O'simlik va hayvon hujayrasining tuzilishi: biologiyadan sodda qo'llanma

Tasavvur qiling, baland qasr yoki chiroyli uy mitti g'ishtlardan terib chiqiladi. Bitta g'isht bo'lmasa ham, devor to'liq va mustahkam bo'la olmaydi. Tabiatdagi barcha tirik mavjudotlar — osmono'par teraklar, ko'klamda ochilgan lola, parvoz qilayotgan burgut, daryodagi baliq va hatto biz, insonlar ham xuddi shunday mitti “g'ishtchalar”dan tashkil topganmiz. Tiriklikning bu eng kichik va mo''jizaviy poydevori hujayra deb ataladi.

Hujayralar shu qadar mittiki, ularning aksariyatini oddiy ko'z bilan aslo ko'rib bo'lmaydi. Ularning sirlarini faqat maxsus kattalashtiruvchi asbob — mikroskop yordamida kashf etish mumkin. O'simlik va hayvon tanasi aynan hujayralardan tarkib topgan bo'lsa-da, ularning turmush tarzi turlicha bo'lgani sababli ichki tuzilishida ham o'ziga xos qonuniyatlar mavjud. Maktab biologiya darsligidagi eng qiziqarli mavzulardan biri bo'lgan o'simlik va hayvon hujayrasining tuzilishi bilan birgalikda batafsil tanishamiz.

Hujayra nima va u qanday kashf etilgan?

Hujayra — bu barcha tirik mavjudotlarning eng kichik tuzilish, funksional va ko'payish birligidir. Oddiyroq aytganda, tiriklik aynan hujayradan boshlanadi. Bu mitti xonachalarni birinchi bo'lib 1665-yilda ingliz olimi Robert Huk kashf qilgan. U o'zi takomillashtirgan oddiy mikroskop ostida daraxt po'kak qatlamidan kesib olingan yupqa bo'lakni tekshirayotganida, asalari uyasiga o'xshash mitti bo'linmalarni ko'rib qoladi. Olim bu bo'linmalarni lotincha “cellula”, ya'ni “kichik xonacha” deb atadi. Shunday qilib, fanga “hujayra” atamasi kirib keldi.

Vaqt o'tib, mikroskoplar yanada kuchaytirildi va olimlar tirik to'qimalarni chuqur o'rgana boshladi. 1838–1839-yillarda ikki nemis olimi — botanik Mattias Shleyden va zoolog Teodor Shvann tirik tabiat haqidagi buyuk qonuniyatni e'lon qilishdi. Ular barcha o'simlik hamda hayvonlar hujayralardan tuzilganini isbotlab, hujayra nazariyasiga asos soldilar. Ushbu nazariyaga ko'ra, har bir yangi hujayra oldin mavjud bo'lgan hujayraning bo'linishi natijasida hosil bo'ladi.

Olimlar tirik organizmlarni hujayra tuzilishiga ko'ra ikki katta guruhga ajratadi:

• Prokariotlar: Shakllangan yadroga ega bo'lmagan, juda sodda tuzilgan organizmlar (bakteriyalar va arxeyalar). Ularning irsiy moddasi to'g'ridan-to'g'ri suyuqlik ichida joylashadi.
• Eukariotlar: Haqiqiy, alohida parda bilan o'ralgan yadroga ega bo'lgan murakkab organizmlar. Barcha o'simliklar, hayvonlar va zamburug'lar aynan mana shu guruhga kiradi.

Hujayraning umumiy qismlari: har ikki olamda bor tuzilmalar

O'simlik va hayvon hujayralari tashqi tomondan turlicha ko'rinsa-da, ularning ichki tuzilishida har ikki tur uchun mushtarak bo'lgan muhim a'zochalar bor. Hujayra ichida muayyan vazifani bajaradigan bunday mitti tuzilmalar organellalar deb ataladi. Bu atamani 1884-yilda nemis olimi Karl Myobius fanga kiritgan bo'lib, “mitti organ” degan ma'noni anglatadi. Xuddi odam tanasida yurak, o'pka va jigar o'z ishini bajarganidek, hujayra ichida ham har bir organellaning o'z burchi bor.

Hujayra membranasi (plazmatik membrana)

Har bir hujayra tashqi tomondan juda yupqa, egiluvchan parda — plazmatik membrana bilan qoplangan. Uni qo'riqchisi bor shahar darvozasiga qiyoslash mumkin. Membrana hujayraning ichki qismini tashqi ta'sirlardan saqlaydi va unga butunlik baxsh etadi. Eng asosiysi, u tanlab o'tkazish xususiyatiga ega: hujayra uchun zarur bo'lgan suv, kislorod va ozuqa moddalarini ichkariga kiritadi, almashinuv natijasida hosil bo'lgan keraksiz chiqindilarni esa tashqariga chiqarib yuboradi.

