Her hücre ölümle ortaya çıkar. Bir insan hücresi nelerden oluşur: yapı ve işlevler. Hücre keşfinin tarihi

5. sınıf

Seçenek 1.

Bölüm 1.

1. Mikroskop kullanarak hücreleri keşfeden ilk kişi oydu:

1.Carl Linnaeus

2.Antonie Van Leeuwenhoek

3. Theodor Schwann

4.Robert Hooke

2. Sitoloji bilimi çalışmaları:

1.Hayvan ve bitki organizmalarının yapısı

2.Hayvan, bitki, mantar ve bakteri hücrelerinin yapısı

3.İnsan sağlığını korumanın koşulları

4.Böceklerin üreme ve gelişme yöntemleri

3. Tüm canlı organizmalar aşağıdakilerden oluşur:

1. saplar ve yapraklar

2.kökler ve yapraklar

3.kökler ve sürgünler

4.hücreler

4. Erkek üreme hücreleri şunlardır:

1.kemikleri oluşturan hücreler

2.kas hücreleri

3. kan hücreleri

4.sperm

5. Germ hücrelerinin füzyonu:

1. gübreleme

2. yükseklik

3. nefes alma

4. yiyecek

6. Sitoplazmada bulunan ve belirli işlevleri yerine getiren hücrenin kalıcı bir kısmı:

1. organ

2.organoid

3.kumaş

4.organ sistemi

7. Her hücre bölünerek ortaya çıkar:

1. hücreler arası madde

2. ana hücre

3.komşu hücrelerin hücre duvarları

4.organik ve mineral maddeler

Bölüm 2.

1.

2. Üç doğru cevabı seçin. Hayvan ve bitkilerin her hücresi: 1. Nefes alır

2. yer

3.Kloroplasta sahiptir

4.büyür ve bölünür

5.Döllenmeye katılabilir

6. Besinleri ışıkta oluşturur (cevabınıza bir dizi sayı yazın):

Bölüm 3.

1. Hücrede çekirdeğin görevi nedir?

2. Kumaş nedir? Bitki doku türlerini listeler.

Konuyla ilgili test çalışması: “Hücre yapısı.” 5. sınıf

Seçenek 2.

Bölüm 1. Önerilen cevap seçeneklerinden yalnızca bir doğru olanı seçin.

1. Mikroskop kullanarak hücreleri keşfeden ilk bilim adamı:

1. Charles Darwin

2. Matthias Schleiden

3.Robert Hooke

4.Vladimir Vernadsky

2. Hücrelerin yapısını ve fonksiyonlarını inceleyen bilim:

1.ornitoloji

2.mikoloji

3.sitoloji

4.entomoloji

3. Dişi üreme hücreleri şunlardır:

1.sinir sistemini oluşturan hücreler

2.cilt hücreleri

3. kan hücreleri

4.yumurta

4. Döllenme şu süreçtir:

1.cilt hücrelerinin çoğalması

2. germ hücrelerinin füzyonu

3. Kas hücrelerini besler

4.sinir hücrelerinin solunumu

5. Her hücre şu şekilde ortaya çıkar:

1. ana hücrenin bölünmesi

2. cilt hücrelerinin füzyonu

3. ana hücrenin ölümü

4. sinir hücrelerinin füzyonu

6. Hücre bölünmesi ve büyümesi sayesinde vücut:

1.nefes alır

2. içmek

3.büyür ve gelişir

3. Zararlı maddeleri serbest bırakır

7. Bitki hücrelerindeki yeşil organoidin adı:

1.mitokondri

2.çekirdek

3.kloroplast

4.sitoplazma

Bölüm 2.

1. Bir hücrenin yapısını çizin ve bildiğiniz organelleri üzerine etiketleyin.

2. Üç doğru cevabı seçin. Her hayvan ve bitki hücresi üç ana bölümden oluşur:

1.çekirdek

2.sitoplazma

3.kloroplastlar

4.dış zar

5.lizozom

6.mitokondri (cevabınıza bir dizi sayı yazın)

Bölüm 3:

1.Hücre zarının görevi nedir?

2. Kumaş nedir? Hayvansal doku türlerini listeler.

“Her hücre bir hücredir” pozisyonunun formülasyonu ( Omnis selüla e selüla) ünlü bilim adamı R. Virchow'un adıyla ilişkilidir. T. Schwann yaptığı genellemelerde hücre gelişimi ilkesinin hem hayvanlarda hem de bitkilerde benzerliğini vurguladı. Bu fikir, Schleiden'in hücrelerin iç kısmındaki granüler bir kütleden yeniden oluşabileceği yönündeki sonuçlarına (sitoblastema teorisi) dayanıyordu. R. Virchow, yaşamın kendiliğinden oluşması fikrinin muhalifi olarak "hücrelerin birbirini takip ederek çoğalması" konusunda ısrar etti. Bugün R. Virchow tarafından formüle edilen aforistik tanım biyolojik bir yasa olarak kabul edilebilir. Prokaryotik ve ökaryotik hücrelerin çoğalması, yalnızca orijinal hücrenin bölünmesiyle gerçekleşir ve bu bölünmeden önce genetik materyalinin çoğaltılması (DNA çoğaltılması) gelir.

Ökaryotik hücrelerde, bölünmenin tek tam yöntemi mitozdur (veya germ hücrelerinin oluşumunda mayoz bölünme). Bu durumda, özel bir hücre bölünme aparatı oluşturulur - daha önce sayısı iki katına çıkan kromozomların yardımıyla iki yavru hücre arasında eşit ve doğru bir şekilde dağıtılan hücre mili. Bu tür bölünme hem bitki hem de hayvan olmak üzere tüm ökaryotik hücrelerde görülür.

