Жасуша қүрамындағы органикалық заттар. Олардың құрылысы мен атқаратын қызметі

Гормонның жеткіліксіз бөлінуі немесе олардың қызметінің бұзылуы қауіпті аурулардың пайда болуына әсер етеді. Мысалы, Қазақстанда тағамда йод жетіспеуі нәтижесінде болатын сілекей без ауруы (зоб) кең тараған. Бұл ауытқулар қатерлі ісік ауруларының көбеюіне әсер етеді. Инсулин жетіспесе, қант диабеті ауруына шалдығады.

Гормондар өсімдіктердің өсуі мен дамуын реттеуде маңызды рөл атқарады. Мысалы, ауксин гормоны жасушаның созылып өсуін

 

 

реттейді. Гибберелин тұкымның өнуін тездетеді. Цитокинин жасуша-лардың бөлінуін жүзеге асырады. Абсциз қышқылы әсерінен ағаш-тардың жапырақтары түсіп, тыныштық күйге көшеді. Этиленн. орга-ноидтер мен ұлпалардың тез қартаюына әкеледі.

Барлық организмдер жасушаларының құрамына әртүрлі органикалық заттар кіреді.

Жасуша құрамында көмірсулар мөлшері көп болады. Көмір-сулардың ішінде ең маңыздысы — глюкозаның полимері крахмал (гликоген).

Липидтерден биомембраналардың негізгі құрылым мате-риалы фоефолииидтер алынады.

Көмірсулар мен липидтер энергетикалық, құрылымдық, қорғаныштық және қорға жинау қызметтерін атқарады.

Витаминдер жасушада аса маңызды рөл атқарады. Вита-миндердің жетіспеушілігі түрлі ауруларға, мысалы, күрқұлақ, бери-бери және пеллагра ауруына шалдықтырады.

Гормондар организмнің негізгі тіршілік қызметтерін  реттейтін ерекше заттар.

Гормондық снгналдар иерархиясы болады: жоғары қатардағы гормондар төменгі қатардағы гормондардың пайда болуын тудырады.

?     1, Майлар мен липидтердің биологиялык рөлі қандай?

2. Кввдрсулардың негізгі қызметі қандай?
3. Моно- , ди -, полисахаридтер жайлы не білесіңдер7
4. Липидтердің биологиялык рөлі кандай?
5. Жасушаның тіршілік әрекетінде витаминдердің рөлі қандай?
6. Авитаминоз дегеніміз не?
7. Қандай витаминдерді білесіңдер? Олардың касиеттеріне сипаттама беріндер. 
   а. Гормондар дегеніміз не? Гормондардың әсер ету механизмдерін мысал келтіре

отырып түсіндіріңдер.

§ 7. Биомембраналардың құрылысы мен қызметі. Цитоплазма мен цитокереге.

Жасушаның құрамындағы заттар сыртқы ортадан биомембрана арқылы бөлінеді. Жасушаның барлык ірі органоидтері де биомембра-налары арқылы цитоплазмадан бөлініп тұрады. Биомембрана жасуша тіршілігінде аса маңызды рөл атқарады. Ол жасуша және органойд-тердің ішіне және сыртқа қарай заттардың өтуін реттеп отырады. Кейбір заттар биомембраналардан өте алмайды. Мұндай заттардың биомембраналардан өтуін ерекше түтіктер жүзеге асырады, олар заттарды қатаң бір бағытта тасымалдайды. Кей заттар биомембранадан оңай өтеді. Биомембрана жасушаның ерекше іргетасы болып есептеледі Онда белгілі бір реттілікпен нәруыздар орналасқан. Соның арқасында бір-бірімен тығыз байланысқан күрделі биохимиялық процестер —

 

 

тыныс алу және фотосинтез жүзеге асады. Мембраналар сигналдарды өткізуде үлкен рөл атқарады. Мысалы, жүйке тітіркеністерін және әртүрлі химиялық бейгалдарды өткізуде.

