Llojet e qelizave të prokariotëve dhe eukariotëve. Qelizat eukariote dhe prokariote: veçoritë, funksionet dhe struktura

Çfarë është një eukariot? Përgjigja për këtë pyetje qëndron në tiparet strukturore të llojeve të ndryshme të qelizave. Ne do të shqyrtojmë nuancat e organizimit të tyre në artikullin tonë.

Karakteristikat e strukturës së qelizave

Qelizat e organizmave të gjallë klasifikohen sipas karakteristikave të ndryshme. Një prej tyre është organizimi i materialit trashëgues që përmbahet në molekulat e ADN-së. Eukariotët janë organizma qelizat e të cilëve përmbajnë një bërthamë të formuar. Është një organelë me dy membranë që përmban material gjenetik. Prokariotët nuk e kanë këtë strukturë. Këta organizma përfshijnë të gjitha llojet e baktereve dhe arkeave.

Struktura e qelizave prokariote

Mungesa e një bërthame nuk do të thotë që organizmat prokariote nuk kanë material trashëgues. Ai gjithashtu është i koduar në sekuencën nukleotide. Sidoqoftë, informacioni gjenetik nuk ndodhet në një bërthamë të formuar, por përfaqësohet nga një molekulë e vetme rrethore e ADN-së. Quhet plazmid. Një molekulë e tillë ngjitet në sipërfaqen e brendshme të membranës plazmatike. Qelizave të këtij lloji gjithashtu u mungojnë një numër organelesh të caktuara. Organizmat prokariote karakterizohen nga primitiviteti, madhësia e vogël dhe niveli i ulët i organizimit.

Çfarë është një eukariot?

Ky grup i madh organizmash përfshin të gjithë përfaqësuesit e bimëve, kafshëve dhe kërpudhave. Viruset janë forma të jetës joqelizore dhe për këtë arsye nuk konsiderohen në këtë klasifikim.

Një prokariot përfaqësohet nga një membranë plazmatike, dhe përmbajtja e brendshme është citoplazma. Ky është një medium i brendshëm gjysmë i lëngshëm që kryen një funksion mbështetës dhe bashkon të gjitha strukturat në një tërësi të vetme. Qelizat prokariote karakterizohen gjithashtu nga prania e një numri të caktuar organelesh. Këto janë kompleksi Golgi, rrjeti endoplazmatik, plastidet, lizozomet. Disa besojnë se eukariotët janë organizma, qelizave të të cilëve u mungojnë mitokondria. Por kjo nuk është aspak e vërtetë. Këto organele në qelizat eukariote shërbejnë si vend për formimin e molekulave të ATP, bartësit të energjisë në qelizë.

Eukariotët: Shembuj të organizmave

Ekzistojnë tre eukariote, por pavarësisht nga veçoritë e tyre të përbashkëta, qelizat e tyre kanë dallime domethënëse. Për shembull, bimët karakterizohen nga përmbajtja e organeleve të specializuara, kloroplasteve. Është në to që ndodh procesi kompleks fotokimik i shndërrimit të substancave inorganike në glukozë dhe oksigjen. Qelizat shtazore nuk kanë struktura të tilla. Ata janë në gjendje të thithin vetëm lëndë ushqyese të gatshme. Këto struktura ndryshojnë edhe në strukturën e aparatit sipërfaqësor. Në qelizat shtazore, glikokaliksi ndodhet mbi membranën plazmatike. Është një shtresë sipërfaqësore viskoze e përbërë nga proteina, lipide dhe karbohidrate. Është karakteristikë e bimëve.Ndodhet mbi murin plazmatik dhe formohet nga karbohidratet komplekse celulozë dhe pektinë, të cilat i japin forcë dhe ngurtësi.

Çfarë është një eukariot, i cili përfaqësohet nga një grup kërpudhash? Qelizat e këtyre organizmave të mahnitshëm kombinojnë veçoritë strukturore të bimëve dhe kafshëve. Muri i tyre qelizor përmban karbohidrate celulozë dhe kitinë. Sidoqoftë, citoplazma e tyre nuk përmban kloroplaste, prandaj, si qelizat e kafshëve, ato janë të afta vetëm për një metodë heterotrofike të të ushqyerit.

