ПӘннің ОҚУ Әдістемелік кешені «Жасуша биологиясы»
жүктеу/скачать 5,44 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1 Модуль Биологияның даму кезеңдері № 8 дәріс тақырыбы – Белок биосинтезі
- Бақылау сұрақтары
- 2 Модуль Жасушаның микроскопиялық және субмикроскопиялық құрылысы
- Дәрістің қысқаша жазбасы.
- Кезеңаралық
- Бақылау сұрактары: Интерфазалық ядроның құрылымы неде Ядро қызметі неде Әдиебеттер
- – Жасуша мембранасының құрылымы жөніндегі қазіргі заманғы түсінік Дәріс жоспары
- Әдебиеттер
- Цитоплазманы, эндоплазмалық торды
- Гольджи аппаратын
Бақылау сұрақтары: 1. РНҚ кызметі неде ? 2. РНҚ ның түрлерің ата 3. Нуклеин қышқылдарының физико және химиялық құрамына не кіреді Әдебиеттер: 1-10 ( негізгі), 11, 12,15,20 ( косымша ) 1 Модуль Биологияның даму кезеңдері № 8 дәріс тақырыбы – Белок биосинтезі Дәріс жоспары: Трансляция. Ген коды
Белок синтезінің барысында олардың көпсанды гидрофобты бүйірлік топтары белок глобуласының ішіне жиылуға тырысады, себебі судан құтылуына мүмкіндік туады. Сол кезде барлық полярлық топтар белок молекуласының үстіне жиылады, онда бұл түзілімдер сумен және басқа полярлық топтармен арақатынас жасай алады. Пептидтік топтар өздеріде жеткілікті полярлы, сондықтан сутектік байланысты бір-бірмен және полярлық бүйірлік топтармен құруға тырысады. Осындай жолмен белок глобуласының ішіндегі, түгелге жуық полярлық топтардың жұптасуы жүреді. Аминқышқылдарының барлық жеке арақатынасының нәтижесі, көптеген белок молекулалары өздеріне тән конформацияға спонтанды түрде келе береді: әдетте қомақты глобулалық, бірақ ішінара фибриллярлық созылған пішінде де болады. Белоктың кіші молекулалармен және басқада молекулалардың үстіңгі қабаттарымен байланысу ерекшелігі әртүрлі адамдардың осы күрделі беткі қабатта орналасуына және химиялық қасиеттеріне байланысты. Химиялық тұрғыдан белоктар - белгілі молекулалардың ішіндегі ең күрделілері. Тізбектің бір-біріне ұқсас жиылу тәсілі әртүрлі белоктарда үнемі қайталанып отырады. Полипептидтік тізбектердің аминқышқылдарының бірізділігінде олардың түйінделуіне қажетті ақпарат болса да, ол ақпараттың қалай оқылатыны әлі белгісіз, сондықтан белоктың кеңістіктегі болашақ құрылымын бірізділік бойынша дәл болжайтын мүмкіндік жоқ. Сондықтан, белоктың табиғи конформациясын белок кристалдарын анықтайтын өте күрделі рентгенқұрылымдық талдау әдісінің көмегімен ғана табады. Бұл әдісті қолдану арқылы осы күнге дейін 200-ден артық белок талданған. Белок синтезі - өте күрделі процесс. Белок синтезінің негізінде жатқан молекулалық процестер өте күрделі. Олардың көпшілігі жазылып суреттелгенмен толық мазмұнын, айталық транскрипция, репарация және ДНҚ- нің репликациясы тәрізді түсіндіру әзір мүмкін емес. Мысалы, белок синтезінде РНҚ молекулаларының кез келген бір класы емес, үш класы (иРНҚ, тРНҚ және рРНҚ) қатысады, бірақ неге бұлай болатыны айқын түсінікті емес. Сондықтан белок синтезінің егжей-тегжей негізінен, әліде белгілі бір теорияда жалпыланбаған жалаң факты ретінде қабылдауымыз керек. Белок синтезінің механизмін, шын түсінгенде, тіршіліктің пайда болуымен байланысты бұдан ертеректегі уақиғаларға да көз жүгірткен болар едік. Шешуші рольді мұнда РНҚ-ның химиялық құрылымы мен полипептидтер синтезінің арақатынасы жөніндегі мәселе атқарады. Бақылау сұрақтары: Вопросы:
1.Белок биосинтезі қалай жүреді? 2.Ген код дегеніміз не? 3.Ген коды ерешеліктері?
