Клетканың қозғалыс органеллалары                  

Жасушаның құрылыс компоненттері

Барлық  тірі  организмдердің  құрылысымен  тіршілік  әрекетінің   негізі  клетка.  Организмдерге  тән  өсу  мен  көбею,  зат  алмасу,  тыныс  алу, тітіркену  т.б.  тіршілік  әрекетінің  жүзеге  асуы  және  ұрпақтан  ұрпаққа  берілуі  клеткамен  байланысты.  1665  жылы  Р.Гук  ашқан.  1838-39 жылдары  Шван  және  Шлейден  барлық  барлық  тірі  организмдердің  клеткадан  тұратынын  анықтаған,  және  олар  клетка  теориясының  негізін  қалаған.

Клетка  теориясының  қағидалары:

• Тіршілік қандайда бір  күрделі  немесе   қарапайым  формада  болмасын   ол  құрылымдық  функционалдық,  генетикалық  тұрғыдан  алып  қарағанда  тек  клетка  болады.
• Кез келген клетка өзінің  алдында   тіршілік  еткен  клетканың  бөлінуі  нәтижесінде  пайда  болады.  ( Вирхов)
• Көп клеткалы организмдердің  құрылымдық  функционалдық  бірлігі  клетка  болып  табылады.

Тірі  организмдерді  құрамына  қарай  2  топқа  бөлеміз.

1. Клеткалық емес  формалар
2. Клеткалық формалар

Барлық тірі жәндіктер кішкене мембранамен қоршалған қуыстар, химиялық заттармен құнарландырылған су ертіндісімен толтырылған клеткадан түрады. Тірішіліктің’қарапайым түрі – бөліну арқылы көбейетін жеке клеткалар. Біздер сияқты, жоғары дамыған организмдерді клеткалы қалалармен салыстыруға болады. Ол қаланың ішінде өзара күрделі байланыс жүйесімен қызмет атқаратын маманданған клеткалар тобы ерекше жүмыс істейді. Клетканы зерттейтін себебіміз, олардың молекулалық құрылысын, бір жағынан және екінші, олардың адам сияқты осыншама күрделі организмді құрау үшін қалай өзара әрекеттесетінін білу қажеттігінен туындайды.

Барлық организмдер және оның құрамындағы клеткалар эволюциялық жолмен арғы аталық клеткадан тараған. Эволюцияның негізгі екі процесі – ол: 1) генетикалық ақпараттың кездейсоқ үйлесуі, ол организмнен оның ұрпақтарына беріледі, және 2) өзін тасымалдаушысының тіршілігіне және көбеюіне мүмкіндік туғызатын генетикалық ақпаратты сұрыптау. Тірі табиғаттың көз жетпес көпшілігіне үңілуге мүмкіншілік беретін биологияның орталық принципі эволюциялық теория болып табылады.

Алғашқы клетканың қалай пайда болғанша көз жеткізетін қазба қалдықтар жоқ. Дегенмен, соңғы организмдер және лабораториялық тәжірибелердің көрсетуі эволюциялық көзқарастың дұрыстығын байқатады. Бірінші клетканың ұйымдасуына себепші болған уақиға (кіші молекулалардың алғашқы синтезі, РНҚ молекуласының өз бетімен екі еселенуі, РНҚ бір ізділігінің аминқыщқыл бір ізділігіне трансляциялануы, мембранамен қоршалған компоненттердің (клетка органоидтары) липидтер (майлар) молекулаларының оздігінен жиналуынан пайда болуы) бәлкім, 3,5-4 млрд. жыл бұрын болған сияқты.

Болжамды алғашқы клетканы қазіргі қарапайым клеткалар -микоплазмалармен салыстыру тиімді. Микоплазмалар – бактерияларға ұқсас кішкентай организмдер, әдетте тоғышарлық өмір сүреді, өсімдіктердің немесе жануарлардың клеткаларымен тығыз байланыста болады (1-сурет).

Олардың кейбіреулерінің диаметрі 0,3 мкм және құрамында мөлшермен 750 әртүрлі белоктарды синтездеуге жететін нуклеин қышқылы болады. Бүл – клетканың өміріне қажетті белоктардың ыкшам саны болуы мүмкін.

Алғашқы клетканың микоплазмадан айырықша айырмашылығы (және, әрине, кез келген басқа қазіргі клеткалардан) микоплазмада тұқым қуу ақпараты РНҚ-да емес ДНҚ-да сақталады. Осы күнгі клеткаларда полинуклеотидтердің екі түрі де бар, бірақ эволюция барысында олар маманданған және бірігіп жүмыс атқарады, әрқайсысы өзіне тән қызмет жасайды. Полинуклеотидтер (ДНҚ, РНҚ) өздерінің шамалы айырмашылықтарына байланысты әртүрлі қызмет атқаруға бейімделген. ДНҚ әрқашан генетикалық ақпараттың қоймасы болып табылады.

• Полинуклеотидтерден басқа микоплазма клеткаларында ферменттер жөне қүрылымдық белоктар көптеп кездеседі – олардың кейбіреулері клетканың ішінде, ал басқалары оның мембранасында орналасқан. Белоктар қоршаған ортада болмайтын, клеткаға қажет шағын молекулаларды синтездейді, биосинтетикалық әрекеттердің жүруіне қажетті энергияны бөледі және клеткаға қажетті химиялық жағдайды қамтамасыз етеді.

