Avval o‘rganing: Tirik tabiat va uning belgilari
Sitologiya — hujayra haqidagi fan. Hujayra — tiriklikning eng kichik tuzilish va funksional birligi: hujayradan kichik bo‘lgan hech bir tuzilma mustaqil yashay olmaydi (viruslar ham faqat hujayra ichida ko‘payadi). Hujayra ichida modda almashinuvi, oqsil sintezi, energiya hosil bo‘lishi va irsiy axborotning saqlanishi sodir bo‘ladi, shuning uchun sitologiya genetika, fiziologiya va biotexnologiyaning asosi. Imtihonda hujayra nazariyasi, organoidlarning tuzilishi va vazifasi, moddalarning membranadan o‘tishi hamda turli dunyolar hujayralarini qiyoslash bo‘yicha ko‘p savol bo‘ladi.
§1. Hujayra nazariyasi va o‘rganish usullari
- R. Guk (1665) o‘zi takomillashtirgan mikroskopda po‘kak kesimini ko‘rib, "hujayra" (cell) atamasini kiritgan.
- A. Levenguk (XVII asr) birinchi bo‘lib bir hujayrali organizmlar, bakteriyalar va eritrotsitlarni ko‘rgan.
- R. Broun (1831) o‘simlik hujayrasida yadroni tasvirlagan.
- M. Shleyden (o‘simliklar, 1838) va T. Shvann (hayvonlar, 1839) hujayra nazariyasini yaratgan: barcha organizmlar hujayralardan tuzilgan.
- R. Virxov (1858): "Har bir hujayra hujayradan kelib chiqadi".
Zamonaviy hujayra nazariyasi: hujayra — tirik organizmlarning tuzilish, funksiya va rivojlanish birligi; barcha hujayralar tuzilishi va kimyoviy tarkibi bo‘yicha o‘xshash; yangi hujayra faqat ona hujayraning bo‘linishi orqali hosil bo‘ladi; ko‘p hujayrali organizm hujayralari ixtisoslashgan va to‘qimalar hosil qiladi.
O‘rganish usullari: yorug‘lik mikroskopi (yadro, xloroplast, vakuola ko‘rinadi), elektron mikroskop (organoidlarning ichki tuzilishi — kristalar, ribosomalar, membranalar), sentrifugalash (organoidlarni ajratish), nishonlangan atomlar usuli.
§2. Plazmatik membrana va moddalar tashilishi
Plazmatik membrana — hujayrani tashqi muhitdan ajratib turuvchi yupqa parda. Tuzilishi (suyuq-mozaik model): fosfolipid qo‘sh qavat, unga botib kirgan va sirtida joylashgan oqsillar; hayvon hujayrasida tashqi tomonda uglevodli qavat — glikokaliks bor.
Vazifalari: chegara va himoya, tanlab o‘tkazuvchanlik, signallarni qabul qilish (retseptorlar), qo‘shni hujayralar bilan bog‘lanish.
Moddalarning o‘tish usullari:
- passiv transport (energiya sarflanmaydi): diffuziya — konsentratsiyasi yuqori joydan past joyga (O₂, CO₂); osmos — suvning yarim o‘tkazgich membrana orqali kam konsentratsiyali eritmadan ko‘p konsentratsiyaliga o‘tishi; oqsil-kanallar orqali yengillashgan diffuziya;
- faol transport — konsentratsiya farqiga qarshi, ATF sarflanadi (masalan, natriy-kaliy nasosi);
- endotsitoz: fagotsitoz — qattiq zarralarni qamrab olish, pinotsitoz — suyuqlik tomchilarini yutish; ekzotsitoz — moddalarni pufakchalarda tashqariga chiqarish.
O‘simlik hujayrasini konsentrlangan tuz eritmasiga solsak, suv vakuoladan chiqadi va sitoplazma devordan ajraladi — plazmoliz; toza suvga qaytarilsa, hujayra suvni shimib asl holiga keladi — deplazmoliz. Hujayra devoriga ichkaridan bosim — turgor o‘simliklarning tik turishini ta’minlaydi.
