Marrëdhënia e trupit me mjedisin. Evolucioni biologjik Zbatimi i ndërveprimit të qelizës me mjedisin

Ju ftojmë të njiheni me materialet dhe.

: membrana celuloze, membrana, citoplazma me organele, berthame, vakuola me leng qelize.

Prania e plastideve është tipari kryesor i një qelize bimore.

Funksionet e murit qelizor- përcakton formën e qelizës, mbron nga faktorët mjedisorë.

Plazma membrana- një film i hollë, i përbërë nga molekula ndërvepruese të lipideve dhe proteinave, kufizon përmbajtjen e brendshme nga mjedisi i jashtëm, siguron transportin e ujit, mineraleve dhe çështje organike me osmozë dhe transferim aktiv, dhe gjithashtu largon produktet e mbeturinave.

Citoplazma- mjedisi i brendshëm gjysmë i lëngshëm i qelizës, në të cilin ndodhen bërthama dhe organelet, siguron lidhje midis tyre, merr pjesë në proceset kryesore të jetës.

Retikulumin endoplazmatik- një rrjet kanalesh degëzuese në citoplazmë. Merr pjesë në sintezën e proteinave, lipideve dhe karbohidrateve, në transportin e substancave. Ribozomet - trupat e vendosur në EPS ose në citoplazmë, përbëhen nga ARN dhe proteina, janë të përfshirë në sintezën e proteinave. EPS dhe ribozomet janë një aparat i vetëm për sintezën dhe transportin e proteinave.

Mitokondria- organele të ndara nga citoplazma me dy membrana. Në to, substancat organike oksidohen dhe molekulat e ATP sintetizohen me pjesëmarrjen e enzimave. Një rritje në sipërfaqen e membranës së brendshme, në të cilën enzimat janë të vendosura për shkak të kristave. ATP është një substancë organike e pasur me energji.

Plastida(kloroplastet, leukoplastet, kromoplastet), përmbajtja e tyre në qelizë është tipari kryesor i organizmit bimor. Kloroplastet janë plastide që përmbajnë pigmentin jeshil klorofil, i cili thith energjinë e dritës dhe e përdor atë për të sintetizuar substancat organike nga dioksidi i karbonit dhe uji. Ndarja e kloroplasteve nga citoplazma me dy membrana, dalje të shumta - granula në membranën e brendshme, në të cilën ndodhen molekulat dhe enzimat e klorofilit.

Kompleksi Golgi- një sistem kavitetesh të kufizuara nga citoplazma me një membranë. Akumulimi i proteinave, yndyrave dhe karbohidrateve në to. Zbatimi i sintezës së yndyrave dhe karbohidrateve në membrana.

Lizozomet- trupa të ndarë nga citoplazma me një membranë. Enzimat që ato përmbajnë përshpejtojnë reaksionin e zbërthimit të molekulave komplekse në ato të thjeshta: proteinat në aminoacide, karbohidratet komplekse në ato të thjeshta, lipidet në glicerinë dhe acide yndyrore, dhe gjithashtu shkatërrojnë pjesë të vdekura të qelizave, qeliza të tëra.

Vakuolat- zgavra në citoplazmë, të mbushura me lëng qelizor, një vend grumbullimi i lëndëve ushqyese rezervë, substancave të dëmshme; ato rregullojnë përmbajtjen e ujit në qelizë.

Bërthamë- pjesa kryesore e qelizës, e mbuluar nga jashtë nga dy membrana, e përshkuar me pore nga mbështjellësi bërthamor. Substancat hyjnë në bërthamë dhe hiqen prej saj përmes poreve. Kromozomet janë bartës të informacionit të trashëguar në lidhje me karakteristikat e një organizmi, strukturat kryesore të bërthamës, secila prej të cilave përbëhet nga një molekulë ADN-je në lidhje me proteinat. Bërthama është vendi i sintezës së ADN-së, i-ARN, r-ARN.

Disponueshmëria membrana e jashtme, citoplazma me organele, bërthama me kromozome.

Membrana e jashtme ose plazmatike- kufizon përmbajtjen e qelizës nga mjedisi (qelizat e tjera, substanca ndërqelizore), përbëhet nga molekula lipide dhe proteinash, siguron komunikimin midis qelizave, transportin e substancave në qelizë (pinocitozë, fagocitozë) dhe jashtë qelizës.

Citoplazma- mjedisi i brendshëm gjysmë i lëngshëm i qelizës, i cili siguron një lidhje midis bërthamës së vendosur në të dhe organeleve. Proceset kryesore të jetës zhvillohen në citoplazmë.

Organele qelizore:

1) retikulumi endoplazmatik (EPS)- sistemi i tubave të degëzuar, është i përfshirë në sintezën e proteinave, lipideve dhe karbohidrateve, në transportin e substancave në qelizë;

2) ribozomet- trupat që përmbajnë rARN ndodhen në EPS dhe në citoplazmë, janë të përfshirë në sintezën e proteinave. EPS dhe ribozomet janë një aparat i vetëm për sintezën dhe transportin e proteinave;

3) mitokondri- "stacionet e energjisë" të qelizës, të kufizuara nga citoplazma me dy membrana. E brendshme formon krista (palosje) që rrisin sipërfaqen e saj. Enzimat në krista përshpejtojnë reaksionet e oksidimit të substancave organike dhe sintezën e molekulave të pasura me energji ATP;

4) Kompleksi Golgi- një grup kavitetesh të kufizuara nga një membranë nga citoplazma, të mbushura me proteina, yndyrna dhe karbohidrate, të cilat ose përdoren në procese jetësore ose hiqen nga qeliza. Sinteza e yndyrave dhe karbohidrateve kryhet në membranat e kompleksit;

5) lizozomet- trupat e mbushur me enzima përshpejtojnë reaksionet e ndarjes së proteinave në aminoacide, lipideve në glicerinë dhe acide yndyrore, polisaharideve në monosakaride. Në lizozome, pjesët e qelizave të vdekura, qelizat e tëra dhe qelizat shkatërrohen.

Përfshirjet qelizore- akumulimet e lëndëve ushqyese rezervë: proteina, yndyrna dhe karbohidrate.

Bërthamëështë pjesa më e rëndësishme e qelizës. Ajo është e mbuluar me një membranë me dy membrana me pore përmes së cilës disa substanca depërtojnë në bërthamë, ndërsa të tjerat hyjnë në citoplazmë. Kromozomet janë strukturat kryesore të bërthamës, bartës të informacionit trashëgues për karakteristikat e organizmit. Ai transmetohet në procesin e ndarjes së qelizës amë në qelizat bija, dhe me qelizat riprodhuese - te organizmat bija. Bërthama është vendi i sintezës së ADN-së, mARN-së, rARN-së.

Ushtrimi:

Shpjegoni pse organelet quhen struktura të specializuara qelizore?

Përgjigje: organelet quhen struktura të specializuara qelizore, pasi ato kryejnë funksione të përcaktuara rreptësisht, informacioni trashëgues ruhet në bërthamë, ATP sintetizohet në mitokondri, fotosinteza ndodh në kloroplaste, etj.

Nëse keni pyetje në lidhje me citologjinë, atëherë mund të kërkoni ndihmë nga

Metabolizmi që hyn në qelizë ose lëshohet prej saj jashtë, si dhe shkëmbimi i sinjaleve të ndryshme me mikro- dhe makromjedisin ndodh përmes membranës së jashtme të qelizës. Siç e dini, membrana qelizore është një shtresë e dyfishtë lipidike në të cilën janë ngulitur molekula të ndryshme proteinash që veprojnë si receptorë të specializuar, kanalet jonike, pajisje që transferojnë ose heqin në mënyrë aktive kimikate të ndryshme, kontakte ndërqelizore, etj. Në qelizat eukariote të shëndetshme, fosfolipidet shpërndahen në mënyrë asimetrike në membranë: sipërfaqja e jashtme përbëhet nga sfingomielina dhe fosfatidilkolina, sipërfaqja e brendshme përbëhet nga fosfatidilserina dhe fosfatidilethanolamineti. Ruajtja e kësaj asimetrie kërkon një shpenzim energjie. Prandaj, në rast të dëmtimit të qelizave, infeksionit, urisë nga energjia, sipërfaqja e jashtme e membranës pasurohet me fosfolipide të pazakonta për të, gjë që bëhet një sinjal për qelizat dhe enzimat e tjera për të dëmtuar qelizën me një përgjigje të përshtatshme ndaj kësaj. Rolin më të rëndësishëm e luan forma e tretshme e fosfolipazës A2, e cila copëton acidin arachidonic dhe krijon lizoforma nga fosfolipidet e mësipërme. Acidi arakidonik është një lidhje kufizuese për krijimin e ndërmjetësve inflamatorë si eikozanoidet, dhe molekulat mbrojtëse - pentraksina (proteina C-reaktive (CRP), prekursorë të proteinave amiloide) - janë të lidhura me lizoformat në membranë, të ndjekura nga aktivizimi i komplementit. sistemi nga mënyrë klasike dhe shkatërrimin e qelizave.

