Solubiologia yleisesti ottaen on kaikkien tiedossa koulun opetussuunnitelmasta. Kutsumme sinut muistamaan, mitä olet kerran opiskellut, sekä löytämään siitä jotain uutta. Nimeä "solu" ehdotti jo vuonna 1665 englantilainen R. Hooke. Kuitenkin vasta 1800-luvulla sitä alettiin tutkia systemaattisesti. Tiedemiehiä kiinnosti muun muassa solun rooli kehossa. Ne voivat olla osa monia eri elimiä ja organismeja (munat, bakteerit, hermot, punasolut) tai itsenäisiä organismeja (alkueläimet). Kaikesta monimuotoisuudestaan huolimatta niiden toiminnoissa ja rakenteessa on paljon yhteistä.
Solun toiminnot
Ne ovat kaikki erilaisia muodoltaan ja usein toiminn altaan. Yhden organismin kudosten ja elinten solut voivat myös erota melko voimakkaasti. Solun biologia kuitenkin korostaa toimintoja, jotka ovat luontaisia kaikille niiden lajikkeille. Tässä tapahtuu aina proteiinisynteesi. Tätä prosessia ohjaa geneettinen laite. Solu, joka ei syntetisoi proteiineja, on käytännössä kuollut. Elävä solu on sellainen, jonka komponentit muuttuvat koko ajan. Pääasialliset aineluokat säilyvät kuitenkinennallaan.
Kaikki solun prosessit suoritetaan energialla. Näitä ovat ravitsemus, hengitys, lisääntyminen, aineenvaihdunta. Siksi elävälle solulle on ominaista se, että siinä tapahtuu koko ajan energianvaihtoa. Jokaisella niistä on yhteinen tärkein ominaisuus - kyky varastoida energiaa ja käyttää sitä. Muita toimintoja ovat jakautuminen ja ärtyneisyys.
Kaikki elävät solut voivat reagoida kemiallisiin tai fysikaalisiin muutoksiin ympäristössään. Tätä ominaisuutta kutsutaan kiihtyvyys tai ärtyneisyys. Soluissa aineiden hajoamisnopeus ja biosynteesi, lämpötila ja hapenkulutus muuttuvat, kun niitä viritetään. Tässä tilassa ne suorittavat heille ominaisia toimintoja.
Solurakenne
Sen rakenne on melko monimutkainen, vaikka sitä pidetäänkin biologian k altaisen tieteen yksinkertaisimpana elämänmuotona. Solut sijaitsevat solujen välisessä aineessa. Se tarjoaa heille hengitystä, ravintoa ja mekaanista voimaa. Ydin ja sytoplasma ovat jokaisen solun pääkomponentit. Jokainen niistä on peitetty kalvolla, jonka rakennuselementti on molekyyli. Biologia on osoittanut, että kalvo koostuu monista molekyyleistä. Ne on järjestetty useisiin kerroksiin. Kalvon ansiosta aineet tunkeutuvat valikoivasti. Sytoplasmassa on organelleja - pienimmät rakenteet. Näitä ovat endoplasminen verkkokalvo, mitokondriot, ribosomit, solukeskus, Golgi-kompleksi, lysosomit. Saat paremman käsityksen siitä, miltä solut näyttävät tutkimalla tässä artikkelissa olevia kuvia.
Kalvo
Kun tutkit kasvisolua mikroskoopilla (esimerkiksi sipulin juurta), voit nähdä, että sitä ympäröi melko paksu kuori. Kalmarilla on jättimäinen aksoni, jonka vaippa on luonteeltaan täysin erilainen. Se ei kuitenkaan päätä, mitä aineita tulisi tai ei saa päästää aksoniin. Solukalvon tehtävänä on, että se on lisäkeino solukalvon suojaamiseksi. Kalvoa kutsutaan "solun linnoitukseksi". Tämä on kuitenkin totta vain siinä mielessä, että se suojaa ja suojaa sen sisältöä.
Sekä kalvo että kunkin solun sisäinen sisältö koostuvat yleensä samoista atomeista. Näitä ovat hiili, vety, happi ja typpi. Nämä atomit ovat jaksollisen järjestelmän alussa. Kalvo on molekyyliseula, erittäin hieno (sen paksuus on 10 tuhatta kertaa pienempi kuin hiuksen paksuus). Sen huokoset muistuttavat kapeita pitkiä käytäviä, jotka on tehty jonkin keskiaikaisen kaupungin linnoituksen muuriin. Niiden leveys ja korkeus ovat 10 kertaa pienempiä kuin niiden pituus. Lisäksi reiät tässä seulassa ovat erittäin harvinaisia. Joissakin soluissa huokoset vievät vain miljoonasosan koko kalvon pinta-alasta.
