Pētot augu šūnas uzbūvi, zīmējums ar parakstiem būs noderīgs vizuāls kopsavilkums šīs tēmas apgūšanai. Bet vispirms nedaudz vēstures.

Šūnu atklāšanas un izpētes vēsture ir saistīta ar angļu izgudrotāja Roberta Huka vārdu. 17. gadsimtā mikroskopā pārbaudītā augu spraudņa daļā R. Huks atklāja šūnas, kuras vēlāk sauca par šūnām.

Pamatinformāciju par šūnu vēlāk sniedza vācu zinātnieks T. Švāns 1838. gadā formulētajā šūnu teorijā. Šī traktāta galvenie noteikumi ir šādi:

• visa dzīvība uz zemes sastāv no struktūrvienībām – šūnām;
• Visām šūnām ir kopīgas struktūras un funkcijas iezīmes. Šīs elementārdaļiņas spēj vairoties, kas ir iespējama mātes šūnas dalīšanās dēļ;
• Daudzšūnu organismos šūnas spēj apvienoties, pamatojoties uz kopīgām funkcijām un strukturālo un ķīmisko organizāciju audos.

augu šūna

Augu šūnai, kā arī vispārējām īpašībām un struktūras līdzībai ar dzīvnieku šūnu, ir arī savas atšķirīgās iezīmes, kas tai raksturīgas:

• šūnu sienas (čaulas) klātbūtne;
• plastidu klātbūtne;
• vakuola klātbūtne.

Augu šūnas uzbūve

Attēlā shematiski parādīts augu šūnas modelis, no kā tā sastāv un kā sauc tās galvenās daļas.

Katrs no tiem tiks detalizēti apspriests tālāk.

Šūnu organellas un to funkcijas - aprakstošā tabula

Tabulā ir svarīga informācija par šūnu organellām. Viņa palīdzēs skolēnam izveidot stāsta plānu, pamatojoties uz zīmējumu.

Citoplazmas veidojumi - šūnu organellas

Parunāsim sīkāk par augu šūnas sastāvdaļām.

Kodols

Kodols glabā ģenētisko informāciju un ievieš mantoto informāciju. Uzglabāšanas vieta ir DNS molekulas. Tajā pašā laikā kodolā atrodas remonta enzīmi, kas spēj kontrolēt un novērst spontānus DNS molekulu bojājumus.

Turklāt pašas DNS molekulas kodolā ir pakļautas reduplikācijai (dubultošanai). Šajā gadījumā šūnas, kas veidojas, daloties sākotnējā šūnā, saņem vienādu ģenētiskās informācijas daudzumu gan kvalitatīvā, gan kvantitatīvā proporcijā.

Endoplazmatiskais tīkls (ER)

Ir divi veidi: raupja un gluda. Pirmais veids sintezē olbaltumvielas eksportam un šūnu membrānām. Otrais veids spēj detoksicēt kaitīgos vielmaiņas produktus.

Golgi aparāts

Atklāja itāļu pētnieks C. Golgi 1898. gadā. Šūnās tas atrodas netālu no kodola. Šīs organellas ir kopā iesaiņotas membrānas struktūras. Šo uzkrāšanās zonu sauc par diktiozomu.

Viņi piedalās to produktu uzkrāšanā, kas tiek sintezēti endoplazmatiskajā retikulumā un ir šūnu lizosomu avots.

Lizosomas

Tās nav neatkarīgas struktūras. Tie ir endoplazmatiskā retikuluma un Golgi aparāta darbības rezultāts. To galvenais mērķis ir piedalīties sabrukšanas procesos šūnas iekšienē.

Lizosomās ir aptuveni četri desmiti enzīmu, kas iznīcina lielāko daļu organisko savienojumu. Turklāt pati lizosomu membrāna ir izturīga pret šādu enzīmu darbību.

Mitohondriji

Divkāršās membrānas organellas. Katrā šūnā to skaits un izmērs var atšķirties. Tos ieskauj divas ļoti specializētas membrānas. Starp tiem ir starpmembrānu telpa.

Iekšējā membrāna spēj veidot krokas - cristae. Cristae klātbūtnes dēļ iekšējā membrāna ir 5 reizes lielāka par ārējās membrānas laukumu.

Paaugstināta šūnas funkcionālā aktivitāte ir saistīta ar palielinātu mitohondriju skaitu un lielo kristu skaitu tajos, savukārt fiziskas neaktivitātes apstākļos kristu skaits mitohondrijās un mitohondriju skaits krasi un ātri mainās.

Abas mitohondriju membrānas atšķiras pēc to fizioloģiskajām īpašībām. Ar paaugstinātu vai pazeminātu osmotisko spiedienu iekšējā membrāna var sarukt vai izstiepties. Ārējai membrānai raksturīga tikai neatgriezeniska stiepšanās, kas var izraisīt plīsumu. Visu mitohondriju kompleksu, kas aizpilda šūnu, sauc par hondriju.

Plastīdi

Pēc izmēra šīs organellas ir otrās pēc kodola. Ir trīs plastidu veidi:

• atbild par augu zaļo krāsu - hloroplasti;
• atbild par rudens krāsām - oranža, sarkana, dzeltena, okera - hromoplasti;
• bezkrāsaini leikoplasti, kas neietekmē krāsu.

Ir vērts atzīmēt: Ir noskaidrots, ka šūnās vienlaikus var atrasties tikai viena veida plastīds.

Hloroplastu uzbūve un funkcijas

Viņi veic fotosintēzes procesus. Hlorofils ir klāt (piešķir tam zaļu krāsu). Forma: abpusēji izliekta lēca. Skaits būrī ir 40-50. Ir dubultā membrāna. Iekšējā membrāna veido plakanus pūslīšus - tilakoīdus, kas tiek iepakoti skursteņos - grana.

Hromoplasti

Pateicoties spilgtajiem pigmentiem, tie piešķir spilgtas krāsas augu orgāniem: daudzkrāsainām ziedu ziedlapiņām, gataviem augļiem, rudens lapām un dažiem sakņu dārzeņiem (burkāniem).

Hromoplastiem nav iekšējās membrānas sistēmas. Pigmenti var uzkrāties kristāliskā veidā, kas piešķir plastidiem dažādas formas (plāksne, rombs, trīsstūris).

Šāda veida plastida funkcijas vēl nav pilnībā izpētītas. Bet saskaņā ar pieejamo informāciju tie ir novecojuši hloroplasti ar iznīcinātu hlorofilu.

Leikoplasti

Raksturīgs tām augu daļām, kuras nav pakļautas saules gaismai. Piemēram, bumbuļi, sēklas, sīpoli, saknes. Iekšējā membrānas sistēma ir mazāk attīstīta nekā hloroplastiem.

Viņi ir atbildīgi par uzturu, uzkrāj barības vielas un piedalās sintēzē. Gaismas klātbūtnē leikoplasti var pārveidoties par hloroplastiem.

Ribosomas

Mazas granulas, kas sastāv no RNS un olbaltumvielām. Vienīgās bezmembrānas struktūras. Tās var atrasties atsevišķi vai kā daļa no grupas (polisomas).

Ribosomu veido liela un maza apakšvienība, ko savieno magnija joni. Funkcija: proteīnu sintēze.

Mikrotubulas

Tie ir gari cilindri, kuru sienās atrodas proteīna tubulīns. Šī organelle ir dinamiska struktūra (var rasties tās augšana un sabrukšana). Viņi aktīvi piedalās šūnu dalīšanās procesā.

Vacuole - struktūra un funkcijas

Attēlā tas ir norādīts zilā krāsā. Tas sastāv no membrānas (tonoplasta) un iekšējās vides (šūnu sulas).

Aizņem lielāko daļu šūnas, tās centrālo daļu.

Uzglabā ūdeni un barības vielas, kā arī sabrukšanas produktus.

Neskatoties uz vienoto strukturālo organizāciju galveno organellu struktūrā, augu pasaulē ir vērojama milzīga sugu daudzveidība.

Ikvienam skolēnam un jo īpaši pieaugušajam ir jāsaprot un jāzina, kādas ir augu šūnas būtiskās daļas un kā izskatās tās modelis, kādu lomu tās spēlē un kā sauc par augu daļu krāsošanu atbildīgo organellu nosaukumus.

Organisma mazākā daļa ir šūna, kas spēj pastāvēt patstāvīgi un tai piemīt visas dzīvam organismam piemītošās īpašības. Šajā rakstā mēs uzzināsim, kāda ir augu šūnas struktūra, un īsi runāsim par tās funkcijām un īpašībām.

Augu šūnu struktūra

Dabā sastopami gan vienšūnas, gan daudzšūnu augi. Piemēram, zemūdens pasaulē var atrast vienšūnas aļģes, kurām ir visas dzīvam organismam raksturīgās funkcijas.

Daudzšūnu indivīds nav tikai šūnu kopums, bet gan viens organisms, kas spēj veidot dažādus audus un orgānus, kas mijiedarbojas savā starpā.

Augu šūnas struktūra visos augos ir vienāda un sastāv no vienām un tām pašām sastāvdaļām. Tās sastāvs ir šāds:

• apvalks (lamīna, starpšūnu telpa, plazmodesmata un plazmolemma, tonoplasts);
• vakuoli;
• citoplazma (mitohondriji; hloroplasti un citi organelli);
• kodols (kodola apvalks, kodols, hromatīns).

Rīsi. 1. Augu šūnas uzbūve.

Atšķirībā no dzīvnieku šūnas, augu šūnai ir īpaša celulozes membrāna, vakuole un plastidi.

Augu šūnas struktūras un funkciju izpēte ir parādījusi, ka:

TOP 4 rakstikuri lasa kopā ar šo

• nozīmīgākā ķermeņa daļa ir kodols , kas atbild par visiem notiekošajiem procesiem. Tajā ir iedzimta informācija, kas tiek nodota no paaudzes paaudzē. Kodola apvalks atdala kodolu no citām organellām;
• sauc par bezkrāsainu viskozu vielu, kas aizpilda šūnu citoplazma . Tieši tajā atrodas visas organellas;
• atrodas zem šūnas sienas membrāna (tonoplasts) , kas atbild par vielmaiņu. Šī ir plāna plēve, kas atdala membrānu no citoplazmas;
• šūnapvalki diezgan izturīgs, jo satur celulozi. Tāpēc sienas funkcijas ir aizsargāt un piešķirt formu;
• ir mazas sastāvdaļas plastidi . Tie var būt krāsaini vai bezkrāsaini. Piemēram, hloroplasti ir zaļi, tieši tajos notiek fotosintēzes process;
• tiek saukts iekšējais dobums, kas piepildīts ar sulu vakuole . Tās lielums ir atkarīgs no organisma vecuma: jo vecāks tas ir, jo lielāka vakuola. Sula satur minerālsāļu un organisko vielu ūdens šķīdumu. Tas satur dažādus cukurus, fermentus, minerālskābes un sāļus, olbaltumvielas un pigmentus;

Rīsi. 2. Vakuola izmēra izmaiņas augu augšanas laikā.

• mitohondriji spēj pārvietoties kopā ar citoplazmu, to galvenā loma ir vielmaiņa. Šeit notiek elpošanas un ATP veidošanās process;
• Golgi aparāts var būt dažādas formas (diski, kociņi, graudi). Tās loma ir nevajadzīgu vielu uzkrāšanās un noņemšana;
• ribosomas sintezēt proteīnu. Tie atrodas citoplazmā, kodolā, mitohondrijās, plastidos.

Zinātnieki atklāja augu šūnu struktūru jau 17. gadsimtā. Apelsīna mīkstuma šūnas ir redzamas ar neapbruņotu aci, bet visbiežāk augu organismu var izmeklēt mikroskopā.

Rīsi. 3. Golgi aparāta uzbūve.

Augu organisma īpatnības

Pētījums par augu valsts daudzveidību atklāja šādas iezīmes:

• atšķirībā no citiem dzīviem organismiem augos ir vakuole, kas uzglabā visas uzturvielas un derīgās vielas, sadala vecās organellus un olbaltumvielas;
• Šūnu siena pēc sastāva atšķiras no sēnīšu hitīna un baktēriju sienām. Tas satur celulozi, pektīnu un lignīnu;
• saziņa starp šūnām tiek veikta, izmantojot plazmodesmātu - tā sauktās poras šūnu sieniņā;
• Plastīdi ir sastopami tikai augu organismos. Papildus hloroplastiem tie var būt leikoplasti, kurus iedala divos veidos: daži no tiem uzglabā taukus, citi uzglabā cieti. Kā arī hromoplasti, kas sintezē un uzglabā pigmentus;
• Atšķirībā no dzīvnieku organisma, augu šūnā nav centriolu.