Клетканың түрлері

Тірі организмдер өзінің қүрамына кіретін клеткалардың типіне байланысты     эукариоттар және прокариоттар болып бөлінеді. Эукариоттық клеткаларда геномның ДНҚ-сы ядролық қабықшамен қоршалған, яғни эукариоттық клеткалардың ядросы бар, ал прокариоттарда айқын көрінетін ядро жоқ (грекшеден аударғанда эу – «мен» жүрнағына сәйкес (ядромен), про – «сыз» жұрнағын (ядро-сыз), ал кариос – ядро).

Көп клеткалы организмдер ұйымдасқан клеткалар жиынтығын құрайды. Мүндай организмдердің негізгі топтары – өсімдіктер, жануарлар, саңырауқұлақтар және кейбір колониялық бактериялар түрлері мен кок-жасыл балдырлар.

Прокариоттардың коп клеткалы колонияларында барлық клеткалар біркелкі, ал эукариоттық организмдерде клеткалар пішіні және қызметіне байланысты өзгешеленеді, яғни дараланған. Организмнің өзінің өлшемімен 50 мкм-нен (кәдімгі саңырауқүлақ) 30 м және одан да көп (биік ағаш), олардың клеткалары таңғаларлықтай бір біріне жақын: орташа диаметрі 10-нан 50 мкм-ге дейінгі аралығында. Бұл шектен шығатын кейбір жоғары маманданған клеткалар ғана.

Бір клеткалы организмдер эукариоттарда сондай-ақ прокариот­тарда болады. Эукариоттарға жататын бір клеткалы амеба (диаметрі 100 мкм) коптеген эукариоттық клеткалардан (10-50 мкм), көп клет­калы өсімдіктер және жануарлар, бірнеше есе ірі. Жалпы бір клетка­лы прокариоттар негізінен эукариоттық клеткалардан кіші болуы керек: олардың диаметрлері көбінде 1-5 мкм құрайды. Дегенмен, өте ірі, сондай-ақ өте кішкентай прокариоттық клеткалар кездеседі. [Мысалы, бір клеткалы алып балдырлардың клеткалары 5 мм жетеді, ал пневмококк бактерияның диаметрі бар жоғы 100 нм (0,1 мкм)].

Прокариоттық клетка

Тірі клетканың қарапайым түрі – прокариоттық клетка. Прокариоттарға бактериялар және кок-жасыл балдырлар сияқты бір клет­калы организмдер жатады. Прокариоттық клетканы анықтайтын бір ерекшелік олардың хромосомасымен цитоплазмасының арасында тікелей қатынастың (контакт) болуы. Эукариоттық клеткада, керісінше, хромосомалар мембраналық құрылым – ядрода болады. Эукариоттық клеткалардан прокариотты клеткалардың тағы бір айырмашылығы – оларда митохондриялар мен хлоропластар (компартменттер)   болмайды,   рибосомалардың   көлемі   өте   кішкентай

Қазіргі кездегі өмір сүретін организмдер бір ғана, бірнеше мил­лиард жыл бүрын өмір сүрген алғашқы жабайы клеткадан шыққан деген болжам бар. Өздерінің бәсекелестерін жеңе келе, сол клетка клетканың бөліну процесіне және эволюциясына бастау болған, сөйтіп жердің жасыл жамылғысы пайда болған, оның атмосферасының құрамы өзгеріп, оны парасатты тіршіліктің отанына айнал-дырған. Барлық организмдердің «тектік ұқсастығын» осылайша ғана түсіндіруге болатын сияқты. Эволюцияның барысында маңызды кезең бар. Шамамен 1,5 млрд. жыл кейін ішкі қүрылымы салыстырмалы түрде қарапайым кішкене клеткалардан (прокариот деп аталатын, оларға әртүрлі бактериялар жатады) көлемі үлкен және әлдеқайда күрделірек жоғарғы жануарлар мен өсімдіктер клеткалары сияқты эу к а р и о т т ы қ  клеткаларға ауысқан.(олардың седиментация коэффициент 708) жөне клетка қабырғасы болғандықтан ірі молекулаларды сіңіріп, шығара алмайды.

Прокариоттық клеткалардың қүрылымы қарапайым, бірақ биохимиялық қасиеттері әр түрлі. Бактериялар -ең қарапайым ор­ганизмдер, коптеген табиғи орталардан табылған .

Бактериялар мен көк-жасыл

Балдырларда клетка қабырғасы деп аталатын қатты қорғаушы қабықша, ал оның астында плазмалық мембрана бар. Оның қоршауында ДНҚ, РНҚ, белоктар және кіші молекулалардан тұратын жалғыз цитоплазмалық компартмент болады. Клетка қабырғасының құрамы, кейбір патогендік организмдердің індеттілігін сақтайды да, әртүрлі прокариоттарда бірдей болмайды. Бактериялық клеткалар-дың қабырғалары, мысалы, липидтерден, көмірсулардан және мукопептидтік комплекстерден, аминқышқылдардан және аминоқанттардан құралатын, ал кок-жасыл балдырлардың клетка қабырғасының құрамына целлюлозаның біршама мөлшері кіретіндіктен эукариоттық клеткаларға ұқсас.

Клетканың құрамы электрондық тығыздығы кішірек ядролық аймақтан және өте тығыз цитоплазмадан түрады.