Karakteristikat strukturore progresive të eukarioteve

Pse të gjithë eukariotët janë organizma që kanë arritur një nivel të lartë zhvillimi dhe shpërndarjeje në të gjithë planetin? Para së gjithash, për shkak të nivelit të lartë të specializimit të organeleve të tyre. Molekula rrethore e ADN-së, e cila gjendet në qelizat bakteriale, ofron mënyrën më të lehtë për t'u riprodhuar - në dy. Si rezultat i këtij procesi, formohen kopje të sakta gjenetike të qelizave bija. Riprodhimi i këtij lloji sigurisht siguron dhe siguron riprodhim mjaft të shpejtë të qelizave të tilla. Megjithatë, nuk mund të flitet për shfaqjen e shenjave të reja gjatë ndarjes në dysh. Kjo do të thotë se këta organizma nuk do të jenë në gjendje të përshtaten me kushtet në ndryshim. Qelizat eukariote karakterizohen nga procesi seksual. Gjatë këtij procesi, informacioni gjenetik shkëmbehet dhe rikombinohet. Si rezultat, individët lindin me tipare të reja, shpesh të dobishme, të cilat janë të fiksuara në gjenotipin e tyre dhe mund të transmetohen brez pas brezi. Ky është një manifestim i ndryshueshmërisë trashëgimore, e cila është baza e evolucionit.

Pra, në artikullin tonë ne shikuam se çfarë është një eukariot. Ky koncept nënkupton një organizëm qelizat e të cilit përmbajnë një bërthamë. Ky grup organizmash përfshin të gjithë përfaqësuesit e botës bimore dhe shtazore, si dhe kërpudhat. Bërthama është një strukturë qelizore e përhershme që siguron ruajtjen dhe transmetimin e informacionit trashëgues të organizmave, të koduar në sekuencën nukleotide të molekulave të ADN-së.

Të gjithë organizmat e gjallë ndahen në paraqelizor dhe qelizor. Ato paraqelizore përfshijnë viruse dhe fagë. Grupi i dytë, qelizor, ndahet në prokariote dhe eukariote, të cilët janë organizma parabërthamorë dhe bërthamorë.

Prokariotët

Qelizat e para, prokariotët, u ngritën në Tokë më shumë se 3 miliardë vjet më parë. Ky ishte kërcimi më i madh në zhvillimin e jetës. Prokariotët janë baktere. Struktura e tyre është relativisht e thjeshtë. Informacioni i tyre trashëgues, ADN-ja, ndodhet në një kromozom primitiv në formë unaze që përmban pak proteina. Ndodhet në një seksion të veçantë të citoplazmës, një nukleoid, jo i ndarë nga pjesa tjetër e qelizës nga një membranë. Dallimi kryesor midis prokariotëve dhe eukariotëve është se në qelizat e llojit të parë nuk ka bërthamë të vërtetë.

Citoplazma e qelizave paranukleare ka shumë më pak struktura qelizore. Nga këto, njihen ribozomet që janë më të vegjël në krahasim me ribozomet e qelizave eukarioid. Roli i mitokondrive në prokariotët i përket strukturave të thjeshta membranore. Atyre u mungon edhe kloroplasti. Prokariotët kanë një membranë plazmatike, mbi të cilën është një mur qelizor. Ato ndryshojnë nga eukariotët në përmasa shumë më të vogla.Në disa raste, prokariotët mund të përmbajnë të ashtuquajturat plazmide - të vogla, në formë unaze,

Eukariotët

Të gjitha qelizat me bërthama ndryshojnë në planin e tyre të përgjithshëm strukturor dhe origjinën e përbashkët. Ato lindën nga qelizat parabërthamore 1.2 miliardë vjet më parë. Struktura e tyre është shumë më komplekse. Të dy prokariotët dhe eukariotët kanë një membranë qelizore. Por përndryshe, veçoritë e tyre strukturore dhe biokimike ndryshojnë në shumë mënyra. Dallimi më i rëndësishëm është se qelizat me bërthama kanë një bërthamë të vërtetë në të cilën ruhet informacioni i tyre gjenetik.