Биомембрананың атқаратын қызметін түсіну үшін оның құрылы-сын қарастырайық. Әрбір биомембрананың негізгі құрылыс элементі — фосфолипидтер (2О-сурет). Фосфолипидтер құрамында глицерин болады. Глицериннің екі гидроксил тобына 12-ден 22-ге дейін жұп санды көміртек атомдары бар май қышқылдары байланысады. Гли-цериннің үшінші гидроксил тобына фосфор қьшіқьілының қалдығы, ал одан әрі қарай фосфолипидтің құрылымын анықтайтын арнайы радикал байланысқан. Мұндай радикалдарға: холин, инозитол. серин және  этаноламин жатады. Фосфолипидтің жалпы құрылысын қарастырсақ, оның май қышқылдарынан құралатын майлы (гидро-фобты) бөлігі және фосфор қышқылының қалдығы мен радикалдан тұратын (гидрофильді) бөлігі болады. Фосфолипидтер суда бірден мембрана түзеді. Ол кезде фосфолипидтердің майлы бөліктері сумен байланысқа түспеуге тырысып, өзіне ұқсас фосфолипид бөліктерімен жадындасады. Ал гидрофильдік бөліктері сыртқа суға қарай бағытта-лады. Осындай жолмен бірден екі қабат фосфолипидтен тұратын екі қабатты мембрана түзіледі. Мембрананың ішкі бөлігі екі қабат май қабықшасынан тұрады, ал сыртқы қабатын екі қабаттан тұратын фосфат қалдығы мен фосфолипид радиксалдары құрайды.

Фосфолипидті қос қабатты  мембрананың негізгі қасиеттерін қарастырайық. Бұл мембрана майысқақтық және  қаттылық қасиет көрсетеді. Ол аркылы су және гидрофильді заттар өтпейді, ал гидрофобты заттар оңай өтеді. Биомембрананың фосфолипидті мембранадан ерекшелігі — фосфолипидті мембранада сигналдарды

\.

 

 

2О-еурет. Биомембрана:

1 — гликолипид; 2 — нәруыз молекулалары; 3 — фосфолипид; 4 гидрофобты, оралымды сегменті 

нөруыздың

 

кабылдау және заттарды тасымалдау қызметін атқаратын ерекше нәруыздардың болуына байланысты. Мембрананың сыртқы бетінде жеке органоидтер мен ұлпаларды белгілеу кызметін атқаратын әртүрлі нәруыздар мен көмірсулар орналасады. Биомембрананың арқасында жасушаның беткі жағы аса төзімді және серпімділік қасиетке ие болып, жеңіл жарақаттан оңай жазылып, тез қалпына келеді.

Сыртқы жасушалық биомембрана жасушаның жылжымалы бетін құрайды. Оның өсіндіпері мен ойыстары болады. Жасушаның биомембранасы әртүрлі ерекше нәруыз-кабылдағыштарымен қапталған. Олар сигнал тасымалдайтын молекулалармен байланысып, сол сигналдарды жасушаның ішіне тасымалдау қызметін атқарады. Осындай жолмен жасуша сырткы ортамене байланысты жүзеге асырып және түскен сигналдың түріне қарай жасушаішілік процестерді реттеп отырады.

Заттардың белсенді тасымалдануы, иондар мен молекулалардың жасушаға биомембрана арқылы өтуі энергияның жұмсалуы арқылы жүреді. Оны арнайы тасымалдаушы нәруыздар жүзеге асырады. Сыртқы ортамен салыстырғанда, жасушадағы калий иондарының концентрациясы өршіп жоғары болады. Ал натрийдің мөлшері жасушадағыға қарағанда жасушааралық сүйықтықта әр уақытта жоғары болады. Жасуша мембранасының осындай таңдамалы өткізгіштігі жартылай өткізгіштік деп аталады.

Жоғарыда көрсетілген екі жолдан басқа химиялық косылыстар мен қатты белшектер жасушага пиноцитоз және фагоцитоз жолымен енеді. Олар жасушаның ойыс түзу қабілеті арқылы жүзеге асады. Бұл ойыс шектері жасуша сыртындағы сұйықты (пиноцитоз) немесе катты бөлшектерді (фагоцитоз) қоршап алып қабысады (21-сурет).

21-еурет. Заттардың жасушаға ену жолдары: 1— пинодитоз; 2 — фагоцитоз

1:-,

Пиноцитоз — жасушаға жоғары молекулалы қосылыстардың енуі-нің басты механизмдерінің бірі. Түзілетін гиноцитоздық вакуольдер шамасы 0,01 мкм-ден 1—2 мкм-ге дейін болады. Сонымен қатар гино-цитоздың вакуольі өзінің цитоплазмалық мембранадан түзілген қа-бырғасының құрылымын толық сақтайды. Пиноцитоз бен фагоцитоз

 

