Mustaqil ish Mavzu: Hujayra tuzilishi,makromolekula tarkibi

Mustaqil ish

Mavzu: Hujayra tuzilishi,makromolekula tarkibi

Bajardi: Mo’minov.Sh 304-A guruh S/F

Tekshirdi: Allomova.M

Reja:

Reja:

• 1.Hujayraning yaratilish tarixi
• 2.Hujayra nazaryasi
• 3.Prokariot hujayra tuzilishi
• 4.Eukariot hujayra tuzilishi
• 5.O’simlik hujayrasining tarkibi

Hujayraning yaratilish tarixi:

Tirik organizmlarning ichki tuzilishini o’rganish mikroskopning kashf

etilishi bilan bog’liq. 1665 yilda ingliz olimi Robert Guk daraxt po’stlog’idagi

po’kak to’qimadan yupqa kesmalar tayyorlab mikroskop yordamida kuzatganda

ajoyib yangilikni kaslif etdi. U daraxtning po’stlog’i bir xil massadan iborat

bo’lmay, balki juda mayda bo’shliqlardan ya’ni, katakchalardan iborat

ekanligini aniqladi. Bu mayda bo’shliqlarni R. Guk «sellula» (katakcha, uyacha,

hujra) deb aladi. «Hujayra» atamasi ham shu ma’noga ega. O’zinig 1665

yildagi “Mikrografiya “ nomli kitobida ta’riflaydi 1671-yilda London qirollar

jamiyatida o’simliklarning mikroskopik tuzulishi haqida 2 ta ma’ruza

topshirildi. Bu tatqiqotlar italiyalik Marchello Malpigi va angliyalik

Neemiya Gryularga taalluqli edi. Ikkalasi ham bir xil xulosaga keladilar,

ya’ni o’simlik to’qimasi hujayralardan tashkil topgan. To’qima so’zini ham birinchi bo’lib Neemiya Gryu ishlatadi.

Mikroskop bilan qiziqib qolgan Marchello Malpigi birinchi bo’lib

hayvonlar terisi , talog’i , buyragi va boshqa organlarining mikrskopik

tuzulishini o’rganadi. Natijada u tasvirlab bergan organlarning ayrim

strukturalari uning nomi bilan ataladigan bo’ldi . Masalan , Malpigi

naychalari, buyrak koptokchalari , Malpigi qabati va boshqalar shular

jumlasidandir . Keyinchalik bir qator olimlar har xil o’simlik va hayvonlarning

to’qimalarini mikroskop yordamida tekshirib, ularning hammasi ham

hujayralardan tashkil topganini aniqladilar. Masalan, gollandiyalik olim A.

Levenguk 1680-yilda qondagi qizii qon tanachalari- eritrositlarni o’rganadi.

1831 yilda ingliz botanigi B.Braun hujayralarda yadro mavjudligini aniqlaydi. Chex olimi Ya. Purkine 1839-yilda hujayra tarkibidagi suyuqlikni protoplazma deb alashni taklif etadi.Shunday qilib, XIX asr boshlarida o’simlik va hayvon organizmlari

hujayralardan tashkil topgan degan xulosa vujudga keladi. 1838-39 yillarda

nemis olimlari: botanik M. Shleyden va zoolog T. Shvann o’sha vaqtgacha

fanda to’plangan ma’lumotlarga tayanib hujayra nazariyasining asosini

yaratdilar. Keyinchalik hujayra nazariyasi juda ko’p olimlar tomonidan

rivojlantirildi. Nemis shifokor olimi R. Virxov, hujayrasiz hayot yo’qligini,

hujayraning tarkibiy qismi yadro ekanligini va hujayra faqat hujayradan

ko’payishini isbotlab berdi.