Bërthama është e kufizuar nga citoplazma nga një membranë e veçantë e përbërë nga shtresat e jashtme dhe të brendshme. Është e ngjashme me membranën plazmatike, por përmban pore. Falë tyre, shkëmbimi ndodh midis citoplazmës dhe bërthamës. Gjenomi i një qelize përbëhet nga një grup i tërë kromozomesh; kështu ndryshojnë edhe prokariotët dhe eukariotët nga njëri-tjetri. ADN-ja në kromozomet eukariote është e lidhur me proteinat histonike.

Ka nukleola në të cilat formohen ribozomet. Një masë pa strukturë, karioplazma, rrethon kromozomet dhe bërthamat. Çdo specie e kafshëve dhe bimëve ka grupin e vet të përcaktuar rreptësisht të kromozomeve. Kur qelizat ndahen, ato dyfishohen dhe më pas shpërndahen në qelizat bija

Nëse marrim parasysh prokariotët dhe eukariotët, dallimet e tyre janë gjithashtu të dukshme në citoplazmën e qelizave.

Qelizat bimore karakterizohen nga prania e një vakuole të madhe qendrore dhe plastideve. mund të lëvizë bërthamën në periferi të qelizës. Karbohidrati rezervë ushqyes i një qelize bimore është niseshteja. Pjesa e jashtme e qelizave bimore është e mbuluar me celulozë. Nuk ka centriole në qendër të qelizës, e cila mund të shihet vetëm te algat.

Qelizat shtazore nuk kanë vakuolë qendrore, plastide ose membranë qelizore të dendur. Në qendër të qelizës ka një centriole. Karbohidrati rezervë në qelizat shtazore është glikogjen.

Qelizat e kërpudhave nuk kanë gjithmonë një centriole. Muri qelizor përbëhet nga kitina, nuk ka plastide në citoplazmë, por ka një vakuol qendrore në qendër të qelizës. Rezerva e tyre e karbohidrateve është gjithashtu glikogjen.

Citoplazma e eukarioteve përmban mitokondri, lizozome, retikulum endoplazmatik dhe organele lëvizjeje. Ribozomet e tyre janë shumë më të mëdha se ribozomet e prokariotëve. Citoplazma e qelizës ndahet në ndarje të veçanta, duke përdorur membrana speciale të përbëra nga lipide. Secila prej tyre ka proceset e veta biokimike. Kjo pothuajse nuk gjendet kurrë te prokariotët.

Në përgjithësi, prokariotët dhe eukariotët shprehin ligjet e evolucionit, i cili karakterizohet nga një lëvizje nga format më të thjeshta në ato më komplekse.

Megjithatë, qelizat paranukleare karakterizohen nga plasticitet më i madh dhe diversitet i proceseve metabolike. Shumë baktere mund të marrin energji nga reaksionet e dritës ose kimike dhe ekzistojnë në një mjedis të privuar nga oksigjeni (bakteret anaerobe). Falë kësaj, ata përshtaten në pamjen e botës moderne.

Të gjithë organizmat e gjallë mund të klasifikohen në një nga dy grupet (prokariote ose eukariote) në varësi të strukturës bazë të qelizave të tyre. Prokariotët janë organizma të gjallë që përbëhen nga qeliza që nuk kanë një bërthamë qelizore dhe organele membranore. Eukariotët janë organizma të gjallë që përmbajnë një bërthamë dhe organele membranore.

Qeliza është një komponent themelor i përkufizimit tonë modern të jetës dhe gjallesave. Qelizat shihen si blloqet bazë të ndërtimit të jetës dhe përdoren për të përcaktuar se çfarë do të thotë të jesh "gjallë".

Le të shohim një përkufizim të jetës: "Gjendjet e gjalla janë organizime kimike të përbëra nga qeliza dhe të afta për t'u riprodhuar" (Keaton, 1986). Ky përkufizim bazohet në dy teori - teorinë e qelizave dhe teorinë e biogjenezës. u propozua për herë të parë në fund të viteve 1830 nga shkencëtarët gjermanë Matthias Jakob Schleiden dhe Theodor Schwann. Ata argumentuan se të gjitha gjallesat përbëhen nga qeliza. Teoria e biogjenezës, e propozuar nga Rudolf Virchow në 1858, thotë se të gjitha qelizat e gjalla lindin nga qelizat ekzistuese (të gjalla) dhe nuk mund të lindin spontanisht nga lënda jo e gjallë.

