Өнгөрсөн үеийн шилдэг эрдэмтэд болох Роберт Хук, Энтони ван Левенгук, Теодор Шванн, Матиас Шлейден нарын бүхэл бүтэн галактик нь байгаль судлалын салбарт хийсэн нээлтүүдээрээ шинжлэх ухааны хамгийн чухал салбар үүсэх замыг тавьсан юм. орчин үеийн биологийн шинжлэх ухаан - цитологи. Энэ нь дэлхий дээрх амьдралын үндсэн тээвэрлэгч болох эсийн бүтэц, шинж чанарыг судалдаг. Эсийн шинжлэх ухааны хөгжлийн үр дүнд олж авсан суурь мэдлэг нь судлаачдыг генетик, молекул биологи, биохими зэрэг салбаруудыг бий болгоход түлхэц өгсөн.
Тэдгээр хийсэн шинжлэх ухааны нээлтүүд нь гарагийн нүүр царайг бүрэн өөрчилж, клон, генийн өөрчлөлттэй организм, хиймэл оюун ухаан бий болоход хүргэсэн. Манай нийтлэл нь цитологийн туршилтын үндсэн аргуудыг ойлгож, эсийн бүтэц, үүргийг олж мэдэхэд тусална.
Эсийг хэрхэн судалдаг вэ
500 жилийн өмнөх шиг гэрлийн микроскоп нь эсийн бүтэц, шинж чанарыг судлахад тусалдаг гол хэрэгсэл юм. Мэдээжийн хэрэг, түүний гадаад төрх байдал, оптикшинж чанарыг 16-р зууны дунд үед аав хүү Янссенс эсвэл Роберт Хукийн бүтээсэн анхны микроскоптой харьцуулах боломжгүй юм. Орчин үеийн гэрлийн микроскопуудын шийдвэрлэх чадвар нь эсийн бүтцийн хэмжээг 3000 дахин нэмэгдүүлдэг. Растер сканнер нь нян, вирус гэх мэт бичил харуурын объектуудын зургийг авах боломжтой бөгөөд эдгээр нь эс ч биш юм. Цитологийн хувьд тэмдэглэсэн атомын аргыг идэвхтэй ашигладаг бөгөөд эсийг in vivo судлахын ачаар эсийн үйл явцын онцлогийг тодруулдаг.
Центрифуг
Эсийн агуулгыг бутархай болгон салгаж, эсийн шинж чанар, үйл ажиллагааг судлахын тулд цитологи нь центрифуг ашигладаг. Энэ нь угаалгын машинд ижил нэртэй хэсэгтэй ижил зарчмаар ажилладаг. Төвөөс зугтах хурдатгал үүсгэснээр төхөөрөмж нь эсийн суспензийг хурдасгадаг бөгөөд органеллууд нь өөр өөр нягтралтай байдаг тул тэдгээр нь давхаргад суурьшдаг. Доод хэсэгт цөм, митохондри эсвэл пластид зэрэг том хэсгүүд байдаг бөгөөд центрифугийн нэрэх сараалжны дээд хошуунд цитоскелетоны микрофиламентууд, рибосомууд, пероксисомууд байрладаг. Үүссэн давхаргууд нь тусгаарлагдсан тул органеллуудын биохимийн найрлагын онцлогийг судлах нь илүү тохиромжтой.
Ургамлын эсийн бүтэц
Ургамлын эсийн шинж чанар нь амьтны эсийн үйл ажиллагаатай олон талаараа төстэй байдаг. Гэсэн хэдий ч сургуулийн сурагч хүртэл ургамал, амьтан, хүний эсийн тогтмол бэлдмэлийг микроскопын нүдний шилээр шалгаж үзэхэд ялгааг олж харах болно. Энэ нь геометр юмзөв контур, ургамлын эсийн шинж чанар бүхий өтгөн целлюлозын мембран, том вакуолууд байгаа эсэх. Автотроф организмын бүлгийн ургамлыг бүрэн ялгадаг бас нэг ялгаа нь цитоплазмд тод харагддаг зууван ногоон биетүүд байдаг. Эдгээр нь хлоропласт юм - ургамлын дуудлагын карт. Эцсийн эцэст тэд гэрлийн энергийг авч, түүнийг ATP-ийн макроэргик бондын энерги болгон хувиргаж, мөн органик нэгдлүүдийг үүсгэдэг: цардуул, уураг, өөх тос. Тиймээс фотосинтез нь ургамлын эсийн автотроф шинж чанарыг тодорхойлдог.
Трофик бодисын бие даасан синтез
Оросын нэрт эрдэмтэн К. А. Тимирязевын хэлснээр ургамал хувьсалд сансар огторгуйн үүрэг гүйцэтгэдэг үйл явцын талаар ярилцъя. Дэлхий дээр хлорелла, хламидомона зэрэг нэг эст замагаас эхлээд 115 метрийн өндөрт хүрдэг аварга мод - секвоиа хүртэл 350 мянга орчим төрлийн ургамал байдаг. Тэд бүгд нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээж, глюкоз, амин хүчил, глицерин, өөх тосны хүчил болгон хувиргадаг. Эдгээр бодисууд нь зөвхөн ургамалд хоол хүнс болдог төдийгүй гетеротроф гэж нэрлэгддэг организмууд: мөөгөнцөр, амьтан, хүмүүс хэрэглэдэг. Ургамлын эсийн органик нэгдлүүдийг нэгтгэх, амин чухал бодис болох хүчилтөрөгч үүсгэх чадвар зэрэг нь автотрофууд дэлхий дээрх амьдралд онцгой үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг баталж байна.