№9 дәріс тақырыбы- Жасуша ядросының құрылымы туралы қазіргі кезендегі түсініктер. Хромасоманың құрылымы және репликация Дәріс жоспары: Ядроның құрылысы, оны зерттеу тарихы. Хромосомалар – ядроның негізгі құрылым, қызмет бөлігі. Гетерохроматин, эухроматин. Дәрістің қысқаша жазбасы. Жасуша ядросының құрылысы мен маңызын зерттеу тарихы 4 – морфологиялық, биохимиялық, тәжірибелік (эксперимент, физиологиялық), молекулалық бағыттардан тұрады. Алғашқы морфологиялық зерттеулерді 1833-1838 ж. өткізіп, ядроны өсімдік, жануарлар жасушаларынан көрген неміс ботаниктері Р. Броун мен М. Шлейден болды. Электронды микроскоппен ядро 1945 ж. бастап зерттелді. Ядроны биологиялық бағытта зерттеу нуклеин қышқылдарының ашылуына байланысты жүргізілді. 1939 ж. Браше мен Касперсон ядродада ДНҚ, ал РНҚ әрі ядрода, әрі цитоплазмада болатынын дәлелдеді. 1944 ж. биохимияда екі жаңалық ашылды: 1) нуклеин қышқылдарының биохимиялық белсенділігі анықталды; 2) нуклеин қышқылдары тұқым қуалауды реттейтіні ашылды. Осы 2 тұжырым молекулалық биологияның негізгі қағидасына айналды. Себебі, ДНҚ молекуласында тұқым қуалаушылық қасиетінің коды (шартты белгісі) жазылған, ал РНҚ молекуласы оның кешені болып келеді. Ядроны тәжірибелік зерттеу Р. Чемберс есімімен байланысты. Ол микрохирургия тәсілімен ядроны жасушадан ажыратып, басқа жасушаға салған. Молекулалық зерттеулер кейінгі кезде басталды. Оның көмегімен нуклеин қышқылдарының қызметі, химиялық құрылысы арасындағы тығыз байланыстар бары анықталды. Қазір барлық биохимиялық процестер молекулалық деңгейде өтеді. ДНҚ мен РНҚ түзілуі және рибосомада өтетін белоктың түзілуі бұған мысал бола алады. Сонымен жасуша ядросы – жануарлар мен өсімдіктер жасушаларының ең басты, маңызды құрамбөлiктерiнiң бiрi, онда тектiк аппарат, немесе нәсілдік (генетикалық) хабар (информация) сақталады. Тектiк хабарды сақтап, таратады, ұрпақтан ұрпаққа бередi. Жасуша әдетте бiр ядролы болады. Организмде екi, көп ядролы жасушаларда кездеседi. Олар қарапайымдарда, омыртқалы жануарлардың бауырында, сүйек кемігінде, бұлшық ет, дәнекер ұлпаларда кездеседі. Жалпы ядро пiшiнi жасушаға сәйкес шар тәрiздi, домалақ, текше, призма тәрiздi жасушаларда созылыңқы, эллипстей болады, жасушада әртүрлi: дәл ортасында (домалақ, жайпақ, текше жасушалар), төменгi (призма пiшiндi жасушалар), шеткi (май жасушалар) бетiнде орналасады. Барлық жасушаларда ядро сілті бояуларымен жақсы боялады. Ядро көлемі жасуша жасына, қызметіне, ұлпа түріне байланысты болады. Ядро құрылысын 2 жағдайда: бөлінбеген және бөліну кезінде (митозда) зерттейді. Бөлінбеген немесе 2 бөліну арасы кезеңіндегі ядроны кезеңаралық (интерфазалық) деп атайды. Кезеңаралық жасушаның ядросы кариолеммадан (қабығы, қабықшасы), ядрошықтан, хроматиннен (дөңгелек денешік), кариоплазмадан (ядро шырыны, iркiлдек шырын) тұрады. Кариолемма ядроны цитоплазмадан бөліп тұрады, жарық микроскопта ол ядроны айнала қоршап тұрған өте жұқа шеңбер тәрізденіп көрінеді. Электронды микроскопта 40-50 мың есе ұлғайтып қарағанда кариолемма екі – сыртқы, ішкі жарғақтардан тұратыны, аралығында қоймалжың затқа толы жіңішке кеңістік бары анықталды. Кейінгіні жарғақ аралық, немесе перинуклеарлық кеңістік деп атайды. Кариолеммада көптеген ұсақ тесіктер немесе саңылаулар (порлар) болады. Осы саңылаулар арқылы ядродан цитоплазмаға және керісінше, белоктар, көмірсулар, майлар, нуклеин қышқылдары, су және әртүрлі иондар өтеді. Яғни, ядро мен цитоплазманың арасында үздіксіз зат алмасу процесі жүреді. Кариолемма барлық организмдер, бактериялар, көк-жасыл балдырлардан басқа, жасушалар