Struktura e membranës ndihmon në ruajtjen e karakteristikave të mjedisit të brendshëm të qelizës, dallimet e saj nga mjedisi i jashtëm. Kjo sigurohet nga përshkueshmëria selektive e membranës qelizore, ekzistenca e mekanizmave në të transport aktiv... Shkelja e tyre si rezultat i dëmtimit të drejtpërdrejtë, për shembull, tetrodotoksina, ouabain, tetraetilammonium, ose në rastin e furnizimit të pamjaftueshëm të energjisë të "pompave" përkatëse çon në një shkelje të përbërjes elektrolitike të qelizës, një ndryshim në metabolizmin e saj, një shkelje e funksioneve specifike - tkurrje, përçimi i një pulsi ngacmues, etj. Ndërprerja e kanaleve jonike qelizore (kalcium, natrium, kalium dhe klorur) te njerëzit mund të shkaktohet gjenetikisht nga mutacionet në gjenet përgjegjëse për strukturën e këtyre kanaleve. Të ashtuquajturat kanalopati janë shkaktarë të sëmundjeve trashëgimore të sistemit nervor, muskulor dhe të tretjes. Marrja e tepërt e ujit brenda qelizës mund të çojë në këputjen e saj - citolizë - për shkak të perforimit të membranës gjatë aktivizimit të komplementit ose sulmit të limfociteve citotoksike dhe qelizave vrasëse natyrore.

Shumë receptorë janë ndërtuar në membranën qelizore - struktura që, kur kombinohen me molekulat përkatëse specifike sinjalizuese (ligandët), transmetojnë një sinjal në brendësi të qelizës. Kjo ndodh nëpërmjet kaskadave të ndryshme rregullatore që përbëhen nga molekula enzimatike aktive që aktivizohen në mënyrë sekuenciale dhe në fund të fundit kontribuojnë në zbatimin e programeve të ndryshme qelizore, si rritja dhe përhapja, diferencimi, lëvizshmëria, plakja dhe vdekja e qelizave. Kaskadat rregullatore janë mjaft të shumta, por numri i tyre ende nuk është përcaktuar plotësisht. Sistemi i receptorëve dhe kaskadave rregullatore shoqëruese ekzistojnë gjithashtu brenda qelizës; ato krijojnë një rrjet specifik rregullator me pika përqendrimi, shpërndarje dhe zgjedhje të rrugëve të mëtejshme të sinjalit, në varësi të gjendjes funksionale të qelizës, fazës së zhvillimit të saj dhe veprimit të njëkohshëm të sinjaleve nga receptorët e tjerë. Rezultati i kësaj mund të jetë frenimi ose përforcimi i sinjalit, drejtimi i tij përgjatë një rruge të ndryshme rregullatore. Si aparati i receptorit ashtu edhe rrugët e transmetimit të sinjalit përmes kaskadave rregullatore, për shembull, në bërthamë, mund të prishen si rezultat i një defekti gjenetik që shfaqet si një defekt i lindur në nivel të organizmit ose si rezultat i mutacionit somatik në një lloj të caktuar qelizash. Këta mekanizma mund të dëmtohen nga agjentët infektivë, toksinat dhe gjithashtu të ndryshojnë gjatë procesit të plakjes. Faza përfundimtare e kësaj mund të jetë një shkelje e funksioneve të qelizës, proceseve të përhapjes dhe diferencimit të saj.

Në sipërfaqen e qelizave gjenden gjithashtu molekula që luajnë një rol të rëndësishëm në proceset e ndërveprimit ndërqelizor. Këto mund të përfshijnë proteina të ngjitjes qelizore, antigjene të përputhshmërisë së indeve, antigjene specifike për indet, diferencuese, etj. Ndryshimet në përbërjen e këtyre molekulave shkaktojnë ndërprerje të ndërveprimeve ndërqelizore dhe mund të shkaktojnë aktivizimin e mekanizmave të duhur për eliminimin e qelizave të tilla. sepse paraqesin një rrezik të caktuar për integritetin e organizmit si rezervuar infeksioni, veçanërisht viral, ose si iniciatorë të mundshëm të rritjes së tumorit.

Shkelja e furnizimit me energji të qelizës

Burimi i energjisë në qelizë është ushqimi, pas zbërthimit të të cilit në substancat përfundimtare lirohet energji. Vendi kryesor për formimin e energjisë është mitokondria, në të cilën substancat oksidohen me ndihmën e enzimave të zinxhirit të frymëmarrjes. Oksidimi është furnizuesi kryesor i energjisë, pasi si rezultat i glikolizës, jo më shumë se 5% e energjisë lirohet nga e njëjta sasi e substrateve oksiduese (glukoza), në krahasim me oksidimin. Rreth 60% e energjisë së çliruar gjatë oksidimit akumulohet nga fosforilimi oksidativ në fosfatet me energji të lartë (ATP, kreatinë fosfat), pjesa tjetër shpërndahet si nxehtësi. Në të ardhmen, fosfatet me energji të lartë përdoren nga qeliza për procese të tilla si funksionimi i pompave, sinteza, ndarja, lëvizja, sekretimi, etj. Janë tre mekanizma, dëmtimi i të cilave mund të shkaktojë shkelje të furnizimit me energji tek qeliza: i pari është mekanizmi i sintezës së enzimës shkëmbimi i energjisë, e dyta - mekanizmi i fosforilimit oksidativ, i treti - mekanizmi i përdorimit të energjisë.

Ndërprerja e transportit të elektroneve në zinxhirin respirator të mitokondrive ose shkëputja e oksidimit dhe fosforilimit të ADP me një humbje të potencialit të protonit - forca lëvizëse gjenerimi i ATP, çon në një dobësim të fosforilimit oksidativ në atë mënyrë që pjesa më e madhe e energjisë shpërndahet në formën e nxehtësisë dhe zvogëlohet sasia e përbërjeve me energji të lartë. Shkëputja e oksidimit dhe fosforilimit nën ndikimin e adrenalinës përdoret nga qelizat e organizmave homeotermikë për të rritur prodhimin e nxehtësisë duke ruajtur një temperaturë konstante të trupit gjatë ftohjes ose duke e rritur atë gjatë etheve. Ndryshime të rëndësishme në strukturën e mitokondrive dhe metabolizmin e energjisë vërehen në tirotoksikozën. Këto ndryshime fillimisht janë të kthyeshme, por pas një tipari të caktuar ato bëhen të pakthyeshme: fragmentimi i mitokondrive, shpërbëhet ose bymehet, humbet krista, shndërrohet në vakuola dhe përfundimisht grumbullohen substanca si hialina, ferritina, kalciumi, lipofuscina. Në pacientët me skorbut, mitokondritë bashkohen për të formuar kondriosfera, ndoshta për shkak të dëmtimit të membranës nga komponimet e peroksidit. Dëmtime të konsiderueshme të mitokondrive ndodhin nën ndikimin e rrezatimit jonizues, gjatë shndërrimit të një qelize normale në një malinje.

