Ano ang isang hawla?

Noong 1665, ang Ingles na si Robert Hooke ay nagtayo ng isang aparato na tinatawag naming microscope. Tulad ng sinumang mausisa na tao, at ang mga siyentista ay naiiba mula sa isang simpleng mortal bukod sa iba pang mga kalamangan at ang kalidad na ito, sinimulang suriin ni Hooke ang lahat ng bagay na dumating sa pamamagitan ng isang mikroskopyo.

Makalipas ang dalawang taon, nakatagpo siya ng isang tapunan. Ginawa niya ang pinakamaliit na hiwa nito at ... isa pang tuklas. Nakita niya ang panloob na istraktura ng tapunan, na kahawig ng isang pulot-pukyutan. Pinangalanan niya ang maliliit na selulang ito "Mga cell", na sa Russian ay nangangahulugang mga cell, pugad, honeycombs, cells, sa isang salita, isang bagay na nabakuran, na nakahiwalay sa iba pa. Ang katagang ito ay pinagtibay ng agham, dahil nakakagulat na tumpak na sumasalamin sa mga katangian ng elementarya na mga maliit na butil ng mga nabubuhay na bagay. Gayunpaman, ito ay naging malinaw sa paglaon. Pansamantala, ang iba't ibang mga mananaliksik ay nakakakita ng mga cell sa iba't ibang mga bagay. Ang ideya ng pagiging unibersal ng istraktura ng bagay na nabubuhay ay nasa hangin.

Kinumpirma ng biologist pagkatapos ng biologist: ang tulad at tulad ng isang nabubuhay na organismo ay binubuo ng mga cell. Ang dami ng mga obserbasyon ay lumalaki. Kaunti pa, at ang dami ay dapat na maging kalidad. Gayunpaman, ang "kaunti" na ito ay tumagal ng halos 100 taon. Noong 1838-1839 lamang ang botanist na si Schleiden at ang anatomist na si Schwann ay nagpasyang gawing pangkalahatan: "Lahat ng mga nabubuhay na organismo ay binubuo ng mga cell." Para sabihin "lahat", ang agham ay tumagal ng higit sa isang siglo, ngunit ito ang pagkakaiba sa pagitan ng kabuuan ng mga obserbasyon at teoryang pang-agham na pangkalahatan sa kanila.

At gayon pa man, ang teorya ng cellular ay hindi pa maituturing na nilikha. Ang mahahalagang punto ay nanatiling hindi malinaw: kung saan nagmula ang mga cell. Paulit-ulit na naobserbahan ng mga biologist at inilarawan pa ang kanilang paghati. Ngunit hindi kailanman naisip ng sinuman na ang prosesong ito ay ang pagsilang ng mga bagong cell. Tama ang sinabi ng isang modernong mananaliksik tungkol dito: "Ang pagmamasid ay bihirang makilala kung pinipilit tayo nitong gumawa ng hindi makatuwirang konklusyon, at ang pahayag na ang bawat cell ay bumangon bilang isang resulta ng paghahati ng isa pa, na dati nang mayroon, ay tila ganap na hindi makatuwiran."

^{Ang modernong pamamaraan ng istraktura ng cell, batay sa mga obserbasyong mikroskopiko ng electron: 1 - nucleus; 2 - nucleolus; 3 - sobre ng nukleyar; 4 - cytoplasm; 5 - centrioles; 6 - endoplasmic retikulum; 7 - mitochondria; 8 - cell shell.}

Gayunpaman, noong 1859, isang "hindi makatuwirang" postulate ang binubuo, na naglagay ng pundasyon para sa isang bagong biology ng cell: "Ang bawat cell ay mula sa isang cell".

Ang mikroskopyo ni Robert Hooke ay pinalaki ng 100 beses. Sapat na upang makita ang hawla. Pagkalipas ng 300 taon, noong 1963, ang isang electron microscope ay nagpapalaki ng isang cell ng 100 libong beses. Ito ay sapat na upang isaalang-alang siya. Ang pagkakaiba, tulad ng sinasabi ng mga physicist, ay tatlong order lamang ng lakas. Ngunit sa likuran nila ay isang kumplikado at mahirap na landas mula sa naglalarawang biology hanggang sa molekular biology, mula sa unang pagkakilala sa cell hanggang sa isang detalyadong pag-aaral ng mga istruktura nito.