ядроларында міндетті түрде болатын құрылым. Кариолемманың сыртқы жарғағында эндоплазмалық тормен байланысқан рибосомалар орналасады. Сонымен кариолемма мына қызметтерді: ядро құрамын цитоплазмадан шектейді; цитоплазмадан ядроға биополимерлерді өткізеді; тасымалдаушы, немесе транспорттық қызмет атқарады. Ядрошық ядро ішіндегі домалақ келген тығыз денешік, мөлшері 1-2 мкм-ден 10 мкм дейін, кейде оданда көп шамаға өзгеруі мүмкін. Оның саны негізінен біреу, кейде екеу болады, бірақ жасушаның әртүрлі тіршілік әрекетіне орай, олардың саны да өзгеріп отырады. Ядрошықтың құрамына белок және РНҚ енеді. Мұнда РНҚ синтезі жүреді, әрі ядрошық белок синтезіне де қатысады. Ядрошық тек бөлінбейтін жасушада ғана қалыптасып, соларда көрінеді, ал жасушаның бөліну кезеңінде ол жойылып кетеді. Онда 70% цитоплазмалық РНҚ, 30% ядролық РНҚ синтезделеді. Хроматин ұсақ түйіршіктер түрінде бөлінбеген өсімдіктер, жануарлар жасушалары ядроларында тірі қалпында, бекітіп, бояп барып зерттегенде ғана көрінеді. Хроматин атауын 1880 ж. Флемминг берді. Ол сілті (гемотоксилин) бояуларымен жақсы боялып, негізгі бояғыштарды жақсы сіңіретіндіктен және оның қышқылдық қабылдау қасиеті болатыны, ДНҚ-дан тұратыны, хромосома ДНҚ молекуласынан құралатыны айқындалды. Сондықтан хроматинді хромосомаларды түзетін зат деп түсіну керек. Алғашқы рет 19 ғасырдың 70 жылдары белгілі болған “хромосома” (гректің бояу, дене) атауын 1883 ж. ұсынған неміс ғалымы В.Вальдейер болды. Өсімдіктер мен жануарлар жасушаларында хромосомалар таяқша тәрізді, ұзынша, көлемі әр организмде әртүрлі, негізінде 0,2 мкм-ден 50 мкм-ге дейін барады. Адам хромосомасының ұзындығы 1,5 – 10 мкм. Өте ұсақ хромосомалар кейбір қарапайымдарда, саңырауқұлақтарда, балдырларда, ал ең үлкені жарғақ қанатты жәндіктер мен қосмекенділерде болады. Хромосомалардың құрылымын зерттеу үшін қазір көптеген әдістер қолданылуда. Солардың бірі әртүрлі бояулар арқылы хромосомаларды анықтап айыру, немесе ажырату. Ажырату әдісі арқылы адам хромосомасының құрылысы зерттеліп, 46 хромосома жеті топқа (А, В, С, Д, Е, Ғ, У) бөлінетіні, хромосоманың картасы жасалып, гендердің (тек) хромосома бөлімдерінде орналасатыны анықталды. Бұл әдіс хромосомаларды 3 түрге – ең үлкен, кішірек және акроцентрлі деп бөліп, оларды бір-бірінен жақсы ажыратты. Бұл әдістің кемшілігі сол, ол ұқсас хромосомаларды ажырата алмайды екен. Негізгі бояулармен бояғанда оның кейбір бөлшектері, кейде тұтас хромосоманың өзі, әртүрлі әсерлестік байқатады. Хромосоманың жекеленген бөліктері қанығыңқы бояладыда (тығыздалған түрін, немесе формасын) гетерохроматин, ал тығыздалмаған, әлсіз боялған, болбыр түрін эухроматин деп атайды. Хроматин кариолеммаға тақау, әрі кариоплазмада біркелкі орналасады. Интерфаза кезінде хроматиндер бірнеше түрге бөлінеді. Көңіл аударатын жай, ол хроматин тым босаң болған сайын, жасушада солғұрлым түзілу (синтетикалық) процестері жоғары болады. Ал, жасуша бөлінгенде тығыздалған хроматиннен хромосомалар түзіледі. Ол кезде жасушада ешқандай синтетикалық процестер өтпейді. Бұдан бірнеше тұжырым жасауға болады. Біріншіден, жасуша хромосомалары интерфазада белсенді (активті), тығыздалмаған, босаң күйде болады. Бұл уақытта ядрода ДНҚ-ның транскрипция (ДНҚ жазылған генетикалық хабарды жұмсаудың алғашқы кезеңі; жасушада белок синтезі жүру үшін рибосомаға ДНҚ-да жазылып, сақталып тұрған белоктың құрылымы жөніндегі хабар хабарлаушы РНҚ-ға көшіріліп жазылуын айтады) және репликация (ДНҚ молекуласының екі еселенуі) процестері өтеді. 