Mitokondritë janë një depo e fuqishme e joneve të kalciumit, ku përqendrimi i tij është disa gradë më i lartë se ai në citoplazmë. Kur mitokondritë dëmtohen, kalciumi lëshohet në citoplazmë, duke shkaktuar aktivizimin e proteinazave me dëmtim të strukturave ndërqelizore dhe mosfunksionim të qelizës përkatëse, për shembull, kontraktimet e kalciumit ose edhe "vdekjen e kalciumit" në neurone. Si rezultat i shkeljes së aftësisë funksionale të mitokondrive, formimi i komponimeve të peroksidit të radikalit të lirë rritet ndjeshëm, të cilat kanë një reaktivitet shumë të lartë dhe për këtë arsye dëmtojnë përbërës të rëndësishëm të qelizës - acidet nukleike, proteinat dhe lipidet. Ky fenomen vërehet nën të ashtuquajturin stres oksidativ dhe mund të ketë pasoja negative për ekzistencën e qelizës. Kështu, dëmtimi i membranës së jashtme të mitokondrisë shoqërohet me lëshimin në citoplazmë të substancave që përmbahen në hapësirën ndërmembranore, në radhë të parë të citokromit C dhe disa substancave të tjera biologjikisht aktive, të cilat shkaktojnë reaksione zinxhir që shkaktojnë vdekjen e programuar të qelizave - apoptozën. Duke dëmtuar ADN-në e mitokondrive, reaksionet e radikalëve të lirë shtrembërojnë informacionin gjenetik të nevojshëm për formimin e disa enzimave të zinxhirit të frymëmarrjes, të cilat prodhohen në mitokondri. Kjo çon në një ndërprerje edhe më të madhe të proceseve oksiduese. Në përgjithësi, aparati gjenetik i vetë mitokondrisë, në krahasim me aparatin gjenetik të bërthamës, është më pak i mbrojtur nga ndikimet e dëmshme që mund të ndryshojnë informacionin gjenetik të koduar në të. Si rezultat, mosfunksionimi mitokondrial ndodh gjatë gjithë jetës, për shembull, gjatë plakjes, gjatë transformimit malinj të qelizës, si dhe në sfondin e sëmundjeve trashëgimore mitokondriale të shoqëruara me një mutacion të ADN-së mitokondriale në vezë. Aktualisht, janë përshkruar më shumë se 50 mutacione mitokondriale që shkaktojnë sëmundje degjenerative trashëgimore të sistemit nervor dhe muskulor. Ato i transmetohen fëmijës ekskluzivisht nga nëna, pasi mitokondritë e spermës nuk janë pjesë e zigotit dhe, në përputhje me rrethanat, organizmi i ri.

Shkelje e ruajtjes dhe transmetimit të informacionit gjenetik

Bërthama qelizore përmban shumicën e informacionit gjenetik dhe në këtë mënyrë siguron funksionimin normal të saj. Me ndihmën e shprehjes selektive të gjenit, ai koordinon punën e qelizës në interfazë, ruan informacionin gjenetik, rikrijon dhe transmeton materialin gjenetik në procesin e ndarjes së qelizave. Replikimi i ADN-së dhe transkriptimi i ARN-së ndodhin në bërthamë. Faktorë të ndryshëm patogjenë si rrezatimi ultravjollcë dhe jonizues, oksidimi i radikaleve të lira, kimikatet, viruset mund të dëmtojnë ADN-në. Është llogaritur se çdo qelizë e një kafshe me gjak të ngrohtë në 1 ditë. humbet më shumë se 10,000 baza. Kësaj duhet t'i shtohen shkeljet e kohës së kopjimit. Nëse ky dëmtim vazhdonte, qeliza nuk do të mund të mbijetonte. Mbrojtja qëndron në ekzistencën e sistemeve të fuqishme të riparimit si endonukleaza ultravjollcë, një sistem riparimi riprodhues dhe rikombinues që zëvendëson dëmtimin e ADN-së. Defektet gjenetike në sistemet riparuese shkaktojnë zhvillimin e sëmundjeve të shkaktuara nga rritja e ndjeshmërisë ndaj faktorëve që dëmtojnë ADN-në. Kjo është xeroderma pigmentosa, si dhe disa sindroma të plakjes së përshpejtuar, të shoqëruara nga një tendencë në rritje për zhvillimin e tumoreve malinje.

Sistemi për rregullimin e proceseve të replikimit të ADN-së, transkriptimin e ARN-së informative (mRNA), përkthimin e informacionit gjenetik nga acidet nukleike në strukturën e proteinave është mjaft kompleks dhe shumënivelësh. Përveç kaskadave rregullatore që nxisin veprimin e mbi 3000 faktorëve të transkriptimit që aktivizojnë gjene të caktuara, ekziston gjithashtu një sistem rregullues shumënivelësh i ndërmjetësuar nga molekula të vogla ARN (ARN ndërhyrëse; ARNi). Gjenomi i njeriut, i cili përbëhet nga afërsisht 3 miliardë baza purine dhe pirimidine, përmban vetëm 2% të gjeneve strukturore përgjegjëse për sintezën e proteinave. Pjesa tjetër siguron sintezën e ARN-ve rregullatore, të cilat, njëkohësisht me faktorët e transkriptimit, aktivizojnë ose bllokojnë punën e gjeneve strukturore në nivelin e ADN-së në kromozome ose ndikojnë në përkthimin e ARN-së mesazhere (mARN) gjatë formimit të një molekule polipeptide në citoplazmë. . Shkelja e informacionit gjenetik mund të ndodhë si në nivelin e gjeneve strukturore ashtu edhe në pjesën rregullatore të ADN-së me manifestime përkatëse në formën e sëmundjeve të ndryshme trashëgimore.

Kohët e fundit, shumë vëmendje është tërhequr nga ndryshimet në materialin gjenetik që ndodhin në procesin e zhvillimit individual të organizmit dhe shoqërohen me frenimin ose aktivizimin e seksioneve të caktuara të ADN-së dhe kromozomeve për shkak të metilimit, acetilimit dhe fosforilimit të tyre. Këto ndryshime vazhdojnë për një kohë të gjatë, ndonjëherë - gjatë gjithë jetës së organizmit nga embriogjeneza deri në pleqëri dhe quhen trashëgimi epigjenomike.

Riprodhimi i qelizave me informacion gjenetik të ndryshuar gjithashtu pengohet nga sistemet (faktorët) e kontrollit të ciklit mitotik. Ato ndërveprojnë me proteina kinazat e varura nga ciklin dhe nënnjësitë e tyre katalitike - ciklinat - dhe bllokojnë kalimin e ciklit të plotë mitotik nga qeliza, duke ndaluar ndarjen në kufirin midis fazave presintetike dhe sintetike (bllok G1 / S) deri në përfundimin e ADN-së. riparimi dhe, nëse është e pamundur, iniconi qelizat e programuara të vdekjes. Këta faktorë përfshijnë gjenin p53, një mutacion i të cilit shkakton një humbje të kontrollit mbi përhapjen e qelizave të transformuara; ndodh në pothuajse 50% të kancereve të njeriut. Pika e dytë e kontrollit për kalimin e ciklit mitotik është në kufirin G2 / M. Këtu, shpërndarja e saktë e materialit kromozomik midis qelizave bija në mitozë ose mejozë kontrollohet duke përdorur një kompleks mekanizmash që kontrollojnë boshtin qelizor, qendrën dhe centromeret (kinetokore). Mosefikasiteti i këtyre mekanizmave çon në një shkelje të shpërndarjes së kromozomeve ose pjesëve të tyre, e cila manifestohet me mungesën e ndonjë kromozomi në njërën nga qelizat bija (aneuploidi), praninë e një kromozomi shtesë (poliploidi), shkëputjen e një pjesë e kromozomit (fshirja) dhe transferimi i tij në një kromozom tjetër (translokimi) ... Procese të tilla vërehen shumë shpesh gjatë shumëzimit të qelizave malinje të degjeneruara dhe të transformuara. Nëse kjo ndodh gjatë mejozës me qelizat germinale, atëherë kjo çon ose në vdekjen e fetusit në një fazë të hershme të zhvillimit embrional, ose në lindjen e një organizmi me një sëmundje kromozomale.

