Прокариоттар клеткасының құрылымы

Л.Н Гумилев атындағы Еуразия Ұлттық Университеті

 

 

 

 

Реферат

Тақырыбы:Прокариоттар клеткасының  құрылымы

 

 

 

 

 

Орындаған:Қалдыбай Қ, БТ-31

Қабылдаған:Салходжаева  Г.М

 

 

 

 

 

Астана 2013

Микроскоптау техникасының күннен күнге дамуы,жасушаларды  бояудың әдіс-тәсілдерінің табылуы,люминесцентті  және электронды микроскоптың пайда  болуы микроорганизмдер клеткасының структурасын зерттеуге толық мүмкіндік берді.Жалпы түрде,жануарлар,өсімдік және микроағзалар клеткаларының құрылысы бірдей(2кесте).

Ішкі ортадан клетканы 2 қабықша ажыратып тұрады,осы қабықшаның астында 3 цитоплазматикалық мембрана  орналасады.Цитоплазма өз кезегінде  органоидтардан -ядро 1,митохондрия,мезосома 4,рибосома және т.б.(4 сурет).Суретте енді дамып келе жатқан арақабықша 5 көрсетілген.

2-кесте.Жасушаның структуралық  элементтері және олардың өзгешеліктері.

Структуралық Элементтер.	Биохимиялық белсенділік.	Функционалды маңызды  қосылыстар және жүйелер.
Ядро	Генетикалық ақпаратты сақтау.ДНК  репликациясы.Ақпараттық РНҚ түзуі(транскрипция)	ДНҚ,ақуыз және ферменттер,олар өз кезегінде ДНҚ және РНҚ түзуімен байланыста болады.
Митохондрия	Жасушаның энергетикалық  орталығы.АТФ түзілуі.Тыныс алу.Қоректік заттардың қышқылдануы.	Мембраналар.Кребс циклінің және тыныс алу жүйесінің ферменттері.
Рибосома	Трансляция.Ақуыз синтезі.	РНҚ.Ақуыз.
Лизосома	Биополимерлердің ыдырауы.	Мембрана.Ферменттер.
Гольджи жиынтығы	Мембрана және жасуша қабығының  пайда болуы.	Мембрана.Ферменттер.
Вакуоль   Гранула	Қосымша және артық заттардың жиналу Қосымша қосылыстар	Волютин(РНҚ,ақуыз,полифосфат,гликоген,липид)
Эндоплазматикалық тор	Липид синтезі.	Мембрана.Фермент.
Цитоплазматикалық тор	Заттардың айналымы.	Мембрана.Фермент.
Жасуша қабырғасы	Механикалық қарсылық.Заттар айналымы.	Полисахаридтер.Ақуыз.Липид.

Мысалы, ашытқылардың жасушалық қабырғасы 15% клетка көлемін алады,оның қалыңдығы 400 нм болады.Жасуша қабырғасының құрамына ақуыз-полисахарид комплексі және липидтер кіреді.Ашытқылардың клетка қабырғасын шамамен 70 % полисахаридтер құрайды,атап айтқанда,маннан және глюкан.Полисахаридтер олардың механикалық тұрақтылығын сақтауда ең басты роль атқарады.

Бактериялардың клетка қабырғасын гликопептид муреин құрайды.Бұл  полимер N-ацетилглюкозамина,N-ацетилмурамовты қышқылдан және бактериальды липидтерден тұрады.Жасуша қабырғасының пептидтер құрамына L-аланин,D-глутамин қышқылы,мезодиаминопилмелинді қышқыл кіреді.Диаминопимелинді қышқыл,лизин,ал кейде аргинин және диаминомайлы қышқылдар да гетерополимерлі комплекс түзеді.Осы қосылыстардың клетка қабырғасының механикалық беріктігі үшін маңызы зор.Көптеген антимикробты заттардың құрамында микроорганизмдер үшін арналған реакциялар да жүреді,солардың ішінде диаминопимельді қышқыл және D-аминқышқылдарының реакциялары.

Жасуша қабырғасындағы ақуыз  мөлшері 13%  аспайды.Зерттеулерде тұжырымдалғандай ақуыздар жасушалық қабырғаларда ферменттер түрінде келеді.

Ашытқылардың жасушалық  қабырғасындағы липидтердің құрамы биомассаныңАшытқылардың жасушалық  қабырғасындағы липидтердің құрамы биомассаның жалпы 1 –ден 10 % алады.Липидтер фракциясын майлы қышқылдар,фосфолипидтер,стеролалар құрайды.Әдетте липидті молекулалар клетка бетіне перпендикуляр орналасады және гидрофобты каналдар түзеді .Ол суда ерімейтін қосылыстар үшін,мысалы парафиннің клеткаға енуінде үлкен роль атқарады.Ғалымдардың пайымдауынша,жасуша қабырғасының компонеттері микроорганизмдердің Грамм бойынша боялуында әсерін тигізеді.Микроорганизмдер боялуына байланысты граммоң және грамм теріс болып бөлінеді.Жасуша қабықшасының ең маңызды компоненттері болып полимер болып табылады.Оларды рибофосфат немесе глицерофосфаттар болады.