бір-біріне өте үқсас процестер. Жасушада әртүрлі заттарды ұшыра-татын ферменті бар лизосома мен осы заттарды жеткізетін вакуольдер арасында функционалдық байланыс бар. Соңымен барлык цикл белгілі бір тәртіппен жүретін төрт фазадан тұрады: заттардың пино- немесе фагоцитоз жолымен келіп түсуі; олардың лизосомадан бөлінетін фер-менттер әсерінен ыдырауы; өнімдерінің цитоплазмаға тасымалдануы және жасушаға қажетсіз алмасу өлшемдерінің сыртқа шығарылуы. Вакуольдер тығыздалып, ұсақ цитоплазмалық түйіршіктерге айналады. Цитоплазмалық мембрананың тағы бір атқаратын  қызметі — ол жасушалы организмдер ұлпаларындағы жасушааралық байланыстарды қамтамасыз етеді. Ол көптеген қатпарлар мен өсінділер түзу жолымен және жасушааралық кеңістікті толтырып тұратын тығыз цементтеуші заттардың бөлінуімен жүзеге асады.

Цитоплазма. Жасуша ішіндегі негізгі құрамдас бөлік — цито-плазма. Цитоплазма құрамында ядро мен басқа да органоидтері шатқал жатқан гель тәрізді масса , оның дамыған құрылымы бар. Плазмалық мембрананың ішкі беті мен ядро арасындағы қуыс филаменттермен немесе ерекше жіпшелермен толтырылған. Олар цитокереге негізін қүрайды, яғни жасуша формасын анықтап, оның қозғалысын жүзеге асырады, Бұл жіпшелер жасушаның тасымалға және органоидтердің ығысып жылжуына белсенді түрде қатысады, Жасушаның бөлінуін де осы жіпшелер қамтамасыз етеді.

Жіпшелердің химиялық құрамы жағынан ерекшеленетін екі негізгі жүйесі бар. Бірінші топты .шіі^юфижіменттеркүранды. Олар диаметрі 6 нм жіпшелер және қозғалысты жүзеге асыратын актин нәруызы. Екінші топты диаметрі 22 нм микротүтікшелер құрайды. Микротү-тікшелердің айрықша белгісі — олардың тез агрегация (ұйысуы) мен дезагрегацияға қабілетінің болуы. Микротүтікшелердің негізгі сипаты — олардың полярлығы. Микротүтікшелердің құралуы қатаң

түрде бір ұшында жүреді. Құралуы бір ұшынан, ал қысқаруы қарама-қарсы ұшынан басталады. Осы қасиетіне байланысты микротүтік-шелер тасымалдау және  қозғалыс процестерін жүзеге асырады.

23-Сурет. Жасуша орталығының

Қолданар кезіндегі

микротүтікшелердің электрндық

микропуреті

Сонымен қатар микротүтікше-лердің жасуша орталығын құруда рөлі өте зор. Олардың құрамына центриольдер кіреді. Центриоль диаметрі 150 нм, үзындығы 300— 500 нм ішкі қуыс цилиндр тәрізді. Оның қабырғасы 9 триплетке топтасқан 27 микротүтікшеден тұрады. Центриольдер жасушаның бөліну процесін поляриаациялау қызметін атқарады, яғни митоздық аиафазада пайда болған хроматиттердің(хромосомалардың)

 

 

ажырауыш қамтамасыз етеді (22-, 23-суреттер). Центроильдер құрамына ұқсас келетін талшықтар мен кір-пікшелер түзеді. Әдетте, олар эука-риот жасушаларының бетінде орна-ласқан негізгі қозғалыс органоидтері болып табылады. Центриольге қара-ғанда талшықтар мен кірпікшелер диаметрі жағынан біршама үлкендеу (200 иш-ге жуык) болады. Олар тіпті қуыс 11 микротүтікшелерден тұрады және  центриольдерден ерекшелігі — флагеллин нәруыздан құралған. ♦ Жасушаның биомембранасы ерекше нәруыз қабықшалармен қапталған. Олар сигналдық қызмет атқарады, Цитоплаз-ма — жасушаның органомедтері орнала-сатын жане қызмет атқаратын басты бөлігі. Оның құрамында 58¹Хі су, 10% нәруыз, 5% липид, көмірсу, нуклеин қышқылы, мине-ралды тұздар бар.