Диаметрі 30-50 А° жіңішке шырмалған талшықтар жарық ядролык аймақтан өтеді. Бүл талшықтарды жеңіл айыруға болады, әсіресе бактериялық клеткалардан; олардың клетканың тұқымқуатын мате­риалы дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) жіпшелері екені белгілі. Кок-жасыл балдырларда және кейбір бактерияларда мембраналар қабаттары болады, тегінде плазмалық мембраналардың томпайып шығуынан пайда болуы ықтимал, олар фотосинтезге қатынасады. Бактерияларда фотосинтездік пигмент (бояу) ретінде бактериохлорофилл, ал көк-жасыл балдырларда – хлорофилл және фикоцианин (грек, «рһукоз» – балдыр, «куапоз» – кокшіл, кок түсті) қолданылады. Прокариоттық клеткалардың цитоплазмасында рибосомалар кішкене – диаметрі 150-200 А° дөңгелекше денешіктер, бірақ одан басқа ешқандай ішкі құрылымдар жоқ.

Бактериялар қарапайым түрде ажырасу арқылы болінеді, тез өсіп-өнеді. Қалыпты жағдайда прокариоттық клетка әрбір 20 минут сайын бөлінеді, сөйтіп 11 сағатқа жетпей 4 млрд. клетка түзеді. Жылдам бөлінгендіктен бактериялар популяциялары   қоршаған ортаның озгеруіне жеңіл дағдыланады.

Бактериялық клетканың бөлінуі мезосоманың бөлінуінен басталады; одан кейін мезосоманың екі бөлігі бір бірінен алшақтайды, әрбір бөлік өзімен бірге түқымқуу заты – ДНҚ-ны ала кетеді; сөйтіп ДНҚ-да екіге бөлінеді де Олардан кейінірек екі балапан клеткалардың ядролық аймақтары құралады. Мезосома – плазмалық мембранадан пайда болған құрылым, ядролық аймақта орналасқан ДНҚ, тегі осы мезосомаға бекітілген болуы керек. Басқа прокариоттардың осылайша бөлінетіні белгісіз.

Бактериялар   және   көк-жасыл   балдырлар   қолайсыз   жағдай туғанда  споралар   күйіне   көшу  қабілеттерімен   ұқсас.   Спораның қабықшасы,  әсіресе бактерияларда кішкене мөлшердегі цитоплазма және ядро аймағының төңірегін қамтиды, осы күйде клетка тіршілік белгісін көрсетпей, спораның өсуіне қолайлы жағдай туғанша қала береді. Спора күйінде бактериялық клетка жағымсыз жағдайға өте төзімді, тіпті қысқа мерзім ішінде 120° С дейінгі жоғарғы температурағада шыдайды. Ал көк-жасыл балдырлар болса, олар температурасы   70°   С   жететін   ыстық   көздерде   гүлдеп   түрады;   осындай қайнарлардағы қараған кезге көрінетін түрлі түсті бояулар, олардың реңдері   әртүрлі   қосымша   пигменттермен   анықталады,   солардың тіршілігі.

Табиғатта бактериялар көптеген сансыз экологиялық қуыстарды алып жатыр, осыған орай олардың биохимиялық құрылыстары да сан алуан, бейімделгіш қасиеттері де соған байланысты. Бір-бірімен алшақ туыстас бактериялардың екі тобы белгілі: эубактериялар – топырақта, суда жөне басқа организмдерді мекеңдейді, бүл жиі кездесетін түр , және қолайсыз қоршаған ортада, батпақ, мұхит тереңінде, өте тұзды суларда және ыстық қышқыл бұлақтарда кездесетін архебактерлер.

Іс жүзінде кез келген органикалық молекулалармен (қанттар, аминқышқылдар, майлар, кемірсулар, полипептидтер, полисахарид-тер) қоректенетін бактериялар түрлері бар. Кейбіреулері көміртегі атомын С02-ден және азоттың атомын N2-ден ала алады. Өзінің салыстырмалы түрде қарапайымдылығына қарамастан бактериялар жер бетінде басқа организмдерге қарағанда ең көп өмір сүреді және сан жағынан басқа клеткалар түрлерінен көп басым.

Эукариоттық клетка

Эукариоттық клетка, прокариоттық клеткадан шығу ықтималдығын ескерсек, олармен салыстырғанда әлдеқайда күрделі ұйымдасқан.

Эукариоттық клеткалардан көптеген әртүрлі организмдер:
жоғарғы өсімдіктер, көп клеткалы жануарлар, саңырауқүлақтар және
бір клеткалы амеба құралған. Клетка плазмалық мембранаға
кигізілген, ал өсімдіктер клеткасында осы мембрананың сыртында
целлюлозадан және басқа материалдаң жасалған сыртқы қабырға бо-
лады.       _;                                                 ,

Тұқымқуатын затта, мембранамен қоршалған ядроның ішінде, күрделі нуклеопротеидтік денешіктер – хромосомаларда жиналған, олардың саны әбір түрге тән (мысалы, адамның әрбір диплоидтық клеткасында 46, ал қойда – 54). Митохондриялар (төмендегі суретте) көмірсулардың және майлардың химиялық энергиясын, клетканың басқа бөлшектерінің қажет кезінде қолдануына жарамды көлемде өндіріп тұрады: цитоплазманың мембраналық жүйесі – эндоплазмалық ретикулум (тор), Гольджи аппараты клетка құрылысына және оның қызметіне қажетті макромолекулаларды синтездеумен, хаттаумен айналысады. Жасыл өсімдіктер клеткалары ішкі құрылымы бірнеше қабаттан түратын денешіктер – хлоропластардың көмегімен, оларда мембранамен қоршалған, күн сәулесінің энергиясын қабылдайды, және оны көмірсуларының энергиясына айналдырып, ал кейде осы күйде ұзақ сақтауға тырысады. Эукариоттық клеткалардың тіршілігінде басқа да қызметтер атқаратын вакуолъдер (лат. «вакуум» – кеңістік қуыстар), лизосомалар (лат. «Лизиз» – еріту) және пероксисомаларда мембранамен қоршалған. Тек қана рибосомалардың, хромосомалардың, микротүтікшелердің және микрофибриллалардың шығу тегі мембранаға байланысты емес. Осы аталған құрылымдар келесі тарауларда толық сипатталады. Мембраналардың және мембраналық қүрылымдардың энергиясын өзгертудегі үлесі ақиқат, дегенмен хромосомадан өзге құрылымдарда бұл процестерге қатынасады. Тіпті хромосомаларда генетикалық ақпараттың тасымалдаушысы бола тұра, клеткадағы энергия өзгерістеріне қатысы бар, әрине тікелей емес, кейбір алыстағы басқарушылар ретінде.