Augiem un dzīvniekiem ir šūnu struktūra. Visi augu orgāni (saknes, stublāji, lapas utt.) sastāv no sīkām daļiņām, ko sauc par šūnām. Piemēram, apsveriet gatavu ābolu vai arbūza mīkstumu.

Ar neapbruņotu aci vai ar palielināmo stiklu uz plānas daļas ir redzami noapaļoti sīki burbuļi - tās ir šūnas, kuras var redzēt tikai ar mikroskopu (īpašu ierīci, kas dod simtiem reižu palielinājumu).

Pirmo reizi augu šūnu struktūrai cilvēki pievērsa uzmanību 17. gadsimta vidū, kad zinātnieks Roberts Huks, izmantojot mikroskopu, pilnveidoja, pamanīja un aprakstīja pudeles vāciņa struktūru, kas sastāv no daudziem sīkiem dobumiem, ko viņš salīdzināja. ar šūnām, ko sauc par šūnām.

Vēlāk šūnas sāka salīdzināt ar sīkiem pūslīšiem, kas piepildīti ar gļotādu saturu. M.V.Lomonosovs lielu uzmanību pievērsa mikroskopam, izmantojot to dažādos pētījumos. Ar mūsdienu mikroskopu palīdzību, kas nodrošina 1000 un vairāk reižu palielinājumu, tiek pētītas šūnu struktūras detaļas.

Šūnas, to uzbūve un dzīvībai svarīgās funkcijas

Lai pētītu šūnas, kas veido augu dzīvās daļas, tiek izgatavots mikroskopisks preparāts. Šim nolūkam ar asu skuvekli no bieza, necaurspīdīga priekšmeta, piemēram, saknes vai kāta, izveido plānas sekcijas un krāso ar dažādām krāsām.

Šīs sekcijas ievieto ūdens pilē uz stikla plāksnes (slaida) un pārklāj ar plānu segstikliņu.

Zāļu pagatavošanai tieši izmanto plānas caurspīdīgas augu daļas, piemēram, sūnu lapas, lapu mizas vai no auga noņemtos matiņus.

Šādi preparāti tiek izmeklēti mikroskopā dažādos palielinājumos un pēc tam īpašā veidā skicēti vai fotografēti.

Grūtāk ir sagatavot pastāvīgus mikroskopiskus preparātus, kuros pētāmais objekts ir noslēgts glicerīna želatīnā vai Kanādas balzāmā (iegūts no egles sveķiem). Šādas zāles var uzglabāt ilgu laiku.

augu šūna

Augu šūna sastāv no šādām daļām: membrāna, protoplazma, kodols, šūnu sula un plastidi. Šūnas dzīvās daļas ir protoplazma, kodols un plastidi. Membrāna un šūnu sula parādās šūnā kā tās dzīvībai svarīgās aktivitātes produkti.

Šūnu forma un izmērs ir ļoti dažādi. Šūnas ir parenhīmas, tas ir, vienmērīgi attīstītas visos virzienos, apaļas, kubiskas, daudzšķautņainas. Ir arī prosenhimālas šūnas, t.i., iegarenas, veidotas kā matiņi vai šķiedras ar smailiem galiem. Dažreiz šūnas iegūst sazarotu, zvaigžņu vai citu formu.

Šūnas izmērs ir mazs. Ar neapbruņotu aci tikko saskatāmās arbūzu un ābolu mīkstuma šūnas tiek uzskatītas par lielām šūnām. Parasti šūnas ir daudz mazākas un nav redzamas ar neapbruņotu aci.

Tos mēra mikronos, t.i., milimetra tūkstošdaļās. Šūnas, kas ir mazākas par 0,2 mikroniem, parastajos optiskajos mikroskopos vairs nav redzamas. Tomēr ir arī milzu šūnas, piemēram, šūnas, kas veido linšķiedru saišķi, sasniedzot 4 cm garumu ar nenozīmīgu diametru. Cietais apvalks, kas ieskauj šūnas šķidro saturu, piešķir šūnai tās specifisko formu un izturību.

Katrai augu šūnai ir sava membrāna. Divu blakus esošo šūnu membrānas ir salīmētas kopā ar īpašām (pektīna) vielām. Vairāku šūnu krustpunktā membrānas dažreiz atšķiras, un tad starp šūnām veidojas starpšūnu telpas, kas piepildītas ar gaisu. Šūnu membrānas ir caurspīdīgas, bezkrāsainas un sastāv no vielas, ko sauc par celulozi vai šķiedrām.

Šūnas, to struktūra un dzīvībai svarīgās funkcijas (Šūnu membrānas)

Šūnu membrānas, kas atdala vienu šūnu no otras, ir viegli caurlaidīgas šķidrumiem un gāzēm. Notiek pastāvīga vielu apmaiņa starp šūnām, kā arī starp tām un apkārtējo vidi. Sabiezētajā šūnu membrānā ir poras, t.i., plānas vietas, caur kurām tiek uzturēta savstarpējā vielmaiņa. Turklāt membrānas iekļūst plānākās kanāliņos (plazmodesmatas), kas piepildītas ar protoplazmu. Pateicoties tam visam, ķermenim ir integritāte.

Celulozes membrānām dzīvā auga šūnā ir spēja mainīties. Tie bieži tiek piesūcināti ar īpašu vielu, kas izraisa lignifikāciju, kā rezultātā daudzas šūnas un kokos lielākā daļa šūnu pārvēršas koksnē.

Šūnu membrānas dažkārt tiek piesūcinātas ar korķa vielu, ko novēro koku un krūmu mizā. Dažiem kokiem, piemēram, korķozolam un Amūras samta kokam, uz mizas virsmas ir nepārtraukts korķa slānis, ko izmanto rūpniecībā. Suberizētās šūnas atmirst, jo korķis neļauj ūdenim vai gāzēm iziet cauri sev, un šūnas dzīvās daļas paliek dzīvas, kamēr tās pastāvīgi apmainās ar vielām ar ārējo vidi.

Šūnu membrānas bieži ir piesūcinātas ar silīcija dioksīdu. Šajā gadījumā to čaumalas kļūst cietas un trauslas, piemēram, labības, grīšļu un citu augu salmiem. Gan lignified, gan suberized, gan piesātinātas šūnu membrānas ar minerālsāļiem vai nu vispār netiek sagremotas dzīvnieku kuņģī, vai arī ir slikti sagremotas.

Tāpēc novecojušajai zālei, rudzu salmiem, grīšļiem, melnzālēm un baltajai zālei dzīvnieku barošanai ir maza nozīme. Barojošākie augi ir tie, kuru čaumalās paliek celuloze un kuru šūnās saglabājušās dzīvās daļas, t.i., protoplazma, kodols, plastidi, kā arī rezerves barības vielas - ciete, cukurs, olbaltumvielas.

Protoplazma

Protoplazma ir pusšķidra proteīna dzīva viela, kas satur taukiem līdzīgas un minerālvielas. dažādi šūnu darbības produkti. Jaunās šūnās tas aizpilda visu šūnu, un vecākās šūnās tajā parādās šūnu sulas pilieni (vakuoli).

Šūnās, kas sasniegušas pilnu vecumu, protoplazma atrodas plāna slāņa veidā tikai pie šūnu membrānām. Šādās šūnās gandrīz viss iekšējais dobums ir piepildīts ar šūnu sulu.

Dzīvā protoplazma ir daļēji caurlaidīga, tas ir, tā brīvi izlaiž dažas vielas caur sevi, bet, gluži pretēji, saglabā citas. Protoplazmas nāve ir saistīta ar olbaltumvielu koagulāciju; mirušā protoplazma nav spējīga noturēt vielas šūnā.

Dzīvās šūnās protoplazma ir kustībā. Mikroskopā tiek novērota protoplazmas kustība ķirbja stumbra apmatojuma šūnās. Var redzēt, kā tā mazākās daļiņas pārvietojas pa plāniem pavedieniem, virzoties uz kodolu un pretējā virzienā.

Dažu augu lapās var redzēt, kā garās šūnās protoplazma pārvietojas gar membrānu; vispirms tas pārvietojas pa vienu šūnas malu, pēc tam pāriet uz otru, pretējo pusi un plūst pa šo pusi pretējā virzienā, nesot sev līdzi zaļos hlorofila graudus un kodolu. Protoplazmas kustība šūnās atvieglo vielu apmaiņu starp šūnām.

Šūnu kodoli

Šūnu kodoli pastāvīgi atrodas augu šūnās. Tie ir blīvāki par protoplazmu un ir spēcīgāk krāsoti. Šūnas kodolam ir sava membrāna un pusšķidrs saturs. Tajā ir manāmi blīvāks ķermenis - kodols, viens vai vairāki. Kodola forma ir sfēriska, nedaudz saplacināta un dažreiz iegarena.

Pēc ķīmiskā sastāva kodols ir līdzīgs protoplazmai, tas sastāv no olbaltumvielām, bet satur arī īpašas proteīna vielas (nukleīnus), kas bagātas ar fosforu. Jaunā šūnā kodols atrodas šūnas vidusdaļā, bet vecās šūnās pie membrānas. To vienmēr ieskauj protoplazma. Parasti šūnā ir viens kodols, bet dažreiz ir divi, reti daudz.

Šūnas dzīvajās daļās ietilpst arī plastidi. Tie ir mazi proteīnu ķermeņi, kas mijas ar protoplazmu.

Tie ir trīs veidu.

Bezkrāsaini – leikoplasti, kas veidoti kā noapaļoti graudi – izmanto cietes veidošanai.

Zaļie plastidi ir hloroplasti.

Hlorofila graudi piešķir augiem to zaļo krāsu.

To loma ir īpaši svarīga: tie veido vērtīgas organiskās vielas – ogļhidrātus (cukuru un cieti). Ogļhidrātu veidošanās notiek caur gaismu no oglekļa dioksīda gaisā un ūdenī.

Šo vissvarīgāko augu dzīves procesu sauc par fotosintēzi, t.i., kompleksu savienojumu veidošanos, kas gaismas ietekmē rodas no vienkāršākiem savienojumiem.

Augu audi

Augu audi ir šūnu kopums, kas veic vienu un to pašu fizioloģisko (vitālo) lomu un ir līdzīgas pēc struktūras un izcelsmes.

Izglītības audi sastāv no jaunākajām šūnām, kurām ir spēja vairoties, daloties. Pats nosaukums “izglītojošs” liecina, ka citi audi rodas, daloties šūnām. Izglītības audi ir atrodami, piemēram, stublāju un sakņu galos, kur atrodas augšanas konusi, kas sastāv no jaunām šūnām, kas veido šo orgānu konusveida galus.

Izmantojot mikroskopu, ar plānu saknes garengriezumu var izsekot augu šūnas kompleksā dalījuma atsevišķām fāzēm. Šīm šūnām ir plānas membrānas, bieza protoplazma un lieli kodoli. Pēc jaunu šūnu veidošanās sākas to augšana un modificēšanās.

Protoplazmā parādās neskaitāmi šūnu sulas pilieni (vakuoli), šūnas izstiepjas un dažas no tām veido galvenos audus, bet citas veido integumentārus, vadošus, mehāniskus un ekskrēcijas audus.

Pamataudi ir plaši izplatīti augu orgānos. Svarīgākie augu dzīves procesi — organisko vielu veidošanās un uzkrāšanās — galvenokārt notiek to šūnās.

Galveno audu dzīvās šūnas ir lielākas nekā izglītības audu šūnas. Tie satur plastidus, uzglabāšanas vielas gan cietā stāvoklī (ciete, aleirons), gan šūnu sulas šķīdumā (cukurs, inulīns). Turklāt šiem audiem ir raksturīga starpšūnu telpu klātbūtne. Tie uzkrāj gaisu, kura skābeklis ir nepieciešams dzīvo šūnu elpošanai. Galvenie audi sastāv no lapu mīkstuma, stublāju serdes, sēklu iekšējām daļām, sulīgiem augļiem, bumbuļiem un sakneņiem.

Starpšūnu telpu klātbūtnes dēļ visiem augu orgāniem ir zems īpatnējais svars. Tāpēc ūdens virspusē peld ne tikai tajā iegremdētās augu lapas un stublāji, bet arī augļi ar lielu svaru, piemēram, āboli, arbūzi, bumbieri.

Dažreiz augu galvenajos audos veidojas lielas starpšūnu telpas, kas pārvēršas par sekrēciju un gaisa kanālu tvertni. Pēdējie ir īpaši attīstīti purva augiem, kuru saknes un sakneņi aug gaisa skābekļa nabadzīgā vidē.