İkili olarak adlandırılan şekilde bölünen prokaryotik hücreler ayrıca ökaryotların mitotik bölünme tarzını önemli ölçüde anımsatan özel bir hücre bölünme aparatı kullanır (aşağıya bakın).

Modern bilim, hücre oluşumunun ve sayılarının artmasının diğer yollarını reddediyor. Bir zamanlar ortaya çıkan "hücresel olmayan canlı maddeden" hücrelerin oluşumuna ilişkin açıklamaların, en iyi ihtimalle metodolojik eksiklikler ve hatta hatalar sonucu, en kötü ihtimalle ise bilimsel sahtekârlığın meyvesi olduğu ortaya çıktı.

Bir zamanlar hücrelerin doğrudan bölünerek çoğalabileceğine inanılıyordu. amitoz. Ancak hücre çekirdeğinin ve ardından sitoplazmanın doğrudan ayrılması yalnızca bazı siliatlarda görülür. Bu durumda, yalnızca makronükleus amitotik olarak bölünürken, üretken mikronükleuslar yalnızca mitozla bölünür, ardından hücre bölünmesi - sitotomi gelir. Çoğunlukla iki veya çok çekirdekli hücrelerin ortaya çıkışının da amitotik nükleer bölünmenin sonucu olduğu düşünülüyordu. Bununla birlikte, çok çekirdekli hücrelerin ortaya çıkması, ya birkaç hücrenin birbiriyle füzyonunun sonucudur (iltihaplı cisimlerin dev çok çekirdekli hücreleri, osteoklastlar, vb.) ya da sitotomi sürecinin kendisinin ihlal edilmesinin sonucudur (aşağıya bakınız).

5. Hücreler ve çok hücreli organizma

Çok hücreli bir organizmada tek tek hücrelerin rolü defalarca tartışmaya ve eleştiriye konu olmuş ve en büyük değişikliklere uğramıştır. T. Schwann, vücudun çok yönlü aktivitesini, tek tek hücrelerin hayati aktivitesinin toplamı olarak hayal etti. Bu fikir bir zamanlar R. Virchow tarafından kabul edilip genişletildi ve "hücresel durum" teorisi olarak adlandırıldı. Virchow şunları yazdı: “... önemli hacimdeki her vücut, birçok bireysel varlığın birbirine bağımlı hale getirildiği, ancak her birinin kendi etkinliğine sahip olduğu bir şekilde sosyal yapıya benzer bir yapıyı temsil eder, ve eğer teşvik bu aktiviteyi başka parçalardan alıyorsa ama kendi işini kendisi yapıyorsa” (Virchow, 1859).

Aslında, tüm organizmanın aktivitesinin hangi yönünü alırsak alalım, ister tahrişe veya harekete tepki, ister bağışıklık reaksiyonları, atılım ve çok daha fazlası olsun, bunların her biri özel hücreler tarafından gerçekleştirilir. Bir hücre, çok hücreli bir organizmada işleyen bir birimdir. Ancak hücreler birbirleriyle karşılıklı iletişim halinde olan işlevsel sistemler, doku ve organlar halinde birleşirler. Bu nedenle karmaşık organizmalarda ana organları veya ana hücreleri aramanın bir anlamı yoktur. Çok hücreli organizmalar, bütünsel entegre doku ve organ sistemleri halinde birleştirilmiş, hücreler arası, humoral ve sinirsel düzenleme biçimlerine bağlı ve bağlı olan karmaşık hücre topluluklarıdır. Bu nedenle organizmadan bir bütün olarak bahsediyoruz. Çok hücreli tek bir organizmanın parçalarının uzmanlaşması, fonksiyonlarının parçalanması, ona bireysel bireylerin üremesine ve türlerin korunmasına uyum sağlama konusunda büyük fırsatlar verir.

Sonuçta çok hücreli bir organizmada hücrenin işleyiş ve gelişme birimi olduğunu söyleyebiliriz. Ayrıca tüm organizmanın normal ve patolojik reaksiyonlarının temel temeli hücredir. Nitekim vücudun sayısız özellik ve fonksiyonlarının tamamı hücreler tarafından gerçekleştirilmektedir. Bakteriyel olanlar gibi yabancı proteinler vücuda girdiğinde immünolojik bir reaksiyon gelişir. Aynı zamanda kanda yabancı proteinlere bağlanan ve onları etkisiz hale getiren antikor proteinleri de belirir. Bu antikorlar, belirli hücrelerin, plazmasitlerin sentetik aktivitesinin ürünleridir. Ancak plazma hücrelerinin spesifik antikorlar üretmeye başlaması için, bir takım özelleşmiş lenfosit hücrelerinin ve makrofajların çalışması ve etkileşimi gereklidir. Başka bir örnek, en basit refleks, yemeğin sunumuna tepki olarak tükürüğün salgılanmasıdır. Burada çok karmaşık bir hücresel fonksiyon zinciri ortaya çıkıyor: görsel analizörler (hücreler), bir dizi hücrenin etkinleştirildiği serebral kortekse bir sinyal iletir, bazılarının tükürük bezinin farklı hücrelerine sinyaller gönderen nöronlara sinyal iletir. bir protein salgısı üretir, diğerleri bir mukoza salgısı salgılar, üçüncüsü kaslıdır, kasılır, salgıyı kanallara ve ardından ağız boşluğuna sıkıştırır. Bireysel hücre gruplarının bu tür sıralı fonksiyonel eylem zincirleri, vücudun fonksiyonel fonksiyonlarının birçok örneğinde izlenebilir.