Эукариоттық клеткалардың прокариоттармен салыстырғандағы айырмашылығы – оларда ядро болады. Клеткадағы ДНҚ-ның көп мөлшері қос қабат мембранамен қоршалған ядроның ішінде. Сөйтіп, құрамында ДНҚ бар компартмент көптеген зат алмасу реакциялары өтетін клетканың басқа бөлігі – цитоплазмадан бөлінген.

Цитоплазманың ішінде әртүрлі озіне тән коптеген органеллалар болады. Олардың ішінде ерекше көзге түсетін екі түрі – митохондриялар және хлоропластар. Бүл органеллалардьщ әрқайсысы қосқабат мембранамен қоршалған, химиялық қасиеті ядроны қоршаған мембранадан өзгеше. Митохондриялар эукариоттық клеткалардың әмбебап компоненті (лат. «сотропепк» – қүраушы) болса, хлоропластар фотосинтезге бейім эукариоттық клеткаларда ғана, яғни осімдік клеткаларында болады, ал жануарлар мен саңырауқұлақтарда кездеспейді. Екі органелланың да шығу тегі симбиотикалық  тұрғыдан түсіндіріледі.

Митохондриялар өз бетімен омір сүретін прокариоттық организмдерге көп ұқсас. Олар, мысалы, сыртқы пішіні, колемі жағынан бактерияларға үқсас; олардың құрамында ДНҚ бар және бөліну арқылы көбейеді. Эукариоттық клетканы бұзып, компоненттерін жеке бөліп алып, митохондриялардың клетканың демалысына жауапты екенін және бұл процесс клетканың басқа бөлшектерінде жүрмейтінін көрсетуге болады. Митохондриясыз жануарлар мен саңырауқұлақтардың клеткалары анаэробты, оның энергетикалық сұранысы әлжуаз жөне көне гликолиз процесіне тәуелді болар еді. Осы замандағы коптеген бактериялар тыныс алады, олардың дем алу механизмі митохондриялардың демалуына өте үқсас.

Сөйтіп, эукариоттық клеткалар аэробтық бактерияларды жұтып, оттегіне бай дүниеде тірі қалған жабайы анаэробтық организмдердің ұрпақтары деуге толық негіз бар. Бактерияларды қорытып жіберудің орнына бұл организмдер оларды қоректендіріп, өздеріне қажетті атмосфералық оттегін пайдалану үшін және энергия ондіру үшін олар­ды симбиоздық   күйде ұстаған. Бүл біздің шөпті жеп,  сүт   беретін қасиеті үшін сиырларды  ұстайтынымызға ұқсас. Әрине, дәл осылай болды деуге тікелей дәлел жоқ, дегенмен, осы күнгі кейбір микроор-ганизмдердің ерекшеліктері эволюцияның осыған үқсас бірізділігінің мүмкіндігін растайды.

Митохондриялардың әрбір мембранасының құрамы үш қабаттан құралады: екі қабаты белок молекулаларынан, бір қабаты (ортаңғы) май молекулаларынан түзілген.

Сыртқы мембрана тегіс, ешқандай қатпарлар мен өсінділер түзілмейді. Оған керісінше, ішкі мембранада митохондрияның ішкі қуысына қарай бағытталған көптеген қатпарлар түзілген. Ішкі мембрананың қатпарлары кристалар (лат. «криста» – тарақша, өсінді) деп аталады. Митохондриялардың көпшілігінде олар көлденең бағытта орналасады да кейбіреулері тармақтанып тұрады. Әр түрлі клеткалар митохондрияларындағы кристалардың саны бірдей болмайды: олардың саңы бірнеше оннан, өсіресе белсенді қызмет ететін клеткалардың митохондрияларында көп болады.

Митохондриялардың ішкі қуысы қоймалжың сұйық затқа толып түрады. Оның ішінде рибосома жөне нуклеин қышқылдары (РНҚ, ДНҚ) болады.

Қызметі. Митохондриялардың сыртқы және ішкі мембраналарының, әсіресе кристалардың бетінде, сондай-ақ, оның ішкі қуысында алуан түрлі ферменттер көп болады, бұл органоидтардың әрекеті сол ферменттерге байланысты. Оларға, ең алдымен, клеткалардың тыныс алуына қажетті ферменттер жатады, ал тыныс алу митохондриялардың аса маңызды қызметінің бірі, өйткені, клетканың тіршілік әрекетінде басты орын алатын затты – АТФ-ты синтездеуге қажетті энергия сол тыныс алу процесінде ғана пайда болады.