Uz augu orgānu virsmas ir atrodami integrālie audi. Tie ietver ādu (epidermu), korķa audus un mizu. Augu lapas ir pārklātas ar ādu.

Tas atrodas uz zaļo stublāju un sulīgu augļu virsmas. Āda aizsargā augu orgānus no izžūšanas un no mikroorganismu iekļūšanas orgānos. Nomizots ābols izžūst ātrāk nekā nemizots. Tas arī ātrāk pūst.

Mizu dažreiz viegli norauj no lapām, un tad to var skaidri redzēt mikroskopā. Garās lapās ādas šūnas ir iegarenas. Plašajās lapās šūnas ir vienmērīgāk attīstītas, un to membrānām bieži ir līkumota forma. Abos gadījumos šūnas ir cieši savienotas viena ar otru bez starpšūnu telpām. Šķērsgriezumā ādas šūnām ir taisnstūra forma.

Ļoti bieži ādas šūnas uz virsmas ir pārklātas ar biezu plēvi - kutikulu, un dažreiz ar vaska pārklājumu, kas liek lapām izskatīties blīvas, spīdīgas, it kā pārklātas ar laku. Šādas lapas ir labāk aizsargātas no ūdens iztvaikošanas lietus laikā, ūdens lāses no šādām lapām ir labāk aizsargātas no puves un citām likstām; Atcerēsimies, piemēram, kāpostu lapas, priežu skujas un sīpolu lapas.

Bieži vien uz ādas virsmas veidojas matiņi, kā rezultātā augi iegūst pelēcīgu nokrāsu, piemēram, sauso stepju augi: aunazāle, salvija, deviņvīru spēks vai lāča ausi.

Arī ābeļu, oleastra un olīvkoku lapas ir pārklātas ar matiņiem, īpaši apakšpusē. Dažreiz matiņi padara augus stingrākus un padara tos mazāk ēdamus, piemēram, gurķu dzimtas augos. Nātru matiņi aizsargā augus no dzīvniekiem.

Pārbaudot ādu ar mikroskopu, starp parastajām šūnām ir redzami daudzi stomatīti, kas kalpo lapas ventilācijai, t.i., gāzu apmaiņai. Stoma sastāv no spraugai līdzīgas atveres un divām nedaudz izliektām aizsargšūnām blakus tai.

Aizsargu šūnās, atšķirībā no citām ādas šūnām, bez protoplazmas, kodola un vakuolas ir arī zaļie plastidi – hloroplasti.

Tā kā aizsargšūnu apvalki ir nevienmērīgi sabiezināti, mainoties šūnu turgoram, tās spēj lielākā vai mazākā mērā saliekties un paplašināties, sašaurināt vai pilnībā aizvērt spraugu.

Visbiežāk aizsargšūnās membrānas, kas vērstas pret spraugai līdzīgu atveri, ir sabiezētas, savukārt membrānas, kas atrodas blakus blakus esošajām epidermas šūnām, paliek plānas. Tāpēc stomatālo šūnu turgora palielināšanās izraisa to lielāku izliekšanos un spraugas atvēršanos, un turgora samazināšanās izraisa aizsargšūnu iztaisnošanu un spraugas aizvēršanos.

Kad augā trūkst ūdens, stomatīts aizveras, un, kad ir lieks ūdens, stomas atveras. Stomatu atvēršanās ir saistīta ar cukura palielināšanos aizsargšūnās, kā rezultātā palielinās aizsargšūnu turgors, kurā nonāk vairāk ūdens.

Stomatu aizvēršanās ir saistīta ar cukura daudzuma samazināšanos aizsargšūnās, kā rezultātā samazinās šo šūnu šūnu turgors un aizveras stomatālā plaisa.

Dienā, pateicoties fotosintēzei, aizsargšūnās ir vairāk cukura un stomas parasti ir atvērtas, bet naktī cukura ir mazāk un stomas ir aizvērtas.

Korķa audums

Korķa audi parādās uz augu orgānu virsmas, nevis uz ādas. To var atrast uz daudzgadīgiem kātiem, saknēm un sakneņiem, kā arī uz bumbuļiem.

Piemēram, jaunus kartupeļu bumbuļus pārklāj ar mizu, un vēlāk, bumbuļiem nogatavojoties, miza pārsprāgst, nolobās un to aizstāj korķa audi.

Korķa audu rašanās sākas ar faktu, ka galveno audu šūnas, kas atrodas zem ādas, un dažos augos ādas šūnas sāk sadalīties starpsienās paralēli orgāna virsmai un pārvēršas par slāņa slāni. vidējās izglītības audi - korķa kambijs.

Korķa kambijs izliek šūnas, kas ātri mirst, jo to čaumalas ir piesūcinātas ar īpašu korķa vielu, un iekšpusē tiek nogulsnētas vairākas dzīvo šūnu rindas. Korķa audi ir redzami arī uz jauno krūmu zaru virsmas. Piemēram, tas ir skaidri redzams uz jāņogu, ērkšķogu un plūškoka zariem. Plūškoka tievā zara šķērsgriezumā mikroskopā redzamas korķa šūnas, kas vienmēr sakārtotas regulārās rindās, kas veidotas no korķa kambija.

Starp šīm šūnām nav starpšūnu atstarpes, un tāpēc tās ir laba aizsardzība dziļākiem dzīviem audiem.

Tomēr dzīviem audiem, kas atrodas orgāna iekšpusē, ir nepieciešams skābeklis no gaisa. Šī vajadzība tiek apmierināta, jo korķa audumā ir speciālas ventilācijas atveres lēcu veidā.

Lēcas ir skaidri redzamas, piemēram, uz plūškoka zaru virsmas garenisku plaisu veidā, kas piepildītas ar irdeniem audiem. Uz plānām daļām, kas izvilktas cauri lēcām, āda ir skaidri redzama, pārrauta pār lēcām un irdeni audi, kas sastāv no atmirušajām šūnām, kas piepilda lēcas. Caur šo mirušo šūnu starpšūnu telpām tiek izveidota gāzu apmaiņa starp ārējo gaisu un stumbra dzīvajiem audiem.

Vecos kokos virspusē ieplīst miza un veidojas garoza, kas ik pa laikam nokrīt no koka.

Miza ir atmirusi mizas daļa, ko caurstrāvo korķa audu slāņi.

Vadošie audi kalpo vielu pārvietošanai visā augā. Ūdens un tajā izšķīdinātie minerālsāļi pārvietojas no augsnes augšup pa saknēm un kātiem uz lapām. Šo šķidruma plūsmu sauc uz augšu.

No lapām gar kātu plūst šķidruma strāva ar izšķīdušām organiskām vielām. Šo šķidruma plūsmu sauc par plastmasas vielu plūsmu lejup.

Caur dažādiem vadošiem audiem plūst divas šķidruma pretstraumes. Plūsmai uz augšu ir koka trauki - tievākās koka caurules, pa kurām ūdens stabi paceļas uz augšu, un šķidruma plūsma uz leju virzās pa lūkas sieta caurulēm.

Gan trauki, gan sieta caurules tiek veidotas no iegarenām šūnām. Tos var pārbaudīt tikai caur mikroskopu garengriezumos.

Koka trauki ir miruši, cietas dobas caurules, kas stiepjas gar visu augu. Tie veidojas no vairākām dzīvām vertikālām šūnām, kas izstiepjas un zaudē saturu.

Šādu šūnu horizontālās starpsienas izšķīst, atstājot tikai šauru apmali un uz vertikālajām iekšējām sienām parādās dažādi sabiezējumi.

Sēklu uzbūve un dīgtspēja

Daudzi augi vairojas ar sēklām. Angiosēkļos sēklas attīstās augļos. Piemēram, zirņu auglī (pupiņās) nogatavojas vairākas sēklas. Augļi rodas no zieda olnīcas, bet sēklas - no olšūnām, kas atrodas olnīcā. Augļi un sēklas parasti attīstās pēc apputeksnēšanas un olšūnu apaugļošanas.

Sēklu skaits augļos ir atšķirīgs. Piemēram, ķiršiem un kviešiem ir viena sēkla, bet magoņu sēklām ir vairāk nekā tūkstotis.

Viens spārnu augs ražo simts tūkstošus sīku sēklu. Poa un smilgai ir mazas sēklas. Ozola, zirgkastaņa un valrieksta sēklas tiek uzskatītas par lielām.

Dažreiz augļus nepareizi sauc par sēklām. Piemēram, graudaugos vienas sēklas augļus — kariopsi — sauc par sēklām. Tāpat par sēklām nepareizi tiek saukti arī saulespuķu augļi – achenes. Bietēs vairākus kausētus augļus – infruktācijas – sauc par sēklām. Pēdējos vajadzētu saukt par glomeruliem.

Kad augi vairojas ar sēklām un augļiem, jauni augi iedzimtības dēļ iegūst mātes un tēva augu īpašības. Sēklas un no tām augošie augi nes ne tikai vecāku, bet arī senču īpašības, kā arī jaunas īpašības, kas iegūtas ārējās vides ietekmē.

Organiskās vielas, kas atrodas epdospermā (ciete, olbaltumvielas, eļļas), nevar tieši iekļūt šūnu membrānās. Ar īpašām vielām — enzīmiem — tās pārvērš citās ūdenī šķīstošās vielās un pēc tam no endospermas šūnām brīvi iekļūst scutellum un embrija šūnās.

Fermenti ir specializētas vielas, ļoti bieži sastopamas organismos (augos un dzīvniekos), kas veicina nešķīstošu vielu pārvēršanu šķīstošās vielās un gandrīz netiek iztērētas šīm pārveidošanām.

Scutellum izdala fermentu diastāzi, kas pārvērš cieti cukurā. Cukurs ir viela, kas šķīst ūdenī, tāpēc viegli iekļūst cauri membrānām no šūnas uz šūnu un nonāk embrijā, kas ar to barojas.

Divdīgļlapu augu dīgļlapas

Divdīgļlapju augu sēklām, atšķirībā no viendīgļlapju augu sēklām, sēklu embrijā ir divas dīgļlapas. Tāpat kā viendīgļlapu sēklām, arī tām bieži ir ne tikai embrijs, bet arī endosperms (griķi, rīcinaugs, magoņu, vīgriezes u.c.).

Šajos augos nelielu embriju, kas sastāv no saknes, stumbra un divām dīgļlapām, no visām pusēm ieskauj rezerves barojošie audi - endosperma, un ap pēdējo veidojas miza. Citos divdīgļlapu augos (zirnīšos, pupās, ķirbjos, ozolā u.c.) nogatavojušās sēklas nesatur endospermu, un rezerves barības vielas uzkrājas pašu embrija dīgļlapās.

Endospermas un embrija barības vielas sastāv no ogļhidrātiem, olbaltumvielām un taukiem, kā arī daudzām citām organiskām un minerālvielām. Sēklas satur arī ūdeni (no 7 līdz 15% no gaisa sausnas masas).

Dažādu augu sēklās barības vielu daudzums un sastāvs ļoti atšķiras. Graudaugi, piemēram, ir bagāti ar cieti (apmēram 60%), pākšaugi ar olbaltumvielām (24-40%), eļļas augu sēklas (lini, kaņepes, saulespuķes u.c.) augu eļļā (30-60%).

Sēklas ir ļoti izturīgas pret nelabvēlīgiem ārējiem apstākļiem. Sausas sēklas var izturēt ļoti zemu temperatūru, nezaudējot dīgtspēju. Piemēram, tās nebaidās no salnām, dažkārt sasniedzot 60. Ir gadījumi, kad sēklas izturējušas -180° un pat -235° temperatūru. Gaisā kaltētas sēklas var izturēt -62-75° temperatūru, bet kaltētas sēklas pat līdz -100 un -110°. Uzbriedušas sēklas īsu laiku var izturēt -10, -20° un -45-50° temperatūru.

Dzīvu sēklu dīgšana

Dzīvo sēklu dīgšana sākas ar pietūkumu, kas izraisa to apjoma palielināšanos. Ūdens daudzums, ko absorbē dažādu augu sēklas, ir ļoti atšķirīgs: eļļas augu sēklas absorbē 30-40% ūdens, graudaugi - 50-70%, pākšaugi - līdz 100% vai vairāk.

Sēklu apjoms ievērojami palielinās, tām uzbriest. Ielejiet zirņus pudelē, ielejiet tajā ūdeni un aizveriet pudeli ar aizbāzni. Dažas stundas vēlāk pudele pārsprāgst ar blīkšķi. Arī atmirušās sēklas uzbriest, taču šādu sēklu uzbriešana noved pie to puves, bet dzīvo sēklu uzbriešana izraisa to tālāku dīgtspēju.