Hujayra nazaryasi:

Barcha organizmlarning tuzilishi, rivojlanishi va kelib chiqishidagi umumiylikni ko’rsatuvchi yirik biologik nazariyalardan biri bo`lib, unga binoan hujayra bakteriyalar, zamburug’lar, o’simliklar va hayvonlarning eng kichik tuzilish birligi. Hujayra nazatiyasiga tiriklik olamining birligi va uning tarixiy rivojlanishi haqidagi evolyutsion tasavvurni tasdiqlaydi. Hujayra nazariyasi Ch.Darvinning evolyutsion ta’limoti va energiyaning o’zgarishi qonuni bilan bir

qatorda 19-asrda tabiatshunoslik sohasida qilingan 3 buyuk kashfiyotdan biridir. Hujayralarning kashf etilishi va hujayra nazariyasining yaratilishi tarixan bir davrga to’g’ri kelmaydi. O’simlik hujayrasi tuzilishini dastlab tirik o’simlik poyasi va po’kaklardan tayyorlangan kesmada ingliz olimi Robert Guk o’zi yasagan mikroskop orqali kuzatgan va tadqiqot xulosalarini "Mikrografiya“ nomli asarida bayon etgan (1665). Ingliz bota-nigi N.Gryu hujayra qobig’i xuddi

mato (gazlama)ga o’xshash tolalardan tashkil topganligini taxmin qilgan.

18-asrda falsafiy g’oyalar tasirida fanda tirik tabiatning birligi haqidagi fikrlar paydo bo’la boshladi. K.Volf o’simlik va hayvonlarning tuzilishidagi qandaydir umumiylikni aniklashga harakat qildi. Uning "hujayra", "donachalar“ va "pufakchalar" kabi tushunchalari, shuningdek, nemis olimi L.Okenning organizmlar "pufakchalar" yoki "infuzoriyalar" dan tashkil topgan, degan fikrlari fanda hujayra nazariyasi to’g’risidagi dastlabki tushunchalar bo’lgan. 19-asr boshlarida o’simliklarni mikroskop yordamida o’rganish borasida erishilgan yutuqlar tufayli hujayra — o’simlik moddalari umumiy massasining bo’shliq qismi emas, balki o’z qobig’iga ega bo’lgan va bir-biridan ajralib turadigan strukturaviy tuzilma ekanligi aniqlandi. 19-asrning 30-yillari oxirida o’simliklarning deyarli archa organlari hujayraviy tuzilishga ega ekanligi aniklandi va nemis olimi F.Meyenning "Botanika" (1830) kitobida hujayra o’simlik to’qimalarining umumiy tuzilish birligi sifatida e’tirof etildi.

Prokariot hujayra:

PROKARIOTLAR- yadrosi to’liq shakillanmagan organizmlar ya’ni haqiqiy yadroga ega emas. Irsiy belgilar nukliotidlarda joylashgan. DNK si halqasimon shaklda bo’ladi. Jinsiy ko’payish kuzatilmaydi. Hujayra markazi va mitotik ip bo’lmaydi. Hujayra amitoz yo’li bilan bo’linadi. Hujayrada plastida va mitoxondriyalar uchramaydi. Hujayra qobig’i murien degan moddadan tashkil topgan. Odatda xipchinli organizmlar ba’zi vakillaridagi xipchin oddiy tuzulgan. Prokariotlarning ko’pchiligi erkin azotni o’zlashtirish xususiyatiga ega. Oziqlanish oziq moddalarning hujayra qobig’i orqali shimib olish bilan kechadi. Hazm qiluvchi vakuolalar

bo’lmaydi, ba’zan gazli vakuolalar uchraydi. Prokariot hujayralarning xarakterli vakili sifatida bakteriyalar va ko’k yashil suv o’tlarini misol qilib ko’rsatish mumkin. Ular hamma joyda: suv, tuproq va ozuqa mahsulotlarida yashaydi.

Ko’pchilik mikroorganizmlarning hujayrasida zaxira moddalar – polisaxaridlar, yog’lar, polifosfatlar to’planadi. Bu moddalar, energiyaning tashqi manbalari to’xtab qolgan vaqtda almashinuv jarayonlarida ishlirok etadi va hujayra hayotining davom etishiga imkon beradi. Odatda bakteriyalar, hujayrasini ikkiga bo’linishi bilan ko’payadi.