2-ден, жасуша бөлінгенде хромосомалар ырықсыз (пассивті), тығыздау күйінде болады. Бұл уақытта аналық жасушадағы хромосомалар тең бөлінеді, кейін олар түзілген жас жасушаларда пайда болады. Жалпы ядроның қызметі ДНҚ молекуласының тұқым қуалау хабарының 2 еселенуі мен жасушадан жасушаға берілуіне және ДНҚ арқылы жүретін транскрипция процесіне бағынышты болады. Хроматиннің химиялық құрамына негізінде ДНҚ, арнаулы хроматин белогі – гистон және РНҚ кіреді. Олардың көлемі 1:1, 3:0, 2 қатынастарымен белгіленеді. Хроматин өзінің химиялық құрамы жағынан ДНҚ мен белоктың күрделі қосылысы ДНП (дезоксинуклеопротеид) болып саналады. Жасушалардың бөліну кезеңінде хроматин түйіршіктерінен жіптер – хромосомалар түзіледі. Хромосомалар белоктан және ДНҚ тұрады. Әртүрлі жануарлар түрлері үшін хромосомалар саны тұрақты болады. Мысалы, папоротник өсімдігінде хромосомалар саны 50-ге, тұт ағашында – 308, өзен шаянында – 198 жетті. Ең аз хромосома (біреу) аскариданың бір түрінде, өсімдіктер ішінде – күрделігүлділер тұқымдасының бір түрінде 4 хромосома кездеседі. Бір жасушаның ядросында хромосомалар әрқашанда қосарланып жүреді, яғни екі-екіден бірдей, немесе гомологты болып, бір жұп құрайды. Мысалы, арпада – 14, сұлыда – 42, томатта – 24, жеміс шыбыны дрозофилада – 8, үй шыбынында – 12, тауықта – 24, үй қоянында – 44, ешкіде – 60, қойда – 54, шимпанзеде – 48, ал адамда – 46, немесе 23 жұп түзіледі. Басқаша айтқанда әрбір жұпта бірдей 2 хромосома біріккен деп түсіну қажет. Әртүрлі жұптағы хромосомалардың шамасы, пішіні, үзбелер орналасуы жағынан бірінен-бірінің едеуір ерекшелігі байқалады. Бір ядрода болатын барлық хромосомалар – хромосома жиынтығы деп аталып, организмнің әрбір түріне тән болады. Дене (сомалық) жасушаларының ядросында хромосомалар жиынтығы қосарлы немесе диплоидты, ал жыныстық жасушалар ядросында олар әр уақытта сыңар, жалқы, немесе гаплоидты болып келеді. Гаплоидтыда әрбір жұптан бір ғана хромосома қалады. Оргаизмдердің әрбір түрі үшін диплоидты және гаплоидты хромосомалар саны тұрақты болады. Хромосомалар арқылы ұрпақтан ұрпаққа нәсілдік тұқым қуалаушылық қасиеттері беріледі. Хроматин белокты синтездеуге қатысады. ДНҚ синтезінің өту ұзақтығы әртүрлі жануарлар мен өсімдіктерде түрліше болады. Мысалы, сүтқоректілер жасушасында бұл процес 6-10 сағатқа созылады, осы уақыттың ішінде ДНҚ-ның әрбір жеке молекуласы өзіне ұқсас екінші молекуланы жасап шығарады. Демек, синтездің басталуына дейін бір хромосоманың құрамында бір молекула, яғни ДНҚ-ның бір ғана жіпшесі болса, синтез аяқталғаннан кейін әрбір хромосоманың құрамында ДНҚ-ның мүлдем бірдей екі жіпшесі болады. Әрбір хромосоманың екі еселену процесінің мәні де осында. Хромосомалардың морфологиясын митоздың метафаза сатысында жақсы көруге болады. Оның әрқайсысы бірнеше бөліктерден құралған, бір-бірімен үзбелене бөлінген созылыңқы тығыз денешік. Онда бірінші, екінші реттік кермені, немесе центромерді (гректің бөлік), немесе кинетохорды ажыратады. Хромосоманың әрқайсысы бұратылған ДНҚ-ның хроматидтер немесе жас хромосомалар деп аталатын 2 жібінен (молекуласынан) құралады. Кейде хромосомалардың шетінде кішкентай денелер – хромосома серіктері кездеседі. Оның ең жіңішкерген жері бірінші үзбе деп аталады. Бұл үзбе хромосоманы екі иыққа бөледі. Сондықтан хромосоманы – метацентрлі (екі иығы тең кезі), субметацентрлі (иықтары тең болмаса), акроцентрлі (бір иығы жетілмесе), телоцентрлі (таяқшаға ұқсас, бір иінді) деп ажыратады. Қазір хромосома денесінде ұзынша орналасқан элементтер жөнінде әртүрлі деректер бар. Полинем ғылыми болжамы (гипотеза) хромосоманың денесі бір – бірімен шиыршықтана орналасқан