасуша, ал ересек адамның ағзасында – 1014 жасуша болса, ағзаның кейбір тіндерінде жасуша саны өмір бойына тұрақты болады.

Жасуша теориясы - тіршіліктің  негізін құрайтын жасушалардың құрылымы, көбеюі және көпжасушалы ағзаларды  қалыптастырудағы қызметі туралы жинақталған  ұғым. Жасуша теориясының даму тарихы 300 жылға созылды. Оны зерттеуде  әр түрлі оптикалық әдістердің дамуы  микроскоптың жетілдірілуіне негізделді. Тірі ағзалар жасушаларының химиялық құрамы мен зат алмасуының ұқсастығының ашылуы жасуша теориясын дамытып, барлық органикалық әлемнің шығу тегі мен  эволюциялық дамуының бірыңғай екенін дәлелдей түсті. Сонымен, 1938 -1939 ж.ж. неміс  ғалымдары Т.Шванн және М. Шлейден  қалыптастырған Жасуша теориясының негізгі қағидалары:

1.     Барлық тірі ағзалар жасушалардан құралған. Жасуша тіршіліктің ең ұсақ құрылымдық – қызметтік бірлігі.

2.     Барлық жасушалардың құрылысы жалпы алғанда ұқсас жоба бойынша құралған.

3.     Жасуша тек жасушалардан, олардың бөлінуі нәтижесінде пайда болады. (В.Вирхов, 1858 ж.). 

 

2. Жасушаның негізгі  тіршілік қасиеттеріне жататындар: зат алмасу, тітіркенгіштігі, көбею, өсу мен даму және т. б.

Зат алмасу. Жасуша мен қоршаған орта арасында тынысалу, қоректену, қажетсіз өнімдерді шығару арқылы үздіксіз зат алмасады.

Тітіркенгіштігі. Жасушалар сыртқы ортаның түрлі тітіркендіргіштерінің әсерінен қозады. Қозғыштық - барлық тірі ағзаға тән қасиет. Мысалы, суықтын, ыстықтың, жанасудың, химиялық заттардың барлығы тітіркендіргіштер.

Көбею жасушалардың бөлінуі арқылы жүзеге асады. Алдымен ядро, содан соң цитоплазма екіге бөлінеді.

Өсу мен даму зат алмасудың нәтижесінде жасушадағы жай заттардан күрделі ағзалық заттар (ақуыздар, майлар, көмірсулар) түзіледі. Цитоплазма, ядро осы заттардан түзіліп, жасуша өседі. Цитоплазма мен ядро өзгеріп дамиды.

Көбею - тіршіліктің қалыпты  сақталуын, ал өсу мен даму жасушалар  санының көбеюін қамтамасыз етеді. Даму - көбеюмен аяқталады. Жасушалар  мен жасушааралық заттар ағзаның  даму барысында ұлпаларға, мүшелерге, мүшелер жүйесіне және тұтас ағзаға бірігеді. 

 

3. Өсімдік және  жануар жасушаларының ұқсастықтары:

1.     өсімдік және жануар жасушаларының жалпы құрылыстары ортақ, яғни екеуінің де беттік кешені, цитоплазмасы және ядросы бар;

2.     мембраналық құрылымдары ортақ;

3.     химиялық құрамдары ұқсас;

4.     зат пен энергия алмасу үрдістері ұқсас жүреді, цитоплазма мен ядрода жүретін көптеген химиялық үрдістерінің жолы ұқсас, мысалы, ақуыз синтезі, ДНҚ репликациясы және т.б.;

5.     жасушаның бөлінуі кезінде тұқымқуалаушылық ақпаратын ұрпаққа берулері бірдей;

6.     бөліну үрдістері бірдей. 

 

Өсімдік және жануар жасушаларының айырмашылықтары:

1.     Жануарлар жасушасында центриоль болса, ал жоғары сатыдағы өсімдіктердің жасушаларында центриоль болмайды.

2.     Жануарлар жасушасында пластидтер болмайды,  дайын ағзалық заттармен қоректенеді. Өсімдіктер пластидтері арқылы ағзалық зат түзеді.