Yeni bir organizmanın yaşamı, dişi üreme hücresinin (oosit) sperm ile birleşmesinden kaynaklanan bir hücre olan zigotla başlar. Bir zigot bölündüğünde, aynı zamanda bölünen, sayıları artan, yeni özellikler kazanan, uzmanlaşan ve farklılaşan hücresel yavrular ortaya çıkar. Bir organizmanın büyümesi, kütlesinin artması, hücre çoğalmasının ve çeşitli ürünlerin (örneğin kemik veya kıkırdak maddeleri) üretiminin sonucudur.

Ve son olarak, istisnasız tüm hastalıkların gelişiminin temeli, hücrelerin hasar görmesi veya özelliklerinde meydana gelen değişikliklerdir. Bu pozisyon ilk olarak R. Virchow (1858) tarafından ünlü “Hücresel Patoloji” kitabında formüle edildi. Hastalık gelişimindeki hücresel koşullandırmanın klasik bir örneği, çağımızın yaygın bir hastalığı olan diyabettir. Sebebi pankreastaki Langerhans adacıklarının B hücreleri adı verilen tek bir grup hücrenin çalışmasındaki yetersizliktir. Bu hücreler vücuttaki şeker metabolizmasının düzenlenmesinde rol oynayan insülin hormonunu üretir.

Tüm bu örnekler, çok çeşitli biyolojik disiplinler ve tıp için hücrelerin yapısı, özellikleri ve fonksiyonlarının incelenmesinin önemini göstermektedir.

Dünya'da yaşayan organizmaların büyük çoğunluğu kimyasal bileşimleri, yapıları ve yaşamsal işlevleri bakımından büyük ölçüde birbirine benzeyen hücrelerden oluşur. Metabolizma ve enerji dönüşümü her hücrede gerçekleşir. Hücre bölünmesi organizmaların büyüme ve üreme süreçlerinin temelini oluşturur. Dolayısıyla hücre, organizmaların yapısının, gelişiminin ve üremesinin bir birimidir.

Bir hücre ancak parçalara bölünemeyen bir bütünlük sistemi olarak var olabilir. Hücre bütünlüğü biyolojik membranlar tarafından sağlanır. Hücre, daha yüksek dereceli bir sistemin - bir organizmanın - bir öğesidir. Karmaşık moleküllerden oluşan hücre parçaları ve organeller, daha düşük dereceli integral sistemleri temsil eder.

Hücre, madde ve enerji alışverişi yoluyla çevreye bağlanan açık bir sistemdir. Her molekülün belirli işlevleri yerine getirdiği fonksiyonel bir sistemdir. Hücrenin stabilitesi, kendi kendini düzenleme ve kendini çoğaltma yeteneği vardır.

Hücre kendi kendini yöneten bir sistemdir. Bir hücrenin kontrol genetik sistemi, karmaşık makromoleküller - nükleik asitler (DNA ve RNA) ile temsil edilir.

1838-1839'da Alman biyologlar M. Schleiden ve T. Schwann, hücre hakkındaki bilgileri özetlediler ve özü, hem bitki hem de hayvan olmak üzere tüm organizmaların hücrelerden oluşması olan hücre teorisinin ana konumunu formüle ettiler.

1859'da R. Virchow hücre bölünmesi sürecini tanımladı ve hücre teorisinin en önemli hükümlerinden birini formüle etti: "Her hücre başka bir hücreden gelir." Yeni hücreler, daha önce sanıldığı gibi hücresel olmayan maddelerden değil, ana hücrenin bölünmesi sonucu oluşur.

Memeli yumurtalarının 1826 yılında Rus bilim adamı K. Baer tarafından keşfi, çok hücreli organizmaların gelişiminin temelinde hücrenin yattığı sonucuna varılmasına yol açtı.

Modern hücre teorisi aşağıdaki hükümleri içerir:

1) hücre - tüm organizmaların yapı ve gelişim birimi;

2) canlı doğanın farklı krallıklarından organizma hücreleri yapı, kimyasal bileşim, metabolizma ve yaşam aktivitesinin temel belirtileri bakımından benzerdir;

3) ana hücrenin bölünmesi sonucu yeni hücreler oluşur;

4) çok hücreli bir organizmada hücreler dokuları oluşturur;

5) Organlar dokulardan oluşur.

Modern biyolojik, fiziksel ve kimyasal araştırma yöntemlerinin biyolojiye girmesiyle hücrenin çeşitli bileşenlerinin yapısını ve işleyişini incelemek mümkün hale geldi. Hücreleri incelemenin yöntemlerinden biri mikroskopi. Modern bir ışık mikroskobu, nesneleri 3000 kat büyütür ve en büyük hücre organellerini görmenizi, sitoplazmanın hareketini ve hücre bölünmesini gözlemlemenizi sağlar.

40'lı yıllarda icat edildi. XX yüzyıl Bir elektron mikroskobu onlarca ve yüzbinlerce kez büyütme sağlar. Elektron mikroskobunda ışık yerine elektron akışı ve mercek yerine elektromanyetik alanlar kullanılır. Bu nedenle elektron mikroskobu çok daha yüksek büyütmelerde net görüntüler üretir. Böyle bir mikroskop kullanarak hücre organellerinin yapısını incelemek mümkün oldu.

Hücre organellerinin yapısı ve bileşimi bu yöntem kullanılarak incelenir. santrifüjleme. Hücre zarları tahrip olmuş doğranmış dokular test tüplerine yerleştirilir ve yüksek hızda bir santrifüjde döndürülür. Yöntem, farklı hücresel organoidlerin farklı kütle ve yoğunluğa sahip olduğu gerçeğine dayanmaktadır. Daha yoğun organeller, düşük santrifüj hızlarında bir test tüpünde, daha az yoğun olanlar ise yüksek hızlarda biriktirilir. Bu katmanlar ayrı ayrı incelenir.