Ydin
Solubiologia on mielenkiintoinen myös ytimen näkökulmasta. Tämä on suurin organoidi, joka herättää ensimmäisenä tutkijoiden huomion. Vuonna 1981 skotlantilainen tiedemies Robert Brown löysi soluytimen. Tämä organoidi on eräänlainen kyberneettinen järjestelmä, jossa tietoa tallennetaan, käsitellään ja siirretään sitten sytoplasmaan, jonka tilavuus on erittäin suuri. Ydin on erittäin tärkeä prosessissaperinnöllisyys, jossa sillä on tärkeä rooli. Lisäksi se suorittaa regeneraatiotoiminnon, eli se pystyy palauttamaan koko solukehon eheyden. Tämä organoidi säätelee kaikkia solun tärkeimpiä toimintoja. Mitä tulee ytimen muotoon, se on useimmiten pallomainen ja munamainen. Kromatiini on tämän organellin tärkein komponentti. Tämä on aine, joka värjäytyy hyvin erityisillä ydinväreillä.
Kaksoiskalvo erottaa ytimen sytoplasmasta. Tämä kalvo liittyy Golgi-kompleksiin ja endoplasmiseen retikulumiin. Ydinkalvossa on huokoset, joiden läpi jotkut aineet kulkeutuvat helposti, kun taas toiset ovat vaikeampia. Siten sen läpäisevyys on valikoiva.
Ydinmehu on ytimen sisäinen sisältö. Se täyttää rakenteidensa välisen tilan. Tumassa on välttämättä nukleoleja (yksi tai useampi). Ne muodostavat ribosomeja. Tumasolujen koon ja solun aktiivisuuden välillä on suora yhteys: mitä suuremmat nukleolit, sitä aktiivisemmin proteiinien biosynteesi tapahtuu; ja päinvastoin soluissa, joissa on rajoitettu synteesi, ne joko puuttuvat kokonaan tai ovat pieniä.
Kromosomit ovat ytimessä. Nämä ovat erityisiä filamenttimuodostelmia. Ihmiskehon solun ytimessä on sukupuolikromosomien lisäksi 46 kromosomia. Ne sisältävät tietoa kehon perinnöllisistä taipumuksista, jotka välittyvät jälkeläisille.
Soluissa on yleensä yksi ydin, mutta on myös moniytimiä (lihaksissa, maksassa jne.). Jos ytimet poistetaan, solun jäljellä olevat osat muuttuvat elinkelvottomiksi.
Sytoplasma
Sytoplasma on väritön limamainen puolinestemäinen massa. Se sisältää noin 75-85 % vettä, noin 10-12 % aminohappoja ja proteiineja, 4-6 % hiilihydraatteja, 2-3 % lipidejä ja rasvoja sekä 1 % epäorgaanisia ja joitain muita aineita.
Solun sisältö, joka sijaitsee sytoplasmassa, pystyy liikkumaan. Tämän ansiosta organellit sijoittuvat optimaalisesti ja biokemialliset reaktiot etenevät paremmin, samoin kuin aineenvaihduntatuotteiden erittymisprosessi. Sytoplasmakerroksessa on erilaisia muodostelmia: pinnalliset kasvut, siimot, värekarvot. Sytoplasma läpäisee verkkojärjestelmä (vacuolar), joka koostuu litistetyistä pusseista, rakkuloista, tubuluksista, jotka kommunikoivat keskenään. Ne on kytketty ulompaan plasmakalvoon.
Endoplasminen verkkokalvo
Tämä organelli nimettiin siten, koska se sijaitsee sytoplasman keskiosassa (kreikasta sana "endon" käännetään "sisällä"). EPS on hyvin haarautunut järjestelmä rakkuloita, tubuluksia, erimuotoisia ja -kokoisia tubuluksia. Ne erotetaan solun sytoplasmasta kalvoilla.
EPS:ää on kahdenlaisia. Ensimmäinen on rakeinen, joka koostuu säiliöistä ja putkista, joiden pinta on täynnä rakeita (jyviä). Toinen EPS-tyyppi on rakeinen, eli sileä. Grans ovat ribosomeja. Kummallista kyllä, rakeista EPS:ää havaitaan pääasiassa eläinalkioiden soluissa, kun taas aikuisten muodoissa se on yleensä agranulaarista. Ribosomien tiedetään olevan proteiinisynteesin paikka sytoplasmassa. Tämän perusteella voidaan olettaa, että rakeista EPS:ää esiintyy pääasiassa soluissa, joissa tapahtuu aktiivista proteiinisynteesiä. Agranulaarisen verkoston uskotaan olevan edustettuna pääasiassa niissä soluissa, joissa tapahtuu aktiivista lipidien eli rasvojen ja erilaisten rasvamaisten aineiden synteesiä.
Molemmat EPS-tyypit eivät osallistu vain orgaanisten aineiden synteesiin. Täällä nämä aineet kerääntyvät ja ne myös kuljetetaan tarvittaviin paikkoihin. EPS säätelee myös aineenvaihduntaa, joka tapahtuu ympäristön ja solun välillä.