бірнеше ұзынша жіпшелерден тұрады десе, унинем болжамы хромосоманың бойында орналасқан бір құрылымның барын дәлелдейді. Унинем болжамына қарсы пікірдегілер мұның генетикалық ұғымға қайшы келетіндігін айтуда. Бұл ілім хромосомадағы субхроматид элементтері бірдей ме? Егер бірдей болса, мұндай жағдайда тек тұқым қуалайтын өзгергіштігі (мутация) қалай жүреді? Әртүрлі болса, кроссинговер процесімен хромосомалар бойында тектердің орналасу принциптерімен қалай байланыстыруға болады ? – деген, көптеген сұрақтарға жауап бере алмады. (кроссинговер – айқас, мейоз кезінде гомологты хромосомалардың конъгациясынан өзара бөліктерімен алмасуы; конъюгация – хромосомалардың уақытша бір – бірімен жанасуы). Тәжірибелік әдіс унинем болжамында айтылған тұжырымның растығын дәлелдеді. Мейоз хромосомасын ДНҚ-аза ферментімен бұзғанда бұл хромосоманың құрамында ДНҚ-ның бір ғана молекуласының бары айқындалды. Сонымен морфологиялық, физикалық, химиялық әдістер арқылы дрозофилдің бір хромосомасында бір ғана ДНҚ молекуласының бары, яғни дрозофилдің хромосомы унинемді екені анықталды. Атқаратын қызметіне орай хромосомалар 2 бөлінеді: аутосомалар, немесе жыныстық хромосомалардан басқа хромосомалар, жыныстық хромосомалар. Жыныстықтардың белгілі бір жыныстың дамуына қатысы болғандықтан Х және У деп белгіленеді. Дене жасушаларының хромосомалар санының түрлік тұрақтылығы, саны, ұзындығы, морфологиялық белгілерінің жиынтығы – кариотип деп аталады. Интерфазада хроматиннің кейбір бөлігі өте тығыздалған болып көрінеді. Оны 1949 ж. Барр ашып, жыныс хроматині деп атады. Ол әйелдердің жұмыртқаклеткаларында кездеседі. Жыныс хроматині ұрықтың жынысын ерте ажыратуға мүмкіндік береді. Сондықтан ол медицинада кең қолданылады. Кариоплазма немесе ядро шырыны кариолемма ішіндегі және ядроның қуысын қоймалжың затпен толтырып тұратын сұйық бөлімі. Оның құрамына су, минералды тұздар иондары, ферменттер, белоктар, көмірсулар, витаминдер, басқада органикалық заттар кіреді. Жарық және электронды микроскоптарда кариоплазма біртектес мөлдір зат болып көрінеді. Бақылау сұрактары: Интерфазалық ядроның құрылымы неде? Ядро қызметі неде ? Әдиебеттер1-10 ( негізгі), 11,12,15,19,20,22 ( косымша) 2 Модуль Жасушаның микроскопиялық және субмикроскопиялық құрылысы № 10 дәріс тақырыбы – Жасуша мембранасының құрылымы жөніндегі қазіргі заманғы түсінік Дәріс жоспары: Жасушалардың мембраналарының құрылымы туралы қазіргі көзкарастар. Мембраналардың тасымалдау қызметі. Эукариотты жасушалар 3 бөлімнен – сыртын қоршап жатқан плазмалық жарғақтан, цитоплазмадан, ядродан тұрады. Прокариотты және өсімдік жасушаларының плазмалық жарғағы сыртында плазмалемма (жарық микроскопта таяқша, сызық ретінде көрінеді) болады, ал жануарлар жасушаларында ондай қабат болмайды. Сонымен, жасуша қабығы – плазмолемма, немесе жасушаның сыртқы жарғағы, цитолемма, плазмалық жарғақша (цитоплазманың өсімдік жасушасы қабықшасына жабыса орналасқан сыртқы қабығы) жасушаның шетінде орналасады, бір жағынан цитоплазманы жасушаны қоршаған ортадан бөледі, ал екіншіден – ол осы ортамен байланысты қамтамасыз етіп, жартылай өткізгішті сұрыптау тосқауыл рөлін атқарады. Электронды микроскоп плазмалық жарғақтың 3 қабаттан тұратынын дәлелдеді. Оның қалыңдығы 10 нм шамасындай, сыртқы беті көмірсулардан, ішкі жағы қалың белок молекулаларынан тұрады. Жарғақтың негізгі химиялық құрама бөліктері – белоктар (60%), майлар (40%) және көмірсулар (2-10%). Жасушаның ішкі жарғақтарына қарағанда плазмолемма холестеринге бай болады. Сонымен плазмолемма негiзiн липопротеин кешенi құрады, жасуша жарғақшасының