Proliferimi i pakontrolluar i qelizave gjatë rritjes së tumorit ndodh si rezultat i mutacioneve në gjenet që kontrollojnë përhapjen e qelizave dhe quhen onkogjene. Ndër më shumë se 70 onkogjenë të njohur aktualisht, shumica e tyre i përkasin komponentëve të rregullimit të rritjes së qelizave, disa përfaqësohen nga faktorë transkriptimi që rregullojnë aktivitetin e gjeneve, si dhe faktorë që pengojnë ndarjen dhe rritjen e qelizave. Një faktor tjetër që kufizon zgjerimin (përhapjen) e tepërt të qelizave në rritje është shkurtimi i skajeve të kromozomeve - telomereve, të cilat nuk janë në gjendje të riprodhohen plotësisht si rezultat i një ndërveprimi thjesht sterik, prandaj, pas çdo ndarje qelizore, telomeret shkurtohen me një pjesë e caktuar e bazave. Kështu, qelizat proliferuese të një organizmi të rritur, pas një numri të caktuar ndarjesh (zakonisht nga 20 në 100, në varësi të llojit të organizmit dhe moshës së tij), shterojnë gjatësinë e telomerit dhe replikimi i mëtejshëm i kromozomeve ndalon. Ky fenomen nuk ndodh në epitelin e spermës, enterocitet dhe qelizat embrionale për shkak të pranisë së enzimës telomerazë, e cila rikthen gjatësinë e telomereve pas çdo ndarjeje. Telomeraza është e bllokuar në shumicën e qelizave të rritura, por për fat të keq ajo aktivizohet në qelizat tumorale.

Lidhja midis bërthamës dhe citoplazmës, transporti i substancave në të dy drejtimet kryhet përmes poreve në membranën bërthamore me pjesëmarrjen e sistemeve të veçanta të transportit me konsum të energjisë. Kështu, energjia dhe substancat plastike, molekulat sinjalizuese (faktorët e transkriptimit) transportohen në bërthamë. Rrjedha e kundërt bart në citoplazmë molekula mARN dhe ARN (tRNA), ribozome, të nevojshme për sintezën e proteinave në qelizë. E njëjta rrugë e transportit të substancave është e natyrshme për viruset, në veçanti, siç është HIV. Ata transferojnë materialin e tyre gjenetik në bërthamën e qelizës bujtëse me përfshirjen e tij të mëtejshme në gjenomën e bujtësit dhe transferimin e ARN-së virale të sapoformuar në citoplazmë për sintezën e mëtejshme të proteinave të grimcave të reja virale.

Shkelja e proceseve të sintezës

Proceset e sintezës së proteinave zhvillohen në tanke retikulumin endoplazmatik, i lidhur ngushtë me poret në membranën bërthamore, përmes të cilave ribozomet, tARN dhe mARN hyjnë në rrjetën endoplazmatike. Këtu kryhet sinteza e vargjeve polipeptide, të cilët më vonë marrin formën e tyre përfundimtare në rrjetën endoplazmatike agranulare dhe në kompleksin lamelar (kompleksi Golgi), ku pësojnë modifikim dhe kombinim posttranslativ me molekulat e karbohidrateve dhe lipideve. Molekulat e proteinave të sapoformuara nuk mbeten në vendin e sintezës, por me ndihmën e një procesi kompleks të rregulluar, i cili quhet Kineza e proteinave, transferohen në mënyrë aktive në atë pjesë të izoluar të qelizës, ku do të kryejnë funksionin e synuar. Në këtë rast, një fazë shumë e rëndësishme është strukturimi i molekulës së transferuar në një konfigurim hapësinor të përshtatshëm, i aftë për të kryer funksionin e saj të qenësishëm. Një strukturim i tillë ndodh me ndihmën e enzimave speciale ose në një matricë molekulash proteinike të specializuara - kaperone, të cilat ndihmojnë një molekulë proteine, të sapoformuar ose të ndryshuar për shkak të ndikimit të jashtëm, të marrë strukturën e saktë tredimensionale. Në rastin e një efekti negativ në qelizë, kur ekziston mundësia e një shkeljeje të strukturës së molekulave të proteinave (për shembull, me një rritje të temperaturës së trupit, një proces infektiv, dehje), përqendrimi i personazheve në qelizë rritet ndjeshëm. Prandaj, molekula të tilla quhen edhe proteinat e stresit, ose proteinat e goditjes nga nxehtësia... Shkelja e strukturimit të një molekule proteine ​​çon në formimin e konglomerateve kimikisht inerte, të cilat depozitohen në qelizë ose jashtë saj gjatë amiloidozës, sëmundjes Alzheimer, etj do të jenë me defekt. Kjo situatë paraqitet në të ashtuquajturat sëmundje të prionit (skrapi te delet, tërbimi te lopët, kuru, sëmundja Creutzfeldt-Jakob te njerëzit), kur një defekt në një nga proteinat e membranës së një qelize nervore shkakton grumbullimin e mëvonshëm të masave inerte brenda. qelizës dhe ndërprerjes së aktivitetit të saj jetësor.

Shkelja e proceseve të sintezës në qelizë mund të ndodhë në faza të ndryshme: transkriptimi i ARN-së në bërthamë, përkthimi i polipeptideve në ribozome, modifikimi pas përkthimit, hipermetilimi dhe glikozilimi i molekulës së pistës, transporti dhe shpërndarja e proteinave në qelizë dhe e tyre. ekskretimi. Në këtë rast, mund të vërehet një rritje ose ulje e numrit të ribozomeve, shpërbërja e poliribozomeve, zgjerimi i cisternave të rrjetës endoplazmatik të grimcuar, humbja e ribozomeve prej tij, formimi i vezikulave dhe vakuolave. Pra, në rast helmimi me karrigen e zbehtë, dëmtohet enzima ARN polimerazë, e cila prish transkriptimin. Toksina e difterisë, duke inaktivizuar faktorin e zgjatjes, prish proceset e përkthimit, duke shkaktuar dëmtim të miokardit. Agjentët infektivë mund të jenë arsyeja për shkeljen e sintezës së disa molekulave të proteinave specifike. Për shembull, viruset e herpesit pengojnë sintezën dhe shprehjen e molekulave të antigjenit MHC, gjë që u lejon atyre të shmangin pjesërisht kontrollin imunitar, bacilet e murtajës pengojnë sintezën e ndërmjetësve të inflamacionit akut. Shfaqja e proteinave të pazakonta mund të ndalojë degradimin e mëtejshëm të tyre dhe të çojë në akumulimin e materialit inerte apo edhe toksik. Shkelja e proceseve të kalbjes gjithashtu mund të kontribuojë në këtë në një masë të caktuar.

Ndërprerja e proceseve të kalbjes

Njëkohësisht me sintezën e proteinave në qelizë, shpërbërja e saj ndodh vazhdimisht. Në kushte normale, kjo ka një rëndësi të rëndësishme rregullatore dhe formuese, për shembull, gjatë aktivizimit të formave joaktive të enzimave, hormoneve proteinike, proteinave të ciklit mitotik. Rritja dhe zhvillimi normal i qelizave kërkon një ekuilibër të kontrolluar mirë midis sintezës dhe degradimit të proteinave dhe organeleve. Sidoqoftë, në procesin e sintezës së proteinave, për shkak të gabimeve në funksionimin e aparatit sintetizues, strukturimit jonormal të një molekule proteine, dëmtimit të saj nga agjentët kimikë dhe bakterialë, formohet vazhdimisht një numër mjaft i madh i molekulave me defekt. Sipas disa vlerësimeve, pjesa e tyre është rreth një e treta e të gjitha proteinave të sintetizuara.

Qelizat e gjitarëve kanë disa kryesore Mënyrat e degradimit të proteinave: përmes proteazave lizozomale (pentidhidrolaza), proteinazave të varura nga kalciumi (endopeptidaza) dhe sistemit të proteazomit. Përveç kësaj, ka edhe proteinaza të specializuara, të tilla si kaspazet. Organela kryesore në të cilën ndodh degradimi i substancave në qelizat eukariote është lizozomi, i cili përmban enzima të shumta hidrolitike. Për shkak të proceseve të endocitozës dhe llojeve të ndryshme të autofagjisë në lizozome dhe fagolizozome, shkatërrohen si molekulat e proteinave me defekt ashtu edhe organelet e tëra: mitokondritë e dëmtuara, zonat e membranës plazmatike, disa proteina jashtëqelizore, përmbajtja e granulave sekretore.