Yaygın olarak kullanılan hücre ve doku kültürü yöntemi Bu, özel bir besin ortamındaki bir veya birkaç hücreden aynı tipte hayvan veya bitki hücresinden bir grup elde edilebilmesi ve hatta bütün bir bitkiyi yetiştirebilmesi gerçeğinden oluşur. Bu yöntemi kullanarak vücuttaki çeşitli doku ve organların tek bir hücreden nasıl oluştuğu sorusuna cevap alabilirsiniz.

Hücre teorisinin temel prensipleri ilk olarak M. Schleiden ve T. Schwann tarafından formüle edildi. Hücre, tüm canlı organizmaların yapısının, hayati aktivitesinin, üremesinin ve gelişiminin bir birimidir. Hücreleri incelemek için mikroskopi, santrifüjleme, hücre ve doku kültürü vb. yöntemler kullanılır.

Mantarların, bitkilerin ve hayvanların hücreleri yalnızca kimyasal bileşimde değil aynı zamanda yapıda da pek çok ortak noktaya sahiptir. Bir hücreyi mikroskop altında incelerken, içinde çeşitli yapılar görülür. organoidler. Her organel belirli işlevleri yerine getirir. Bir hücrede üç ana bölüm vardır: plazma zarı, çekirdek ve sitoplazma (Şekil 1).

Hücre zarı Hücreyi ve içeriğini ortamdan ayırır. Şekil 2'de şunu görüyorsunuz: zar iki katman lipitten oluşur ve protein molekülleri zarın kalınlığına nüfuz eder.

Plazma zarının ana işlevi Ulaşım. Besinlerin hücreye akışını ve metabolik ürünlerin hücreden uzaklaştırılmasını sağlar.

Membranın önemli bir özelliği seçici geçirgenlik veya yarı geçirgenlik, hücrenin çevreyle etkileşime girmesine izin verir: yalnızca belirli maddeler girer ve oradan çıkarılır. Küçük su molekülleri ve diğer bazı maddeler, kısmen membrandaki gözeneklerden difüzyon yoluyla hücreye nüfuz eder.

Şekerler, organik asitler ve tuzlar, bir bitki hücresinin kofullarının hücre özsuyu olan sitoplazmada çözülür. Üstelik hücredeki konsantrasyonları çevreye göre çok daha yüksektir. Bu maddelerin hücredeki konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, hücre o kadar fazla su emer. Hücre özsuyu konsantrasyonunun artması ve suyun tekrar hücreye girmesi nedeniyle suyun hücre tarafından sürekli tüketildiği bilinmektedir.

Daha büyük moleküllerin (glikoz, amino asitler) hücreye girişi, taşınan maddelerin molekülleriyle birleşerek onları zar boyunca taşıyan zar taşıma proteinleri tarafından sağlanır. Bu süreç ATP'yi parçalayan enzimleri içerir.

Şekil 1. Ökaryotik bir hücrenin yapısının genelleştirilmiş diyagramı.
(Resmi büyütmek için resmin üzerine tıklayın)

Şekil 2. Plazma zarının yapısı.
1 - delici proteinler, 2 - batık proteinler, 3 - dış proteinler

Şekil 3. Pinositoz ve fagositoz diyagramı.

Daha büyük protein ve polisakkarit molekülleri bile hücreye fagositoz yoluyla girer (Yunancadan. fagos- yiyici ve kitolar- damar, hücre) ve sıvı damlaları - pinositozla (Yunanca'dan. pinot- içerim ve kitolar) (Figür 3).

Hayvan hücreleri, bitki hücrelerinin aksine, esas olarak bazı zar proteinlerini ve lipitleri birleştirerek hücreyi dışarıdan saran polisakkarit moleküllerinden oluşan yumuşak ve esnek bir "kılıf" ile çevrilidir. Polisakkaritlerin bileşimi, hücrelerin birbirini "tanıması" ve birbirine bağlanması nedeniyle farklı dokulara özgüdür.

Bitki hücrelerinde böyle bir "kılıf" yoktur. Üstlerinde gözeneklerle dolu bir plazma zarı bulunur. hücre zarı ağırlıklı olarak selülozdan oluşur. Gözenekler boyunca sitoplazma iplikleri hücreden hücreye uzanarak hücreleri birbirine bağlar. Hücreler arasındaki iletişim bu şekilde sağlanır ve vücut bütünlüğü sağlanır.

Bitkilerdeki hücre zarı güçlü bir iskelet görevi görür ve hücreyi hasarlardan korur.

Çoğu bakteri ve mantarın hücre zarı vardır, yalnızca kimyasal bileşimi farklıdır. Mantarlarda kitin benzeri bir maddeden oluşur.

Mantar, bitki ve hayvan hücreleri benzer yapıya sahiptir. Bir hücrenin üç ana kısmı vardır: çekirdek, sitoplazma ve plazma zarı. Plazma zarı lipitler ve proteinlerden oluşur. Maddelerin hücreye girişini ve hücreden salınmasını sağlar. Bitki hücrelerinde, mantarlarda ve çoğu bakteride, plazma zarının üzerinde bir hücre zarı bulunur. Koruyucu bir işlevi yerine getirir ve bir iskeletin rolünü oynar. Bitkilerde hücre duvarı selülozdan oluşur ve mantarlarda kitin benzeri bir maddeden yapılır. Hayvan hücreleri, aynı dokudaki hücreler arasındaki teması sağlayan polisakkaritlerle kaplıdır.