Ang figure ay nagpapakita ng isang cell tulad ng nakikita sa pamamagitan ng isang modernong electron microscope. Dapat maging matiyaga ang mambabasa: ang kanyang "imbentaryo" ay susundan ngayon.

Magsisimula tayo sa shell. Siya ay isang kandado na pasadya. Maingat na binabantayan ng shell ang mga sangkap na hindi kinakailangan sa ngayon ay hindi tumagos sa cell; sa kabaligtaran, ang mga sangkap na kailangan ng cell ay maaaring umasa sa maximum na tulong nito. Ang nucleus ay matatagpuan humigit-kumulang sa gitna ng cell. Ang "nakalutang" nito ay ang cytoplasm, sa madaling salita, ang nilalaman ng cell. Sa kasamaang palad, mayroong maliit na maaari nating idagdag sa malayong ito mula sa lubusang kahulugan. Ni hindi namin masagot ang pinaka-elementarya na mga katanungan nang hindi malinaw. Liquid o solid cytoplasm? Parehong likido at solid. Mayroon bang gumalaw dito o lahat ay nasa lugar? At tumayo ito at gumagalaw. Ito ba ay transparent o opaque? Oo at hindi. Anong bahagi ng cell ang sinasakop nito? Mula sa isang porsyento hanggang siyamnaput siyam. Malinaw ang lahat, hindi ba?

Gayunpaman, ang mga sagot ay tama. Ito ay lamang na ang cytoplasm ay hindi pangkaraniwang nababago, ito ay tumutugon sa kaunting pagbabago sa kapaligiran. Prick isang solong-cell na amoeba na may isang karayom, at makikita mo (syempre, sa ilalim ng isang mikroskopyo) ang maraming mga pagbabago. Ang paggalaw ng cytoplasm, ang transparency nito, ang lapot ay magbabago, ang hugis ng cell ay magbabago. Sa isang salita, kumilos sa anumang paraan sa cytoplasm, at makikita mo: siguradong magiging reaksyon ito kahit papaano.

Sa cytoplasm, natunaw ang isang malaking halaga ng iba? mga kemikal na sangkap Dito, marami sa kanila ang nagtatapos ng kanilang paglalakbay, at madalas silang nagsisimula sa aming hapag. Inasinan namin ang sopas - mula dito ang mesa ng asin ay nakakakuha sa hawla. Inilalagay namin ang asukal sa tsaa - naabot din nito ang cytoplasm, gayunpaman, sa paraan na ito ay nasisira sa kalahati sa glucose at fructose. Kumakain kami ng mga prutas at gulay - ang mga bitamina mula sa kanila ay lumipat sa cytoplasm. Sa wakas, ang isang cell ay laging naglalaman ng isang malaking hanay ng lahat ng mga uri ng mga protina. Ang lahat ng mga sangkap na ito ay hindi tumatayo, gumagana sila para sa cell, sa kanila inilalabas nito ang lakas nito, ang kinabukasan.

Gayunpaman, ang pinaka-nakakagulat na bagay ay hindi ang mga molekulang ito ay nagsama sa parehong lugar, ngunit na sila, kahit na sa isang maikling panahon, ngunit magkakasamang magkakasama. Sa prasko ng isang chemist, marami sa mga compound at sandali na ito ay hindi maaaring gaganapin - papasok agad sila sa isang reaksyon. Ngunit ang cell ay isang matalinong politiko, kailangan nitong mapanatili ang sariling katangian ng bawat Molekyul para sa sarili nitong mga layunin, at kinakailangan ang bawat pag-iingat.