Një mekanizëm i rëndësishëm i degradimit të proteinave është proteazomi - një strukturë proteinaze multikatalitike e një strukture komplekse, e lokalizuar në citosol, bërthamë, retikulum endoplazmatik dhe në membranën qelizore. Ky sistem enzimë është përgjegjës për zbërthimin e proteinave të dëmtuara si dhe proteinave të shëndetshme që duhen hequr që qeliza të funksionojë siç duhet. Në këtë rast, proteinat që do të shkatërrohen para-kombinohen me një polipeptid specifik ubiquitin. Megjithatë, proteinat jo të kudogjendura mund të shkatërrohen pjesërisht në proteazome. Zbërthimi i një molekule proteine ​​në proteazome në polipeptide të shkurtra (përpunimi) me paraqitjen e tyre të mëvonshme së bashku me molekulat MHC të tipit I është një lidhje e rëndësishme në zbatimin e kontrollit imunitar të homeostazës antigjenike të trupit. Me dobësimin e funksionit të proteazomës, ndodh akumulimi i proteinave të dëmtuara dhe të panevojshme, duke shoqëruar plakjen e qelizave. Shkelja e degradimit të proteinave të varura nga ciklin çon në një shkelje ndarjen e qelizave, degradimi i proteinave sekretore - deri në zhvillimin e cistofibrozës. Në të kundërt, një rritje e funksionit të proteazomës shoqëron varfërimin e trupit (AIDS, kancer).

Me shkelje të përcaktuara gjenetikisht të degradimit të proteinave, trupi nuk është i zbatueshëm dhe vdes në fazat e hershme të embriogjenezës. Nëse prishet zbërthimi i yndyrave ose i karbohidrateve, atëherë ndodhin sëmundjet e akumulimit (thesaurismosis). Në të njëjtën kohë, një sasi e tepërt e disa substancave ose produkteve të kalbjes së tyre jo të plotë - lipide, polisaharide - grumbullohet brenda qelizës, gjë që dëmton ndjeshëm funksionin e qelizës. Kjo vërehet më shpesh në epiteliocitet e mëlçisë (hepatocitet), neuronet, fibroblastet dhe makrofagocitet.

Çrregullimet e fituara të dekompozimit të substancave mund të ndodhin si rezultat i proceseve patologjike (për shembull, proteina, yndyra, karbohidratet dhe distrofia e pigmentit) dhe të shoqërohen me formimin e substancave të pazakonta. Çrregullimet në sistemin e proteolizës lizozomale çojnë në një ulje të përshtatjes gjatë urisë ose rritje të stresit, në shfaqjen e disa mosfunksionimeve endokrine - një ulje të nivelit të insulinës, tiroglobulinës, citokinave dhe receptorëve të tyre. Çrregullimet e degradimit të proteinave ngadalësojnë shkallën e shërimit të plagëve, shkaktojnë zhvillimin e aterosklerozës dhe ndikojnë në përgjigjen imune. Gjatë hipoksisë, ndryshimet në pH ndërqelizore, dëmtimi nga rrezatimi, i karakterizuar nga peroksidimi i shtuar i lipideve të membranës, si dhe nën ndikimin e substancave lizozomotropike - endotoksina bakteriale, metabolitët e kërpudhave toksike (sporofusarina), kristalet e oksidit të silikonit - qëndrueshmëria e membranës lizozomale. ndryshimet, enzimat lizozomale të aktivizuara lëshohen në citoplazmë, gjë që shkakton shkatërrimin e strukturave qelizore dhe vdekjen e saj.

QELIZË

INDI EPITELIAL.

LLOJET E Pëlhurave.

STRUKTURA DHE VETITË E QELIZËS.

LEKTURA Nr.2.

1. Struktura dhe vetitë themelore të qelizës.

2. Koncepti i pëlhurave. Llojet e pëlhurave.

3. Struktura dhe funksioni i indit epitelial.

4. Llojet e epitelit.

Qëllimi: të njohë strukturën dhe vetitë e qelizave, llojet e indeve. Të paraqesë klasifikimin e epitelit dhe vendndodhjen e tij në trup. Të jetë në gjendje të dallojë indin epitelial sipas karakteristikave morfologjike nga indet e tjera.

1. Qeliza është një sistem jetësor elementar, baza e strukturës, zhvillimit dhe jetës së të gjitha kafshëve dhe bimëve. Shkenca e qelizave - citologji (greqisht sytos - qelizë, logos - shkencë). Zoologu T. Schwann në 1839 ishte i pari që formuloi teorinë e qelizave: qeliza është njësia bazë e strukturës së të gjithë organizmave të gjallë, qelizat e kafshëve dhe bimëve janë të ngjashme në strukturë, nuk ka jetë jashtë qelizës. Qelizat ekzistojnë si organizma të pavarur (protozoarët, bakteret), dhe në përbërjen e organizmave shumëqelizorë, në të cilët ka qeliza germinale që shërbejnë për riprodhim, dhe qeliza trupore (somatike), të ndryshme në strukturë dhe funksion (nervore, kockore, sekretore etj. .) Madhësitë e qelizave njerëzore variojnë nga 7 mikron (limfocitet) deri në 200-500 mikron (veza e femrës, miocitet e lëmuara) Çdo qelizë përmban proteina, yndyra, karbohidrate, acide nukleike, ATP, kripëra minerale dhe ujë. Nga substancat inorganike qeliza përmban më shumë ujë (70-80%), nga organike - proteina (10-20%).Pjesët kryesore të qelizës janë: bërthama, citoplazma, membrana qelizore (citolema).

Bërthama e CITOPLAZËS CITOLEM

Nukleoplazma - hialoplazmë

1-2 nukleola - organele

Kromatina (retikulumi endoplazmatik

kompleksi KTolji

qendra qelizore

mitokondri

lizozomet

qëllim të veçantë)

Përfshirjet.

Bërthama qelizore ndodhet në citoplazmë dhe kufizohet prej saj nga bërthama

guaskë - nukleolema. Ai shërben si një vend përqendrimi i gjeneve,

kryesor kimike që është ADN. Bërthama rregullon proceset formuese të qelizës dhe të gjitha funksionet e saj jetësore. Nukleoplazma siguron ndërveprim të strukturave të ndryshme bërthamore, bërthamat janë të përfshira në sintezën e proteinave qelizore dhe disa enzimave, kromatina përmban kromozome me gjenet - bartës të trashëgimisë.

hialoplazma (greqisht hyalos - xhami) - plazma kryesore e citoplazmës,

është mjedisi i vërtetë i brendshëm i qelizës. Ai bashkon të gjitha ultrastrukturat qelizore (bërthamë, organele, përfshirje) dhe siguron ndërveprimin e tyre kimik me njëra-tjetrën.

Organelet (organelet) janë ultrastruktura të përhershme të citoplazmës që kryejnë funksione të caktuara në qelizë. Kjo perfshin:

1) retikulumi endoplazmatik - një sistem kanalesh dhe zgavrash të degëzuara të formuara nga membrana të dyfishta të lidhura me membranën qelizore. Në muret e kanaleve ka trupat më të vegjël - ribozomet, të cilat janë qendrat e sintezës së proteinave;

2) kompleksi K. Golgi, ose aparati i brendshëm i rrjetës, ka rrjetë dhe përmban vakuola të madhësive të ndryshme (latinisht vakum - bosh), merr pjesë në funksionin ekskretues të qelizave dhe në formimin e lizozomeve;

3) qendra e qelizës - citoqendra përbëhet nga një trup i dendur sferik - qendrosfera, brenda së cilës ka 2 trupa të dendur - centriolet, të ndërlidhura nga një urë. E vendosur më afër bërthamës, merr pjesë në ndarjen e qelizave, duke siguruar një shpërndarje të barabartë të kromozomeve midis qelizave bija;

4) mitokondri (greqisht mitos - fije, chondros - kokërr) duken si kokrra, shufra, fije. Në to kryhet sinteza e ATP.