Hücrenin ana bölümünün sitoplazma. Su, amino asitler, proteinler, karbonhidratlar, ATP ve inorganik maddelerin iyonlarından oluşur. Sitoplazma hücrenin çekirdeğini ve organellerini içerir. İçinde maddeler hücrenin bir kısmından diğerine hareket eder. Sitoplazma tüm organellerin etkileşimini sağlar. Burada kimyasal reaksiyonlar meydana gelir.

Sitoplazmanın tamamı, ince protein mikrotübülleri ile kaplanmıştır. hücre hücre iskeleti sayesinde sabit bir şekli korur. Mikrotübüller konumlarını değiştirebildikleri, bir uçtan hareket edebildikleri ve diğer uçtan kısalabildikleri için hücre hücre iskeleti esnektir. Hücreye çeşitli maddeler girer. Kafeste onlara ne olacak?

Lizozomlarda - küçük yuvarlak membran kesecikleri (bkz. Şekil 1), karmaşık organik maddelerin molekülleri, hidrolitik enzimlerin yardımıyla daha basit moleküllere ayrılır. Örneğin proteinler amino asitlere, polisakkaritler monosakkaritlere, yağlar glisirin ve yağ asitlerine parçalanır. Bu işlevi nedeniyle lizozomlara genellikle hücrenin "sindirim istasyonları" adı verilir.

Lizozom zarı tahrip olursa, içerdikleri enzimler hücrenin kendisini sindirebilir. Bu nedenle lizozomlara bazen "hücre öldürücü silahlar" da denir.

Lizozomlarda oluşan küçük amino asit, monosakkaritler, yağ asitleri ve alkol moleküllerinin karbondioksit ve suya enzimatik oksidasyonu sitoplazmada başlar ve diğer organellerde biter. mitokondri. Mitokondri, sitoplazmadan iki zarla ayrılan çubuk şeklinde, iplik benzeri veya küresel organellerdir (Şekil 4). Dış zar pürüzsüzdür ve iç kısım kıvrımlar oluşturur - Kristalar yüzeyini artıran. İç zar, organik maddelerin karbondioksit ve suya oksidasyonuna katılan enzimler içerir. Bu, hücre tarafından ATP moleküllerinde depolanan enerjiyi serbest bırakır. Bu nedenle mitokondriye hücrenin “güç santralleri” adı verilir.

Hücrede organik maddeler sadece oksitlenmekle kalmaz, aynı zamanda sentezlenir. Lipidlerin ve karbonhidratların sentezi, endoplazmik retikulum - EPS (Şekil 5) ve proteinler - ribozomlarda gerçekleştirilir. EPS nedir? Bu, duvarları bir zar tarafından oluşturulan bir tübül ve sarnıç sistemidir. Tüm sitoplazmaya nüfuz ederler. Maddeler ER kanalları aracılığıyla hücrenin farklı bölgelerine doğru hareket eder.

Pürüzsüz ve pürüzlü EPS vardır. Pürüzsüz ER'nin yüzeyinde enzimlerin katılımıyla karbonhidratlar ve lipitler sentezlenir. ER'nin pürüzlülüğü, üzerinde bulunan küçük yuvarlak gövdelerden kaynaklanmaktadır - ribozomlar(bkz. Şekil 1), protein sentezinde yer alır.

Organik maddelerin sentezi de gerçekleşir. plastidler sadece bitki hücrelerinde bulunan maddelerdir.

Pirinç. 4. Mitokondri yapısının şeması.
1.- dış zar; 2.- iç zar; 3.- iç zarın kıvrımları - cristae.

Pirinç. 5. Kaba EPS yapısının şeması.

Pirinç. 6. Kloroplastın yapısının şeması.
1.- dış zar; 2.- iç zar; 3.- kloroplastın iç içeriği; 4.- “yığınlar” halinde toplanan ve grana oluşturan iç zarın kıvrımları.

Renksiz plastidlerde - lökoplastlar(Yunanca'dan leukos- beyaz ve plastikler- oluşturulan) nişasta birikir. Patates yumruları lökoplastlar açısından çok zengindir. Meyve ve çiçeklere sarı, turuncu ve kırmızı renkler verilir. kromoplastlar(Yunanca'dan krom- renk ve plastikler). Fotosentezde yer alan pigmentleri sentezlerler. karotenoidler. Bitki yaşamında özellikle önemlidir kloroplastlar(Yunanca'dan kloro- yeşilimsi ve plastikler) - yeşil plastidler. Şekil 6'da kloroplastların iki zarla kaplı olduğunu görebilirsiniz: bir dış ve bir iç. İç zar kıvrımlar oluşturur; kıvrımlar arasında yığınlar halinde düzenlenmiş kabarcıklar var - taneler. Granas, fotosentezde rol oynayan klorofil moleküllerini içerir. Her kloroplastın dama tahtası şeklinde düzenlenmiş yaklaşık 50 taneciği vardır. Bu düzenleme her yüzün maksimum düzeyde aydınlatılmasını sağlar.

Sitoplazmada proteinler, lipitler ve karbonhidratlar taneler, kristaller ve damlacıklar şeklinde birikebilir. Bunlar içerme- Hücre tarafından ihtiyaç duyuldukça tüketilen besinleri rezerve edin.

Bitki hücrelerinde, bazı yedek besinler ve parçalanma ürünleri, vakuollerin hücre özsuyunda birikir (bkz. Şekil 1). Bir bitki hücresinin hacminin %90'ını oluşturabilirler. Hayvan hücrelerinde hacimlerinin %5'inden fazlasını kaplamayan geçici vakuoller bulunur.

Pirinç. 7. Golgi kompleksinin yapısının şeması.