ең қалыңы (7,5-11 нм). Оның сыртында қалыңдығы 3-4 нм жуық жұқа жарғақша қабаты-гликокаликс (грек. тәттi, қабық) орналасады. Плазмолемма арнайы құрылымды–жасушааралық байланысты, өзара iс-қимыл жасау қосылыстарын құруға қатысады. Ол құрылымдардың бiрнеше түрлерi болады. Олар қарапайым, күрделi болып бөлiнедi. Жасуша жарғақшасының құрылысы плазмолемма, кариолемма, Гольджи аппараты, митохондрий, эндоплазмалық тор, лизосома, пероксисома құрамындағы жарғақшалардай. Әртүрлi жарғақшаларда липидтер құрамы бiрдей болмайды. Липидтер ерекшелiгi сол, молекулалары атқаратын қызметтерiне сай: су тепкiштiк (гидрофобность), суға әуестiк (гидрофильдi) болып бөлiнедi. Плазмолемма мына қорғаныштық, өткізгіштік, тасымалдаушы қызметтерді атқарады: жасуша қабығы екiншi жасушаны, жасуша аралық заттекті танып, оларға (талшықтарға, негiздiк жарғақшаға) жапсырыла алады; заттарды, бөлшектерiн цитоплазмаға, одан тасымалдайды; сыртында арнайы сезiмтал жүйке ұштары орналасатындықтан гормон, медиаторлар, цитокиндер, басқада хабаршы молекуламен өзара iс-қимыл жасайды. Цитоқаңқадағы жиырылғыш элементтерi плазмолеммамен байланысып псевдо (жалған), фило-, ламеллоподийлер құрып, жасушаның жылжуын қамтамасыз етедi. Сыртқы ортадан жасушаға әртүрлі заттар эндоцитоз процесі арқылы өтеді. Оның екі – фагоцитоз, пиноцитоз түрлері болады. Фагоцитозда жасушалар ірі қатты түйіршіктерді қабылдап, жасуша плазмасына өткізеді. Онда бұл заттардан қажеттілігі пайдаланылып, қажетсіздері бөлініп, қайта шығарылады. Бұл құбылысты түңғыш рет ашып, ұсынған орыс ғалымы И.И. Мечников. Пиноцитозда жасуша өз плазмасына ертінділерді қабылдайды.Жасушадан заттар плазмолемма арқылы бөлініп, шығарылады. Оны эндоцитозға қарама-қарсы процес – экзоцитоз деп атайды. Жасушадан көп мөлшерде шыққан ферменттер жасушаның жоғарғы бетіндегі гликокаликс қабатында жиналады. Әртүрлі иммунологиялық әдістер жасушаның үстіңгі бетінде тегіжат (антиген) құрама бөліктері шоғырланатынын көрсетті. Сондықтан, олар антиденелерге керісінше әсер етеді. Плазмолеммадағы липопротеидтер мен гликокаликс арасындағы өзара байланыс жасушааралық байланыстарға да әсер етеді. Жасуша байланыстарының 3 – айырғыш, механикалық, химиялық түрлері белгілі. Айырғыш түріне жай, “құлып” тәрізді, десмосома байланыстары, механикалыққа тығыз байланыс, ал химиялыққа саңылау арқылы қосылатын байланыстар жатады. Жай байланыс жолымен көптеген жасушалар қосылады. Екі жасуша плазмолеммасының арасындағы кеңістік 15-20 нм дейін барады. “Құлып” тәрізді, немесе тісті байланыс эпителий ұлпасында көп кездеседі. Оны жасушалар плазмолеммаларының ішіне тартылуы (жымырылуы, инвагинация) арқылы қосылуынан көруге болады. Десмосома байланысы кезінде жарғақ арасындағы тығыз орналасқан заттарға жасуша плазмасынан электронды-тығыз орналасқан жіңішке талшықтар (тонофибриллдер) келіп түйіседі. Десмосома аумағы 0,5 мкм шамасындай, олар механикалық қызмет атқарады. Тығыз байланыста да 2 плазмалемманың сыртқы беттері бір-біріне түйісіп, қалыңдығы 2-3 нм бір қабат түзеді. Түйіскен жерлер – нүкте деп аталады. Бұл байланыста молекулалар мен иондар алмасуы жүрмейді. Олар эпителий, эндотелий, мезенхима жасушаларының аралықтарында байқалады. Саңылаулы байланыстар жасуша аралық қатынастарды, химиялық заттардың алмасуын, дамып келе жатқан жасушалар байланысын күшейтіп, төменгі молекулалы қосылыстардың бір жасушадан екіншісіне өтуін реттейді. Бақылау сұрақтары: 1. Плазматикалық мембрананың құрылысы неде? 2. Қандай қызмет атқарады? 3. Миелинді кабық кандай қызмет атқарады? 4. Таякшалар мен саутшылар дегеніміз не?