Përbërësit e qelizave janë të mbyllura në një membranë, e cila shërben si një pengesë midis botës së jashtme dhe përbërësve të brendshëm të qelizës. Membrana qelizore është një pengesë selektive, që do të thotë se lejon që disa kimikate të kalojnë për të ruajtur ekuilibrin e nevojshëm për funksionimin e qelizave.

Membrana qelizore rregullon lëvizjen e kimikateve nga qeliza në qelizë në mënyrat e mëposhtme:

difuzioni (tendenca e molekulave të një substance për të minimizuar përqendrimin, domethënë lëvizja e molekulave nga një zonë me përqendrim më të lartë drejt një zone më të ulët derisa përqendrimi të barazohet);
osmozë (lëvizja e molekulave të tretësit përmes një membrane pjesërisht të depërtueshme për të barazuar përqendrimin e një lënde të tretur që nuk është në gjendje të lëvizë nëpër membranë);
transport selektiv (duke përdorur kanale dhe pompa membranore).

Prokariotët janë organizma që përbëhen nga qeliza që nuk kanë një bërthamë qelizore ose ndonjë organel të lidhur me membranë. Kjo do të thotë se ADN-ja e materialit gjenetik te prokariotët nuk është e lidhur në bërthamë. Përveç kësaj, ADN-ja e prokariotëve është më pak e strukturuar se ajo e eukarioteve. Në prokariotët, ADN-ja është me një qark. ADN-ja eukariote është e organizuar në kromozome. Shumica e prokariotëve përbëhen nga vetëm një qelizë (njëqelizore), por ka disa që janë shumëqelizore. Shkencëtarët i ndajnë prokariotët në dy grupe: dhe.

Një qelizë tipike prokariotike përfshin:

membrana plazmatike (qelizore);
citoplazmë;
ribozomet;
flagella dhe pili;
nukleoid;
plazmide;

Eukariotët

Eukariotët janë organizma të gjallë, qelizat e të cilëve përmbajnë një bërthamë dhe organele membranore. Tek eukariotët, materiali gjenetik ndodhet në bërthamë, dhe ADN-ja është e organizuar në kromozome. Organizmat eukariotikë mund të jenë njëqelizor ose shumëqelizor. janë eukariote. Eukariotët përfshijnë gjithashtu bimë, kërpudha dhe protozoa.

Një qelizë tipike eukariote përfshin:

nukleolus;

Bakteret janë mikroorganizma njëqelizorë parabërthamorë, prokariote, domethënë nuk kanë një guaskë proteine bërthamore - paketim për ADN-në. Gjithashtu, struktura e tyre është më e thjeshtuar në krahasim me qelizat shtazore dhe bimore. Lloji kryesor i të ushqyerit është fotosinteza (duke përdorur energjinë e dritës) ose kemosinteza (oksidimi i substancave). Prokariotët përfshijnë gjithashtu arkeat dhe algat blu-jeshile.

Eukariotët janë një supermbretë e organizmave të gjallë, qelizat e të cilëve kanë një bërthamë dhe guaska e saj është e përcaktuar qartë. Termi është përkthyer nga greqishtja si "bërthamë e mirë", prandaj u zgjodh ky emër.

Kjo super mbretëri përfshin bimë, kafshë, kërpudha, protozoa, organizma të ngjashëm me kërpudhat, myk zhul dhe alga.

Ekziston një teori që një cianobakter i lashtë rreth 2.5 miliardë vjet më parë u kap nga një qelizë - paraardhësi i një eukarioti, i cili çoi në shfaqjen e mikroorganizmave krejtësisht të rinj. Disa organele individuale të eukarioteve (për shembull, mitokondria dhe plastidet) janë shumë të ngjashme me bakteret në strukturën dhe karakteristikat e jetës. Ata gjithashtu riprodhohen me ndarje dhe kanë aparatin e tyre gjenetik.

Dallimi kryesor midis eukarioteve dhe baktereve (prokariotëve) dhe arkeave është vendndodhja e aparatit gjenetik i rrethuar nga një membranë e dyfishtë, e mbrojtur nga një guaskë e fortë bërthamore. Ka organizma me shumë bërthama. Ata kanë ADN lineare të lidhur me histonet - proteina në të cilat fijet janë të paketuara. Tek bakteret, ADN-ja është rrethore dhe nuk lidhet nga histonet.