Şekil 7'de bir zarla çevrelenmiş boşluklardan oluşan bir sistem görüyorsunuz. Bu Golgi kompleksi hücrede çeşitli işlevleri yerine getiren: maddelerin birikmesine ve taşınmasına, bunların hücreden uzaklaştırılmasına, lizozomların ve hücre zarının oluşumuna katılır. Örneğin, selüloz molekülleri, vezikülleri kullanarak hücre yüzeyine hareket eden ve hücre zarına dahil edilen Golgi kompleksinin boşluğuna girer.

Çoğu hücre bölünerek çoğalır. Bu sürece katılmak çağrı Merkezi. Yoğun sitoplazma ile çevrelenmiş iki merkezden oluşur (bkz. Şekil 1). Bölünmenin başlangıcında sentriyoller hücrenin kutuplarına doğru hareket eder. Onlardan, kromozomlara bağlanan ve bunların iki yavru hücre arasında eşit dağılımını sağlayan protein iplikleri çıkar.

Tüm hücre organelleri birbirine yakından bağlıdır. Örneğin protein molekülleri ribozomlarda sentezlenir, ER kanalları aracılığıyla hücrenin farklı bölgelerine taşınır ve lizozomlarda proteinler yok edilir. Yeni sentezlenen moleküller, hücre yapıları oluşturmak için kullanılır veya yedek besin olarak sitoplazma ve vakuollerde birikir.

Hücre sitoplazma ile doludur. Sitoplazma çekirdeği ve çeşitli organelleri içerir: lizozomlar, mitokondri, plastidler, vakuoller, ER, hücre merkezi, Golgi kompleksi. Yapıları ve işlevleri bakımından farklılık gösterirler. Sitoplazmanın tüm organelleri birbirleriyle etkileşime girerek hücrenin normal işleyişini sağlar.

Tablo 1. HÜCRE YAPISI

Mantar, bitki ve hayvan hücrelerinin yaşam aktivitesinde ve bölünmesinde en önemli rol çekirdeğe ve içinde yer alan kromozomlara aittir. Bu organizmaların çoğu hücresi tek bir çekirdeğe sahiptir, ancak kas hücreleri gibi çok çekirdekli hücreler de vardır. Çekirdek sitoplazmada bulunur ve yuvarlak veya oval bir şekle sahiptir. İki zardan oluşan bir kabuk ile kaplıdır. Nükleer zarf, çekirdek ile sitoplazma arasında madde alışverişinin gerçekleştiği gözeneklere sahiptir. Çekirdek, nükleollerin ve kromozomların bulunduğu nükleer meyve suyuyla doludur.

Nükleoller- bunlar çekirdekte üretilen ribozomal RNA ve sitoplazmada sentezlenen proteinlerden oluşan ribozomların “üretim atölyeleridir”.

Çekirdeğin ana işlevi - kalıtsal bilgilerin depolanması ve iletilmesi - ile ilişkilidir. kromozomlar. Her organizma türünün kendi kromozom seti vardır: belirli bir sayı, şekil ve boyut.

Cinsiyet hücreleri dışında vücuttaki tüm hücrelere denir. somatik(Yunanca'dan soma- vücut). Aynı türden bir organizmanın hücreleri aynı kromozom setini içerir. Örneğin insanlarda vücudun her hücresinde 46 kromozom bulunur, meyve sineği Drosophila'da ise 8 kromozom bulunur.

Somatik hücreler genellikle çift kromozom setine sahiptir. denir diploit ve 2 ile gösterilir N. Yani bir insanda 23 çift kromozom vardır, yani 2 N= 46. Cinsiyet hücreleri bunun yarısı kadar kromozom içerir. Bekar mı yoksa haploit, kit. Kişinin 1 adeti var N = 23.

Somatik hücrelerdeki tüm kromozomlar, germ hücrelerindeki kromozomların aksine eşleşmiştir. Bir çifti oluşturan kromozomlar birbirinin aynısıdır. Eşleşmiş kromozomlara denir homolog. Farklı çiftlere ait olan, şekil ve büyüklükleri farklı olan kromozomlara denir. homolog olmayan(Şekil 8).

Bazı türlerde kromozom sayısı aynı olabilir. Örneğin kırmızı yonca ve bezelyede 2 tane var N= 14. Ancak kromozomları şekil, boyut ve DNA moleküllerinin nükleotit bileşimi bakımından farklılık gösterir.

Pirinç. 8. Drosophila hücrelerindeki kromozom seti.

Pirinç. 9. Kromozom yapısı.

Kalıtsal bilginin aktarımında kromozomların rolünü anlamak için yapılarına ve kimyasal bileşimlerine aşina olmak gerekir.

Bölünmeyen bir hücrenin kromozomları uzun ince ipliklere benzer. Hücre bölünmesinden önce her kromozom iki özdeş şeritten oluşur. kromatid belin belleri arasına bağlanan - (Şek. 9).

Kromozomlar DNA ve proteinlerden oluşur. DNA'nın nükleotid bileşimi türler arasında farklılık gösterdiğinden, kromozomların bileşimi her türe özgüdür.

Bakteri hücreleri dışındaki her hücrenin, içinde nükleollerin ve kromozomların bulunduğu bir çekirdeği vardır. Her tür belirli bir kromozom seti ile karakterize edilir: sayı, şekil ve boyut. Çoğu organizmanın somatik hücrelerinde kromozom seti diploid, cinsiyet hücrelerinde ise haploiddir. Eşleşmiş kromozomlara homolog denir. Kromozomlar DNA ve proteinlerden oluşur. DNA molekülleri, kalıtsal bilgilerin hücreden hücreye ve organizmadan organizmaya depolanmasını ve iletilmesini sağlar.