№ 11 дәріс тақырыбы: Жасушаның микроскоптық және субмикроскоптық құрылысы. Эндоплазмалық тор. Рибосомалар. Гольджи аппараты Дәріс жоспары: Цитоплазма. Эндоплазмалық тор. Рибосомалар. Гольджи апаратты құрылысы және атқаратын қызметі Цитоплазманы, эндоплазмалық торды (грек. жасуша, iшкi; ретикулум) 1945ж. К.Р.Портер ашты. Жұқа жарғақшалар цитоплазма iшiнде жайпақ ұзынша түтiкшелi, көпiршiктi жүйе түзiп орналасады. Онда ферменттер жүйесi көп болатындықтан белок қоюлығы өте жоғары болады. Эндоплазмалық тордың (ЭПТ) даму деңгейi, құрылыс ерекшелiгi әртүрлi жасушалардың атқаратын қызметiне сәйкес өзгерiп тұрады. Оның үш–түйiршiктi, түйiршiксiз (тегiс), бiр-бiрiмен байланысқан жерiнде өткiншi түрлерi болады. Түйiршiктi ЭПТ барлық жарғақша, жасушадан шығатын белоктар түзiлуiн, белок молекулаларының бастапқы ферменттер арқылы ыдырауын, генетикалық ақпаратты иРНҚ тiлiнен белоктағы аминқышқылының тiлiне аударуынан кейiнгi өзгерiсiн қамтамасыз етедi. Жайпақ жарғақша, қуыс, түтiкше көпiршiктерден құралған. Қуыстарының енi 20 нм жуық, диаметрi бiрнеше мкм жетуi мүмкiн. Бұл ЭПТ атқаратын қызметiне орай, өзгерiп отыратынын көрсетедi. Гиалоплазмада рибосомалар, полисомалар түйiршiктi ЭПТ жарғақшасымен байланысып орналасады, қуыстарды (цистерналарды) жұқартатын ерекше белоктар сақтайды. Түйiршiктi ЭПТ аталық жасушадан басқа барлық жасушаларда кездеседi, әсiресе, арнайы белок түзетiн (асқорыту ферменттерiн бөлетiн) ұйқы без ацинустары бездi эпителийi, коллаген, басқа белоктар түзетiн фибробластар мен иммуноглобулиндер бөлетiн плазмалық жасушаларда жақсы байқалады. Жасушалар цитоплазмасында шоғырланған эндоплазмалық торға негiздiк боялу тән. Нейрондарда ол бояғыш сүйгiш негiз, «Ниссль денешiгi» аталып, жарық микроскопта жақсы көрiнедi. Түйiршiксiз ЭПТ-ды 20-100 нм диаметрлi түтiкше, өзекше, цистерна, көпiршiкше ұштасқан жарғақшалар торы түзедi, олардың бетiнде рибосомалар болмайды. Олар липидтердi, гликогендi, холестериндi түзедi; iшкi, сыртқы әсерлерден пайда болған заттарды уытсыздандырады; кальций иондарын жинақтап, атқаратын қызметiне қарай, әртүрлi шоғырландырады. Кейiнгiнi стероидты гормондар бөлетiн бүйрек безi қыртыс затындағы жасушалардан, ен Лейдиг жасушаларынан, аналық бездегi лютеоциттерден көруге болады. Өткiншi (көшпелi) ЭПТ қалыптаса бастаған Гольджи аппараты бетiнде түйiршiктi ЭПТ-дың түйiршiксiз түрiне ауысу үлескiсiде кездеседi. Мұнда түтiкшелер бөлшектерге бөлiнiп, көмкөрiлген тасымалдаушы көпiршiктер құрады, олар ЭПТ материалын Гольджи аппаратына тасиды. Гольджи аппаратын 1898 жылы итальян ғалымы Камилло Гольджи «iшкi тор тәрiздi аппарат» деп атады. Ол күрделi жарғақшалы тұрақты қосынды. Үш негiзгi элементтерден - жайпақ цистерналар бумасынан (түрi иiлген дискi тәрiздi, диаметрi 0,5-5 мкм, 3-30 бума құрады. Бума кеңiстiгi 15-30 нм, дөңес жағымен ядроға, ойыс бетiмен - плазмолеммаға қарайды); торсылдақтардан (шар тәрiздi жарғақшамен қоршалған элементтер, диаметрi 40-80 нм, iш тығыздығы орташа, цистернадан бөлiнiп, түзiледi); секрет бөлетiн көпiршiктерден (iрi, диаметрi 0,1-1,0 мкм, жарғақшамен қоршалған шар тәрiздi құрылым, бездi жасушаларда жетiлген Гольджи аппараты цистернасынан бөлiнедi) құралады. Бұл элементтердiң бәрiн диктиосома (грек. тор) деп атайды. Арнайы секрет бөлетiн жасушаларда Гольджи аппараты ядродан жоғары орналасады, үстiңгi бетi арқылы секреттер экзоцитоз (жасушаның түйiршiктi, көпiршiктi секреция түрiнде зат бөлу процесi) жолымен бөлiнiп шығады. Гольджи