23-сурм.   Жасуша орталығы: 1—2 центриольдер; 3 — түтікшелер

24-сурет. Митохондрия катпарлары

мен бауыр эндоплазмалық тордың

электрондык микросуреті

Эндоплазмалық тор. Цитоплаз-маның негізгі құрамдас бөлігінің бірі — эндоплазмалық тор. 1948 жылы Портер электрондық микраскоп арқылы әртурлі жасушаларды қарап отырып, цитоплазмада шоғырланған жұқа торды талшық әрі оны эндоплазмалық тор деп атаған. Кейін әндоплазмалық тор өзара байланысқан цистерналар, көпіршік және  улътрамикроскоптың өзекшелер жүйесінен тұратын күрделі мембраналар жүйесі екені анықталды. Барлық эукариот жасу-шаларының цитоплазмасы күрделі мембраналар жүйесімен қоршалған (24-, 25-суреттер). Әсіресе эндоплаз-малық тор өзекшелері зат алмасуы қарқынды жүретін жасушаларда көп болады. Бүл өзекшелерден мембрана-ларында жасушаның тіршілігін қамтамасыз ететін көптеген фермент-тер орналасқан. Эндоплазмалық тор-дың мембраналарының екі түрі бола-ды: тегіс және туйіршікті. Тегіс эндо-плазмалық  тордың мембраналарында көмірсулар мен майдың алмасуына катысатын ферменттер жүйесі бар.

 

¹       ^²

ГГ

«.* 

■«-■" 

АіЛААі

Г*^

*   »   V

•■■**•■ 

"*1

25-сурет. Эндоплазмалық тор: 1—өзекшелер; 2 — рибосомалар

Тегіс эндоплазмалық тор мембраналары тер безі жасушаларында, бауыр жасушаларында (гликоген синтезі), қоректік заттарға бай жасу-шаларда (өсімдіктұкымы) көп болады. Т^шршіктіэндопліималық тор дың басты кызметі — мембранага бекінген рибосомаларда жүзеге асатын нөруьіз синтезі. Әсіресе түйіршікті мембраналар без жасу-шалары мен жіпше жасушаларында көп. Тордың өзекшелері бойымен мембранада синтезделген заттар орын алмастырады. Эндоплазмалық тор мембраналарының тағы да бір атқаратын кызметі — ол белгілі бір реттілікпен биохимиялық реакшіяға катысу үшін кажетті фер-менттер жуйесіюн кешстіктегі бөлінуін қамтамасыз етуі.

Сонымен, эндоплазмалық тор — жалпы жасушаішілік айналмалы жүйе. Оның өзекшелері бойымен заттар синтезделіп, жасуша ішінде бір жасушадан екінші жасушаға тасымалданады.

Рибосомалар. 1943 жылы америкал ғалым А. Клод центрифу-гадан шыккан заттарды қарап отырып, нуклеин кышкылдарына бай бөлшектерді тауып, оларды микросожішр деп атады. Кейін құрамында РНҚ-ның көп мөлшерде болуына байланысты бұл бөлшектерді

рибосомалар деп атаған (26-сурет).

а РНК

Үлкен бөлік

Кіші

26-сурет. Рибосомаоың

кұрылысы

Рибосомалар ядродан алынатын генетикалық ақпаратты жүзеге асыруда үлкен рөл атқарады. Олар диаметрі 15—35 нм сфера тәрізді бөлшектер. Рибосомалар мөлшері әртүрлі екі бөліктен тұрады. Бұл бөліктердің құрамында тең мөлшердеРҚ нәруыз бен РНҢ (толык) болады. Рибосомалар цитоплазмада эндоплазмалық тор мембраналарының сыртқы бетіне жабысып орналасады. Синтезделетін нәруыз түріне қарай рибосомалар полирибосома деп аталатыи кешендерде бірігеді. Мұндай кешенде рибосомалар

 

Мұрат Өбепұлы Айтхожин (1939—1987)

Биология ғылымының докторы, профессор, академик. Қазакстан молекулалық биология және биотехнология ғылымдарының негізін калаушы. Алғаш рет молекула-лык биохимия институтын ұйымдастырды. Жасуша цитоплазмасында матрицалык РНҚ-ның информосома түрінде болатынын ашты.

өзара ұзын тізбекті ақпараттық РНҚ молекуласы (аРНҚ) арқлы байланысады. Рибосомалар жасушаның барлық түрінде болады.

Сонымен қатар РНҚ мен нәруыздан тұратъш инфорибосома деп аталатын рибосомалар кешені болады. 1978 жылы біздің отандасымыз, көрнекті ғалым, Қазакстандағы молекулалық биологияның негізін салушы Мұрат Әбенұлы Айтхожин бастаған ғалымдар тобы информасоманы ашқаны үшін Лениндік сыйлықтың иегері болды.