Bakteriyalar sporalar hosil qilish xususiyatiga ega. Sporalar odatda ozuqa

moddalari etishmaganda yoki muhitda modda almashinuv mahsulotlari ko’p

to’planganda hosil bo’ladi. Sporalar bakteriya hujayrasidan hosil bo’ladi.

Turli-tuman organizmlarning eukariot hujayralari o’zining tuzilishi jihatdan murakkabligi va xilma-xilligi bilan ajralib turadi. Hujayralar bajaradigan vazifalariga qarab turli-tuman: yumaloq (tuxum va yog’ hujayralari), yulduzsimon (biriktiruvchi to’qima hujayralari), o’simtasimon (nerv hujayralari), amyobasimon ya’ni, shaklini o’zgartiruvchi (leykotsitlar va ayrim biriktiruvchi to’qinia hujayralari) shaklga ega bo’ladi. Hujayralar turlicha katta-kichiklikka ega. Ko’p hollarda ular juda kichik bo’lib 10-100 mkm.ga teng. Biroq juda katta hujayralar ham mavjud. Masalan,

tarvuz hujayralarini oddiy ko’z bilan kuzatish mumkin. Eng katta hujayralarga qushlarning tuxumi misol bo’ladi. Hujayralar katta-kichikligiga qarab turli xil og’irlikka ega. Masalan, tuyaqush tuxumining og’irligi 100 g dan 1,5 kg gacha boradi. Qizil qon tanachalari (eritrositlar)ning og’irligi esa 10- 9g (ya’ni, 0, 000 000 001 g)ga teng. Turli-tuman organizmlarning eukariot hujayralari o’zining tuzilishi jihatdan murakkabligi va xilma-xilligi bilan ajralib turadi. Ularga sodda hayvonlar (soxtaoyoqlilar, xivchinlilar, infuzoriyalar), zamburug’lar, yuksak o’simlik va hayvonlar kiradi. Eukariot hujayralar prokariotlarning murakkablashishi tufayli paydo bo’lgan deb taxmin qilinadi. Har bir hujayra 3 ta tarkibiy qismdan: tashqi sitoplazmatik membrana, sitoplazma va yadrodan iborat. Sitoplazma Sitoplazmada bir qator tuzilmalar (organoid va organellalar) bo’lib, ularning har biri o’ziga xos xususiyatga ega va ma’lum vazifani bajarishga ixtisoslashgan. Ko’pchilik organoidlar barcha hujayralar tarkibida uchraydi (mitoxondriya, hujayra markazi, Golji majmuasi, ribosoma,

endoplazmatik to’r, lizosoma), boshqalari esa faqat ma’lum turdagi hujayralarda

mavjud (miofibrilla, kiprikcha va boshqalar).

O'simlik hujayralarining ko'rinishi va bajaradigan vazifalari har xil bo'lsa ham, ular umumiy tuzilishga ega. O'simlik hujayralarida dastlab hujayra qobig'ini va ichki tarkibiy qismni farqlash zarur. Hayotiy xossalar aynan hujayra ichki qismi bilan belgilanadi. Uni protoplast deb ataladi. Voyaga yetgan o'simlik hujayrasi vakuolaga ega, u hujayra shirasi bilan to'lgan bo'ladi. Protoplast, sitoplazma va unda joylashgan yirik organellalaridan iborat: yadro, plastidalar, mitoxondriyalar va boshqalar.

Sitoplazma murakkab sistema bo'lib, unda Goldji apparati, endoplazmatik to'r, ribosoma, mikronaycha va boshqa submikroskopik tuzilmalar joylashgan. Organizmning hujayralari bir-birlari bilan plazmodesmalar deb ataluvchi sitoplazmatik ipchalar-kanalchalar bilan bog'langan bo'lib ular orqali hujayralararo moddalar almashinuvi ro'y berib turadi.