Qeliza ka dhjetëra struktura të përhershme - organele të saj që ofrojnë funksione jetësore, secila prej të cilave është e ndarë nga një ose më shumë membrana. Kjo është mjaft e rrallë në prokariotët.

Prania e plastideve, të cilat mund të përbëhen nga 4 membrana, gjithashtu dallon ndjeshëm prokariotët nga eukariotët. Plastidet rrethohen nga një membranë e jashtme dhe e brendshme dhe kryejnë:

funksionet e fotosintezës,
sinteza e aminoacideve, purinave, acidit abscisik dhe komponimeve të tjera të rëndësishme.

Plastidet sigurojnë rezerva të lipideve, niseshtës dhe hekurit.

Eukariotët janë mijëra herë më të mëdhenj se prokariotët. Kjo është arsyeja pse ata duhet të konsumojnë sasi të mëdha proteinash si ushqim për të qëndruar gjallë. Kjo çoi në shfaqjen e organizmave grabitqarë.

Karakteristikat strukturore

Një qelizë standarde përbëhet nga strukturat e mëposhtme:

bërthamë,
ribozomi,
vezikulë,
rrjeta endoplazmatike e ashpër,
Aparat Golgi,
retikulumi endoplazmatik i lëmuar,
mitokondri,
vakuola,
hialoplazma,
lizozomi,
centrozom,
melanozome,
cilia, flagjela,
muri qelizor.

Bërthama përmban një bërthamë, e cila nuk ka një membranë. Është qartë e dukshme nën një mikroskop elektronik. Sinteza e ARN-së ndodh në nukleolus. Bërthama siguron ruajtjen e ADN-së - informacionin trashëgues, transmetimin, zbatimin dhe riprodhimin e tij.

Ribozomi, duke qenë organelë, ka formën e një sfere, kryen përkthimin (sintezën e proteinave nga aminoacidet). Ribozomet janë të mëdhenj dhe të vegjël.

Një vezikulë është një organelë e vogël e ndarë nga një membranë që formon një qese ndërqelizore për transportimin ose konvertimin e lëndëve ushqyese dhe ruajtjen e enzimave.

Retikulumi endoplazmatik i përafërt (granular). përbëhet nga degë, të karakterizuara nga prania e flluskave, tubave dhe zgavrave. Ajo është e rrethuar nga një guaskë membranore. Sipërfaqja e saj përmban ribozome që kryejnë sintezën e proteinave.

Aparati Golgi është një strukturë e përbërë nga membrana dhe "cisterna" që ndihmojnë në largimin e substancave nga retikulumi endoplazmatik i grimcuar. Në pamje ngjan me tuba të mbledhur në pirgje. Maturimi i proteinave ndodh në rezervuarë; çdo seksion përmban grupin e vet të enzimave. Vezikulat, të ndara nga retikulumi, lidhen vazhdimisht me aparatin Golgi. Kur proteina është gati për të lëvizur, vezikulat shkëputen dhe dërgohen në organelën e dëshiruar. Aparati Golgi rendit substancat, duke i dërguar disa prej tyre në membranën plazmatike, të tjerët në lizozome.

Retikulum endoplazmatik i lëmuar (agranular). nuk ka ribozome. Përgjegjës për proceset metabolike. Kryen sintezën e lipideve, acideve yndyrore, steroideve. Indet e mëlçisë dhe gjëndrat mbiveshkore përbëhen nga retikulumi endoplazmatik i lëmuar.

Mitokondritë janë organele që oksidojnë përbërjet organike, duke përdorur energji për të siguruar jetën e të gjithë organizmit. Mund të ndryshojë në formë, numri i përfshirë në një qelizë mund të ndryshojë nga një mitokondri në qindra mijëra. Ai përmban një molekulë ADN-je spirale rrethore.

Vakuolat zhvillohen nga vezikulat membranore. Jo të gjithë eukariotët i kanë ato. Ata kryejnë funksionin e grumbullimit të ujit dhe heqjes së produkteve të kalbjes. Ato janë tretëse dhe pulsuese.

Hialoplazma është një lëng brendaqelizor.

Një lizozomë është një organelë, një lloj vezikulash i rrethuar nga një membranë, që përmban enzima. Kryen funksionin e tretjes së molekulave nëpërmjet sekretimit. Prokariotët nuk kanë lizozome.