АТФ барлық организмдер клеткаларының митохондрияларында синтезделеді және ол клеткамен тұтас организмнің тіршілік әрекетін жүзеге асыратын процесс үшін әмбебап энергия көзі болып саналады. АТФ синтезі митохондриялардың негізгі қызметі болып саналады. Соның нәтижесінде оларды клетканың күш беретін тетігі деп атайды. Митохондрияларда синтезделген АТФ еркін жылжып цитоплазмаға барады да, одан әрі клетканың ядросымен органоидтарына бағытталады, сол жерде оның бойындағы энергия жүмсалады.

Митохондрияларда, АТФ-тан басқа, аздаған мөлшерде белоктарда синтезделеді, олар осы органоидтардың құрамына енеді. Мито­хондрияларда аздаған мөлшерде болатын ДНҚ мен РНҚ синтезін де солардың қызметі деп есептеу керек.

  Прокариоттық клеткалар микоплазмадан жоғарғы өсімдіктер мен жануарлардың күрделі эукариоттық клеткаларына дейін үздіксіз қатар тізіп шығу мүмкін еместігі белгілі. Мүмкін, соңғылары эволюция барысында біріншілерінен, әлде, дұрысы, осы замандағы екі түрі де бір текті болуы мүмкін, бірақ аралық кезеңдері жоқ, немесе белгісіз болып қала береді. Біздің кезіміздегі эукариоттарға тек қана митохондриялар ғана емес сонымен қатар прокариоттардан өзгешеленетін басқа да бірқатар ерекшеліктер тән. Осы ерекшеліктердің бәрі эукариоттық клеткалардың мүмкіндік қабілетін көрсетеді және екеуінің (про немесе эукариоттар) қайсысы бұрын дүниеге келгенін айту қиын.

Эукариоттық клеткалардың колемі, прокариоттармен салыстырғанда әлдеқайда үлкен – әдетте 1000 еседен артық. Сондықтан эукариоттық клеткалар өздерінің аумағын үлкейтпеу үшін әртүрлі ілмек-иірімдерге, қатпарларға және басқа күрделі мембраналық пішінге түсуге мәжбүр.

Бір жағынан ішкі мембраналардың құрылысының күрделілігін және көптігін, барлық эукариоттық клеткаларға тән негізгі ерекшеліктерін осымен түсіндіруге болатын сияқты. Ядро, митохондрия­лар жене хлоропластарда (өсімдіктерде) мембранамен қоршалғандығы жоғарыда айтылған.

Клеткада шығарылатын заттар және липидтермен мембраналық бе­локтар синтезделетін эндоплазмалық ретикулум (тор) шытырманын құрайтында мембраналар. Гольджи аппараты да бірінің үстінде бірі орналасқан жалпақ шөлмек тәрізді мембраналардан тұрады, әртүрлі органикалық молекулалардың синтезіне және тасымалдауына қатынасады. Ферменттердің клетка ішіндегі ас қорытуына қажетті қорын сақтайтын лизосомаларда мембранамен қоршалған; соның арқасында клеткадағы белоктар мен нуклеин қышқылдарын осы ферменттердің әсерінен сақтайды. Осылайша пероксисомалар да мембраналардың құшағында, ал ішінде организмге зиянды жоғары әсерлеткіш асқын тотықтар (пероксидтер) түзіледі және ыдырайды. Осы мембраналармен қоршалған қүрылымдар цитоплазманың белгілі бір компартменттеріне сәйкес. Жиынтығында олар қалыпты тірі клетканың жарты көлемін алып жатыр. Мембранамен қоршалмаған органеллалар, ішіне бәрі кіретін цитоплазмалық компартмент, әдетте цитозолъ деп аталады.

Органеллалар – белгілі  бір  құрылысы  және  атқаратын  қызметі  бар  цитоплазманың   тұрақты  жоғары  дифференциялданған  құрылымдары.   Олар  құрылысына қарай    мембраналы  және мембраналы емес,  атқаратын қызметіне  қарай   арнайы  және  жалпы  қызмет  атқаратын  организмдер болып  бөлінеді.

Арнайы  қызмет атқаратын  органойдтар:  клетканың  белгілі  бір  типтеріне  бұлшықет  клеткасының  жиырылуын  қамтамасыз  ететін  миофибрилдерге тыныс алу жолдарындағы эпителий кірпікшелеріне ащы ішек  бүрлеріне тән қызмет атқаратын клеткалары  жатады.

Жалпы  қызмет атқаратын  органойдтар:  эндоплазмалық  тор,  пластидтер,  митохондрия,  лизосома,  рибосомалар,  гольджи  аппараты,  клетка  орталығы,  микротүтікшелер.

Мембраналы  органоидтар:  митохондрия,   эндоплазмалық  тор,  гольджи  аппараты,  лизосома.

Мембраналы емес органоидтар:   рибосомалар,  микротүтікшелер,  клетка  орталығы,  филаменттер.

 

1. Эндоплазмалық  тор –  1945 жылы  Портер  ашты.  Эндоплазмалық  тордың   2  түрі  бар.  а)  тегіс  б)  түйіршікті

Түйіршікті  эндоплазмалық  тордың  мембранасы  қапшықты  цистерналы  түтікшелі  болады.  Онда  белок синтезделетін   рибосомалар  орналасқан.  Бауыр, нерв клеткасында  түйіршікті эндоплазмалық  тор  жеке-жеке  орналасқан.  Ұйқы  безінде  эндоплазмалық тор  ядроның  маңайында  шоғырланып  орналасады. Атқаратын қызметі: синтезделген белоктар клетканың басқа бөліктеріне тасымалданады.