§3. Yadro va bir membranali organoidlar
- Yadro — ikki membranali qobiq bilan o‘ralgan, qobig‘ida teshiklar (yadro va sitoplazma o‘rtasida modda almashinuvi). Ichida yadro shirasi, xromatin (DNK + oqsil; bo‘linishda xromosomalarga aylanadi) va bir yoki bir nechta yadrocha (r-RNK sintezlanadi va ribosoma subbirliklari yig‘iladi). Yadro irsiy axborotni saqlaydi va hujayra faoliyatini boshqaradi.
- EPT (endoplazmatik to‘r) — membranali kanallar va bo‘shliqlar tizimi: donador EPT (sirtida ribosomalar) — oqsil sintezi va tashilishi; silliq EPT — lipidlar va uglevodlar sintezi, zararli moddalarni zararsizlantirish.
- Golji majmuasi — yassi sisternalar to‘plami: EPTdan kelgan moddalarni to‘playdi, o‘zgartiradi, "qadoqlaydi" va hujayradan chiqaradi; lizosomalarni hosil qiladi; o‘simliklarda hujayra devori moddalarini sintezlaydi.
- Lizosomalar — gidrolitik fermentlarga to‘la pufakchalar: hujayra ichi hazmi, eskirgan organoidlarni parchalash.
- Vakuolalar — o‘simlik hujayrasida bitta yirik markaziy vakuola, hujayra shirasi bilan to‘la (tuzlar, shakar, pigmentlar); turgorni ta’minlaydi. Hayvonlarda mayda hazm va qisqaruvchi vakuolalar.
§4. Ikki membranali va membranasiz organoidlar
Mitoxondriyalar — ikki membranali: tashqi membrana silliq, ichki membrana burmalar — kristalar hosil qiladi; ichki qismi — matriks. Bu yerda organik moddalar kislorod ishtirokida oksidlanib ATF sintezlanadi — "hujayraning energiya stansiyasi". Faol hujayralarda (muskul, jigar) mitoxondriyalar ko‘p.
Plastidalar (faqat o‘simliklarda) — ikki membranali:
- xloroplastlar — yashil, xlorofilli; ichida tilakoidlar granalar hosil qiladi; fotosintez organoidi;
- xromoplastlar — sariq, to‘q sariq, qizil pigmentli (karotinoidlar): gul tojbarglari, pishgan meva, kuzgi barg;
- leykoplastlar — rangsiz, zaxira moddalar, asosan kraxmal to‘playdi (kartoshka tugunagi).
Plastidalar bir-biriga aylanishi mumkin: leykoplast yorug‘likda xloroplastga (kartoshkaning ko‘karishi), xloroplast xromoplastga (pomidorning qizarishi).
Mitoxondriya va plastidalarda o‘z halqasimon DNKsi va 70S ribosomalari bor — ular yarim avtonom organoidlar.
Membranasiz organoidlar:
- ribosomalar — katta va kichik subbirlikdan iborat; oqsil sintezi; eukariot sitoplazmasida 80S, prokariotlar, mitoxondriya va plastidalarda 70S;
- hujayra markazi — ikkita sentriola; hayvon hujayrasida bo‘linish dukini hosil qiladi (yuksak o‘simliklarda odatda yo‘q);
- sitoskelet — mikronaychalar va mikrofilamentlar: hujayra shaklini saqlaydi, organoidlarni harakatlantiradi;
- kiprikchalar va xivchinlar — harakat organoidlari.
§5. Turli hujayralarni qiyoslash
O‘simlik hujayrasi: sellyuloza devor, plastidalar, yirik markaziy vakuola, zaxira — kraxmal, sentriolalar odatda yo‘q.
Hayvon hujayrasi: devor yo‘q (glikokaliks bor), plastidalar yo‘q, sentriolalar bor, mayda vakuolalar, zaxira — glikogen.
Zamburug‘ hujayrasi: xitin devor, plastidalar yo‘q, zaxira — glikogen.