Centrozomi rregullon proceset e ndarjes qelizore dhe formimit të tubave, duke qenë një organelë jo membranore. Merr pjesë në formimin e flagjelave dhe qerpikëve.

Melanosomi është i pranishëm te kafshët dhe përmban pigmente që thithin dritën, në veçanti melaninë.

Cilia janë qime të holla në sipërfaqen e murit qelizor, të mbuluara me një membranë, të cilat janë receptorë. Ato gjenden te ciliatet, sfungjerët dhe krimbat me ciliare. Ato gjenden në qelizat epiteliale të zorrëve, në rrugët e frymëmarrjes - bronke, barkushe cerebrale dhe tubin Eustachian.

Prokariotët gjithashtu mund të kenë flagjela. Tek bakteret ato janë shumë më të holla, më të shkurtra dhe nuk mund të përkulen. Flagjelat eukariote janë më të gjata se qerpikët, megjithëse janë të ngjashëm në strukturë. Në arkebakteret, flagjelat janë disi më të holla dhe ndryshojnë në strukturë.

Muri qelizor Para së gjithash, siguron mbrojtjen e të gjitha strukturave të brendshme nga faktorët e jashtëm, si dhe transporton substanca. Ai përbëhet nga mureinë, struktura e së cilës ndikon në shkallën e ngjyrosjes Gram. Disa baktere, alga, kërpudha dhe arkea gjithashtu kanë një mur qelizor. Bakteret gjithashtu mund të formojnë një kapsulë - një strukturë mukoze e polisaharideve, një sasi e madhe uji rreth murit.

Jeta dhe ushqimi i eukarioteve

Cikli jetësor i eukariotëve ndahet në dy faza të mëvonshme:

haplofazë,
diplofazë.

Ekziston një shkrirje e dy qelizave haloploide (me një grup kromozomesh) dhe bërthamave të tyre në një të përbashkët, i cili ka dy grupe (diploide) kromozomesh. Pas ca kohësh, qelizat përsëri bëhen haloploide, duke u ndarë. Kjo metodë është krejtësisht jo karakteristike për prokariotët.

Dallimi midis baktereve, arkeave dhe eukariotëve është aftësia e këtyre të fundit për endocitozë - kapjen e qelizave të tjera dhe vendosjen e tyre në qese të veçanta (vezikula), në të cilat, përmes fermentimit, ushqimi "tretet" në një konsistencë që mund të depërtojë në membranën qelizore. .

Disa janë të aftë për fagocitozë (nga greqishtja "gllabërim"). Ata mund të kapin grimcat e ngurta (viruset, bakteret), t'i tresin ato, duke siguruar kështu ushqimin.

Eukariotët janë gjithashtu në gjendje të thithin lëngje. Pinocitoza është aftësia e të gjitha qelizave eukariote për të thithur molekulat e ujit dhe substancave të tjera të lëngshme, duke plotësuar nevojën e tyre për të pirë.

Karakteristikat strukturore, ndryshimet në proceset përgjegjëse për jetën e qelizave, si dhe madhësia, prania e organeve që kryejnë funksione të caktuara - e gjithë kjo dallon ndjeshëm eukariotët nga bakteret. Kjo është arsyeja pse ato nuk janë baktere, por një lloj i veçantë i mikroorganizmave.

Struktura e bërthamës. Ndryshe nga disa bimë të ulëta dhe protozoa, qelizat e të cilave përmbajnë disa bërthama, kafshët më të larta, bimët dhe kërpudhat përbëhen nga qeliza që përmbajnë një bërthamë të vetme. Ka formën e një topi me diametër nga 3 deri në 10 mikron (Fig. 11, 8). Bërthama është e rrethuar nga një guaskë e përbërë nga dy membrana, secila prej të cilave është e ngjashme me membranën plazmatike. Në intervale të caktuara, të dy membranat bashkohen me njëra-tjetrën, duke formuar vrima me një diametër prej 70 nm - pore bërthamore. Nëpërmjet tyre ndodh shkëmbimi aktiv i substancave ndërmjet bërthamës dhe citoplazmës. Madhësia e poreve lejon që edhe molekulat e mëdha të ARN-së dhe grimcat e ribozomeve të depërtojnë nga bërthama në citoplazmë.