Dīgstošiem augiem ūdens ir nepieciešams dzīvības procesiem, sarežģītām ķīmiskām reakcijām, kas saistītas ar enzīmu darbību, kā arī šūnu turgora radīšanai.

Otrs dīgšanas nosacījums ir piemērota temperatūra. Sēklu dīgšanai ir zemākā, labākā un augstākā temperatūra. Piemēram, graudaugi, griķi, āboliņš, lini, zirņi sāk dīgt 1-5° temperatūrā; Visspēcīgāk tie dīgst 20-30° temperatūrā un palēnina dīgšanu pie 32-37°. Kukurūzai un saulespuķēm zemākā temperatūra ir 5-10°, vislabākā 30-35° un augstākā 40-44°. Ķirbim, melonei, rīsiem, tabakai un kokvilnai zemākā temperatūra ir 10-15°, labākā 30-37° un augstākā 40-48°.

Trešais dīgtspējas nosacījums ir skābekļa un gaisa klātbūtne. Ar skābekļa trūkumu sēklas slikti dīgst, un skābekļa trūkuma gadījumā dīgtspēja apstājas.

Gaisa skābeklis ir nepieciešams elpošanai, kas īpaši enerģiski notiek sēklu dīgšanas laikā.

Koksnes (meža un augļaugu) augu, kā arī lakstaugu sēklu dīgšana notiek daudz enerģiskāk, ja sēklas tiek pakļautas stratifikācijai, tas ir, rudens un ziemas periodos tiek uzglabātas kastē ar slapjām smiltīm. zeme; sēklas ir starpkārtas ar smiltīm. Zemas temperatūras ietekme uz sēklām pēc tam izraisa spēcīgāku dīgtspēju.

Sēklu dīgtspēju labvēlīgi ietekmē arī sēklu gaisa karsēšana un termiskā žāvēšana. Šis notikums pārtrauc sēklu miera periodu, kam ir liela nozīme, ja laika intervāls starp ražas novākšanu un ziemas augu sēšanu ir pārāk īss, piemēram, ziemeļu reģionos.

Tikai no dotajiem apstākļiem piemērotas šķirnes sēklām var iegūt augstu un stabilu ražu. Šajā ziņā liela nozīme ir arī sēklu sēšanas īpašībām.

Sēklu dīgtspēja

Sēklu dīgtspēju nosaka, diedzējot tās speciālās iekārtās (termostatos) vai izklājot 100 sēklas uz samitrinātas smilts vai filtrpapīra šķīvī vai kastē, ko pārklāj ar stiklu un novieto siltā vietā. Uzdīgušu sēklu skaits 7-10 dienu laikā parāda dīgtspēju procentos, kam labām sēklām jābūt vismaz 96-100.

Lielākai precizitātei ņem četrus atsevišķus paraugus un dīgšanas beigās aprēķina vidējo aritmētisko, ko ņem kā dīgtspēju procentos. Dīgtspēju nosaka sēklu procentuālais daudzums, kas graudaugiem izdīgst pēc trim dienām, lielākajai daļai pākšaugu pēc četrām dienām, bietēm, burkāniem un lielākajai daļai pļavu stiebrzāļu pēc 5-6 dienām. Tiek pārbaudīta arī sēklu tīrība, ekonomiskā piemērotība, 1000 sēklu svars, spīdums, krāsa, smarža un citas īpašības.

Ārējo apstākļu (mitrums, temperatūra, gaisa skābekļa pieejamība) kombinācija ietekmē sēklu dīgšanu un to dīgšanas enerģiju, kā arī turpmāko augu attīstību. Attiecībā uz ārējām izmaiņām dīgstošajās sēklās un stādu izskatā dažādi augi ievērojami atšķiras viens no otra. Kad labības graudi dīgst, vispirms parādās primārās saknes.

Piemēram, kviešos pēc pirmās saknes parādās vēl divas, kas augumā ātri panāk pirmo. Vēlāk parādās sekojošas nejaušas saknes. Rudziem un miežiem ir vairāk primāro sakņu. Kukurūzā, prosā, sorgo un chumiz vispirms parādās viena sakne, un daudz vēlāk parādās nejaušās saknes.

Pēc saknes parādīšanās no embrija parādās asns, kas aug uz augšu. Plānas caurspīdīgas plēves – koleoptila – aizsardzībā izaug pirmā īstā lapa, kas iznāk no zemes un kļūst zaļa.

Divdīgļlapu augu sēklu dīgšana notiek dažādi: dažiem dīgtspējas laikā dīgļlapas paliek zemē (ozolā, zirņos, vīķos, pupās) un citiem divdīgļlapju augiem pamazām tiek iztērētas barības vielu krājums augiem, dīgļlapas parādās virs zemes virsmas un kļūst zaļas.

Dīgļlapas ir pirmās lapas. Pupās zaļās dīgļlapas saraujas un nokrīt. Ķirbim, saulespuķēm un kļavai dīgļlapas pēc barības vielu patērēšanas izaug divās zaļās plāksnēs un ilgstoši pilda zaļo lapu lomu, bet vēlāk arī izkalst un nobirst.

Attēlos parādīts shematisks un trīsdimensiju dzīvnieku un augu šūnu attēls ar organellu un ieslēgumu izvietojumu tajās.

10. attēls - Dzīvnieka šūnas struktūras shēmas.

Šūnas citoplazmā ir vairākas sīkas struktūras, kas veic dažādas funkcijas. Šīs ar membrānu saistītās šūnu struktūras sauc organellas Kodols, mitohondriji, lizosomas, hloroplasti ir šūnu organellas. Organellus var atdalīt no citozola ar viena vai divslāņa membrānu.

Membrānas galvenā funkcija ir dažādu vielu kustība caur to no šūnas uz šūnu. Tādā veidā notiek vielu apmaiņa starp šūnām un starpšūnu vielu. Arī augu šūnai virs membrānas ir stingra šūnu siena. Blakus esošo šūnu sienas ir atdalītas ar vidējo plāksni, un vielmaiņas veikšanai šūnu sienās ir caurumu sistēma - plazmodesmata.

11. attēlā parādītas augu šūnas diagrammas.

11. attēls – Augu šūnas uzbūves shēmas

TĀ, Galvenās dzīvnieku un augu šūnu organellas:

kodols un kodols; ribosomas; endoplazmatiskais tīkls (ER), Golgi aparāts, lizosomas, vakuoli, mitohondriji, plastidi, šūnu centrs (centrioles)

Citoplazma ir šūnu iekšējā pusšķidra vide, ko ierobežo plazmas membrāna, kurā tās atrodas kodols un citas organellas. Citoplazmas svarīgākā loma ir apvienot visas šūnu struktūras (komponentus) un nodrošināt to ķīmisko mijiedarbību. Dažādi iekļaušana(pagaidu veidojumi) - satur nešķīstošus vielmaiņas procesu atkritumus un rezerves barības vielas, šūnu aktivitātes produktus, vakuolus, plānas caurules un pavedienus, kas veido šūnas skeletu. Tas satur visu veidu organiskās un neorganiskās vielas. Citoplazmas galvenā viela satur ievērojamu daudzumu olbaltumvielu un ūdens. Tajā notiek galvenie vielmaiņas procesi, tas nodrošina kodola un visu organellu savstarpējo savienojumu un šūnas kā vienotas neatņemamas dzīvas sistēmas darbību. Citoplazma nepārtraukti kustās, plūst dzīvas šūnas iekšienē, pārvietojoties ar to dažādas vielas, ieslēgumus un organellus. Šo kustību sauc par ciklozi.

Kodols- obligāta eikariotu šūnas sastāvdaļa. Tas kontrolē un kontrolē šūnas darbību, uzglabā un pārraida ģenētisko informāciju.

Kodola struktūra visām šūnām ir vienāda. Kodolu izmērs parasti ir no 3 līdz 10 µm diametrā. Tas satur DNS, kas kopā ar olbaltumvielām - histoni veido kompleksus - hromosomas redzams gaismas mikroskopā šūnu dalīšanās laikā. Hromosomas (grieķu "chroma" - krāsa, "soma" - ķermenis) satur ģenētisku informāciju par šūnas struktūru un tās fizioloģisko aktivitāti.

12. attēls - Šūnas kodola struktūra

Kodola saturu no citoplazmas atdala kodola apvalks, kas sastāv no divām membrānām, kas atrodas tuvu viena otrai, starp kurām ir šaura sprauga, kas piepildīta ar pusšķidru vielu. Ik pa laikam abas membrānas saplūst viena ar otru, veidojot kodola poras, caur kurām notiek dažādu vielu apmaiņa starp kodolu un citoplazmu: dažādu proteīnu sintēzē iesaistītās mRNS un tRNS molekulas iziet no kodola, bet citoplazmā sintezētās olbaltumvielas. ievadiet. Kodola iekšējo saturu veido kodola sula - karioplazma (grieķu "karion" - rieksts, rieksta kodols), tajā ir viens vai vairāki nukleoli un ievērojams daudzums olbaltumvielu, RNS un DNS (99% no kopējās DNS. šūna), no kuras veidojas hromosomas.

Nucleolus- šī ir ribosomu montāžas vieta no ribosomu proteīniem un ribosomu DNS, kas sintezēta citoplazmā (var būt viena vai vairākas no tām). Tas atrodas kodola iekšpusē un tam nav sava membrānas apvalka. Galvenā funkcija ir ribosomu sintēze. Šajos procesos iesaistītie proteīni ir lokalizēti kodolā.

Ribosomas- organoīdi, kas nav membrānas. Šī ir vissvarīgākā dzīvas šūnas organelle, sfēriska vai nedaudz elipsoidāla forma, ar diametru 15-20 nm, kas sastāv no lielām un mazām apakšvienībām.

13. attēls. Ribosomas struktūra un diagramma

Ribosomas ir atrodamas visu organismu šūnās. Tie satur olbaltumvielas un RNS. Katra apakšvienība sastāv no vairākiem desmitiem olbaltumvielu. Proteīnus ribosomā satur kopā sastatnes, kas izgatavotas no ribosomu RNS.

Ribosomas kalpo proteīna biosintēzei no aminoskābēm saskaņā ar doto veidni, pamatojoties uz ģenētisko informāciju, ko nodrošina messenger RNS vai mRNS. Ir arī pārneses RNS - tRNS, kas piegādā nepieciešamās aminoskābes, lai izveidotu peptīdu ķēdi. Transfer RNS iekļūst ribosomā, komplementāri saistoties ar mRNS kodonu, tad notiek reakcija, kurā aminoskābju atlikumi saistās viens ar otru, un tRNS tiek noņemta. "Vārdnīcu" tulkošanai no nukleotīdu valodas uz aminoskābju valodu sauc par ģenētisko kodu.

14. attēls - proteīnu biosintēzes shēma

Dažreiz šo procesu veic nevis viena ribosoma, bet visa ribosomu grupa (šādu grupu sauc par polisomu).

15. attēls - polisoma

Ribosomas no kodola iekļūst (caur porām kodola apvalkā) uz membrānām endoplazmatiskais tīkls (ER) - dažādu formu un izmēru savstarpēji savienotu kanāliņu un dobumu sistēma, kas saskaras ar visām šūnas organellām.

Ir divu veidu EPS - raupja un gluda: uz raupja EPS (vai granulēta) ir daudz ribosomu, kas veic olbaltumvielu sintēzi. Ribosomas piešķir membrānām raupju izskatu. Gludais izskatās kā plānu cauruļu un tvertņu sistēma.

ribosomas

16. attēls – Endoplazmatiskais tīkls a) raupjš;

b) augšpusē raupja, apakšā gluda

Sintēzes produkti (olbaltumvielas, tauki un ogļhidrāti), kas veidojas ER kanālos un dobumos, tiek transportēti uz Golgi aparāts.

Golgi komplekss- šī ir šūnu organelle, kuras pamatā ir gluda membrāna, kas veido saplacinātu tvertņu paketes,

sakrauti, un lieli un mazi burbuļi, kas atrodas dobumu galos.

17. attēls – Golgi aparāts

Visas vielas, kas nonāk Golgi aparātā, uzkrājas un pēc tam lielu un mazu pūslīšu veidā nonāk citoplazmā, šūnas organellās, kur tās patērē vai izdalās no šūnas.

18. attēls – Golgi aparāta mikrogrāfs.