Ribosomi
Nämä ovat solun ei-kalvoorganelleja. Ne koostuvat proteiineista ja ribonukleiinihaposta. Näitä solun osia ei vieläkään täysin ymmärretä sisäisen rakenteen suhteen. Elektronimikroskoopissa ribosomit näyttävät sienenmuotoisilta tai pyöristetyiltä rakeilta. Jokainen niistä on jaettu pieniin ja suuriin osiin (alayksiköihin) uralla. Useat ribosomit on usein liitetty toisiinsa erityisen RNA:n (ribonukleiinihapon) juosteella, jota kutsutaan i-RNA:ksi (lähettiläs). Näiden organellien ansiosta proteiinimolekyylejä syntetisoidaan aminohapoista.
Golgi-kompleksi
Biosynteesituotteet pääsevät EPS:n tubulusten ja onteloiden onteloon. Täällä ne on keskitetty erityiseen laitteeseen, jota kutsutaan Golgi-kompleksiksi (merkitty golgi-kompleksiksi yllä olevassa kuvassa). Tämä laite sijaitsee lähellä ydintä. Se osallistuu biosynteettisten tuotteiden siirtoon, jotka kuljetetaan solun pinnalle. Myös Golgi-kompleksi osallistuu niiden poistoon solusta, muodostumiseenlysosomit jne.
Tämän organellin löysi italialainen sytologi Camilio Golgi (elämä - 1844-1926). Hänen kunniakseen hänet nimettiin vuonna 1898 Golgin laitteeksi (kompleksiksi). Ribosomeissa tuotetut proteiinit tulevat tähän organelliin. Kun jokin muu organoidi tarvitsee niitä, osa Golgi-laitteistosta erotetaan. Siten proteiini kuljetetaan haluttuun paikkaan.
Lysosomit
Kun puhutaan siitä, miltä solut näyttävät ja mitä organelleja niiden koostumukseen sisältyy, on tarpeen mainita lysosomit. Niillä on soikea muoto, niitä ympäröi yksikerroksinen kalvo. Lysosomit sisältävät joukon entsyymejä, jotka hajottavat proteiineja, lipidejä ja hiilihydraatteja. Jos lysosomin kalvo vaurioituu, entsyymit hajottavat ja tuhoavat solun sisällön. Tämän seurauksena hän kuolee.
Solukeskus
Se löytyy soluista, jotka pystyvät jakautumaan. Solukeskus koostuu kahdesta sentriolista (sauvan muotoisesta kappaleesta). Koska se on lähellä Golgi-kompleksia ja ydintä, se osallistuu jakautumiskaran muodostumiseen, solunjakautumisprosessiin.
Mitokondriot
Energiaorganelleja ovat mitokondriot (kuvassa yllä) ja kloroplastit. Mitokondriot ovat jokaisen solun alkuperäisiä voimalaitoksia. Niissä energia uutetaan ravintoaineista. Mitokondrioilla on vaihteleva muoto, mutta useimmiten ne ovat rakeita tai filamentteja. Niiden määrä ja koko eivät ole vakioita. Se riippuu siitä, mikä on tietyn solun toiminnallinen aktiivisuus.
Jos tarkastelemme elektronimikrokuvaa,Voidaan nähdä, että mitokondrioissa on kaksi kalvoa: sisä- ja ulkokalvo. Sisempi muodostaa entsyymeillä peitettyjä kasvaimia (cristae). Cristaen läsnäolon vuoksi mitokondrioiden kokonaispinta kasvaa. Tämä on tärkeää entsyymien toiminnan jatkumiselle aktiivisesti.
Mitokondrioista tutkijat ovat löytäneet tiettyjä ribosomeja ja DNA:ta. Tämän ansiosta nämä organellit voivat lisääntyä itsestään solunjakautumisen aikana.
Kloroplastit
Mitä tulee kloroplasteihin, se on kiekon tai pallon muotoinen, jossa on kaksoiskuori (sisä- ja ulkokuori). Tämän organoidin sisällä on myös ribosomeja, DNA:ta ja granaa - erityisiä kalvomuodostelmia, jotka liittyvät sekä sisäkalvoon että toisiinsa. Klorofylliä löytyy siiven kalvoista. Hänen ansiosta auringonvalon energia muunnetaan adenosiinitrifosfaatin (ATP) kemialliseksi energiaksi. Kloroplasteissa sitä käytetään hiilihydraattien syntetisoimiseen (muodostuu vedestä ja hiilidioksidista).
Olen samaa mieltä, yllä esitetyt tiedot on tarpeen tietää paitsi biologian kokeen läpäisemiseksi. Solu on rakennusmateriaali, joka muodostaa kehomme. Ja koko elävä luonto on monimutkainen joukko soluja. Kuten näet, niissä on monia komponentteja. Ensi silmäyksellä saattaa tuntua, että solun rakenteen tutkiminen ei ole helppo tehtävä. Kuitenkin, jos katsot, tämä aihe ei ole niin monimutkainen. Se on tiedettävä voidakseen perehtyä hyvin sellaiseen tieteeseen kuin biologia. Solun koostumus on yksi sen perusteemoista.