5) lizozomet - vezikula të mbushura me enzima që rregullojnë

proceset metabolike në qelizë dhe kanë aktivitet tretës (fagocitar).

6) organele për qëllime të veçanta: miofibrile, neurofibrile, tonofibrile, cilia, villi, flagjela që kryejnë një funksion specifik të qelizës.

Përfshirjet citoplazmike janë formacione jo të përhershme në formë

granula, pika dhe vakuola që përmbajnë proteina, yndyrna, karbohidrate, pigment.

Membrana qelizore - citolema, ose plazmolemma, mbulon qelizën nga sipërfaqja dhe e ndan atë nga mjedisi. Është gjysmë i përshkueshëm dhe rregullon hyrjen e substancave brenda dhe jashtë qelizës.

Substanca ndërqelizore ndodhet midis qelizave. Në disa inde, ajo është e lëngshme (për shembull, në gjak), ndërsa në të tjera përbëhet nga një substancë amorfe (pa strukturë).

Çdo qelizë e gjallë ka këto karakteristika themelore:

1) metabolizmi, ose metabolizmi (vetia kryesore jetike),

2) ndjeshmëria (irritueshmëria);

3) aftësia për të riprodhuar (vetë-riprodhimi);

4) aftësia për t'u rritur, d.m.th. një rritje në madhësinë dhe vëllimin e strukturave qelizore dhe vetë qelizës;

5) aftësia për t'u zhvilluar, d.m.th. përvetësimi i funksioneve specifike nga qeliza;

6) sekrecioni, d.m.th. çlirimi i substancave të ndryshme;

7) lëvizja (leukocitet, histiocitet, spermatozoidet)

8) fagocitoza (leukocitet, makrofagët etj.).

2. Indi është një sistem qelizash të ngjashme në origjinë), strukturë dhe funksion. Përbërja e indeve përfshin gjithashtu lëngun e indeve dhe produktet e mbeturinave të qelizave. Doktrina e indeve quhet histologji ( greqisht histos - ind, logos - doktrinë, shkencë) Në përputhje me karakteristikat e strukturës, funksionit dhe zhvillimit, dallohen këto lloje të indeve:

1) epitelial, ose integrues;

2) lidhës (indet e mjedisit të brendshëm);

3) muskujt;

4) nervoz.

Një vend të veçantë në trupin e njeriut zë gjaku dhe limfat - një ind i lëngshëm që kryen funksione të frymëmarrjes, trofike dhe mbrojtëse.

Në trup, të gjitha indet janë të ndërlidhura ngushtë morfologjikisht.

dhe funksionale. Lidhja morfologjike është për faktin se të ndryshme

indet nye janë pjesë e të njëjtave organe. Lidhje funksionale

manifestohet në faktin se aktiviteti i indeve të ndryshme që përbëjnë

organet, ranë dakord.

Elementet e indeve qelizore dhe joqelizore në procesin e jetës

aktivitetet konsumohen dhe shuhen (degjenerim fiziologjik)

dhe restaurohen (rigjenerimi fiziologjik). Nëse dëmtohet

restaurohen edhe indet (rigjenerimi reparativ).

Megjithatë, ky proces nuk është i njëjtë për të gjitha indet. Epiteliale

naya, lidhës, indet e muskujve të lëmuar dhe qelizat e gjakut të rigjeneruara

Ata janë të mirë. Riparimet e indeve të muskujve të strijuar

vetëm në kushte të caktuara. Indi nervor është restauruar

vetëm fibra nervore. Ndarja e qelizave nervore në trupin e një të rrituri

personi nuk është identifikuar.

3. Indi epitelial (epiteli) është indi që mbulon sipërfaqen e lëkurës, kornenë e syrit, si dhe rreshton të gjitha zgavrat e trupit, sipërfaqen e brendshme të organeve të zbrazëta të aparatit tretës, të frymëmarrjes, sistemet urogjenitale, është pjesë e shumicës së gjëndrave të trupit. Në këtë drejtim, dallohen epiteli integrues dhe i gjëndrave.

Epiteli integrues, duke qenë një ind kufitar, kryen:

1) një funksion mbrojtës, duke mbrojtur indet themelore nga ndikime të ndryshme të jashtme: kimike, mekanike, infektive.

2) metabolizmi i trupit me mjedisin, duke kryer funksionet e shkëmbimit të gazit në mushkëri, thithjen në zorrën e hollë, sekretimin e produkteve metabolike (metabolitët);

3) krijimi i kushteve për lëvizjen e organeve të brendshme në zgavrat seroze: zemra, mushkëritë, zorrët, etj.

Epiteli i gjëndrave kryen një funksion sekretues, d.m.th. formon dhe sekreton produkte specifike - sekrete që përdoren në proceset që ndodhin në trup.

Morfologjikisht, indet epiteliale ndryshojnë nga indet e tjera të trupit në karakteristikat e mëposhtme:

1) gjithmonë zë një pozicion kufitar, pasi ndodhet në kufirin e mjediseve të jashtme dhe të brendshme të trupit;

2) është një shtresë qelizash - qeliza epiteliale, të cilat kanë formë dhe strukturë të ndryshme në lloje të ndryshme të epitelit;

3) nuk ka asnjë substancë ndërqelizore midis qelizave të epitelit dhe qelizave

të lidhura me njëri-tjetrin nëpërmjet kontakteve të ndryshme.

4) qelizat epiteliale janë të vendosura në membranën bazale (një pllakë me trashësi rreth 1 mikron, me anë të së cilës ndahet nga indi lidhor themelor. Membrana bazale përbëhet nga një substancë amorfe dhe struktura fibrilare;

5) qelizat epiteliale kanë polaritet, d.m.th. seksionet bazale dhe apikale të qelizave kanë struktura të ndryshme;

6) epiteli nuk përmban enë gjaku, pra ushqimin e qelizave

kryhet nga difuzioni i lëndëve ushqyese përmes membranës bazale nga indet e poshtme;

7) prania e tonofibrileve - struktura filamentoze që u japin forcë qelizave epiteliale.

4. Ekzistojnë disa klasifikime të epitelit, të cilat bazohen në shenja të ndryshme: origjina, struktura, funksioni, prej tyre më i përhapuri është klasifikimi morfologjik, duke marrë parasysh raportin e qelizave me membranën bazale dhe formën e tyre në pjesë e lirë apikale (latinisht apex - apex) e shtresës epiteliale ... Ky klasifikim pasqyron strukturën e epitelit, në varësi të funksionit të tij.

Epiteli skuamoz njështresor përfaqësohet në trup nga endoteli dhe mesoteli. Endoteli rreshton enët e gjakut, enët limfatike dhe dhomat e zemrës. Mesoteli mbulon membranat seroze të zgavrës peritoneale, pleurës dhe perikardit. Epiteli kub njështresor rreshton një pjesë të tubulave renale, kanaleve të shumë gjëndrave dhe bronkeve të vogla. Epiteli prizmatik me një shtresë ka mukozën e stomakut, zorrën e hollë dhe të trashë, mitrën, tubat fallopiane, fshikëzën e tëmthit, një numër kanalesh të mëlçisë, pankreasin, një pjesë.

tubulat e veshkave. Në organet ku ndodhin proceset e përthithjes, qelizat epiteliale kanë një kufi thithës të përbërë nga një numër i madh mikrovilesh. Një epitel me ciliar me një shtresë me shumë rreshta rreshton rrugët e frymëmarrjes: zgavrën e hundës, nazofaringut, laringut, trakesë, bronkeve, etj.

Epiteli shtresor skuamoz jokeratinizues mbulon pjesën e jashtme të kornesë së syrit dhe mukozën e zgavrës së gojës dhe ezofagut.Epiteli i shtresuar skuamoz formon shtresën sipërfaqësore të kornesë dhe quhet epidermë. Epiteli kalimtar është tipik për organet urinare: legenin renal, ureterët, Fshikëza urinare muret e të cilit janë subjekt i shtrirjes së konsiderueshme kur mbushen me urinë.