Тегіс эндоплазмалық тор  –  мембранасы  кіші  вакуольдер  мен  түтікшелер  түзеді.  Онда  рибосома  болмайды.  Тегіс  эндоплазмалық  тор  түйіршікті  эндоплазмалық  тордан  дамиды.  Қызметі липидтердің синтезіне қатысады, арнайы  ферменттердің  көмегімен  тотығуы  нәтижесінде  улы  заттардан  залалсыздандыруға  қатысады.

 Гольджи  аппараты.  1898  жылы  Гольджи  ауыр  металдардың  көмегімен  нерв  клеткаларынан  тапқан.  Құрылысы:  мембраналары  жинақталып  қабаттасып  диктиосома  қабатын  құрайды Гольджи  аппараты  көпіршіктері  бар  түтікшелерден  тұрады. Оның әр қабатыннан жан жаққа ұштарында көпіршіктері бар түтікшелер тарайды. Әр клеткадағы мұндай диктиосомалардың саны бірнеше жүзден бірнеше мыңға дейін ауытқиды.  Қуыстардың кеңейген жерлерінен вакуольдер түзіледі. Омыртқалы жануарлардың күрделі құрылысты клеткаларында диктиосомалар көпшілік жағдайда ядро маңында орналасқан. Клеткада синтезделген заттар бірден сыртқа шығарылмай, алдымен Гольджи комплексінің қуыстарына еніп, онда бірқатар химиялық өзгерістерге ұшырайды. Тығыздалып, жинақталған мұндай заттар соңынан майда көпіршіктер түрінде мембранамен қоршалып, сыртқа шығарылады немесе клетканың өз ішінде жұмсалады. Бұл көпіршіктерден лизосомалар құрылады. Қызметі:  цитоплазмада  синтезделген  заттар  сақталады,  ал  цистерналарында  полисахаридтердің  синтезі   көпіршікті  түйіршіктелген  липопротеидер  түзіле  отырып  клеткадан  сыртқа  тасымалдайды. Олардың белоктармен байланысынан гликолипидтер мен гликопротеидтер клетка мембранасының сыртқы гликокаликс қабатын құрауда үлкен рөл атқарады.

   Лизосомалар –  шар  тәріздес  көлемі  0,2-0,4  мкм  1 мембранамен  қапталған  органелла  құрамында  гидролиттік  ферменттер – гидролаза, протеиназа,  нуклеаза,  гликозидаза,  фосфатаза, липазалар  болады.  Олар  биополимерлерді  ыдыратады.

• жылы ДеДювь  ашқан.  Лизосоманың  3  түрі  бар.

1. Біріншілік лизосомалар
2. Екіншілік лизосомалар
3. Қалдық денешілік  немесе  телолизосомалар

Біріншілік лизосомалар диаметрі  0.2 – 0.5 мкм құрамында гидролаза, фосфатаза ферменттері эндоплазмалық тордың мембранасында синтезделіп, гольджи аппаратына түсіп, лизосоманың құрамына кіреді. Атқаратын қызметі: Клетка ішілік асқорыту процесіне қатысады. Фагоцитоз не пиноцитоз көпіршіктерімен қосылған  лизосомалар асқорыту вакуольдерін түзіп, клеткаға енген бөтен заттарды жояды. Лизосомалардың көмегімен клетка ішіндегі ескірген немесе бұзылған құрылымдық компоненттер, тіпті кейде тұтас клеткалар  мен мүшелер ыдырап жойылады.(мысалы, итбалықтың құйрығы)

  Митохондрия –  органикалық  қосылыстардың  тотығуы  нәтижесінде  түзілетін  энергия  АТФ  молекуласының  синтезіне  қатысады.  Клетканың  тыныс алу  органелласы  деп  аталады.  Митохондрияның  терминын  1897   жылы  Бельда  енгізген.  Көлемі:  қалыңдығы  0,5  мкм,  ұзындығы  1-10  мкм  клеткадағы  саны  әртүрлі.  Құрылысы:  2  мембраналы.  Сыртқы  мембранасы  тегіс,  ал  ішкісі  қыртысты  кристалдарды  түзейді.  Митохондриялар матриксінде жіңішке жіпше гранулалар оорналасқан. Жіпшелер ДНК молекуласынан, ал гранулалар митохондриялық рибосомадан тұрады. Митохондрия ішіндегі сұйықтықта бейорганикалық заттардың иондары, көмірсулар, белоктар, РНК, ДНК және т.б. компоненттер кездеседі. Митохондриялардың ішкі мембранасындағы  өсінділерде белгілі тәртіппен ферменттер орналасқан. Ол ферменттер клетканың тыныс алу процестеріне қатынасады. Тыныс алу нәтижесінде босап шыққан энергия АТФ тың синтезіне жұмсалады. Түзілген  АТФ сол клетканың секреторлық қызметін, қозғалысын, өсуін және басқа да тіршілік әрекеттрін қамтамасыз ететін энергия көзі. АТФ тың түзілуі митохондриялардың атқаратын негізгі қызметі болып саналады. Митохондрияларда бұл органоидтың өзіне қажетті белоктар да синтезделеді. Себебі, митохондриялық матриксте белок биосинтезінің өзіндік аппараты орналасқан. Ол аппарат прокариоттардағы сияқты құрамында гистондары жоқ, екі – алты ғана көшірмесі бар сақина тәрізді ДНК дан, рибосомалардан, м РНК жиынтығынан, ДНК редупликациясын және транскрипция мен трансляция процестерін қамтамасыз ететін ферменттерден құралған.Митохондрияларда кейбір стероидтық гормондар мен глутамин амин қышқылы синтезделеді.Түрлі клеткалардағы митохондриялардың саны сол клеткалардың қызмет атқару қарқындылығына байланысты түрліше.  Қызметі жоғары клеткаларда  олардың саны едәуір артық (150 – 1500, кейде одан да көп).