3.     Ірі вакуольдер (латынша «уасиш» - қуыс) өсімдіктерде болады, ал жануарлардың тек бір жасушалы қарапайым түрлерінде (асқорыту, жиырылғыш вакуольдер) ғана болады.

4.     Қалың, тығыз, жасұнықты (целлюлозалы) қабықша тек өсімдік жасушасында болады. Ол өсімдіктің пішінін өзгертуге кедергі жасайды. Жануарлар жасушасындағы мембрана өте жұқа цитоплазма қабатының тығыздалуынан пайда болтан. Сондықтан жануарлар пішінін өзгертіп, қозғалады.

5.     Жануарлар жасушаларының қоректенуі гетеротрофты, ал өсімдік жасушаларының қоректену тәсілі – автотрофты. 

 

4. Прокариоттар  мен эукариоттар. Қазіргі кезде жасушалардың 2 тобы белгілі, олар прокариоттық және эукариоттық жасушалар болып бөлінеді. Бұл ұғымдар karion – жаңғақ ядросы деген түсінік беретін грек сөзінен туындаған. Прокариот ұғымы “ядроға дейінгі”, ал эукариот – “жақсы немесе анық ядросы бар” дегенді көрсетеді. 

 

Эукариоттар (грек. еu – жақсы, толығымен және karyon – ядро) – құрамында ядросы бар ағзалар.	Прокариоттар. Прокариоттарды, сондай-ақ, бактериялар деп те атайды.
Эукариоттарға барлық жоғары сатыдағы жануарлар мен өсімдіктер, бір немесе көп жасушалы балдырлар, саңырауқұлақтар және қарапайымдар жатады.	Прокариоттарға көк-жасыл  балдырлар, микроорганизмдер, актиномицеттер, бактериялар, спирохеттер, микоплазмалар, хламидиялар жатады.
Эукариот жасушаларының  пішіндері прокариоттарға қарағанда  күрделі, ірі келеді.	Прокариоттардың мөлшері  өте кішкентай, ұзындығы — 1—10 мкм.
Эукариот жасушалары көптеген ішкі мембраналармен жеке бөліктерге (компартементтерге) бөлінеді, яғни көптеген мембраналық органеллалары  болады.  Бұл бөліктерде бір мезгілде бір-біріне тәуелсіз әр түрлі химиялық реакциялар жүреді.	Прокариоттардың айқындалған  органоидтары, яғни эндоплазмалық торы, Гольджи жиынтығы, митохондриялары  болмайды. Жануарлардың және өсімдіктердің  жасушаларында жаксы айқындалған, ақуыз, май және гликоген сияқты қор  заттарынан тұратынан түйіршіктер  болады.
Эукариоттарда ядро мен түрлі  органеллалар (митохондрия, рибосома, Гольджи кешені) қызметтері жақсы  жіктеледі. Эукариот жасушалары цитоплазмасының  мембраналық жүйесі (ЭПТ, Гольджи  кешені) – жасуша әрекетін қамтамасыз ететін макромолекулаларды түзіп, жинақтайды.	Прокариоттарда қалыптаскан  ядросы және хромосомалары болмайды. прокариоттарда белгілі бір қызметтер  атқаратын мембраналық құрылымдары  болмайды.
Эукариоттардың ядросы, митохондриялар, пластидтер цитоплазмадан қос қабат  мембрана арқылы шектеледі. Қос мембранамен  қап-талған ядрода жасушаның генетикалық  материалдары (ДНҚ, онымен байланысқан  заттар) шоғырланады.	Прокариоттардың генетикалық  материалы – сақиналы ДНҚ құрамына ақуыздар кіретін күрделі хромосомаларға жинақталмаған, мембранамен қапталмаған. Прокариоттарда ДНҚ-ның сыртын ақуыздар қаптап тұрмайды және пішіні сақина тәріздес болып келеді.
Өсімдік жасушаларының хлоропластары  негізінен Күн сәулесін сіңіріп, оны фотосинтез нәтижесінде органикалық  заттардың химиялық энергиясына  айналдырса, митохондриялар көмірсулар, майлар, белоктар, т.б. органикалық қосылыстарды ыдыратып энергия түзеді.	Прокариот жасушаларында  мембрана құрылымы болады, олар микроорга-низмдердің энергетикалық процестеріне қатысады. Мысалы, көк-жасыл балдырлардың мембрана құрылымында хлорофилл болады және олар фотосинтез процесін жүзеге асырады. Кейбір микроорганизмдерде мембрана құрылымдары  аэробты тыныс алу процестеріне катысады.
Эукариот жасушалары митоз  жолымен бөлінеді.	Негізінен, прокариоттар жасушаның  жай екіге бөлінуі арқылы көбейеді, яғни аналық жасуша екі жас жасушаға тікелей бөлінеді.