Bu konular üzerinde çalıştıktan sonra şunları yapabilmelisiniz:

1. Hangi durumlarda ışık mikroskobu (yapı) veya transmisyon elektron mikroskobu kullanılması gerektiğini açıklayın.
2. Hücre zarının yapısını tanımlayın ve zarın yapısı ile hücre ile çevresi arasındaki madde alışverişi yeteneği arasındaki ilişkiyi açıklayın.
3. Süreçleri tanımlayın: difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon, aktif taşıma, endositoz, ekzositoz ve ozmoz. Bu süreçler arasındaki farkları belirtiniz.
4. Yapıların fonksiyonlarını adlandırın ve hangi hücrelerde (bitki, hayvan veya prokaryotik) bulunduğunu belirtin: çekirdek, nükleer membran, nükleoplazma, kromozomlar, plazma zarı, ribozom, mitokondri, hücre duvarı, kloroplast, koful, lizozom, pürüzsüz endoplazmik retikulum (agranüler) ve pürüzlü (granüler), hücre merkezi, Golgi aparatı, silyum, flagellum, mesosoma, pili veya fimbria.
5. Bitki hücresini hayvan hücresinden ayıran en az üç özelliği belirtiniz.
6. Prokaryotik ve ökaryotik hücreler arasındaki en önemli farkları listeleyin.

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Genel Biyoloji". Moskova, "Aydınlanma", 2000

• Konu 1. "Plazma zarı." §1, §8 s. 5;20
• Konu 2. "Kafes." §8-10 s. 20-30
• Konu 3. "Prokaryotik hücre. Virüsler." §11 s. 31-34

Vücudumuzun her parçası küçük ama karmaşık bir yaşam tarafından kontrol ediliyor. İnsandaki herhangi bir organın derinliklerini mikroskopla incelemek bizi hayret verici bir yaratılış mucizesiyle tanıştırır: Organı oluşturan milyonlarca minik hayati madde yoğun bir faaliyet içindedir. Bu minik canlılar yaşamın temel yapı taşları olan hücrelerdir.

Sadece insanlar değil, Dünya üzerinde yaşayan diğer tüm canlılar bu mikroskobik canlılardan oluşmaktadır. İnsan vücudunda yaklaşık 100 trilyon hücre. Bu hücrelerin bazıları o kadar küçüktür ki, bir milyonluk bir koleksiyon ancak bir toplu iğnenin sivri ucu büyüklüğündedir.

Hücreler bölünerek çoğalır. İnsan vücudu embriyo aşamasında tek bir hücreden oluşsa da bu hücre 2-4-8-16-32 oranında bölünür ve çoğalır...

Ancak buna rağmen hücrenin insanlığın karşılaştığı en karmaşık yapı olduğu bilim camiası tarafından da doğrulanmaktadır. Hala çözülemeyen pek çok gizemi barındıran canlı hücresi, evrim teorisine de meydan okuyor. Çünkü hücre, insanın ve diğer tüm canlıların tesadüf eseri olmadığını, Allah tarafından yaratıldığının en çarpıcı delillerinden biridir.

Yaşamak için hücrenin her biri hayati bir fonksiyona sahip olan temel bileşenlerinin tamamının eksiksiz olması gerekir. Eğer bir hücre evrim sürecinde ortaya çıkmış olsaydı, onun milyonlarca bileşeninin aynı yerde bir arada var olması, belli bir düzen içinde, belli bir düzen içinde bir araya gelmesi gerekirdi. Bu kesinlikle imkânsız olduğuna göre, böyle bir yapının ortaya çıkması, yaratılış gerçeğinden başka hiçbir şeyle açıklanamaz. Önde gelen evrimcilerden Alexander Oparin, evrim teorisinin içinde bulunduğu umutsuz durumu şöyle anlatmıştır:

« Ne yazık ki hücrenin kökeni hâlâ bir sır olarak kalıyor ve bu, tüm evrim teorisinin en zor problemini teşkil ediyor. " (Alexander Oparin, Hayatın Kökeni, 1936) New York: Dover Publications, 1953 (Yeniden Basım), s. 196.)

İngiliz matematikçi ve gökbilimci Sir Fred Hoyle, 12 Kasım 1981'de Nature Dergisi'nde yayınlanan röportajlarından birinde benzer bir karşılaştırma yapmıştı. Bir evrimci olan Hoyle, daha yüksek canlı türlerinin bu şekilde ortaya çıkma ihtimalinin, bir kasırganın hurdalıktan geçip bir Boeing 747'nin parçalarını birleştirmesi ihtimaline benzediğini ifade etmiştir. Bu da hücrenin kendiliğinden oluşmuş olamayacağı anlamına gelmektedir. şanstı ve bu nedenle açıkça yaratılması gerekiyordu.

Ancak buna rağmen evrimciler hâlâ, en kontrolsüz ortam olan ilkel dünya üzerinde yaşamın tesadüfen başladığını iddia etmektedirler. Bu ifade bilimsel gerçeklerle tamamen tutarsızdır. Üstelik matematiksel terimlerle desteklenen en basit olasılık hesabı, bırakın vücudun tek bir hücresini, bir hücrede bulunan milyon proteinden tek birinin bile tesadüfen oluşamayacağını ispatlamaktadır. Hücrenin etkileyici yapısı hakkında ufak bir fikir edinmek için bu hücresel organellerin zar zarının yapısını ve fonksiyonlarını incelemek yeterli olacaktır.

Hücre zarı hücrenin zarıdır ancak görevleri bununla sınırlı değildir. Zar, komşu hücrelerle hem iletişimi hem de iletişimi düzenler ve hücrenin giriş ve çıkışlarını akıllıca koordine edip kontrol eder.