Bërthama ruan informacionin trashëgues jo vetëm për të gjitha karakteristikat dhe vetitë e një qelize të caktuar, për proceset që duhet të ndodhin në të (për shembull, sinteza e proteinave), por edhe për karakteristikat e organizmit në tërësi. Informacioni regjistrohet në molekulat e ADN-së, të cilat janë pjesa kryesore e kromozomeve. Përveç kësaj, kromozomet përmbajnë proteina të ndryshme. Gjatë periudhës ndërmjet ndarjeve të qelizave, kromozomet janë fije të gjata, shumë të holla që mund të shihen vetëm me një mikroskop elektronik.

Oriz. 17. Skema e paketimit të ADN-së në një kromozom

Gjatësia mesatare e molekulës së ADN-së që përbën bazën e secilit prej 46 kromozomeve njerëzore është rreth 5 cm.Si janë të paketuara këto molekula në bërthamën me një diametër prej vetëm rreth 5 mikron? Ekzistojnë katër nivele të paketimit të ADN-së në një kromozom (Fig. 17). Në nivelin e parë, një spirale e dyfishtë e ADN-së me një diametër prej 2 nm është plagosur rreth një kompleksi proteinash që përmban 8 molekula histonesh - proteina me një përmbajtje të lartë të mbetjeve të aminoacideve të ngarkuara pozitivisht të lizinës dhe argininës. Formohet një strukturë me një diametër prej 11 nm, që të kujton rruaza në një varg. Çdo "rruazë" - nukleozom përmban rreth 150 palë nukleotide. Në nivelin e dytë, nukleozomet bashkohen duke përdorur histone që ndryshojnë nga ato që janë pjesë e nukleozomeve. Formohet një fibril me diametër 30 nm. Në nivelin e tretë të paketimit, formohen sythe që përmbajnë nga 20,000 deri në 80,000 çifte nukleotide të ADN-së. Në "grykën" e çdo laku ka proteina që njohin sekuenca të caktuara nukleotide dhe në të njëjtën kohë kanë një afinitet për njëra-tjetrën. Një kromozom tipik i gjitarëve mund të përmbajë deri në 2500 sythe. Para ndarjes së qelizave, molekulat e ADN-së dyfishohen, sythe grumbullohen dhe kromozomi trashet dhe bëhet i dukshëm nën një mikroskop drite. Në këtë nivel të katërt të paketimit, çdo kromozom përbëhet nga dy kromatide identike, secila përmban një molekulë ADN-je. Zona ku lidhen kromatidet quhet centromere. Në përgjithësi, “shkurtimi” i ADN-së arrin në 10 4 . Kjo korrespondon me mënyrën se si një fije e gjatë e Kullës Ostankino (500 m) do të paketohej në një kuti shkrepse (5 cm).

Bërthamat përmbajnë gjithmonë një ose më shumë nukleola (Fig. 11, 9). Bërthama formohet nga zona të caktuara kromozomesh; Ribozomet formohen në të.

Bërthama, për shkak të pranisë së kromozomeve që përmbajnë informacion trashëgues, shërben si një qendër që kontrollon të gjithë aktivitetin jetësor dhe zhvillimin e qelizës.

Roli kryesor i bërthamës në trashëgimi. Pra, në bërthamën e qelizave janë kromozome që përmbajnë ADN - një depo e informacionit trashëgues. Kjo përcakton rolin udhëheqës të bërthamës qelizore në trashëgimi. Ky pozicion më i rëndësishëm i biologjisë moderne nuk vjen thjesht nga arsyetimi logjik, ai është vërtetuar nga një sërë eksperimentesh të sakta. Le të japim një prej tyre. Deti Mesdhe është shtëpia e disa llojeve të algave jeshile njëqelizore - acetabularia. Ato përbëhen nga kërcell të hollë, në skajet e sipërme të të cilave ka kapele. Llojet e acetabularisë dallohen nga forma e kapelave të tyre.

Në fundin e poshtëm të kërcellit të acetabularisë ka një bërthamë. Kapaku dhe bërthama e një acetabularie të një specie u hoq artificialisht dhe një bërthamë e nxjerrë nga një acetabularia e një specie tjetër iu shtua kërcellit. Cfare ndodhi? Pas ca kohësh, algat me bërthamën e implantuar formuan një kapak karakteristik për speciet të cilave i përkiste bërthama e transplantuar (Fig. 18).