Hujayra po'sti. U hujayra va to'qimalarga mexanik mustahkamlikni beradi va protoplazmatik membranani vakuola shirasining gidrostatik bosimidan himoya qiladi hamda moddalarni yutilishida ishtirok etadi. Yosh hujayralarda po'st o'sish qobiliyatiga ega. U protoplast komponentlaridan hosil bo'ladi. Ona hujayra bo'linayotganda 2 dona yosh hujayra oralig'ida parda, ya'ni to'siq hosil bo'ladi va u eski po'st bilan qo'shilib ketadi va hosil bo'lgan 2 dona yangi hujayra ham avvalgi qattiq po'stga o'raladi. Shuni aytib o`tish lozimki, hujayra qobig'ining 100 mkm2 yuzasida 10-30 donaga yaqin plazmodesmalar uchraydi. Hujayra po'sti tarkibida sellyuloza, gemisellyuloza va pektin moddalari (ko’pchilik hollarda ularning nisbati mos ravishda 30%; 40%; 25% nisbatda) uchraydi. Hujayra po'stining yug'onlashishi asosan ichki tomondan kuzatiladi

Hujayra membranasi. Hujayra va uning tarkibiga kiruvchi barcha organoidlar membrana bilan chegaralangandir. Membranalar hujayralarni ayrim kompartmentlarga ajratadi. Membranalarda o'ta hayotiy muhim bo'lgan jarayonlar sodir bo'ladi, ya'ni to'siqlik, tashiluv, osmotik, energetik, biosintetik va boshqalar.

Biologik membranalarning tuzilishi. Membranalar asosan lipoproteidli tuzilmalar bo'lib 60% oqsil moddalardan, 40% esa lipidlardan, xususan fosfolipidlardan iborat. Ularning qalinligi 6-10 nm. Membrana shakllanishida gidrofob bog'larga asosiy o'rin beriladi: lipid-lipid, lipid-oqsil, oqsil-oqsil. Bundan tashqari, membrana tarkibiga yana har xil funksiyani bajaruvchi oqsillar ham kiradi. (tashuvchi, ion kanali va nasos vazifalarini bajaruvchi). Keyingi vaqtlarda membranalarda qandlar va amanokislotalarni tashuvchi oqsillar ham topilgan. Shuningdek membranada polisaxaridlar, nuklein kislotalar, sezuvchi sistemalar (retseptorlar) ham joylashgan. Bundan kelib chiqadiki, membranalar hujayraning boshqa kompartmentlaridan metabolitik funksiyalarni bajarishi bilan ham ajralib turadi. Biologik membranalarning tuzilishida hozirgi vaqtda ko'proq suyuqlik-mozaikali tuzilishga e'tibor beriladi. Bu gipotezaga asosan membrananing asosini o'zida qisman boshqa lipidlarni (galaktolipidlar, stearinlar, yog' kislotalari) tutgan ikki qavatli fosfolipidlar tutadi. Fiziologik haroratlarda to’yinmagan yog' kislotalari tufayli ayrim suyuq g'ovakchalar vujudga keladi. Ushbu holga stearinlar ham yordam beradi.

Biologik membranalar lipid tuzilishi bo'yicha assimetrikdir. Chunki ularning ikki tomoni har xil gidrofil muhitlarga qaralgandir.

Biologik membranalarning vazifasi. Membranalar labil tuzilishga ega bo'lganligi sababli har-xil vazifalarni: xususan to'siqlik, tashuvchi, osmotik, tuzilma, energetik, biosintetik, sekretorlik va boshqa vazifalarni bajaradi. Ammo membranalarning birlamchi vazifasi ichki muhitni tashqi muhitdan ajratib turish bo'lgan. Keyinchalik evolyutsiya jarayoni mobaynida bir qancha hujayra ichki kompartmentlari vujudga kelganki, buning natijasida hujayra va organoidlar kichik hajmda kerakli fermentlar va metabolitlarni ushlab turish, geterogen fizik-kimyoviy makromuhitni vujudga keltirish hamda membranalarning har xil tomonlarida turli reaksiyalarni (biokimyoviy), ayrim hollarda bir-biriga qarama-qarshi biokimyoviy jarayonlarni amalga oshirish imkoniyati yuzaga kelgan. Tirik hujayralar membranalari orqali ikki xil tashiluvni kuzatish mumkin.

1.Moddalarning kimyoviy va elektrik gradient bo'yicha passiv tashiluvi.