Gjëndrat ekzokrine sekretojnë sekrecionet e tyre në zgavrën e organeve të brendshme ose në sipërfaqen e trupit. Zakonisht kanë kanale ekskretuese. Gjëndrat endokrine nuk kanë kanale dhe sekretojnë sekrecione (hormone) në gjak ose limfë.

Faza e tretë e evolucionit është shfaqja e një qelize.
Molekulat e proteinave dhe acideve nukleike (ADN dhe ARN) formojnë një qelizë biologjike, njësinë më të vogël të gjallë. Qelizat biologjike janë "blloqe ndërtuese" të të gjithë organizmave të gjallë dhe përmbajnë të gjitha kodet materiale të zhvillimit.
Për një kohë të gjatë, shkencëtarët e konsideronin strukturën e qelizës si jashtëzakonisht të thjeshtë. Fjalori Enciklopedik Sovjetik e interpreton konceptin e një qelize si më poshtë: "Një qelizë është një sistem jetësor elementar, baza e strukturës dhe jetës së të gjitha kafshëve dhe bimëve". Duhet të theksohet se termi "elementar" në asnjë mënyrë nuk do të thotë "më i thjeshti" Përkundrazi, qeliza është një krijim unik fraktal i Zotit, që godet në kompleksitetin e tij dhe në të njëjtën kohë koherencën e jashtëzakonshme të punës së të gjithë elementëve të saj. .
Kur u bë e mundur të shikohej brenda me ndihmën e një mikroskopi elektronik, doli se struktura e qelizës më të thjeshtë është po aq komplekse dhe e pakuptueshme sa vetë Universi. Sot tashmë është vërtetuar se "Një qelizë është një çështje e veçantë e Universit, një çështje e veçantë e Kozmosit". Një qelizë e vetme përmban informacione që mund të përshtaten vetëm në dhjetëra mijëra vëllime. Enciklopedia Sovjetike... ato. qeliza, ndër të tjera, është një "bioreshërbim" i madh informacioni.
Autori i teorisë moderne të evolucionit molekular, Manfred Eigen, shkruan: “Në mënyrë që një molekulë proteine ​​të formohet rastësisht, natyra do të duhej të bënte rreth 10,130 prova dhe të shpenzonte për këtë numrin e molekulave që do të mjaftonin për 1027. Universet, se vlefshmëria e çdo lëvizjeje mund të kontrollohej nga një lloj mekanizmi përzgjedhës, atëherë u deshën vetëm rreth 2000 përpjekje. Arrijmë në një përfundim paradoksal: programi për ndërtimin e një "qelize të gjallë primitive" është i koduar diku në nivelin e grimcat elementare.
Dhe si mund të ishte ndryshe. Çdo qelizë, që zotëron ADN-në, është e pajisur me vetëdije, është e vetëdijshme për veten dhe qelizat e tjera dhe është në kontakt me Universin, duke qenë, në fakt, një pjesë e tij. Dhe megjithëse numri dhe shumëllojshmëria e qelizave në trupin e njeriut është tronditëse (rreth 70 trilionë), ato janë të gjitha të ngjashme me veten, ashtu si të gjitha proceset që ndodhin në qeliza janë të ngjashme. Sipas fjalëve të shkencëtarit gjerman Roland Glaser, dizajni i qelizave biologjike është "i menduar shumë mirë". Kush është menduar mirë nga kush?
Përgjigja është e thjeshtë: proteinat, acidet nukleike, qelizat e gjalla dhe të gjitha sistemet biologjike janë produkt i veprimtarisë krijuese të Krijuesit intelektual.

Ajo që është interesante: në nivelin atomik, nuk ka asnjë ndryshim midis përbërjes kimike të botës organike dhe inorganike. Me fjalë të tjera, në nivelin atomik, një qelizë përbëhet nga të njëjtat elementë si natyra e pajetë. Dallimet gjenden në nivelin molekular. Në trupat e gjallë, së bashku me substancat inorganike dhe ujin, ka edhe proteina, karbohidrate, yndyrna, acide nukleike, enzimë ATP sintaza dhe komponime të tjera organike me peshë molekulare të ulët.
Deri më sot, qeliza fjalë për fjalë është çmontuar në atome për qëllime studimi. Megjithatë, nuk është e mundur të krijohet të paktën një qelizë e gjallë, sepse të krijosh një qelizë do të thotë të krijosh një grimcë të Universit të gjallë. Akademiku V.P. Kaznacheev beson se "një qelizë është një organizëm kozmoplanetar... Qelizat njerëzore janë sisteme të caktuara të biokliderëve me rrotullim eteror. Në këta biokliderë ndodhin procese të panjohura për ne, materializimi i formave kozmike të rrjedhave, transformimi i tyre kozmik dhe për shkak të kësaj. grimcat materializohen."
Uji.
Pothuajse 80% e masës qelizore është ujë. Sipas S. Zenin, Doktor i Shkencave Biologjike, uji, për shkak të strukturës së tij në grup, është një matricë informacioni për menaxhimin e proceseve biokimike. Përveç kësaj, është uji ai që është "objektivi" kryesor me të cilin ndërveprojnë dridhjet e frekuencës së zërit. Rregullsia e ujit qelizore është aq e lartë (afër renditjes së një kristali) saqë quhet kristal i lëngët.
Proteinat.
Proteinat luajnë një rol të madh në jetën biologjike. Qeliza përmban disa mijëra proteina të qenësishme vetëm në këtë lloj qelize (me përjashtim të qelizave staminale). Aftësia për të sintetizuar proteinat e tyre trashëgohet nga qeliza në qelizë dhe vazhdon gjatë gjithë jetës. Në procesin e aktivitetit jetësor të qelizës, proteinat gradualisht ndryshojnë strukturën e tyre, funksioni i tyre është i dëmtuar. Këto proteina të shpenzuara hiqen nga qeliza dhe zëvendësohen me të reja, për shkak të të cilave ruhet aktiviteti jetësor i qelizës.
Le të vërejmë, para së gjithash, funksionin ndërtues të proteinave, sepse janë ato që janë materiali ndërtues nga i cili përbëhen membranat e qelizave dhe organelet qelizore, muret e enëve të gjakut, tendinat, kërci etj.
Funksioni sinjalizues i proteinave është jashtëzakonisht interesant. Rezulton se proteinat janë në gjendje të shërbejnë si substanca sinjalizuese, duke transmetuar sinjale midis indeve, qelizave ose organizmave. Funksioni i sinjalizimit kryhet nga proteinat hormonale. Qelizat mund të ndërveprojnë me njëra-tjetrën në distancë duke përdorur proteinat sinjalizuese të transmetuara përmes substancës jashtëqelizore.
Proteinat gjithashtu kanë një funksion motorik. Të gjitha llojet e lëvizjeve që qelizat janë të afta, për shembull, tkurrja e muskujve, kryhen nga proteina të veçanta kontraktuese. Proteinat gjithashtu kryejnë një funksion transporti. Ata janë në gjendje të bashkojnë substanca të ndryshme dhe t'i transferojnë ato nga një vend i qelizës në tjetrin. Për shembull, hemoglobina e proteinës së gjakut lidh oksigjenin dhe e bart atë në të gjitha indet dhe organet e trupit. Përveç kësaj, një funksion mbrojtës është i natyrshëm në proteinat. Kur proteinat ose qelizat e huaja futen në trup, ai prodhon proteina të veçanta që lidhin dhe neutralizojnë qelizat dhe substancat e huaja. Dhe së fundi, funksioni energjetik i proteinave është që me zbërthimin e plotë të 1 g proteinë, lirohet energji në masën 17,6 kJ.