Микроорганизмдердің әр түрлі  топтарындағы жасуша қабырғасының химиялық құрамы әр түрлі боп келеді.Олар культивирлеудің шарттарына байланысты болады.Механикалық және химиялық жағынан  клетка қабықшасы өте берік байланыс.Ол клетка формасын сақтауға,клеткадағы осмостық қысымды сақтап тұруға және заттардың айналымында ерекше орын алады.Цитоплазмалық мембранаға қарағанда  жасуша қабырғасы тұздарға және төменмолекулалы қосылыстарды өткізгіш болады.

Ғылыми зерттеулерге қарағанда ,сонымен қатар биохимиялық технологияда көбіне жасушалық қабырғаны бұзуға тура келеді.Ол үшін механикалық дезинтеграторлар,ультрадыбыс,литикалық  ферменттер қолданады.Осындай активті  ферменті және бұзылмаған клетканың  элементтерін клеткалық гомогенат  деп атайды.

Цитоплазмалық мембрана протоплазманы  клеткалық мембранадан бөліп  тұрады.Бұл осмотикалық мембрананың  басты анықтағышы болады.Цитоплазмалық мембрананың қалыңдығы 8 нм.Ғалымдардың зерттеуінше цитоплазмалық мембрана бимолекулярлық липид қабатынан тұрады.Бұл цитоплазманың мозайкалық структурасы болып табылады.Бимолекулярлы липидті қабаттарда гидрофобты арақатынасқа байланысты молекулалардың полярлық бөлігі ішкі бетіне,ал гидрофобты бөліктердің молекулалық липидтері бетінде болады.Фосфолипидтер сияқты ақуыз молекулалары да үздіксіз әрекеттесуде болады.Активті түрде мембрана сұйық консистенцияда болады,ол өз кезегінде мембранадағы майлы қышқылдармен байланыста болады.

Осы принципке байланысты клеткалық мембрананың барлығы  болады(5 сурет).

5 сурет.Клеткалық мембрананың  мозайкалық моделі:құйрықшасы бар  майда дөңгелекшелер-липидтер ,дұрыс емес формалы үлкен дөңгелекшелер-ақуыз.

Цитоплазмалық мембрана арқылы өтетін заттардың тасымалы әлі толық  зерттелмеген.Заттардың диффузиясы салыстырмалы түрде жеңілірек боп келеді.Себебі клеткалық мембранаға жартылай өткізгіштік тән болғаннан кейін,заттар клеткаға түсуі мүмкін,егер де олардың концентрациясы сыртқы ортаға қарағанда клеткада төмен болса.Бір уақытта клеткада осы заттардың тапшылығы болады,себебі клеткаға  енген заттар бірден әр түрліферментативті реакцияларға жұмсалады,осылайша клетка насос ретінде жұмыс істейді.Бірақ көп жағдайларда клеткаға заттардың енуін тек осмос немесе диффузия процесімен ғана емес,сонымен қатар мысалы жасушада катиондардан-калий,ал аниондардан –органикалық ониондар,ал сыртқы ортада-бейорганикалық заттардың болуымен түсіндіріледі.

Көміртегі айналымы олардың  структурасына байланысты, Н және ОН топтарының орналасуына ,сонымен  қатар ассимертиялық дәрежесіне де байланысты болады.Егер ашытқы суспензиясына  қант қоссақ,оның концентрациясы 20-60 минут  ішінде тураланады.Заттардың айналымына өзге де бір заттардың болуы кедергі  жасайды,бұндай кезде заттардың  антагонизмі деген терминмен  кездесеміз.Глюкозаның клеткаға енуіне галактоза,ал  галактозаға мальтоза кедергі жасайды.

Аминқышқылдар клеткаға оңай кіреді,жасушадағы амин азоттың концентрациясы ортаға қарағанда көбірек болады.Аминқышқылдардың транспорттануын диффузиямен түсіндіруге  болмайды.Оған ерекше пермеаза ферменті қатысады.Аминқышқылдарының мембрана арқылы өтуі энергияны пайдаланумен байланысты.Амин қышқылдарының жүруінде де антагонизм процесі байланысты:валин-фенилаланин,аланин,лейцин,гистидин –глициннің енуіне кедергі жасайды.Заттардың тасымалы сонымен қатар пиноцитозбен байланысты. Клетка өткізгіштігі культивирлеу шарттарына да байланысты.Биотиннің қоректік ортада болуы мембрана өткізгіштігіне де байланысты.