Пластидын ангилал
Цэцэглэж буй сарнай эсвэл намрын ойн гайхалтай өнгө төрхийг эргэцүүлэн бодоход хайхрамжгүй хандах нь хэцүү байдаг. Ургамлын өнгө нь зөвхөн ургамлын эсэд зориулагдсан тусгай органеллууд - пластидуудаас үүдэлтэй байдаг. Тэдний найрлагад тусгай пигмент агуулагдах нь хлоропласт, хромопласт, лейкопластуудын бодисын солилцооны үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг гэж маргаж болно. Ногоон пигмент хлорофилл агуулсан органеллууд нь эсийн чухал шинж чанарыг тодорхойлж, фотосинтезийн процессыг хариуцдаг. Тэд мөн хромопласт болж хувирах чадвартай. Бид энэ үзэгдлийг, жишээлбэл, намрын улиралд модны ногоон навчис алт, нил ягаан эсвэл час улаан болж хувирах үед ажигладаг. Лейкопластууд нь хромопласт болж хувирдаг, жишээлбэл, сүүн улаан лооль нь улбар шар эсвэл улаан болж боловсордог. Тэд мөн хлоропласт руу шилжих чадвартай, жишээлбэл, төмсний булцууны хальсан дээр ногоон өнгөтэй харагдах нь тэдгээрийг гэрэлд удаан хугацаагаар хадгалахад тохиолддог.
Ургамлын эд үүсэх механизм
Өндөр ургамлын эсийн нэг онцлог нь хатуу бөгөөд бат бөх бүрхүүлтэй байдаг. Энэ нь ихэвчлэн целлюлоз, лигнин эсвэл пектин зэрэг макромолекулуудыг агуулдаг. Тогтвортой байдал, шахалт болон бусад механик деформацид тэсвэртэй байдал нь ургамлын эдийг хүнд ачааг тэсвэрлэх чадвартай хамгийн хатуу байгалийн бүтцийн бүлэгт хуваадаг (жишээлбэл, модны шинж чанарыг эргэн санах). Түүний эсийн хооронд олон тооны цитоплазмын утаснууд үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь уян хатан утас шиг тэдгээрийг хооронд нь оёдог.өөр хоорондоо. Иймд бат бөх, хатуулаг нь ургамлын эсийн үндсэн шинж чанар юм.
Пласмолиз ба деплазмолиз
Ус, эрдэс давс, фитогормонуудын хөдөлгөөнийг хариуцдаг цоолсон хана байгаа эсэхийг плазмолизийн үзэгдлийн улмаас илрүүлж болно. Ургамлын эсийг гипертоны давсны уусмалд хийнэ. Түүний цитоплазмаас ус гадагш тархах бөгөөд микроскопоор бид гиалоплазмын париетал давхаргын гуужуулагчийн үйл явцыг харах болно. Эс нь багасч, эзэлхүүн нь буурч, i.e. плазмолиз үүсдэг. Шилэн слайд дээр хэдэн дусал ус нэмж, эсийн цитоплазмаас бага уусмалын концентрацийг бий болгосноор анхны хэлбэрээ буцааж болно. H2O молекулууд бүрхүүлийн нүх сүвээр дамжин дотогшоо орж, эсийн эзэлхүүн, эсийн дотоод даралт нэмэгдэнэ. Энэ процессыг деплазмолиз гэж нэрлэдэг.
Амьтны эсийн өвөрмөц бүтэц, үүрэг
Цитоплазмд хлоропласт байхгүй, гадна бүрхүүлгүй нимгэн мембран, хоол боловсруулах эсвэл гадагшлуулах функцийг гүйцэтгэдэг жижиг вакуолууд - энэ бүхэн амьтан, хүний эсүүдэд хамаатай. Тэдний олон янзын дүр төрх, гетеротроф хооллох зуршил нь өөр нэг онцлог шинж чанар юм.
Тусдаа организм буюу эд эсийн нэг хэсэг болох олон эсүүд идэвхтэй хөдөлгөөн хийх чадвартай. Эдгээр нь хөхтөн амьтдын фагоцит ба spermatozoa, амеба, инфузори-гутал гэх мэт Амьтны эсүүд нь дээд мембраны цогцолбор - гликокаликсийн улмаас эд эсэд нэгддэг. Тэрнүүрс устай холбоотой гликолипид, уурагуудаас бүрдэх ба наалдацыг дэмждэг - эсийн мембраныг бие биендээ наалдуулах, эд эс үүсэхэд хүргэдэг. Гликокаликс дотор эсийн гаднах задрал бас явагддаг. Хоол тэжээлийн гетеротроф арга нь эсүүдэд хоол боловсруулах ферментийн бүхэл бүтэн арсенал байгаа бөгөөд цитоплазмын заавал байх ёстой нэг мембраны бүтэц болох Голги аппаратад үүсдэг лизосомууд - тусгай органеллд төвлөрдөг болохыг тодорхойлдог.
Амьтны эсэд энэ эрхтэн нь суваг, цистернүүдийн нийтлэг сүлжээгээр дүрслэгддэг бол ургамалд олон тооны ялгаатай бүтцийн нэгжүүд шиг харагддаг. Ургамал, амьтны соматик эсүүд хоёулаа митозоор хуваагддаг бол бэлгийн эсүүд мейозоор хуваагддаг.
Тиймээс амьд организмын янз бүрийн бүлгийн эсийн шинж чанар нь микроскопийн бүтэц, органеллуудын үйл ажиллагааны онцлогоос хамаарна гэдгийг бид тогтоосон.