Рибосомалар  –   күрделі  рибонуклеопротеидтер  құрамында  белок  және  РНК  молекулалары  болады,  мембранасы болмайды, құрылысы:  үлкен  және  кіші  бөліктерден  тұрады.  Көлемі:  20-40  нм  қызметі: белоктың  биосинтезіне  қатысады.  Рибосомалар жеке дара, көбінесе иРНК қатысуымен бірнешеуден бірігіп, полисомалар түзейді. Олар цитоплазмада бос күйінде немесе кедір бұдырлы эндоплазмалық тордың мембранасында орналасады. Цитоплазмада бос орналасқан полисомаларда сол клетканың тіршілігіне қажетті белоктар синтезделеді, ал мембранаға бекіген полисомаларда клеткадан тыс қызмет атқаратын белоктар түзіледі.(мысалы, асқорыту ферменттері, емшек сүтінің белокары т.б.)

  Микротүтішелер  –  диаметрлері  24-28  нм    цилиндр   тәріздес  түтікшелер.  Олар  тубулин белогының  полимеризация  нәтижесінде  түзіледі  бұл  түтікшелерден  ахроматин  жіпшелері, ал қозғалуға икем клеткаларда кірпікшелер мен талшықтар  қалыптасады.  Клеткада  тірек  қызметін  атқаратын  су  иондарды  тасмалдауға  қатысады.  Цитоплазмада кездесетін микрофиламенттер ұзын, жіңішке түзілістер.Олар да тірек қызметін атқарып, органоидтардың клетка ішілік орын алмастырып қозғалысын реттейді.

Филаменттер –  ұзын,  жіңішке  түзілістер,  тірек  қызметін  атқарып  органоидтардың  клетка ішілік  орын  алмастырып  қозғалысын  реттейді.

  Клетка  орталығы  –   1895  жылы  Бовери  ашқан.    Барлық жануарлар клеткасы мен кейбір өсімдік клеткаларында кездесетін органоид. Ол өзара перпендикуляр бағытта  орналасқан екі центриольден тұрады. Әр центриоль электронды микроскоптың көрсетуі бойынша үш үштен бірігіп, тоғыз триплет құрайтын жиырма жеті микротүтікшелерден тұратын, диаметрі жүз елу нм, ұзындығы  300 – 500 нм келетін цилиндр пішіндес қуыс денешік.

Қызметі: ядро  маңында  орналастырып   митоз  кезінде  бөліну  ұршығының  жіпшелерін  түзу  және анафазада  екі  жақ  полиске  хроматидтердің  теңдей  ажыратуын  қамтамасыз  етеді.

  Ядро –  құрылысы:  қабықшасы, ядро  мембранасы,  ядро  шырыны,  ядрошық,  хроматин. Ядро қабықшасы әрқайсысы үш қабаттан тұратын ішкі және сыртқы мембранадан құралған.Сыртқы мембрана эндоплазмалық тордың каналдарымен байланысқан.Ядро қабықшасында көптеген саңылаулар (диаметрі 120 нм) болады. Бұл қабықша ядро құрам бөліктерінің шектеуші қызметін атқарумен қатар цитоплазмамен екі аралықтағы зат алмасуды реттейді. Қабықшадағы саңылаулардың саны сол клетканың атқаратын қызметіне байланысты. Синтездік активтілігі жоғары клеткаларда олардың саны да көп болады. Мысалы, төмеңгі сатыдағы омыртқалы жануарлардың эритробластарында өте қарқынды түрде гемоглобиннің түзілуі және жинақталуы жүреді. Ядро қабықшасының әр бір мкм квадрат бетіне отызға жуық саңылау болады.  Ядро шырыны қоймалжың зат,оның құрамында нуклеин қышқылдарының және рибосомалардың синтезіне қажетті ферменттер болады. Ядрошықта рибосомалық РНК синтезі және олардың белоктармен байланысуы жүреді. Рибосомалық РНК жайлы информация жазылған гендер бірқатар хромосомалардың (адамның 13 – 15, 21 – 22 жұптары )

Ядрошық ұйымдастырушы учаскелерінде орналасқан.  Ядрошықтың түзілуі де осы жерлерде жүреді. Метафазалық  хромосомаларда мұндай учаскелер екінші реттік тартылыс деп аталады. Ядроның аса маңызды құрылым компоненті хроматин. Мұнда тұқымқуалау информациясы сақталады және хрромосомалар арқылы ұрпақтан ұрпаққа беріледі. Клетканың тіршілігі барысында хромосомалар екі түрлі құрылымдық функционалдық жағдайда: ширатылған және тарқатылған күйде болады.  Интерфазалық клеткада жартылай немесе толық тарқатылуына байланысты хромосомаларды көру мүмкін емес, тек майда дақтар  және түйірлер тәрізденген хроматинді ғана байқауға болады. Бұл олардың қызмет атқаратын кезі. Бөлінуге кіріскен клеткаларда хроматин жіпшелері қайтадан ширатылып, тығыздалып, қысқарып жуандайды.митоздық бөліну кезіндегі хромосомалар жарық микроскобымен айқын көрінеді.