Para sa hangaring ito, ihiwalay nito ang ilan sa mga pinaka-agresibong mga molekula mula sa kanilang posibleng mga biktima - ikinakalat nito ang mga molekula sa iba't ibang mga "sulok" ng cell - o, sa matinding kaso, pinapahiya ang kanilang kemikal. Mula sa pananaw ng kalikasan, ginagawa ito nang may talino at simple (kung sinubukan ng isang ipatupad ang parehong pamamaraan sa mga laboratoryo ng kemikal, marahil walang sinuman ang maglakas-loob na tawaging simple ito). Ano ang gagawin ng bawat isa sa atin kung kailangan niyang maglagay ng pusa at aso sa iisang silid? Syempre, bibigyan ko sana ng muzz ang aso. Sa gayon, kung minsan ay pareho ang ginagawa ng cell - "naglalagay" ito ng mga enzyme - mga sangkap na namamahala sa lahat ng mga reaksyon sa cell, "pinipigilan" ang mga molekula na nagsasara ng mga aktibong site ng mga enzyme.

Kaya, ang cytoplasm ay ang lugar ng pagkilos ng maraming mga reaksyong kemikal na nagaganap sa selyula, sa katunayan, ito ang arena ng napakahalagang aktibidad nito.

Ngunit ang arena na ito ay hindi isang walang laman na puwang; ang puwang ng sala ng isang cell ay nahahati sa mga organo nito, o, tulad ng sinasabi ng mga biologist, ang mga organelles, na nangangahulugang ang pinakamaliit na organo. Hinati nila sa kanilang sarili hindi lamang ang teritoryo ng cytoplasm, malinaw din nilang hinati ang mga sphere ng impluwensya.

Ang organella numero 1 - mitochondria, mukhang isang lumulutang na barge. Kung ang mitochondrion ay na-disect, ang panloob na istraktura ay kahawig ng isang makitid na strip ng baybayin ng isang mabuhanging beach, kung saan ang mga alon ay nagtipon ng mga kakaibang kulungan. Ang nasabing mga kulungan ng magkakaibang kapal (sa mitochondria tinatawag silang mga tagaytay) ay tumatawid sa buong panloob na puwang ng mitochondria. Ang Mitochondria ay ang mga istasyon ng kuryente ng cell. Nag-iipon sila ng enerhiya, na kung gayon, kung kinakailangan, ay gugugulin sa mga pangangailangan ng katawan. Ang mga pagpapatakbo ng kita at gastos na ito ay isinasagawa ng "pangunahing energetic" ng cell - adenosine triphosphoric acid, na pinaikling sa ATP. Bukod dito, kagiliw-giliw na ang parehong mga tao at bakterya ay nag-iimbak ng mga reserba ng enerhiya sa parehong molekula - sa ATP. Kapag may pangangailangan para sa enerhiya - para sa isang tao, sabihin, para sa kalamnan sa trabaho, para sa mimosa - para sa pagliligid ng mga dahon, para sa mga alitaptap - para sa pag-iilaw, at para sa isang stingray - para sa pagbuo ng isang singil sa kuryente - ang mga kahilingan ay dumating sa mitochondria, at matipid na mga dispatser - mga espesyal na enzyme ay nahihiwalay mula sa isang malaking molekula ng ATP na isa o dalawang piraso - isang pangkat ng mga atomo na naglalaman ng posporus. Sa oras ng paghihiwalay, ang lakas ay pinakawalan.

Ang mga electron microscopic na litrato ng mga cell na kinuha maraming taon na ang nakakaraan ay malinaw na nagpapakita ng isang network na umaabot mula sa nucleus hanggang sa lamad - isang buong koleksyon ng mga tubule, flagella, membrane, tubules. Kahit na 30 taon na ang nakalilipas, kung ang pagkakilala sa cell ay maaaring maganap sa pamamagitan lamang ng pagpapagitna ng isang ilaw na mikroskopyo, wala talagang nakakita sa network.Gayunpaman, naramdaman ng mga siyentista na mayroong "isang bagay" dito, at patuloy na iginuhit ang ilang mga cell sa hawla. Nakita ng electron microscope kung ano ang nakita ng mga siyentipiko: talagang naging isang network ito, at tinawag itong endoplasmic, iyon ay, intraplasmic.