 

 

5. Органеллалар. Вирустар. Органеллалар (organellae, гр. organon — құрал, мүше, ағза; гр. еllа — майда, кішірейту)– жасушада үнемі және тұрақты түрде кездесетін, белгілі бір құрылысқа ие және жасушаның тіршілігіне қажетті энергиямен қамтамасыз ету, тасымалдау, тағы сол сияқты қызметтерді жүзеге асыратын цитоплазма тұрақты құрылымдары.

Адам мен жануарлар  жасушаларында органеллалардың  екі түрі: жалпы органеллалар және арнайы органеллалар болады.  

 

 

 

Вирус (лат. vīrus - «у») – тірі ағзалардың ішіндегі жасушасыз тіршілік иесі. Олар РНҚ немесе ДНҚ құралған нуклеопротеидтерден, сондай-ақ ферментті ақуызбен қапталған қабықшадан – кабсидтерден тұрады. Бұл қабықша вирустың құрамындағы нуклеин қышқылдарын сыртқы ортаның қолайсыз жағдайларынан корғайды. Кейбір вирустардың құрамында нуклеин қышқылдарынан басқа көмірсулар, май текті заттар, биотин (Н витамині) және мыс молекулалары кездеседі. Вирустар тек тірі жасушада өніп-өсіп көбеюге бейімделген. Вирустардың пішіні әр түрлі (мысалы, таяқша, иілгіш жіпше тәрізді, сфералық, көп қырлы, тағыда басқа).

Вирустың жасушадан тыс (вириондар) және жасуша ішінде тіршілік ететін топтары бар. Барлық вирустар жай және күрделі болып бөлінеді. Жай вирустар – нуклеин қышқылдары мен белокты қабықтан (капсид) тұрады; бұларға таяқша, жіп және сфералық формалары жатады. Күрделі вирустар – нуклеин қышқылы мен капсидтен  басқа, липопротеидті мембрана, көмірсу  және ферменттерден тұрады. Вирустар тірі ағзалардың барлығын уландырады. Қазіргі кезде вирустардың жылы қанды омыртқалыларды уландыратын 500-дей, ал өсімдіктерді уландыратын 300-ден  астам түрі белгілі болып отыр. Кейбір қатерлі ісік ауруын тудыратын  вирустардың адам мен жануарларда  вирустық микрофлорасы қалыптасады.

Вирус бактериялар жасушасына жасуша қабырғасы арқылы өтсе, жануарларда  жасуша мембранасы арқылы адсорбцияланады. Өсімдіктерге вирус тек қана жасушаның  зақымдалған жерінен ғана ене  алады. Бір жасушаны «іштей жеген» вирустар көршілес жасушаларға ауысып, барлық ағзаны зақымдап, ауруға шалдықтырады.  

 

Өздік бақылау сұрақтары:

1.  Жануарлар және өсімдіктер жасушасының биологиясы пәні, оның мақсаты мен  міндеттері.

2.  Жасуша және жасуша теориясының негізгі қағидалары.

3.  Прокариоттар мен эукариоттар, олардың айырмашылықтары.

4.  Өсімдіктер мен жануарлар жасушаларының ұқсастықтары мен айырмашылықтары.

5.  Органеллалар, олардың түрлері. Вирустар. 

 

Ұсынылатын әдебиеттер: НӘ 1-4; ҚӘ 1-5.