Līdz ar olbaltumvielu, tauku un ogļhidrātu veidošanos utt., EPS šūna ražo specifiskas proteīna rakstura vielas - fermentus, kas, uzkrājoties Golgi aparātā, izdalās formā. lizosomas - mazi apaļi ķermeņi. Lizosomas (grieķu "lyseo" - izšķīst, "soma" - ķermenis) ir mazākie membrānu veidojumi, kas ir vezikulas ar diametru 0,5 mikroni, kas satur fermentus, kas sadala olbaltumvielas, ogļhidrātus, taukus un nukleīnskābes. Lizosomas ir iesaistītas šūnu veco “daļu” sadalīšanā,

veselas šūnas un atsevišķi orgāni. Piemēram, astes izzušana vardes kurkulim notiek lizosomu enzīmu ietekmē.

No Golgi aparāta atbrīvotie ūdens burbuļi virzās uz vakuoli.

Vakuoli- membrānas organoīdi, kas ir ūdens un tajā izšķīdušo savienojumu rezervuāri. Augu šūnās vakuoli veido līdz 90% no tilpuma, un dzīvnieku šūnās ir pagaidu vakuoli, kas aizņem ne vairāk kā 5% no to tilpuma.

Vakuoli

19. attēls – Vakuoli šūnā

Augu šūnu vakuoli uztur turgora spiedienu un piegādā fotosintēzē izmantoto ūdeni.

ER, Golgi aparāts, lizosomas un vakuoli veido sistēmu, kuras atsevišķie elementi var pārveidoties viens otrā restrukturizācijas un membrānu funkciju izmaiņu laikā.

20. attēls. Vielu veidošanās un izdalīšanās sistēma caur ER un Golgi aparātu.

Lielākajā daļā augu un dzīvnieku šūnu citoplazmā ir “enerģijas stacijas” - mitohondriji.

Mitohondriji ir stieņa, vītnes vai sfēriskas formas ar diametru aptuveni 1 μm un garumu aptuveni 7 μm. Mitohondriji (grieķu "mitos" - vītne, "chondrion" - graudi, granulas) ir skaidri redzami gaismas mikroskopā, tiem ir ārējā gluda membrāna un iekšējā membrāna ar daudzām krokām - cristae, kurās fermenti piedalās barības vielu enerģijas pārvēršanā. tiek veidoti, nonākot šūnā ATP molekulu enerģijā. Cristae skaits (latīņu "crista" - grēda, izaugums) dažādās šūnu mitohondrijās ir atšķirīgs. To var būt no vairākiem desmitiem līdz vairākiem simtiem un pat tūkstošiem: jo vairāk enerģijas tērē konkrētā šūna, jo vairāk tajā ir mitohondriju. Mitohondriju iekšējā telpa ir piepildīta ar viendabīgu vielu, ko sauc par matricu. Matricas viela ir blīvāka par mitohondriju apkārtējo.

Matrica satur DNS un RNS virknes, kā arī ribosomas, kas nodrošina mitohondrijiem pašatjaunošanos dalīšanās ceļā. Mitohondriji ir cieši saistīti ar endoplazmatiskā tīkla membrānām, kuru kanāli bieži atveras tieši mitohondrijās.

Mitohondriju skaits mainās organisma individuālās attīstības (ontoģenēzes) gaitā: jaunās augošās un dalās šūnās to ir ievērojami vairāk nekā novecojošās šūnās.

21. attēls - mitohondriji

Augu šūnu citoplazma satur plastidi , dzīvnieku šūnās to nav. Ir trīs galvenie plastidu veidi: leikoplasti, hromoplasti un hloroplasti. Viņiem ir dažādas krāsas. Bezkrāsaini leikoplasti ir atrodami nekrāsotu augu daļu šūnu citoplazmā: stublāji, saknes, bumbuļi. Piemēram, daudz to ir kartupeļu bumbuļos, kuros uzkrājas cietes graudi. Hromoplasti atrodas ziedu, augļu, stublāju un lapu citoplazmā. Hromoplasti nodrošina augiem dzeltenu, sarkanu un oranžu krāsu. Zaļie hloroplasti ir atrodami lapu, stublāju un citu augu daļu šūnās, kā arī dažādās aļģēs. Hloroplasti ir 4-6 mikroni lieli, un tiem bieži ir ovāla forma. Augstākos augos vienā šūnā ir vairāki desmiti hloroplastu.

22. attēls - plastids

Zaļie hloroplasti spēj pārveidoties par hromoplastiem - tāpēc lapas rudenī kļūst dzeltenas, bet zaļie tomāti kļūst sarkani, kad nogatavojas. Leikoplasti var pārveidoties par hloroplastiem (kartupeļu bumbuļu apzaļumošana gaismā). Tādējādi hloroplasti, hromoplasti un leikoplasti spēj savstarpēji pāriet.

Hloroplastu galvenā funkcija ir fotosintēze, t.i. Hloroplastos gaismā organiskās vielas tiek sintezētas no neorganiskām, pateicoties saules enerģijas pārvēršanai ATP molekulu enerģijā. Augstāko augu hloroplasti ir 5-10 mikroni lieli un pēc formas atgādina abpusēji izliektu lēcu. Katru hloroplastu ieskauj dubulta membrāna, kas ir selektīvi caurlaidīga. Ārpuse ir gluda membrāna, un iekšpusē ir salocīta struktūra. Hloroplasta galvenā struktūrvienība ir tilakoīds, plakans dubultmembrānas maisiņš, kam ir vadošā loma fotosintēzes procesā. Tilakoīdu membrāna satur proteīnus, kas ir līdzīgi mitohondriju proteīniem, kas piedalās elektronu transportēšanas ķēdē. Tilakoīdi ir sakārtoti kaudzēs, kas atgādina monētu kaudzes (10 līdz 150), ko sauc par granām. Granai ir sarežģīta struktūra: hlorofils atrodas centrā, ko ieskauj proteīna slānis; tad ir lipoīdu slānis, atkal proteīns un hlorofils.

Katrā hloroplastā ir aptuveni 50 graudi, kas sakārtoti šaha galdiņa veidā. Membrānas, kas veido tilakoīdus, satur fermentus, kas uztver saules gaismu un sintezē ATP. Hloroplasta iekšējā vide satur fermentus, kas sintezē organiskās vielas, izmantojot ATP enerģiju. . Katrs hloroplasts satur DNS un ribosomas un spēj autonomi dalīties, piemēram, mitohondrijās. Hloroplastu zaļā krāsa ir saistīta ar pigmenta hlorofila saturu, kam ir sarežģīta ķīmiskā struktūra. Dzīvs un funkcionējošs hloroplasts satur līdz 75% ūdens.

23. attēls - hloroplasts

Mitohondriju un hloroplastu izmērs, forma, divpavedienu DNS un to ribosomu klātbūtne padara tos līdzīgus baktēriju šūnām. Pamatojoties uz šo līdzību, pastāv teorija par eikariotu šūnas simbiotisko izcelsmi, saskaņā ar kuru tiek uzskatīts, ka mūsdienu mitohondriju un hloroplastu senči kādreiz bija neatkarīgi prokariotu organismi.

Šūnu centrs spēlē izcilu lomu citoskeleta organizācijā: no tā visos virzienos novirzās daudzas citoplazmas mikroglobulas. Šūnas centra centrā ir divi centrioli. Katrs centriols ir cilindrs (0,3 µm garš un 0,1 µm diametrā), kura apkārtmērā ir deviņi mikrotubulu trīskārši. Centrioles veido pārus, kuru locekļi atrodas taisnā leņķī viens pret otru. Pirms šūnu dalīšanās pāra locekļi novirzās uz pretējiem poliem, un pie katra no tiem parādās meitas centriole. No centrioliem, kas atrodas dažādos šūnas polos, paralēli mikrotubuli stiepjas viens pret otru, veidojot mitotisku vārpstu, kas veicina vienmērīgu ģenētiskā materiāla sadalījumu starp meitas šūnām. Daži vārpstas pavedieni ir pievienoti hromosomām. Tomēr centrioli nav atrodami visās šūnās, kurām ir šūnu centrs. Arī augstākajos augos to nav.

24. attēls - a) centriole ar 9 mikrotubulu tripletiem;

b) centriolu pāris: 1 - mātes; 2 - meita

Papildus dažādām organellām šūnā ir dažādas iekļaušana - nepastāvīgi veidojumi, kas parādās un pazūd. Ieslēgumi ir vielmaiņas produkti un lokalizēti galvenokārt šūnas citoplazmā granulu, graudu, pilienu un kristālu veidā. Lipoīdi tiek nogulsnēti mazu pilienu veidā, polisaharīdi - granulu veidā (cietes graudi, glikogēna granulas); proteīna savienojumi nogulsnējas retāk (arī granulu veidā, ir bumbiņas, stieņi, šķīvji), tie ir atrodami olās, aknās, vienšūņu citoplazmā un daudzu citu dzīvnieku. Šūnu ieslēgumos ietilpst daži pigmenti (lipofucīns, kas veidojas galvenokārt ķermeņa novecošanas laikā; lipohromi, kas atrodami olnīcās un virsnieru dziedzeros; retinīns, kas ir daļa no vizuālās purpursarkanās krāsas; asins hemoglobīns; ādas melanīns un citi pigmenti). Ir arī sekrēcijas ieslēgumi, kas visbiežāk atrodas dziedzeru šūnās: tie var būt olbaltumvielas, cukuri, lipoproteīni utt.

6 Šūnu uzturs. Fagocitoze un pinocitoze.

Jebkura dzīva šūna ēd, t.i. uztver barības vielas no ārējās vides (atsevišķu molekulu vai lielu molekulu grupu veidā - pārtikas daļiņas, dažreiz pat mazākas veselas šūnas), un tā vai citādi izmanto šīs vielas.

Ir tikai divas principiāli atšķirīgas uzturvielu izmantošanas iespējas.

1. Uzturvielu molekulas var izmantot, lai veidotu citas molekulas, kas veic noteiktas funkcijas šūnas dzīvē, piemēram, molekulas, kas veido šūnas membrānu. Tādā veidā šūna izmanto barības vielas sauc asimilācija.

2. Vēl viena iespēja ir iegūt enerģiju, ko pēc tam atbrīvo un izmanto šūna, piemēram, kustībai vai jaunu pārtikas daļiņu uztveršanai. Šo vielu izmantošanas veidu sauc disimilācija.

Lai transportētu ūdeni un dažādus jonus šūnu membrānā, ir poras, caur kurām tie pasīvi ieiet šūnā. Turklāt ir aktīva pārsūtīšana vielas nonāk šūnā, izmantojot īpašus proteīnus, kas veido plazmas membrānu. To veic arī, pamatojoties uz fagocitozes un pinocitozes procesiem

Fagocitoze("phagos" - "ēdājs", "cytos" - "šūna") - baro šūnu ar salīdzinoši lielām pārtikas daļiņām (ieskaitot citas šūnas). Fagocitozes vispārējais attēls ir parādīts attēlā. 9.

9. attēls - fagocitoze. Pinocitoze. Receptoru endocitoze

Pārtikas daļiņa, kas peld garām šūnai, pieskaras membrānai un pielīp tai. Zem tā esošā membrāna izliecas, aptverot daļiņu no visām pusēm. Tā rezultātā veidojas membrānas burbulis ar daļiņu iekšpusē - gremošanas vakuola. Tas atdalās no membrānas un peld dziļi citoplazmā. Tur tas saplūst ar citu burbuli ( primārā lizosoma, atdalīts no Golgi kompleksa. Burbulis - šīs apvienošanās rezultāts - tiek saukts sekundārā lizosoma. Pēc tam pārtikas daļiņas sāk šķīst. Pēc 20 minūtēm sekundārās lizosomas iekšpusē ir redzami tikai daži nelieli bezveidīgi gabaliņi, kas nez kāpēc “nevēlējās” izšķīst. Pēc tam sekundārā lizosoma uzpeld līdz šūnas membrānai un saplūst ar to, izmetot šos “gabalus” no šūnas (20. attēls).

Vēl viena iespēja, kas ir daudz pieņemamāka daudzšūnu dzīvniekiem, ir tāda, ka sekundārā lizosoma izmet nesagremotus atlikumus īpašā uzglabāšanas vakuole par "mūžīgo glabāšanu".

Visas šīs pārsteidzošās pārvērtības notiek īpašu molekulu aktivitātes dēļ. Īpašas šūnu membrānas molekulas ( receptoriem), nodrošina pārtikas daļiņas saķeri ar membrānu un gremošanas vakuola veidošanos. Receptori ir molekulas šūnu membrānā, kas spēj atpazīt citas molekulas ( ligandi) un stingri pieturieties pie tiem. Daļiņa, kas pieskaras membrānai, pielīp, ja uz tās virsmas ir ligandi uz dažiem receptoriem, kas atrodas uz šūnas virsmas (parasti uz membrānas ir aptuveni 100 dažādu veidu receptori, un katrs no tiem “atpazīst” noteiktu ligandu).