Mahigpit na pinalilibutan ng network na ito ang nucleus, mitochondria at mga organelles na hindi pa rin pamilyar sa atin - ribosome. Ang mga ribosome ay mga pabrika ng protina cell. Ang lahat ng mga nabubuhay na bagay ay ibinibigay sa kanilang mga produkto. Dahil sa istratehikong kahalagahan ng mga pasilidad na ito, tinitiyak ng kalikasan na ang trabaho doon ay makinis at makinis. Ang pagiging produktibo ng pabrika ng protina ay napakalaking: sa isang oras na operasyon, ang bawat ribosome ay nag-synthesize ng mas maraming protina kaysa sa timbangin nito mismo.

Ngunit tulad ng bawat negosyo, ang mga ribosome ay tumatakbo sa ilalim ng mahigpit, hindi pinatawad na pamumuno. Ang mga order ay nagmula sa nucleus, mula sa pangunahing tagapamahala ng synthesis ng protina - ang chromosome.

Ang mga Chromosome ay matatagpuan sa nuclei ng lahat ng nabubuhay na bagay: bakterya, halaman, hayop. Ang mga chromosome ng tao ay mukhang naiiba mula sa, isang, gamugamo, ngunit kung saan man sila maghatid ng parehong serbisyo: kinokontrol nila ang synthesis ng protina. Nasa mga chromosome na matatagpuan ang mga molekula ng deoxyribonucleic acid - DNA. Ang mga ito, tulad ng isang cookbook, ay naglalaman ng mga resipe para sa paghahanda ng isang iba't ibang mga protina na ginagamit para sa mga pangangailangan ng cell mismo at para sa "export". Ang normal na paggana ng katawan ay batay sa mahigpit na detalye ng sampu-sampung libong mga protina. Upang mapanatili ang iyong mukha sa kaguluhan na ito, kailangan mong tandaan nang maayos ang iyong sariling istraktura. Ang kanilang mga squirrels mismo ay hindi naaalala sa kanya; ginagawa ito ng cell para sa kanila sa tulong ng DNA. Ang isa sa mga molekula nito ay nag-iimbak ng istraktura ng dose-dosenang mga protina. Ang bawat chromosome ay inilabas ng isang mahigpit na tinukoy na halaga ng DNA para sa isang naibigay na organismo. Ang DNA sa chromosome ay naka-pack na napakahigpit: ang haba ng chromosome ay sinusukat sa libu-libo ng isang millimeter, at ang haba ng mga molekulang DNA na inilagay dito ay nasa metro.

Ngayon, kapag isinasaalang-alang namin ang isang natutulog, hindi naghahati na cell, ang mga chromosome ay hindi gaanong nakikita: gumagana ang mga ito, at para dito kailangan nilang ma-maximize ang kanilang ibabaw - umunat at samakatuwid makitid.

Gayunpaman, ang oras na ito ay hindi magtatagal ng masyadong mahaba (para sa amin) - 10-20 na oras lamang. Pagkatapos ng isang panahon ng matinding trabaho, nagsisimula ang cell upang maghanda para sa paghahati; naghahanda din ang mga chromosome para dito: paikutin, pinapalapitan at pinapila ang lahat sa isang eroplano - sa sandaling ito madali itong makita ang mga ito. Sa oras na ang mambabasa ay dumating sa paglalarawan ng paghahati ng cell, ang mga chromosome ay malinaw na makikita, at kami, na sinasamantala ito, ay magsasabi tungkol sa mga ito nang mas detalyado.

Ito ang pagtatapos ng aming paglalakbay sa loob ng cellular. Ngunit hindi ito nangangahulugang lahat na naubos na natin ang hawla; marami sa mga detalye nito ay nanatili sa labas ng aming pansin. Ngunit pinili namin ang pangunahing bagay, kung wala ito ay mahirap na ipagpatuloy ang landas sa aming huling layunin. At, paglipat dito ng isa pang hakbang, kailangan nating alisin mula sa kabanatang ito ang isang malinaw na ideya ng tatlong mga istraktura ng cell - ang istasyon ng kuryente, pabrika ng protina at chromosome. Kung nakuha ito ng mambabasa, nakakuha siya ng pass sa susunod na kabanata.

Azernikov V.Z. - Ang hindi nalutas na code

Katulad na mga publication

Ang kapanganakan ng molekular biology

Ano ang nangyayari kapag nag-aasin

Ang kumplikadong buhay ng isang simpleng cell