Bakteriya hujayrasi: murein devor, yadro va membranali organoidlar yo‘q, nukleoid, plazmidalar, 70S ribosomalar.
Barcha hujayralarda umumiy: plazmatik membrana, sitoplazma, ribosomalar, irsiy material — DNK.
§6. Simbiogenez va hujayraning yaxlitligi
Mitoxondriya va xloroplastlarning o‘z DNKsi, 70S ribosomalari, ikki membranasi borligi va bo‘linib ko‘payishi simbiogenez nazariyasi bilan tushuntiriladi: qadimda erkin yashagan aerob bakteriyalar va fotosintezlovchi sianobakteriyalar yirik hujayra ichiga kirib, u bilan simbiozda yashay boshlagan va asta-sekin organoidga aylangan.
Hujayra — yaxlit tizim: organoidlar bir-biri bilan bog‘liq ishlaydi. Masalan, oqsil yadrodagi DNK axboroti asosida ribosomada sintezlanadi, donador EPT bo‘ylab Golji majmuasiga boradi, u yerda qadoqlanib hujayradan chiqariladi; bu jarayon uchun energiyani mitoxondriyalar beradi.
Misol
Qaysi organoidlar o‘z DNKsiga ega va bu nimani ko‘rsatadi?
- Mitoxondriya va xloroplastlarda halqasimon DNK va 70S ribosomalar bor.
- Bu belgilar ularni prokariotlarga o‘xshatadi.
- Simbiogenez nazariyasi: qadimda erkin yashagan bakteriyalar eukariot hujayra ichiga kirib organoidga aylangan.
- Javob: mitoxondriya va plastidalar — yarim avtonom organoidlar.
Misol
Hujayra devori murein (a), sellyuloza (b) va xitin (c) dan iborat organizmlarni toping: nostok, shampinon, g‘o‘za.
- Murein — bakteriya va sianobakteriyalarda: nostok → a.
- Sellyuloza — o‘simliklarda: g‘o‘za → b.
- Xitin — zamburug‘larda: shampinon → c.
- Javob: nostok — a, g‘o‘za — b, shampinon — c.
Misol
Piyoz po‘sti hujayralari 10% li osh tuzi eritmasiga solindi. Mikroskopda nima ko‘rinadi va nima uchun?
- Tashqi eritmaning konsentratsiyasi hujayra shirasinikidan yuqori.
- Osmos bo‘yicha suv hujayradan konsentratsiyasi yuqori bo‘lgan tashqi eritmaga chiqadi.
- Vakuola kichrayadi, sitoplazma hujayra devoridan ajraladi.
- Javob: plazmoliz kuzatiladi; hujayrani toza suvga qaytarsak, deplazmoliz bo‘ladi.
O‘zingizni tekshiring
- "Har bir hujayra hujayradan" degan fikr kimga tegishli?
- Kristalar qaysi organoidda bor?
- Kartoshka tugunagida kraxmal qaysi plastidada to‘planadi?
- Lizosomalar qaysi organoidda hosil bo‘ladi?
- Prokariotlarning ribosomasi qanday?
- Fagotsitoz va pinotsitozning farqi nima?
- ATF sarflanib, konsentratsiya farqiga qarshi boradigan transport nima deyiladi?
- Pomidor qizarganda qaysi plastidalar hosil bo‘ladi?
Ko‘p uchraydigan xatolar
- Ribosomani membranali organoid deb hisoblash — u membranasiz.
- Zamburug‘ devorini sellyulozadan deb o‘ylash — u xitindan.
- Sentriolalarni yuksak o‘simlik hujayrasiga xos deb yozish — ular hayvon hujayrasiga xos.
- Donador va silliq EPT vazifalarini almashtirish.
- Hujayra nazariyasi mualliflari sifatida Gukni ko‘rsatish — nazariyani Shleyden va Shvann yaratgan.
- Osmosda suv quyuq eritmadan suyuq eritmaga o‘tadi deb yozish — aksincha, suv tuzlar ko‘p (quyuqroq) tomonga o‘tadi.
Natija: 0 / 8 to‘g‘ri (yechildi: 0)