Gadījumā, ja šūna ar fagocitozes palīdzību ir satvērusi citu mazu šūnu, primārā lizosoma ienes īpašas molekulas no Golgi kompleksa ( gremošanas enzīmi), spēj “sagriezt” lielas molekulas (polimērus) gabalos. Šī iemesla dēļ notvertās šūnas organellas “sadalās” atsevišķās mazās molekulās. Sekundārās lizosomas membrāna satur arī nesējproteīni, kas spēj pārnest šīs mazās molekulas caur membrānu šūnas citoplazmā.

Pinocitoze (grieķu "pino" - dzēriens) ir šķidruma pilienu uztveršanas un absorbcijas process ar tajā izšķīdinātām vielām. Pinocitoze atgādina fagocitozi, bet fagocitoze ir plaši izplatīta dzīvniekiem, un pinocitozi veic gan augu, gan dzīvnieku organismi.

Augu, baktēriju un zilaļģu šūnu siena novērš fagocitozi, tāpēc fagocitozes tajās praktiski nav.

Neatkarīgi no tā, cik līdzīgas ir dzīvnieku un augu šūnas, starp tām ir būtiskas atšķirības. Galvenā atšķirība ir tā, ka augu šūnā nav šūnu centra ar centrioliem, kas atrodas dzīvnieku šūnā, un vakuolu ar ūdeni, kas šūnā aizņem diezgan lielu vietu un nodrošina to ar augu turgoru.

Būtiska atšķirība starp šīm šūnām ir hloroplastu klātbūtne augu šūnā, kas nodrošina augu fotosintēzi un citas funkcijas.

Attēlā jūs varat viegli noteikt atšķirības starp dzīvnieku un augu šūnām.

25. attēls. Atšķirības starp dzīvnieku un augu šūnām

2. tabulā parādītas augu un dzīvnieku šūnu atšķirīgās iezīmes.

3. tabula. Augu un dzīvnieku šūnu atšķirīgās iezīmes

TĒMA: AUDU LĪMENIS

Audu līmeni attēlo audi, kas apvieno noteiktas struktūras, izmēra, atrašanās vietas un līdzīgu funkciju šūnas. Audi radās vēsturiskās attīstības laikā kopā ar daudzšūnu veidošanos. Daudzšūnu organismos tie veidojas ontoģenēzes laikā šūnu diferenciācijas rezultātā. Dzīvniekiem ir vairāki audu veidi (epitēlija, saistaudu, muskuļu, nervu, kā arī asins un limfas). Augos ir meristemātiski, aizsargājoši, pamata un vadoši audi. Šajā līmenī notiek šūnu specializācija.

Funkcijas, ko veic dzīvnieka organisms, ir ļoti dažādas, un tāpēc šūnas tajā ir uzbūvētas atšķirīgi. Pamatojoties uz ārējām jeb morfoloģiskām pazīmēm, var atšķirt viendabīgas šūnu grupas, no kurām it kā ir austs organisms; No šejienes cēlies nosaukums audi, t.i., dažādas šūnu grupas. Katra viendabīgu šūnu grupa veic noteiktu funkciju, un tai ir īpašas īpašības, kas raksturīgas tikai tai.

Neviens no audiem nav neatkarīga, izolēta viendabīgu šūnu grupa. Tikai ar visu šūnu kā vesela organisma daļu vistuvāko darbu ir iespējama to dzīvība.

Pamatojoties uz šūnu strukturālajām iezīmēm un funkcijām, izšķir šādus audus: epitēlija, saistaudu, muskuļu un nervu audus.

1. Epitēlija audi.

Epitēlija audi , jeb epitēlijs, raksturojas ar to, ka šūnas atrodas veselās rindās viena blakus otrai. Epitēlijs ir ļoti izplatīts sarežģītā organismā. Tas aptver dzīvnieka ķermeņa virsmu, dobumus un orgānus, kas organismā veic dažādas fizioloģiskas lomas. Epitēlijs aizsargā iekšējos audus, un šajos audos var iekļūt, tikai pārraujot epitēliju.

Epitēlija funkcionālā nozīme ir dažāda, un dažādās ķermeņa vietās tas ir veidots atšķirīgi. Ja epitēlija šūnas ir sakārtotas vienā rindā, to sauc par viena slāņa; kur šūnu rindas ir slāņotas viena virs otras, tā ir daudzslāņaina.

Ir viena slāņa cilindrisks epitēlijs, kas, savukārt, ir sadalīts skropstu, robežu un dziedzeru, kā arī daudzslāņu epitēlijā.

Skropstains epitēlijs aptver elpceļus un olšūnas, un to raksturo plānu, kustīgu pavedienu klātbūtne šūnu brīvajā galā, ko sauc par cilijām. Tie pastāvīgi pārvietojas vienā virzienā, kā rezultātā no elpceļiem izdalās krēpas un dažādas svešas daļiņas, un olšūnās olšūna pārvietojas dzemdē.

Apmales jeb zarnu epitēlijs pārklāj zarnu iekšējo virsmu. Šī epitēlija šūnu brīvajā galā atrodas speciāls aparāts - apmale jeb kutikula, ar kuras palīdzību ūdenī izšķīdušās barības vielas uzsūcas zarnu sieniņās.

Dziedzeru epitēlijs atrodas galvenokārt dziedzeros. Dziedzeru epitēlija šūnas izdala īpašu šķidrumu, ko sauc par sekrēciju. Dziedzeru šūnu forma un struktūra ir ļoti daudzveidīga, tāpat kā to izdalītais noslēpums.

Daudzslāņu epitēlijs atkarībā no šūnu formas iedalās: 1) daudzslāņu cilindriskā, kas reti sastopams galvenokārt dziedzeru izvadvados; 2) daudzslāņu pārejas, ko raksturo augsta stiepjamība un oderes dobumi, kas ievērojami maina to tilpumu (piemēram, urīnpūšļa dobums); 3) daudzslāņu plakana, kas sastāv no plakanām šūnām, kuras kļūst keratinizētas. Tas aptver dzīvnieka ķermeņa ārpusi, izklāj vairāku orgānu iekšpusi (mutes dobumu, rīkli, barības vadu utt.), kas ir aizsargājošs epitēlijs.

2. Saistaudi

26. attēls - Blīvu saistaudu struktūra: 1 - kolagēna šķiedras; 2 - kodols; 3 - šūnas: 4 - elastīna šķiedras

Saistaudi ir izplatīti visā ķermenī. Tie savieno dažādas ķermeņa daļas savā starpā. Saistaudus iedala divās galvenajās grupās: barojošie (trofiskie) un atbalsta (mehāniskie) audi.

Asinis un limfa pēc savas izcelsmes pieder pie saistaudu trofiskās grupas. Asinis sastāv no plazmas un veidotiem elementiem.

Plazma ir šķidrā asins daļa, kas sastāv no ūdens, neorganiskām un organiskām vielām. Daži no tiem ir šūnu uztura materiāls, citi ir vielmaiņas produkti, kas jāizvada no organisma.

Asinīs ārpus ķermeņa plazma koagulējas, un proteīna viela fibrīns izkrīt, veidojot asins recekli. Asins spēja veidot asins recekli aizsargā pret asiņošanu, ja tiek pārkāpta asinsvada integritāte.

Šķidrumu, kas paliek pēc fibrīna noņemšanas, sauc par asins serumu.

Mehānisko saistaudu grupā ietilpst skrimšļi un kaulu audi.

Skrimšļaudi tiek konstatēti vietās, kur nepieciešama lielāka elastība (elpošanas aparāta kodols) vai kur nepieciešams mīkstināt triecienus un triecienus (locītavu kaulu galos).

3. Kaulu audi

27. attēls - Kaulu audu struktūra: 1 - kaula šūna (osteocīts); 2 - kodols; 3 - starpšūnu viela

Kaulu audi ir spēcīgākie audi organismā. Papildus organiskajiem savienojumiem tas satur daudz minerālvielu, proti, fosfora-kalcija sāļus. Tas piešķir kaulu audiem lielāku izturību, bet organisko vielu klātbūtne - elastību.

Kaulu iekļūst kanāli, pa kuriem iziet asins un limfātiskie asinsvadi, kā arī nervu šķiedras. Kaulu sienas sastāv no cietas kompaktas vielas, un kaula iekšpuse ir veidota no porainas vielas, kuras tukšās vietas ir piepildītas ar kaulu smadzenēm.

Turklāt ir šķiedru saistaudi, kas papildus atbalstam veic arī trofisko funkciju, jo barības vielas cirkulē tā starpšūnu spraugās. Šķiedrainie saistaudi ir vaļīgi, blīvi un elastīgi. Irdeni saistaudi atrodas zem ādas starp muskuļiem un kalpo atsevišķu orgānu skeleta savienošanai un veidošanai. Blīvi saistaudi atrodas cīpslās, saitēs un citos orgānos un atšķiras no irdenajiem saistaudiem ar blīvumu un izturību. Elastīgajiem saistaudiem raksturīgs liels elastīgo šķiedru skaits, izturība un pietiekama elastība; tas atrodams dažādās saitēs un lielajos asinsvados.

4. Skrimšļa audi

28. attēls - skrimšļa audu struktūra: 1 - starpšūnu viela; 2 - šūna; 3 – kodols

5. Muskuļu audi

Muskuļu audos ir savdabīgas šūnas, kuru garums ir ļoti iegarens, tāpēc tos sauc par muskuļu šķiedrām. Izšķir gludos un šķērssvītrotos muskuļu audus

29. attēls - Muskuļu audu struktūra: 1 - muskuļu šūna (muskuļu šķiedra); 2 - serdeņi; 3 - starpšūnu viela; 4 - starpšūnu vielas šķiedra

Gludie muskuļu audi saraujas neatkarīgi no dzīvnieka gribas. Tas tiek izplatīts ķermeņa iekšējos orgānos: gremošanas, elpošanas un uroģenitālās sistēmas; traukos, liesā utt.

Svītrotie muskuļu audi ir sadalīti skeleta un sirds. Skeleta muskuļu audi ir atrodami tajās skeleta daļās, kas ir iesaistītas kustībā; tas saraujas brīvprātīgi, tāpēc to sauc par brīvprātīgas kustības muskuļu audiem. Sirds muskuļa audi atrodas sirdī un darbojas neatkarīgi no dzīvnieka gribas. Tās iezīme ir regulāri mainīgas kontrakcijas, t.i., ritms.

6. Nervu audi

Nervu audi organismā ir paredzēti, lai uztvertu un pārraidītu kairinājumus gan ķermenī, gan tad, kad tie sazinās ar ārējo vidi. Caur nervu audiem dzīvnieki uztver ļoti dažādas sajūtas: gaismu, krāsu, smaržu, garšu, skaņu utt.

TĒMA: Dzīvo būtņu organisma attīstības līmenis

Ontoģenēze (no grieķu ontos — būtne, geneses — attīstība) ir atsevišķa organisma (dzīvnieka vai auga) attīstības cikls, kas sākas ar dzimumšūnu veidošanos, kas to izraisīja, un beidzas ar tā nāvi.

Ontoģenēze – organisma individuālā attīstība

Filoģenēze - sugas (dzīvnieku vai augu) rašanās un attīstības vēsture.

19. gadsimtā vācu zinātnieki Frics Millers un Ernests Hekels formulēja bioģenētiskais likums:

Katra indivīda ontoģenēze (individuālā attīstība) ir īsa un ātra tās sugas filoģenēzes (vēsturiskās attīstības) atkārtošanās, kurai šis indivīds pieder.

Ontoģenēzi atkarībā no organismu attīstības rakstura iedala tiešā un netiešā

Tieša organismu attīstība dabā notiek kāpuru un intrauterīnās attīstības veidā, savukārt netiešs attīstība tiek novērota kāpuru attīstības veidā.

1. Organismu augšanas un attīstības mehānisms.

Tātad pēc olšūnas apaugļošanas sākas jauna dzīvā organisma augšana un attīstība, kas atkārto vecāku – tēva un mātes – attīstības ceļu. Tas ir ļoti sarežģīts process, kas sastāv no vecākiem iegūtās iedzimtības un augošo organismu apkārtējās vides apstākļu mijiedarbības.

Organisma augšana ir pakāpeniska tā masas palielināšanās šūnu skaita palielināšanās rezultātā.

Izaugsmi var izmērīt, balstoties uz mērījumu rezultātiem, veidojot ķermeņa izmēra, svara, sausās masas, šūnu skaita, slāpekļa satura un citus rādītājus līknes.