2.Moddalarning elektrokimyoviy gradientga qarama-qarshi ravishda, energiya sarflanishi bilan boradigan faol tashiluvi.

Moddalarning passiv tashiluvi quyidagicha amalga oshiriladi:

a) fosfolipidli qatlam orqali. Ushbu tashiluv modda lipidda erisagina amalga oshishi mumkin.

b) lipidlar orasida vujudga kelishi mumkin bo'lgan g'ovaklar orqali.

v) lipoprotein tashuvchilarning faoliyati tufayli.

g) lipoprotein komplekslar, xususan natriyli, kalsiyli, va boshqa komplekslar tufayli vujudga kelgan kanalchalar orqali.

Yadrocha. U yadrochani tashkillashtiruvchi deb atalmish DNK molekulasining ma'lum bir uchastkalarida shakllanadi. Yadrochadagi DNK uchastkalarida rRNK sintezi ro'y beradi. Uning formasi va soni o'simlikning ma'lum bir turida doimiydir. Tarkibida 80% oqsil, 15-16% RNK bor. Yadrocha RNK moddasining taqsimlanishida ishtirok etadi. Shuningdek, oqsillar va ribosomaning sintezlanishi yadrocha faoliyatiga tubdan bog'liq. Demak, yadrocha ham genetik informasiya saqlovchi organoiddir.

Umuman yadroda genetik informasiya saqlanadi va unda DNK replikasiyasi ro'y beradi. Yadro sitoplazma bilan uzviy bog'liq ravishda genetik informasiyani amalga oshishida va hujayra hayotiy jarayonlarini nazorat qilib turadi.

Endoplazmatik retikulum (ER). Ular kanalcha, pufakcha sisternachalardan, konus va yarim shar shaklidagi tutashgan tanachalardan iborat bo'lgan, tutashgan to'r sistemasini hosil qiladi. U juda keng tarqalgan membrana tuzilmasidir. Membranasi 5-7 nm qalinlikda, ichki diametri esa 30-50 nm. Ichki qismi suyuqlik bilan to'lgan (I.5-rasm).

Ularning yuzasi silliq yoki donador bo'ladi. Agarda ER yuzasida ribosomalar saqlasa ular donador, saqlamasa silliq ER deyiladi. Silliq ER membranasida asosan uglevodlar, lipidlar va terpenoidlar hosil bo'lsa, donador membranalarda oqsil, fermentlar sintezlanadi. Shuningdek donador ER membranalarida membrana qismlari hamda fermentlar sintezlanib ular o'z navbatida hujayra qobig'i polisaxaridlarining sintezlanishida ham qatnashadi. ER membranalaraning yuzasi boshqa organoidlar yuzasidan katta bo'lib uning o'zi hujayraning 16% hajmini egallaydi. Ularning yuzasida ribosomalar joylashab oqsillar sintezini ta'minlaydi

Goldji apparati (GA). Ular 7-8 nm qalinlikdagi membrana bilan o'ralgan diktiosomalar, vezikulalar va sistemalar to'plamidan iboratdir. Ular endoplazmatik to'rdan pufakchalar holda ajralib disk tayoqchalar ko'rinishida to'planadi. O'simlik hujayralarida bir nechtadan bir necha yuztagacha GA uchrashi mumkin. GA ni membranasi endoplazmatik to'r va plazmolemmi membranasi bilan tutashgan bo'ladi. GA plazmolemmi va hujayra kobig'ini shakllanishida ishtirok etadi. Shuningdek GA, vezakulalari tufayli hujayralarda sekretorlik ya'ni shilimshiqsimon-suyuq moddalarni chiqarib tashlashda ham qatnashdi. Golji apparatining diktiosomalarida gliko- proteinlar va gliko-lipidlar shakllanadi (I.7-rasm).

GA membranalarida hujayra devorining sintezi uchun zarur ayrim moddalar ham yig'iladi. GA vezikulalari yordamida uglevodlar komponentlari plazmolemmaga o'tadi. Shuningdek GA membranalari plazmolemma va ER membranalari o'rtasida bog'lovchi bo'lib xizmat qiladi.