Oriz. 18. Skema e eksperimentit me acetobularia
A dhe B - lloje të ndryshme të acetobularia

Megjithëse bërthama luan një rol udhëheqës në fenomenet e trashëgimisë, nga kjo nuk rezulton, megjithatë, se vetëm bërthama është përgjegjëse për transmetimin e të gjitha vetive nga brezi në brez. Në citoplazmë ka edhe organele (kloroplaste dhe mitokondri) që përmbajnë ADN dhe janë të afta të transmetojnë informacion trashëgues.

Kështu, është në bërthamën e secilës qelizë që përmban informacionin bazë trashëgimor të nevojshëm për zhvillimin e të gjithë organizmit me gjithë larminë e vetive dhe karakteristikave të tij. Është bërthama që luan një rol qendror në dukuritë e trashëgimisë.

Si është situata në ato organizma qelizat e të cilëve nuk kanë bërthama?

Prokariotët dhe eukariotët. Të gjithë organizmat me strukturë qelizore ndahen në dy grupe: paranukleare (prokariote) dhe bërthamore (eukariote).

Qelizat e prokariotëve, të cilat përfshijnë bakteret, ndryshe nga eukariotët, kanë një strukturë relativisht të thjeshtë. Një qelizë prokariotike nuk ka një bërthamë të organizuar; ajo përmban vetëm një kromozom, i cili nuk ndahet nga pjesa tjetër e qelizës nga një membranë, por shtrihet drejtpërdrejt në citoplazmë. Megjithatë, ai gjithashtu regjistron të gjitha informacionet trashëgimore të qelizës bakteriale.

Citoplazma e prokariotëve, në krahasim me citoplazmën e qelizave eukariote, është shumë më e varfër në përbërjen strukturore. Ka ribozome të shumta, më të vogla se në qelizat eukariote. Roli funksional i mitokondrive dhe kloroplasteve në qelizat prokariote kryhet nga palosjet membranore të veçanta, mjaft thjesht të organizuara.

Qelizat prokariote, si qelizat eukariote, janë të mbuluara me një membranë plazmatike, në krye të së cilës është një membranë qelizore ose kapsulë mukoze. Megjithë thjeshtësinë e tyre relative, prokariotët janë qeliza tipike të pavarura.

Karakteristikat krahasuese të qelizave eukariote. Struktura e qelizave të ndryshme eukariote është e ngjashme. Por së bashku me ngjashmëritë midis qelizave të organizmave të mbretërive të ndryshme të natyrës së gjallë, ka dallime të dukshme. Ato lidhen me veçoritë strukturore dhe biokimike.

Një qelizë bimore karakterizohet nga prania e plastideve të ndryshme, një vakuole e madhe qendrore, e cila ndonjëherë e shtyn bërthamën në periferi, si dhe nga një mur qelizor i vendosur jashtë membranës plazmatike, i përbërë nga celulozë. Në qelizat e bimëve më të larta, qendrës së qelizave i mungon një centriole, e cila gjendet vetëm në algat. Karbohidrati i lëndës ushqyese rezervë në qelizat bimore është niseshteja.

Në qelizat e përfaqësuesve të mbretërisë së kërpudhave, muri qelizor zakonisht përbëhet nga kitin, një polisaharid nga i cili ndërtohet edhe ekzoskeleti i artropodëve. Ekziston një vakuol qendrore, pa plastide. Vetëm disa kërpudha kanë një centriole në qendër të qelizës. Karbohidrati i ruajtjes në qelizat e kërpudhave është glikogjen.

Qelizat shtazore nuk kanë mur të dendur qelizor dhe pa plastide. Nuk ka vakuolë qendrore në një qelizë shtazore. Centriola është karakteristikë e qendrës qelizore të qelizave shtazore. Glikogjeni është gjithashtu një karbohidrat rezervë në qelizat shtazore.

Tregoni lidhjen midis strukturës së bërthamës dhe funksionit të saj në qelizë.
Si mund të vërtetoni rolin udhëheqës të bërthamës në qelizë?
A ka dallime thelbësore midis prokariotëve dhe eukariotëve? Shpjegoni përgjigjen tuaj.