Sitoplazma va sitosol

Membrana bilan o'ralgan butun ichki bo'shliqni tiniq, yarim suyuq va quyuq modda — sitoplazma to'ldirib turadi. U xuddi quyuq meva sharbati yoki yengil jelega o'xshaydi. Sitoplazmaning suyuq qismi sitosol deb ataladi va uning asosiy qismini suv, erigan tuzlar, oqsillar tashkil qiladi. Sitoplazma tinimsiz harakatda bo'lib, moddalarni bir chetdan ikkinchi chetga tashiydi. Shuningdek, uning ichida maxsus oqsil tolalardan tashkil topgan sitoskelet (hujayra tayanchi) mavjud. Bu tayanch to'rlari organellalarni o'z o'rnida ushlab turadi va hujayraning ichki shaklini ta'minlaydi.

Boshqaruv markazi va energiya manbalari

Hujayra ichida hayot bir soniya ham to'xtamaydi: oqsillar yig'iladi, moddalar parchalanadi, yangi qismlar quriladi. Xo'sh, bu ulkan shaharchani kim boshqaradi va unga kuch-quvvatni kim beradi?

Yadro — hujayraning boshqaruv idorasi

Hujayraning eng muhim va ko'zga yaqqol tashlanadigan qismi bu — yadrodir. Uni 1831-yilda shotlandiyalik botanik Robert Braun batafsil o'rganib, tavsiflab bergan. Yadro hujayradagi barcha hayotiy jarayonlarni boshqaradi. U ikki qavatli g'ovak parda bilan o'ralgan bo'lib, ichki suyuqligi nukleoplazma (yadro shirasi) deb yuritiladi. Bu tushunchani 1882-yilda nemis olimi Eduard Strasburger ilmiy muomalaga kiritgan.

Yadro ichida butun organizmning loyihasi, ya'ni irsiy axborot saqlanadi. Bu ma'lumotlar DNK molekulalarida yozilgan bo'lib, ular xromosomalarni hosil qiladi. Ko'zimizning rangi qanday bo'lishi, terakning bo'yi qancha o'sishi yoki olmaning qanday ta'mga ega bo'lishi aynan mana shu yadro ichidagi irsiy dasturga bog'liq. Yadro markazida esa mitti yadrocha joylashgan bo'lib, u yangi oqsil ishlab chiqaruvchi tuzilmalarni tayyorlashda ishtirok etadi.

Mitoxondriya — mitti elektr stansiyasi

Har qanday tirik harakat va jarayon uchun energiya zarur. Hujayra o'ziga kerakli quvvatni mitoxondriya deb ataluvchi organelladan oladi. Ular hujayraning haqiqiy elektr stansiyalaridir. Mitoxondriya biz nafas olgan kislorod va ozuqa moddalarini qayta ishlab, ularni universal quvvat manbai bo'lgan ATF (adenozintrifosfat) molekulalariga aylantiradi. Aynan shu quvvat tufayli o'simlik novdasi bo'y cho'zadi, hayvonlar esa yugurib harakatlanadi.

Boshqa muhim ishchilar: ribosoma, endoplazmatik to'r va Goldji majmuasi

Hujayra ichida yana bir qancha zarur organellalar mehnat qiladi:

• Ribosomalar: Hujayraning oqsil sintezlovchi mittigina ustaxonalaridir. Ular oqsillarni xuddi munchoq tizgandek ketma-ket yig'ib beradi.
• Endoplazmatik to'r: Hujayra ichidagi murakkab yo'llar va kanallar tizimi. U ishlab chiqarilgan moddalarni kerakli joylarga yo'naltiradi.
• Goldji majmuasi: Tayyor bo'lgan oqsil va yog'larni saralaydi, maxsus pufakchalarga qadoqlaydi va hujayra ichiga yoki tashqarisiga jo'natadi.
• Lizosomalar: Asosan hayvon hujayralarida uchraydigan hazm qilish organellalari bo'lib, ular o'z faoliyatini tugatgan eski qismlarni va begona moddalarni parchalaydi.

O'simlik va hayvon hujayrasining o'ziga xos farqlari

O'simliklar bilan hayvonlar butunlay boshqacha hayot kechiradi. O'simliklar ildiz otib, bir joyda qo'zg'almasdan yashaydi va o'z ozuqasini quyosh nuridan oladi. Hayvonlar esa faol harakatlanadi, o'ziga oziq qidiradi va turli muhitlarga moslashadi. Bu ulkan farq ularning hujayra darajasidagi tuzilishida ham yaqqol aks etgan.

1. Hujayra qobig'i (hujayra devori)

O'simlik hujayrasining plazmatik pardasi ustida qalin va juda mustahkam hujayra qobig'i (devori) mavjud. U asosan kletchatka (sellyuloza) moddasidan tuzilgan bo'lib, o'simlikka qat'iy shakl va tayanch beradi. Daraxtlarning suyaklari bo'lmasa-da, bo'ronlarga bardosh berib tik turishining asosiy sababi aynan mana shu baquvvat hujayra devorlaridir.

Hayvon hujayralarida esa bunday qattiq devor bo'lmaydi. Ular faqat yupqa va elastik plazmatik membrana bilan o'ralgan. Shu sababli hayvon hujayralari yumshoq, egiluvchan bo'lib, o'z shaklini oson o'zgartira oladi. Bu xususiyat mushaklarning qisqarishiga va tananing erkin harakatlanishiga xizmat qiladi.