Ribosomalar. Bular ribonukleoproteidli zarrachalar bo'lib, membranasi bo'lmaydi, RNK va oqsillardan tashkil topgan. Har bir hujayrada bir necha o'n minglab ribosoma uchraydi. Ribosomalarning har biri ikkita nukleoproteiddan iborat bo'lib diametri 20-30 nm. Ular katta va kichik bo'lakchalardan tuzilgan, bo'lib kattasining diametri odatda 12-15 nm, kichigi esa 8-12 nm atrofida bo'ladi. U yadrochada sintezlanadi va sitoplazmaga tushib mRNK molekulasida yig'iladi. Ular sitoplazmada erkin holatda yoki endoplazmatik to'r membranasiga ayrim hollarda yadro membranasiga yopishgan holatda hamda polisomalar holatida bo'lishi mumkin. Ribosomada rRNK, oqsil va oz miqdorda lipidlar uchraydi. Ribosomalar yadroda, xloroplastlar va mitoxondriyalarda uchrab ularda faqat oqsil sintezlanadi. Sitoplazmadagi ribosoma 80S bo'lib u 40S va 60S bo'laklardan iborat. Ushbu nukleoproteidlar bir biridan o'zlaridagi rRNK va oqsil miqdorlari bilan ham farqlanadilar. Masalan, sitoplazma ribosomasining 40S bo'lakchasi 1 molekula rRNK va 30 molekula oqsil tutsa, 60S 3 molekula rRNK va 45-50 molekula oqsil tutadi.

Mitoxondriyalar. Mitoxondriyalar ham xuddi xloroplastlarga o'xshash yadro membranalaridan uzilib chiqqan pufakcha-initsial tanalardan hosil bo'ladi. Mitoxondriyalar ham qo'sh membranali organoiddir (I.8-rasm).

Ularda aerob nafas olish, oksidlanishli fosforirlanish sistemasi mavjudligi sababli hujayradagi asosiy energetik jarayonlar va ATF sintezi shu organoidda boradi. O'simlik hujayrasi mitoxondriyalarining uzunligi 1-5 mkm, diametri 0,4-0,5 mkm bo'lib shakli dumaloq, gantelsimon ko'rinishdadir. Bitta hujayrada 50-2000 atrofida mitoxondriyalar bo'lishi mumkin. Bu hujayraning ontogenezda bajaradigan ishiga bog'liq. Mitoxondriyalar ham tashqi va ichki membrana bilan o'ralgandir. Ichki membrana kristlar deb ataluvchi har xil qatlamlarni hosil qiladi. Mitoxondriyaning ichki muhiti matriks deyiladi. Matriksda ribosomalar, RNK va xalqa shaklida joylashgan mitoxondrial DNK bo'lganligi uchun mitoxondriyadagi oqsilning bir qismining sintezi uchun javob beradi. Ammo,hamma o`simliklarda ham mitoxondriyaning tuzilishi, ko`rinishi bir xilda emas. Biz bunga misol sifatida Ismaloq barglari xloroplastlari mitoxondriyalarini keltirishimiz mumkin

Glioksisomalar. Glioksisomalar urug'larning unish davrida ko'plab hosil bo'lib ularda yog'lar to'planadi. Glioksisomalar tarkibida yog'larni parchalab qandlarga aylantiruvchi fermentlar ham bor.

Peroksisomalar va glioksisomalar fermentlarining faoliyati tufayli hosil bo'lgan H2O2 ularda mavjud bo'lgan katalaza fermentining faoliyati tufayli parchalanib zararsiz holga o'tkaziladi.

Sferosomalar. Ularni avval mikrosomalar deyilgan. Dumaloq, yorug'likni sindirish qobiliyatiga ega. Ular endoplazmatik to'rdan hosil bo'ladi va o'ziga lipidlarni ko'p to'playdi, ko'pincha ularni lipidli tomchilar ham deb ataladi. Ularda fermentlardan lipiza, esteraza, proteaza, RNK aza, DNK azalar uchraydi. Bu organoidda ko'proq yog'larni sintezlanishi va to'planishi kuzatiladi