Қызметі:  генетикалық  информацияны  сақтап  тасымалдайды  және  белоктың  биосинтезін  басқарады.

 Клетка  қосындылары – Цитоплазманың уақытша құрылым компоненттері. Бұларға клеткада қорға жиналатын қорек заттары (крахмал, гликоген, май тамшылары, белок) және сол клеткада синтезделіп  сыртқа шығарылуға тиіс заттар (секрет түйірлері), пигменттер жатады. Клеткалардың  қызметіне  қарай  міндетті  емес компоненттер  оның  4  түрі  бар.  Трофикалық,  секреторлық,  экскреторлық,  пигменттік.Трофикалық  қосылыстарға  гиалоплазмаларда  жинақталған  май түйіршіктері  жатады. Секреторлыққа әртүрлі көлемдегі биологиялық активті заттар. Экскреторларға клеткадан шығарылып тасталынатын метаболизмнің өнімдері. Пигменттік қосындылары  экзогенді, эндогенді болады. (каротин, гемоглобин,билирубин, меланин).

Клетканың  қозғалыс  органнеллалары  атына  сәйкес  ағзаны  үнемі  қозғалысқа  келтіріп  отырады.  Қозғалыс  органеллары  жануарлар  дүниесінде  кеңінен таралған.         Оларға   кірпікшелілер,  талшықтылар,  сұйық  ортада  қозғауға  бейім  әр түрлі  өсінділер  және  бұлшықет  талшықтарының  жиырылуын       қамтамасыз  ететін   миофибрилдер  жатады.

Пластидтер  –  тек жасыл өсімдіктердің клеткаларына тән органоид.Оның қызметі фотосинтез нәтижесінде органикалық заттарды синтездеу.

Цитоплазма –  Клетканың көпшілік бөлігін құрайды. Ол гиалоплазмадан, органоидтардан және қосындылардан тұрады. Гиалоплазмаға байланысты цитоплазманың коллоидты қасиеті мен оның  тұтқырлығы, серпімділігі мен жиырылғыштығы және қозғалысы жүзеге асырылады. Гиалоплазма клетканың ішкі ортасын құрайтындықтан мұнда үнемі күрделі зат алмасу процестері (белок синтезі, гликолиз) жүріп жатады. Ядро мер органоидтарды өзара байланыстырып олардың  қызмет атқаруына жағдай жасайды.

Органоидтар – Цитоплазманың  тұрақты құрылым компоненттері . Олар жалпы және арнайы  қызмет атқаратын органоидтар болып екіге бөлінеді.

Клетканың қозғалыс органеллалары атына сәйкес ағзаны үнемі қозғалысқа келтіріп отырады. Қозғалыс оорганеллалары жануарлар дүниесінде кеңінен таралған.  Оларға кірпікшелілер, талшықтылар, сұйық ортада қозғауға бейім әртүрлі өсінділер және бұлшықет талшықтарының жиырылуын қамтамасыз ететін миофибрилдер жатады.

Қарапайымдылар  (жасыл  эвглена,  кірпікшелі  кебісше)  негізінен  бір  орынан  екінші  орынға  кірпікшелілерінің  және  талшықтарының  жәрдемімен  қозғалады.  Жануарлар  тіршілігінде  кірпікшелілер  әр түрлі  қызмет  атқарады.  Мысалы,  омырқалы  жануарлар  мен адамның  кеңсірігінде  бір  бағытта  (кеңсірік  сыртына  қарай  бағытталған)  орналасқан  мыңдаған  кірпікшелілер          болады.  Олардың  негізгі  қызметі – ауаның құрамындағы  шаң  тозаңдарды  сүзіп  қалу.

Талшықтылар     класына  жататын  жәндіктердің  денесінде  бір  немесе  бірнеше  талшықтар болады.  Және  денесі  бір  ғана  жасушадан  тұрады.  Мысалы,  талшықтылар  класының  өкілі  жасыл  эвгленаны  алуға  болады.  Дене  тұрқы –  4-500  микро  милиметрден  аспайтын  жасыл  эвгленаны  органикалық  заттары  мол  тұщы  суқоймалардан  кездестіруге болады.

Жасыл  эвглена  жыныссыз  жолмен,  бөліну  арқылы  көбейеді.  Ең алдымен  дененің  артқы жағына  қарай  орналасқан,  ядросы  бунақталып,  болашақтағы  жас  эвгленаның  алдыңғы  бөлігінде   жаңадан  талшық  пайда  болады. Одан    2  жұтқыншақ   түзіліп, 2  вакуоль  және 2  ядро  пайда  болады.      Сонымен  қатар  кірпікшелілер  класына жататын   кірпікшелі  кебісшеден  10-15000  кірпікше  болады,    осы  кірпікшелілердің  әр  қайсысы  өскенше  қимылдайды,  кебісше    үздіксіз     шапшаң  қозғалады.

Кірпікшелілердің  қоректенуі.

Негізгі  қорегі  бактериялар  және  ұсақ ағзалар.  Қоректену  мүшелері  ауық    ойысы,     жұтқыншақ  және ас  қорыту  вакуолі.

        Көбеюі.  Кірпікшелі   кебісше  бөліну  арқылы  жыныссыз  көбейеді.  Көбею  кезінде   екі   ядросы   да  біраз созылып,  екі жаққа  қарай  бөлініп,    екі   жасуша   пайда болады.  Әр         жасушадан  жеке мүшелері  біртіндеп  түзіледі.