2. Plastidalar va fotosintez mo''jizasi

Yozda daraxt yaproqlari nega yashil bo'lishini hech o'ylab ko'rganmisiz? Bunga o'simlik hujayralaridagi plastidalar deb ataladigan o'ziga xos organellalar sababchidir. Plastidalarning uch xil turi uchraydi: yashil (xloroplastlar), rang-barang qizil-sariq (xromoplastlar) va rangsiz (leykoplastlar).

Eng muhim plastida — xloroplast hisoblanadi. Uning ichida quyosh nurini tutib oluvchi yashil modda — xlorofill mavjud. Xloroplastlar quyosh nuri yordamida suv va havodagi karbonat angidriddan shakar (glyukoza) hamda kislorod hosil qiladi. Bu ajoyib jarayon fotosintez deb ataladi. Hayvon hujayralarida esa hech qanday plastida bo'lmaydi. Shu sababli hayvonlar quyosh nuridan ozuqa tayyorlay olmaydi, ular o'simliklar va boshqa hayvonlar bilan oziqlanishga majbur.

3. Markaziy vakuola va hujayra shirasi

Yetuk o'simlik hujayrasining ichki qismini deyarli to'liq egallab turuvchi yirik markaziy vakuola mavjud. Bu ulkan suv omboriga o'xshaydi. Vakuola ichida suv, shakar, organik kislotalar va minerallardan iborat hujayra shirasi saqlanadi. Pomidor yoki tarvuzni kesganimizda oqib chiqadigan mazali sharbat aynan mana shu vakuolalardagi shira hisoblanadi. Vakuola suvga to'lganda, hujayra devoriga ichkaridan bosim berib, butun o'simlik poyasini tarang (turgor holatida) tutib turadi. Agar o'simlikka uzoq vaqt suv quyilmasa, vakuolalar bo'shab qoladi va gul so'lib, boshini egadi.

Hayvon hujayralarida esa bunday markaziy ulkan vakuolalar uchramaydi. Ularda faqat ozuqani parchalash yoki ortiqcha suyuqlikni chiqarib yuborishga xizmat qiladigan mitti, vaqtinchalik pufakchalar bo'lishi mumkin.

Tiriklikning mukammal uyg'unligi

Mitti hujayrani shunchaki kichik xonacha deb bo'lmaydi. U o'z ichida minglab murakkab jarayonlar bir soniya ham to'xtamaydigan, har bir xizmatchisi o'z o'rnini biladigan ulkan va intizomli zavodga o'xshaydi. Unda membrana qo'riqchilik qilsa, yadro butun zavod faoliyatiga rahbarlik qiladi, mitoxondriya sexlarni quvvat bilan ta'minlaydi, xloroplastlar esa oziq-ovqat ishlab chiqaradi.

O'simlik va hayvon hujayralarining umumiy tuzilishga egaligi butun tirik tabiat yagona qonuniyat asosida yaratilganini ko'rsatadi. Shu bilan birga, ularning o'rtasidagi farqlar har bir tirik jonzotning o'ziga xos hayot tarziga qanchalik ajoyib tarzda moslashtirilganidan dalolat beradi. Keyingi safar daraxt yaprog'iga yoki ko'z oldingizdan uchib o'tgan kapalakka qaraganingizda, ularning har bir to'qimasida millionlab shunday mitti “shaharchalar” ishlab turganini yodga oling.

Asosiy fikrlar

• Hujayra — barcha tirik mavjudotlarning eng kichik tuzilish va tiriklik birligi bo'lib, uni 1665-yilda Robert Huk kashf etgan.
• O'simliklar va hayvonlar eukariotlarga kiradi, ya'ni ularning ikkalasida ham shakllangan yadro va o'ziga xos organellalar mavjud.
• Yadro butun hujayra ishini boshqaradi va irsiy axborotni saqlaydi; mitoxondriya esa hujayrani energiya bilan ta'minlaydi.
• O'simlik hujayrasida qattiq hujayra devori, yashil xloroplastlar va yirik markaziy vakuola bor.
• Hayvon hujayralarida qattiq devor va xloroplastlar bo'lmaydi, shu sababli ular yumshoq, egiluvchan bo'lib, erkin harakatlanish imkonini beradi.

Shuningdek o'qing

• Tafakkur me'morlari: Neyronlar qanday qilib fikr va harakatga aylanadi?
• Otaning hayot tarzi farzandiga o'tadimi? sperma RNAsidagi sir
• Immun tizimingizda hanuz ishlayotgan qadimiy qurollar: milliard yillik himoya mexanizmlari siri

Manbalar

• Wikipedia: Cell (biology) (CC BY-SA 4.0)
• Wikipedia: Organelle (CC BY-SA 4.0)
• Wikipedia: Nucleoplasm (CC BY-SA 4.0)
• Muqova rasmi: Colorful microscopic image showcasing the intricate details of plant tissue cells. — Fayette Reynolds M.S., Pexels License, Pexels

Maqola yuqoridagi manbalar asosida sun'iy intellekt yordamida tayyorlangan. Matn CC BY-SA 4.0 litsenziyasi ostida tarqatiladi.