Šajā gadījumā dažkārt dažas šūnas morfoloģiski, bioķīmiski un funkcionāli atšķiras no citām šūnām. Dažu šūnu reprodukcija un diferenciācija vienmēr ir saskaņota ar citu šūnu augšanu un diferenciāciju. Abi šie procesi notiek visā organisma dzīves ciklā. Tā kā diferencējošās šūnas maina savu formu un šūnu grupas tiek iesaistītas formas izmaiņās, to pavada morfoģenēze, kas nosaka šūnu un audu strukturālo organizāciju, kā arī organismu vispārējo morfoloģiju.

Tādējādi augstums ir kvantitatīvu izmaiņu rezultāts šūnu skaita pieauguma (ķermeņa svara) veidā un kvalitatīvām izmaiņām šūnu diferenciācijas un morfoģenēzes formā.

Attīstība ir kvalitatīvas izmaiņas organismos, kas nodrošina progresējošas izmaiņas indivīdos ontoģenēzes laikā.

Mūsdienu koncepciju ietvaros organisma attīstība tiek saprasta kā process, kurā agrāk izveidojušās struktūras stimulē turpmāko struktūru attīstību. Ņemot vērā arī vides faktoru ietekmi: Attīstību nosaka iekšējo un ārējo faktoru vienotība.

2. Ontoģenēzes periodi

Izaugsme var būt nenoteikta – noturīga visu mūžu (augos) un noteikta, ierobežota uz noteiktu laiku (daudziem dzīvniekiem augšana apstājas drīz pēc pubertātes sasniegšanas).

Dzīvnieka organisma augšana un attīstība dažādos periodos notiek atšķirīgi. No apaugļošanas brīža šūnas ļoti ātri sadalās un tiek novērota pastiprināta augšana. Turklāt dažādu audu un orgānu veidošanās dēļ augšana pakāpeniski palēninās un līdz noteiktam vecumam pieaugušā organisms pilnībā apstājas.

Ontoģenēzi iedala proembrionālajā, embrionālajā un postembrionālajā periodā.

proembrionāls, Organismu individuālās attīstības periods ir saistīts ar dzimumšūnu veidošanos organismā.

Embrionālais periods sākas ar vīriešu un sieviešu dzimumšūnu kodolu saplūšanu, kad notiek olšūnu apaugļošanās process. Organismam, kam raksturīga intrauterīna attīstība, embrionālais periods beidzas ar pēcnācēju piedzimšanu,

Cilvēku un dažreiz augstāku dzīvnieku gadījumā attīstības periodu pirms dzimšanas bieži sauc par pirmsdzemdību, bet pēc dzimšanas - par pēcdzemdību. Pirmsdzemdību (embrionālā) periodā izšķir sākotnējo (pirmā attīstības nedēļa), embrionālo un augļa periodu. Attīstošo embriju pirms orgānu rudimentu veidošanās sauc par embriju, pēc orgānu rudimentu veidošanās – par augli.

Atšķirības organisma attīstībā noteiktos dzīves periodos pavada dažādas prasības tā vides apstākļiem. Tādējādi dzemdes vai pirmsdzemdību periodā embrijs nav spējīgs uz neatkarīgu uzturu un gāzu apmaiņu. Tas tiek nodrošināts ar visu nepieciešamo caur mātes ķermeni. Līdz dzimšanas brīdim organisms jau ir sagatavots citiem attīstības apstākļiem: gaisa iekļūšanai plaušās, lai uzturētu gāzu apmaiņu un organisma barošanai caur gremošanas traktu, vispirms ar jaunpienu un pēc tam ar mātes pienu, kas. nav ieteicams aizstāt ar citu pārtiku sākotnējā periodā pēc piedzimšanas.

Pēc organisma piedzimšanas sākas tā pēcdzemdību attīstība (cilvēkam pēcdzemdību), kas dažādos organismos ilgst no vairākām dienām līdz pat simtiem gadu atkarībā no to sugas. Līdz ar to dzīves ilgums ir organismiem raksturīga suga, kas nav atkarīga no to organizācijas līmeņa

Pēcembrionālajā ontoģenēzē tiek izšķirts juvenīlais un pubertātes periods, kā arī vecuma periods, kas beidzas ar nāvi.

Nepilngadīgais periods. Šo periodu – (jauns) nosaka laiks no organisma piedzimšanas līdz pubertātei.

Puberitāte. Šo periodu sauc arī par briedumu, un tas ir saistīts ar organismu dzimumbriedumu. Organismu attīstība šajā periodā sasniedz maksimumu.

Vecums kā ontoģenēzes stadija . Vecums ir priekšpēdējais organismu ontoģenēzes posms, un tā ilgumu nosaka kopējais dzīves ilgums. Vecums visprecīzāk ir pētīts cilvēkiem.

Ir dažādas cilvēka vecuma definīcijas. Jo īpaši viena no populārākajām definīcijām ir tā

Vecums ir secīgu izmaiņu uzkrāšanās, kas pavada organisma vecuma palielināšanos un palielina tā saslimšanas vai nāves iespējamību. Cilvēka novecošanas zinātni sauc par gerontoloģiju.

Cilvēku gadījumā izšķir fizioloģisku vecumu, vecumdienu, kas saistīts ar kalendāro vecumu, un priekšlaicīgu novecošanos, ko izraisa sociālie faktori un slimības. Saskaņā ar PVO ieteikumiem par vecāka gadagājuma cilvēku jāuzskata apmēram 60-75 gadus vecs, bet vecs - 75 gadi vai vairāk.

Mūsu gadsimta sākumā radās mikrobioloģiskā novecošanas teorija, kuras radītājs bija I. I. Mečņikovs, kurš atšķīra fizioloģisku un patoloģisku vecumu. Viņš uzskatīja, ka cilvēka vecums ir patoloģisks, tas ir, priekšlaicīga. I. I. Mečņikova ideju pamatā bija ortobiozes (pareiza, dzīvības) doktrīna, saskaņā ar kuru galvenais cēlonis novecošana ir nervu šūnu bojājums, ko izraisa intoksikācijas produkti, kas rodas pūšanas rezultātā resnajā zarnā. Izstrādājot doktrīnu par normālu dzīvesveidu (higiēnas noteikumu ievērošana, regulārs darbs, atturēšanās no kaitīgiem ieradumiem), I. I. Mečņikovs piedāvāja arī veidu, kā nomākt pūšanas baktērijas, lietojot uzturā raudzētus piena produktus.

30. gados Plaši izplatījās Pavlova teorija, kas noteica centrālās nervu sistēmas lomu organismu normālā darbībā. I. P. Pavlova sekotāji eksperimentos ar dzīvniekiem parādīja, ka priekšlaicīgu novecošanos izraisa nervu satricinājumi un ilgstoša nervu pārslodze.

Ir vērts pieminēt ar vecumu saistīto saistaudu izmaiņu teoriju, ko tajos gados formulēja A. A. Bogomolets (1881-1946). Viņš uzskatīja, ka organisma fizioloģisko aktivitāti nodrošina saistaudi (kaulu audi, skrimšļi, cīpslas, saites un šķiedru saistaudi) un ka izmaiņas šūnu koloidālajā stāvoklī, to turgora zudums u.c. nosaka ar vecumu saistītas izmaiņas. organismos.

Visizplatītākās mūsdienu idejas par novecošanas mehānismiem ir saistītas ar faktu, ka dzīves laikā ķermeņa šūnās uzkrājas somatiskās mutācijas, kuru rezultātā notiek bojātu olbaltumvielu sintēze, kas izraisa šūnu metabolisma traucējumus un tas noved pie novecošanas.

Tomēr visaptveroša novecošanas teorija vēl nav izveidota, jo ir skaidrs, ka neviena no šīm teorijām nevar patstāvīgi izskaidrot novecošanās mehānismus.

Pēdējais ontoģenēzes posms ir nāve. Nāves jautājums bioloģijā ieņem īpašu vietu, jo nāves sajūta “... cilvēka dabā ir pilnīgi instinktīva un vienmēr ir bijusi viena no cilvēka lielākajām rūpēm” (I. I. Mečņikovs, 1913). Turklāt nāves jautājums bija un ir visu filozofisko un reliģisko mācību uzmanības centrā, lai gan dažādos vēstures laikos nāves filozofija tika pasniegta atšķirīgi.

Antīkajā pasaulē Sokrats un Platons pierādīja dvēseles nemirstību, arī Cicerons un Seneka atzina turpmāko dzīvi, bet Marks Aurēlijs nāvi uzskatīja par dabisku parādību, kas jāpieņem bez sūdzībām.

Pagājušajā gadsimtā arī I. Kants un I. Fihte (1762-1814) ticēja nākotnes dzīvei, un A. G. Hēgelis pieturējās pie pārliecības, ka dvēseli absorbē “absolūta būtne”, lai gan šīs “būtnes būtība” ” netika atklāts.

Saskaņā ar visām zināmajām reliģiskajām mācībām cilvēka zemes dzīve turpinās pēc viņa nāves, un cilvēkam nenogurstoši ir jāgatavojas šai nākotnes nāvei.

Tomēr dabaszinātnieki un filozofi, kuri neatzīst nemirstību, tam ticēja un joprojām tic nāve pārstāv, kā vairākkārt uzsvēra I. I. Mečņikovs , organisma dzīves dabiskais iznākums.

Zinātniskie pierādījumi liecina, ka vienšūnu organismos (augos un dzīvniekos) nāve ir jānošķir no to eksistences pārtraukšanas. Nāve ir viņu iznīcināšana, savukārt eksistences pārtraukšana ir saistīta ar to sadalīšanu. Līdz ar to vienšūnu organismu trauslumu kompensē to vairošanās.

Daudzšūnu augos un dzīvniekos nāve vārda pilnā nozīmē ir organisma dzīves beigas.

Mūžs. Starp augiem un dzīvniekiem dažādi organismi dzīvo dažādos laikos. Piemēram, zālaugu augi (savvaļas un kultivēti) dzīvo vienu sezonu. Gluži pretēji, koksnes augi ozols - 2000 gadu, priede - līdz 3000-4000 gadiem, dažu sugu putni - līdz 100 gadiem. Zīdītāju dzīves ilgums ir īsāks. Piemēram, mazie mājlopi dzīvo 20-25 gadus, liellopi - 30 gadus vai vairāk, ziloņi - 100 gadus, truši - 10 gadus.

Starp zīdītājiem cilvēki ir visilgāk dzīvojošie. Daudzi cilvēki dzīvoja līdz 115-120 vai vairāk gadiem, un daži cilvēki dzīvoja pat līdz 150 gadu vecumam.

Tajā pašā laikā ilgmūžīgie bieži saglabā augstu gan fizisko, gan garīgo spēju līmeni. Piemēram, Platons, Mikelandželo, Ticiāns, I. Gēte un V. Igo savus labākos darbus radīja pēc 75 gadiem.

3. Iedzimtas izmaiņas

Iedzimtība un mainīgums ir svarīgākās dzīvo būtņu īpašības, kas ne tikai atšķir dzīvo no nedzīvām, bet arī kopā ar vairošanos nosaka dzīvības nebeidzamo turpinājumu, tās nepārtrauktību visos dzīvo būtņu organizācijas līmeņos.

Dzīves nepārtrauktībai ir ģenētisks raksturs, jo atbalsta iedzimtība un mainīgums ķermeņa īpašību stabilitāte Un organismu spēja variēt.

Genotips ir konkrētā organisma gēnu summa, tā individuālā ģenētiskā uzbūve, ko tas saņem no saviem vecākiem.

Ontoģenēzes laikā genotips nemainās.

Fenotips ir visu konkrētā organisma ārējo un iekšējo īpašību (īpašību) summa. Visiem organismiem ir kvalitatīvas un kvantitatīvās īpašības. Kvalitatīvās pazīmes ir tās, kuras var nofotografēt vai aprakstīt tās apskatot: ķermeņa forma, uzbūve, dzīvnieka krāsa, ziedu un augļu krāsa, sēklu, augļu forma utt.

Kvantitatīvie raksturlielumi ir tie, kurus var noteikt ar mērījumiem. Piemēram, sēklu, augļu masa, lapu skaits, forma un izmērs, stublāju augstums, produktivitāte utt. Mājdzīvniekiem kvantitatīvās īpašības ir piena un gaļas produktivitāte, olbaltumvielu saturs gaļā, tauku daudzums. un olbaltumvielas govs pienā. Kvantitatīvo pazīmju ņemšanai vērā ir liela nozīme ne tikai ekonomiskajā ziņā, bet arī tāpēc, ka tās tiek izmantotas augstražīgu augu šķirņu un augsti produktīvu dzīvnieku šķirņu selekcijā, selekcionējot ekonomiski lietderīgas pazīmes. Kā likums, kvantitatīvās īpašības gan augos, gan dzīvniekos kontrolē nevis viens, bet liels skaits gēnu, kas darbojas vienā virzienā.