Hücre zarı çok incedir ( milimetrenin yüz binde biri) sadece dikkate alınabilir. Membran çift taraflı sonsuz bir duvara benziyor. Bu duvar, hücrenin giriş ve çıkışını sağlayan kapıları ve zarın hücre dışı ortamı tanımasını sağlayan reseptörleri içerir. Bu kapılar ve reseptörler protein moleküllerinden yapılmıştır. Hücre duvarında bulunurlar ve hücrenin tüm giriş ve çıkışlarını dikkatle kontrol ederler. Şuursuz moleküllerden (yağ ve protein) oluşan bu kırılgan yapının avantajları nelerdir? Yani zarın hangi özellikleri onu “bilinçli” ve “akıllı” olarak adlandırmamızı sağlar?

Hücre zarının temel sorumluluğu hücresel organelleri hasardan korumaktır. Ancak işlevleri basit korumadan çok daha karmaşıktır. Hücrenin bütünlüğünü ve hücre dışı ortamdaki fonksiyonlarını sürdürmek için gerekli maddeleri sağlar. Hücrenin dışında sayısız kimyasal madde bulunmaktadır. Hücre zarı, hücre için gerekli olan maddeleri önce tanır, sonra bunların hücreye girmesine izin verir. Çok dikkatli davranır ve fazla maddelerin içinden geçmesine asla izin vermez. Bu sırada hücre zarı, hücredeki zararlı atığı anında tespit eder ve hiç vakit kaybetmeden onu uzaklaştırır. Hücre zarının bir diğer görevi de beyinden veya başka bir organdan gelen bilginin hormonlar aracılığıyla anında hücre merkezine iletilmesidir. Bu işlevleri yerine getirebilmek için zarın hücrede meydana gelen tüm süreç ve olayları bilmesi, hücre için gerekli ve gereksiz tüm maddeleri aklında tutması, tedarikini kontrol etmesi, üstün hafıza ve karar verme becerilerinin rehberliğinde hareket etmesi gerekir. .

Hücre zarı o kadar seçicidir ki, onun izni olmadan, dış ortamdan gelen tek bir madde bile yanlışlıkla hücrenin içine giremez. Hücrede işe yaramaz, gereksiz tek bir molekül bile yoktur. Hücreden çıkışlar da titizlikle kontrol ediliyor. Hücre zarının çalışması çok önemlidir ve en ufak bir hataya bile izin vermez. Zararlı bir kimyasalın hücreye girmesi, fazla miktarda maddenin sağlanması veya salınması veya atıkların atılmaması hücre ölümüyle sonuçlanır. Eğer ilk canlı hücre, evrimcilerin iddia ettiği gibi tesadüfen doğmuş olsaydı ve bu zar özelliklerinden biri tam olarak oluşmamış olsaydı, hücre kısa sürede yok olacaktı. Peki bu kadar bilge bir yağ kütlesi hangi tesadüfle oluştu?... Bu durum, evrim teorisini tek başına çürüten başka bir soruyu akla getiriyor: Yukarıda sayılan işlevlerde ortaya çıkan akıl, hücre zarına mı aittir?

Bu işlevlerin bir insan ya da bilgisayar gibi bir makine ya da insan tarafından kontrol edilen bir robot tarafından değil, yalnızca hücrenin çeşitli proteinlerle birleşmiş yağlardan oluşan koruyucu bir astarı tarafından yerine getirildiğini unutmayın. Bu kadar çok görevi kusursuz bir şekilde yerine getiren hücre zarında ne bir beyin ne de bir düşünce merkezinin bulunmadığını dikkate almamız da bizim için önemlidir. Böyle akıllı bir davranış biçiminin ve bilinçli karar verme mekanizmasının, yağ ve protein moleküllerinden oluşan bir tabaka olan hücre zarı tarafından tetiklenemeyeceği açıktır. Bu aynı zamanda diğer hücresel organeller için de geçerlidir. Bu organellerde bırakın düşünüp karar verecek bir beyin, sinir sistemi bile yoktur. Ancak buna rağmen inanılmaz derecede karmaşık işler yapar, hesaplamalar yapar ve hayati kararlar alırlar. Bunun nedeni organellerin her birinin Tanrı'nın kanunlarına uymasıdır. Onları kusursuz yaratan ve koruyan Allah'tır.

Hücre, insanoğlunun gördüğü en karmaşık ve en şık tasarıma sahip sistemdir. Biyoloji profesörü Michael Denton, Evolution: A Theory of Crisis (Evolution: A Theory of Crisis) adlı kitabında bu karmaşıklığı bir örnekle açıklamıştır:

« Yaşamın gerçekliğini anlayabilmek için, moleküler biyolojinin kanıtladığı gibi, bir hücreyi, çapı 20 kilometreye ulaşıncaya kadar, Londra ya da New York büyüklüğündeki büyük şehirleri kapsayabilecek dev bir zeplin görünümüne ulaşıncaya kadar bin milyon kez büyütmemiz gerekir. -York . Göreceğimiz şey, karmaşıklığın ve duyarlı tasarımın benzersiz bir örneği olacak.

Hücrenin yüzeyinde, maddelerin giriş ve çıkışının giriş ve çıkışı olan, devasa bir uzay gemisinin pencerelerine benzer milyonlarca delik bulabilirsiniz. Bu deliklerden birine bakacak olsaydık, kendimizi en yüksek teknolojinin ve şaşırtıcı karmaşıklığın olduğu bir dünyada bulurduk... yaratıcılığımızın ötesinde bir karmaşıklık, tesadüflere aykırı bir gerçeklik, insan aklının tüm yaratımlarından farklı bir gerçeklik.. "