аппараты полисахаридтер, гликопротеиндер (гликокаликс, сiлекей) түзедi; түйiршiктi эндоплазмалық тордан тасымалданатын көмiрсу құрамбөлiктерiн гликопротеиндерге қосады (оны ақтық ферменттер арқылы ыдырау деп атайды); фосфаттар тобына (фосфорлану), май қышқылдарына (ацилирлеу), сульфат қалдығына үстеу (сульфаттау) жүргiзедi, белок молекулаларын жартылай ажыратады; секреттiк өнiмдердi конденсациялап, оның түйiршiктерiн құрады; жаңа пайда болған түйiршiктердi жарғақшалармен қамтамасыз етедi. Гольджи аппаратынан белоктар басты үш ағында: бұрын алғашқы лизосомалар аталған гидролазалық көпiршiктермен; плазмолеммаға көмкөрiлген көпiршiктер құрамында; секрет бөлетiн түйiршiктерге қабығын жоғалтатын көмкөрiлген көпiршiктермен тасымалданады. Көптеген метаболикалық және биосинтездік процестер цитоплазмада өтеді. Цитоплазма жасушаның ең манызды да негізгі бөлігі. Цитоплазма ядродан және әртүрлі органоидтардан тұратын сұйық орта. Тірі жасушада гиалоплазма ядро құрылымының арасын толтырып тұратын структурасыз масса болып табылды. Гиалоплазманың құрамына әр түрлі акқуыздар, соның ішінде нуклеопротеид, гликопротеид және ферменттер кіреді. Портер, Паладэ және т.б. зерттеушілердің көзқарасы бойынша (1953 ж.) эндоплазмалық тор қос мембранамен шектелген каналдардың тарамдалған торын құрайды. Бұл каналдардың пішіні әртүрлі. Микробейнелерден қарағанда олардың тігінен кескендігі көрінісі 250 ден 5000 А0 дейін дөңгелек, ал диаметрі 400-500 А0 көлдененінен жазық көпіршік не цистерн түрінде сопақша не сығылыңқы болып келеді. Каналдар мен цистерннің арасындағы кеңістік электрондық тығыздығы жөнінен қоршап тұрған цитоплазмадан айырмашылығы болады. Палладенің зерттеуі бойынша мембрананың сыртқы бетінде 100-150 А0 болып келетін ұсақ гранулалар орналасқан. Гранулалар цитоплазманың сыртқы мембраналарында орналасады. Тордың кедір-бұдырлы немесе гранулдық типі белсенді түрде ақуыз синтездейтін жасушаға тән (бездік, жүйке т. б. жасушалар). Эндоплазмалық тордың басқа бір түрі мембранада гранулдық компоненттің тоқтығымен ерекшеленеде, агранулярлы деп аталады. Оған цистерна емес, диаметрі 500-1000 А0 каналдардың болуы тән. Агранулярлы эндоплазмалық тор май тәріздес заттар, көмірсутектерді синтездейтін жасушаларға, сол сияқты пигментік және эпителиальдық жасуша мен бауыр жасушаларында жақсы дамыған. Рибосомалар алғаш рет электронды микроскоптың көмегімен тығыз бөлшек немесе гранула ретінде анықталды. Рибосома көптеген бактериялардың, әсіресе ашытқы бактериялардың өсімдік меристемасы жасушасының, эмбриональды жүйке жасушасының ажырамас бөлігі болып табылады. Рибосоманың саны мен концентрациясы жасушадағы РНҚ құрамымен және оның жасушасының базофильды қасиеттеріне ие. Рибосомалар негізінен ақуыз бен РНҚ-дан, жартылай липидтерден тұрады, кейде липидтер болмайды. Рибосомалар диаметрі 150-350 А0 болатын сфера тәріздес рибонуклеопротеид түрінде болады және бірдей мөлшерде ақуыз бен РНҚ-дан тұрады. Олар еркін орналасады немесе эндоплазмалық тордың мембранасының сыртқы бетіне жабысады. 1808 жылы Гольджи азотқышқылды күмістің көмегімен нейрон цитоплазмасында өзіндік тор структурасын импрегнация жасап етті де, оған ішкі тор аппараты деген ат берді. Гольджи аппараты төменгідей морфологиялық компонентерден тұрады: 1) қимасында тығыз нығыздалған мембрана түрінде болатын нығыздалған цистерналар, 2) цистернамен тығыз байланысқан көпіршіктер, 3) вакуольдер. жүктеу/скачать 5,44 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|