Cilvēkam kvantitatīvās īpašības ir ķermeņa svars, smadzeņu svars, augums, asins šūnu skaits, ādas pigmentācijas pakāpe, vispārējais intelekts utt.

Atšķirībā no genotipa, jebkura organisma fenotips mainās augšanas un attīstības procesā visa mūža garumā.

Cilvēka gadījumā izmaiņas indivīda fenotipā var izsekot pēc viņa fotogrāfijām (kvalitatīvajām iezīmēm), kas uzņemtas dažādos dzīves periodos. Var teikt, ka organisma fenotips ir atšķirīgs indivīda ontoģenēzē, t.i., embrionālajā periodā, pēc piedzimšanas, pubertātes laikā utt.

4. Iedzimtības un vides loma fenotipa veidošanā.

Organismi dzīvo un vairojas vidē, kuras apstākļi tos apmierina. Ārējā vide ietekmē iedzimto īpašību izpausmi un nosaka to izpausmes pakāpi. Iedzimtības un vides mijiedarbība nosaka, kāds ir organisms šobrīd un kā tam vajadzētu attīstīties nākotnē. Iedzimtība paredz, kādam organismam jākļūst, bet ne to, kāds tas būs. To, par ko organisms patiesībā kļūst, nosaka iedzimtības un vides mijiedarbība.

Fenotipi ir dažādu gēnu (genotipa komponentu) savstarpējās mijiedarbības un genotipa ar vidi mijiedarbības rezultāts.

5. Organismu iedzimtības izpētes metode

Iedzimtības izpēte ir ļoti svarīga. Galvenā un vienīgā organismu iedzimtības izpētes metode ir klasiskā ģenētiskā (hibridoloģiskā) analīze jeb, kā to sauc arī, formālā ģenētiskā analīze. Šīs metodes pamatus izstrādāja G. Mendelis.

Tas sastāv no analizētā organisma genoma secīgas sadalīšanas saistītu gēnu grupās un sasaistes grupas gēnu lokusos, tālāk nosakot gēnu lokusu secību pa hromosomu pāriem un gēnu smalkās struktūras noskaidrošanu.

Ģenētiskā analīze principā ir līdzīga ķīmiskajai analīzei, kuras uzdevums ir sarežģītus ķīmiskos savienojumus sadalīt vienkāršākos komponentos, piemēram, nukleoproteīni hidrolīzes rezultātā tiek sadalīti strukturālās daļās.

Klasiskā ģenētiskā analīze ir balstīta uz gēnu sadalīšanu (segregāciju) un rekombināciju meiozē, un to veic, krustojot indivīdus ar dažādām īpašībām un ņemot vērā krustošanās rezultātus.

Organismu ģenētiskās analīzes shēma sastāv no vairākiem secīgiem posmiem, proti:

1. Gēnu identifikācija;

2. Gēnu lokusu noteikšana uz hromosomu pāriem;

3. Gēnu lokusu secības noteikšana pa hromosomu pāriem;

4. Gēnu smalkās struktūras noskaidrošana.

Ģenētiskās analīzes rezultāti tiek apkopoti, sastādot ģenētiskās kartes.

Šūna- dzīvas sistēmas elementārā vienība. Dažādas dzīvas šūnas struktūras, kas ir atbildīgas par noteiktas funkcijas veikšanu, sauc par organellām, tāpat kā visa organisma orgānus. Specifiskas funkcijas šūnā tiek sadalītas starp organellām, intracelulārām struktūrām, kurām ir noteikta forma, piemēram, šūnas kodols, mitohondriji utt.

Šūnu struktūras:

Citoplazma. Būtiska šūnas daļa, kas atrodas starp plazmas membrānu un kodolu. Citozols ir dažādu sāļu un organisko vielu viskozs ūdens šķīdums, caurstrāvots ar olbaltumvielu pavedienu sistēmu - citoskeletiem. Lielākā daļa šūnu ķīmisko un fizioloģisko procesu notiek citoplazmā. Struktūra: Citozols, citoskelets. Funkcijas: ietver dažādus organellus, iekšējo šūnu vidi
Plazmas membrāna. Katra dzīvnieku, augu šūna ir ierobežota no vides vai citām šūnām ar plazmas membrānu. Šīs membrānas biezums ir tik mazs (apmēram 10 nm), ka to var redzēt tikai ar elektronu mikroskopu.

Lipīdi tie veido membrānā dubultu slāni, un proteīni iekļūst visā tās biezumā, tiek iegremdēti dažādos dziļumos lipīdu slānī vai atrodas uz membrānas ārējās un iekšējās virsmas. Visu pārējo organellu membrānu struktūra ir līdzīga plazmas membrānai. Struktūra: lipīdu, olbaltumvielu, ogļhidrātu dubultslānis. Funkcijas: ierobežošana, šūnu formas saglabāšana, aizsardzība pret bojājumiem, vielu uzņemšanas un izvadīšanas regulators.

Lizosomas. Lizosomas ir ar membrānu saistītas organellas. Tiem ir ovāla forma un 0,5 mikroni diametrs. Tie satur fermentu komplektu, kas iznīcina organiskās vielas. Lizosomu membrāna ir ļoti spēcīga un neļauj saviem enzīmiem iekļūt šūnas citoplazmā, bet, ja lizosomu sabojā kāda ārēja ietekme, tad tiek iznīcināta visa šūna vai tās daļa.
Lizosomas ir atrodamas visās augu, dzīvnieku un sēņu šūnās.

Sagremojot dažādas organiskās daļiņas, lizosomas nodrošina papildu “izejvielas” ķīmiskajiem un enerģijas procesiem šūnā. Kad šūnas ir badā, lizosomas sagremo dažus organellus, nenogalinot šūnu. Šī daļējā gremošana kādu laiku nodrošina šūnu ar nepieciešamo barības vielu minimumu. Dažreiz lizosomas sagremo veselas šūnas un šūnu grupas, kam ir nozīmīga loma dzīvnieku attīstības procesos. Piemērs ir astes zaudēšana, kurkulim pārtopot par vardi. Struktūra: ovāli pūslīši, membrāna ārpusē, fermenti iekšpusē. Funkcijas: organisko vielu sadalīšana, mirušo organellu iznīcināšana, izlietoto šūnu iznīcināšana.

Golgi komplekss. Biosintētiskie produkti, kas nonāk endoplazmatiskā retikuluma dobumu un kanāliņu lūmenos, tiek koncentrēti un transportēti Golgi aparātā. Šīs organellas izmērs ir 5–10 μm.

Struktūra: dobumi (burbuļi), ko ieskauj membrānas. Funkcijas: akumulācija, iepakošana, organisko vielu izvadīšana, lizosomu veidošanās

Endoplazmatiskais tīkls. Endoplazmatiskais tīklojums ir sistēma organisko vielu sintēzei un transportēšanai šūnas citoplazmā, kas ir savienotu dobumu ažūra struktūra.
Endoplazmatiskā tīkla membrānām ir pievienots liels skaits ribosomu - mazāko šūnu organellu, kas veidotas kā sfēras ar diametru 20 nm. un kas sastāv no RNS un olbaltumvielām. Olbaltumvielu sintēze notiek uz ribosomām. Tad tikko sintezētās olbaltumvielas nonāk dobumu un kanāliņu sistēmā, pa kurām tās pārvietojas šūnas iekšienē. Dobumi, kanāliņi, caurules no membrānām, ribosomas uz membrānu virsmas. Funkcijas: organisko vielu sintēze, izmantojot ribosomas, vielu transportēšana.

Ribosomas. Ribosomas ir piestiprinātas pie endoplazmatiskā tīkla membrānām vai ir brīvas citoplazmā, tās atrodas grupās, un uz tām tiek sintezēti proteīni. Olbaltumvielu sastāvs, ribosomu RNS Funkcijas: nodrošina olbaltumvielu biosintēzi (olbaltumvielu molekulas montāžu no).
Mitohondriji. Mitohondriji ir enerģijas organelli. Mitohondriju forma ir atšķirīga, tās var būt citādas, stieņveida, pavedienveida ar vidējo diametru 1 mikrons. un 7 µm garš. Mitohondriju skaits ir atkarīgs no šūnas funkcionālās aktivitātes un kukaiņu lidojuma muskuļos var sasniegt desmitiem tūkstošu. Mitohondrijus no ārpuses ierobežo ārējā membrāna, zem kuras atrodas iekšējā membrāna, veidojot neskaitāmas izvirzījumus - cristae.

Mitohondriju iekšpusē atrodas RNS, DNS un ribosomas. Tās membrānās ir iebūvēti specifiski enzīmi, ar kuru palīdzību mitohondrijās barības vielu enerģija tiek pārvērsta par ATP enerģiju, kas nepieciešama šūnas un visa organisma dzīvībai.

Membrāna, matrica, izaugumi - cristae. Funkcijas: ATP molekulas sintēze, savu proteīnu, nukleīnskābju, ogļhidrātu, lipīdu sintēze, savu ribosomu veidošanās.

Plastīdi. Tikai augu šūnās: leikoplasti, hloroplasti, hromoplasti. Funkcijas: rezerves organisko vielu uzkrāšana, apputeksnētāju kukaiņu piesaiste, ATP un ogļhidrātu sintēze. Hloroplasti ir veidoti kā disks vai bumbiņa ar diametru 4–6 mikroni. Ar dubultu membrānu - ārējo un iekšējo. Hloroplasta iekšpusē atrodas ribosomu DNS un īpašas membrānas struktūras - grana, kas savienotas viena ar otru un ar hloroplasta iekšējo membrānu. Katrā hloroplastā ir aptuveni 50 graudi, kas sakārtoti šaha galdiņa veidā, lai labāk uztvertu gaismu. Gran membrānas satur hlorofilu, pateicoties kuram saules gaismas enerģija tiek pārvērsta ATP ķīmiskajā enerģijā. ATP enerģiju izmanto hloroplastos organisko savienojumu, galvenokārt ogļhidrātu, sintēzei.
Hromoplasti. Sarkanie un dzeltenie pigmenti, kas atrodami hromoplastos, piešķir dažādām augu daļām to sarkano un dzelteno krāsu. burkāni, tomātu augļi.

Leikoplasti ir rezerves barības vielas - cietes - uzkrāšanās vieta. Īpaši daudz leikoplastu ir kartupeļu bumbuļu šūnās. Gaismā leikoplasti var pārvērsties par hloroplastiem (kā rezultātā kartupeļu šūnas kļūst zaļas). Rudenī hloroplasti pārvēršas hromoplastos un zaļās lapas un augļi kļūst dzelteni un sarkani.

Šūnu centrs. Sastāv no diviem cilindriem, centrioliem, kas atrodas perpendikulāri viens otram. Funkcijas: atbalsts vārpstas vītnēm

Šūnu ieslēgumi vai nu parādās citoplazmā, vai pazūd šūnas dzīves laikā.

Blīvi, granulēti ieslēgumi satur rezerves barības vielas (cieti, olbaltumvielas, cukurus, taukus) vai šūnu atkritumu produktus, kurus vēl nevar noņemt. Visiem augu šūnu plastidiem ir spēja sintezēt un uzkrāt rezerves barības vielas. Augu šūnās rezerves barības vielu uzglabāšana notiek vakuolos.

Graudi, granulas, pilieni Funkcijas: nepastāvīgi veidojumi, kas uzkrāj organiskās vielas un enerģiju

Kodols. Divu membrānu kodola apvalks, kodola sula, kodols. Funkcijas: iedzimtas informācijas glabāšana šūnā un tās pavairošana, RNS sintēze – informatīvā, transporta, ribosomālā. Kodolmembrānā ir sporas, caur kurām notiek aktīva vielu apmaiņa starp kodolu un citoplazmu. Kodols glabā iedzimtu informāciju ne tikai par visām dotās šūnas īpašībām un īpašībām, par procesiem, kam tajā jānotiek (piemēram, proteīnu sintēze), bet arī par organisma īpašībām kopumā. Informācija tiek ierakstīta DNS molekulās, kas ir galvenā hromosomu daļa. Kodols satur kodolu. Kodols, pateicoties hromosomu klātbūtnei, kas satur iedzimtu informāciju, darbojas kā centrs, kas kontrolē visu šūnas dzīvības aktivitāti un attīstību.