Struktura e qelizave.
Qeliza përbëhet nga tre pjesë të ndërlidhura në mënyrë të pandashme: membrana, citoplazma dhe bërthama, dhe struktura dhe funksioni i bërthamës në periudha të ndryshme të jetës së qelizës janë të ndryshme. Jeta e një qelize përfshin dy periudha: ndarja, si rezultat i së cilës formohen dy qeliza bija, dhe periudha midis ndarjeve, e cila quhet ndërfazë.
Membrana qelizore ndërvepron drejtpërdrejt me mjedisin e jashtëm dhe ndërvepron me qelizat fqinje. Ai përbëhet nga një shtresë e jashtme dhe një membranë plazmatike e vendosur poshtë saj. Shtresa sipërfaqësore e qelizave shtazore quhet glikocalis. Kryen lidhjen e qelizave me mjedisin e jashtëm dhe me të gjitha substancat rreth tij. Trashësia e saj është më pak se 1 mikron.

Struktura e qelizave
Membrana qelizore është një pjesë shumë e rëndësishme e qelizës. Ai mban së bashku të gjithë përbërësit qelizor dhe përcakton mjedisin e jashtëm dhe të brendshëm.
Metabolizmi po ndodh vazhdimisht midis qelizave dhe mjedisit të jashtëm. Nga mjedisi i jashtëm, uji, kripërat e ndryshme në formën e joneve individuale, molekulat inorganike dhe organike hyjnë në qelizë. Produktet metabolike, si dhe substancat e sintetizuara në qelizë: proteinat, karbohidratet, hormonet, të cilat prodhohen në qelizat e gjëndrave të ndryshme, largohen nga qeliza në mjedisin e jashtëm përmes membranës. Transporti i substancave është një nga funksionet kryesore të membranës plazmatike.
Citoplazma- një mjedis i brendshëm gjysmë i lëngshëm në të cilin zhvillohen proceset kryesore metabolike. Studimet e fundit kanë treguar se citoplazma nuk është një lloj zgjidhjeje, përbërësit e së cilës ndërveprojnë me njëri-tjetrin në përplasje të rastësishme. Mund të krahasohet me pelte, e cila fillon të "dridhet" në përgjigje të ndikimeve të jashtme. Kështu e percepton dhe transmeton informacionin citoplazma.
Në citoplazmë, bërthama dhe organele të ndryshme janë të vendosura, të bashkuara prej saj në një tërësi, e cila siguron ndërveprimin e tyre dhe aktivitetin e qelizës si një sistem i vetëm integral. Bërthama ndodhet në pjesën qendrore të citoplazmës. E gjithë zona e brendshme e citoplazmës është e mbushur me rrjetin endoplazmatik, i cili është një organoid qelizor: një sistem tubash, vezikulash dhe "cisternash" të kufizuara nga membranat. Retikulumi endoplazmatik është i përfshirë në proceset metabolike, duke siguruar transportin e substancave nga mjedisi në citoplazmë dhe midis strukturave individuale ndërqelizore, por funksioni i tij kryesor është pjesëmarrja në sintezën e proteinave, e cila kryhet në ribozome. - trupa mikroskopikë të rrumbullakët me diametër 15-20 nm. Proteinat e sintetizuara grumbullohen fillimisht në kanalet dhe zgavrat e rrjetës endoplazmatike dhe më pas transportohen në organelet dhe zonat e qelizës ku konsumohen.
Përveç proteinave, citoplazma përmban edhe mitokondri, trupa të vegjël me përmasa 0,2-7 mikron, të cilët quhen "stacionet e energjisë" të qelizave. Reaksionet redoks ndodhin në mitokondri, duke siguruar qelizat me energji. Numri i mitokondrive në një qelizë është nga një në disa mijëra.
Bërthamë- pjesa vitale e qelizës, kontrollon sintezën e proteinave dhe, nëpërmjet tyre, të gjitha proceset fiziologjike në qelizë. Në bërthamën e një qelize që nuk ndahet, dallohen një mbështjellës bërthamor, lëngu bërthamor, bërthama dhe kromozomet. Shkëmbimi i vazhdueshëm i substancave ndërmjet bërthamës dhe citoplazmës bëhet përmes mbështjellësit bërthamor. Nën mbështjellësin bërthamor është lëngu bërthamor (një substancë gjysmë e lëngshme), e cila përmban bërthamën dhe kromozomet. Bërthama është një trup i dendur, i rrumbullakosur, madhësia e të cilit mund të ndryshojë shumë, nga 1 deri në 10 mikron dhe më shumë. Ai përbëhet kryesisht nga ribonukleoproteina; merr pjesë në formimin e ribozomeve. Zakonisht ka 1-3 bërthama në një qelizë, ndonjëherë deri në disa qindra. Bërthama përmban ARN dhe proteina.
Me shfaqjen e një qelize në Tokë, lindi Jeta!

Vazhdon...

përmbledhje të prezantimeve të tjera

"Metodat e mësimdhënies së biologjisë" - Zoologjia e shkollës. Njohja e studentëve me zbatimin e të dhënave shkencore zoologjike. Edukimi moral. Shenjtërimi shtesë i kafazit të pulave. Zgjedhja e metodave. Proceset e jetës. Peshk akuariumi. Të ushqyerit. Edukimi mjedisor. Materialiteti i proceseve jetësore. Rezultatet negative. Vëmendja e studentëve. Formulari i kërkuar. Ekzaminimi i kafshëve të vogla. Qëllimet dhe objektivat e biologjisë. Histori.

“Të nxënit problematik në mësimet e biologjisë” – Njohuri. Tutoriale të reja. Rruga drejt zgjidhjes. Problem. Seminare. Cila është detyra. Albrecht Durer. Të nxënit problematik në mësimet e biologjisë. Mësime jo standarde. Çfarë nënkuptohet me të mësuarit me probleme. Cilësia e jetës. Biologjia si lëndë akademike. Pyetje. Mësimi në zgjidhjen e problemeve. Ulje e interesit për këtë temë. Studime laboratorike problemore.

"Mendimi kritik në mësimet e biologjisë" - Teknologjia "Mendimi kritik". Përdorimi i teknologjisë së "zhvillimit të të menduarit kritik". Tabela për mësimin. Motivimi për të mësuar. Ekosistemet. Kuptimi i "zhvillimit të të menduarit kritik". Shenjat e teknologjisë. Teknologjia RKM. Struktura e mësimit. Drejtimet kryesore. Historia e teknologjisë. Teknologjitë pedagogjike. Rregullat e teknologjisë. Detyrat e biologjisë. Fotosinteza. Teknikat e përdorura në faza të ndryshme të mësimit.

“Mësime të biologjisë me tabelë interaktive” – Tekste elektronike. Përfitimet për nxënësit. Një tabelë e bardhë interaktive ndihmon në përcjelljen e informacionit te secili student. Detyrat didaktike. Zgjidhje detyrat biologjike... Përfitimet e punës me tabela të bardha interaktive. Puna me prezantime. Krahasimi i objekteve. Lëvizja e objekteve. Duke përdorur fletëllogaritëse. Përdorimi i një tabele të bardhë interaktive në procesin e mësimdhënies së nxënësve. Përfitimet për mësuesit.

"Qasja sistemaktiviteti në biologji" - Pyetjet e seminarit. Metoda e aktivitetit. Driopiteku. Rruga jashtëtokësore me origjinë njerëzore. Lizozomet. Organizimi kimik. Gymnosperms. Metabolizmi. Analizuesit. Qasje sistem-aktiviteti në mësimdhënien e biologjisë. Kromozomet. Citoplazma. Verbëri. Gjatësia e veshit. Klasifikimi i njeriut. Skeleti i një gjitari. Rrugët e evolucionit njerëzor. Mitoza. Kompleksi sipërfaqësor. Pyetje problematike. Bërthama. Predha bërthamore.

“Kompjuteri në Biologji” – Aktivitet i përbashkët i studentëve. Familjet e angiospermave. Të mësuarit ndërveprues. Modelet e të mësuarit. Një shembull i një sistemi vlerësimi. Pyetje për kartat udhëzuese. Shembull i një karte mësimore. Kërkuesit. Mikrogrupet. Teknologjitë e të mësuarit ndërveprues. Karuseli. Teknologjitë e të mësuarit ndërveprues. Qasje ndërvepruese në mësimet e biologjisë. Forma e punës në grup. Detyra për grupe "kërkuesish".