1. Кіріспе. Биология ғылымының тарихи және зерттеу нысандары
жүктеу/скачать 341,85 Kb.
|
1. Кіріспе. Биология ғылымының тарихи және зерттеу нысандары-emirsaba.org
| Молекулалық – генетикалық деңгей - тіршілікке тән бастапқы ең қарапайым деңгей. Организм құрылысының күрделі немесе қарапайымдығына қарамай бәрі біркелкі молекулалық қосылыстардан тұрады. Мысалы: нуклеин қышқылдарының, нәруыздардың т.б. органикалық және бейорганикалық заттардың күрделі молекулалық жиынтығын атауға болады. Оларды кейде биологиялық макромолекулалы заттар деп атайды. Дегенмен де бұл деңгей толық қанды тіршіліктің пайда болуы ушін әлі жеткіліксіз. Макромолекулалар деп әдетте өте ірі, қарапайым полимерлік (қөпбуынды) молекулаларды атайды. Тірі ағзалардағы макромолекулаларды төрт түрге бөледі: көмірсулар, липидтер, нәруыздар мен нуклеин қышқылдары. Олар жасушаның химиялық негізін құрайды, бірак та кейбір көмірсулар мен нәруыздар әдетте тұздармен бірге жасуша аралық заттардың да құрамына кіреді (шеміршек, сүйектің негізгі заттары). Көмірсулар жәй моносахаридтер (глюкоза, лактоза сияқты) және күрделі - жүздеп және мындап қосылған моносахаридтерден құралған, полисахаридтер болады. Кейбір полисахаридтер тірек қызметін атқарады - ол өсімдіктерде целлюлоза (клетчатка), шаяндар, жэндіктер, саңыраукұлақтарда хитин. Бірақ негізінен көмірсулар энергия алу үшін отын ретінде пайдаланылады.
Липидтер, немесе май тәрізді заттар, глицериннің түрі өзгертілген молекуласына -«басына» бекітілген, көміртегі-сутегі бірліктерінен тұратын ұзын «құйрығы» болады. Құйрықтар суды ығыстырады (итереді) (гидрофобты), сондыктан да бір - біріне құйрықтарымен қарап тұратын липидті молекулалардың екі қабаты, су - және ионөткізбейтін үлбір -мембрананы құрайды. Мембраналардан жасушалар қабықшасы мен кейбір ішкі жасушалық органоидтар құрылады. Липидтер, көмірсулар сияқты, өзіне көп энергияны жинайды және отын ретінде пайдаланылады. Нәруыздар - негізгі биополимерлер (күрделі органикалық қосылыстар), өйткені олар тіршіліктің негізгі қызметтерін атқарады. Нәруыз тізбегі - полипептид - мономерлердің көп санынан (50-100-500 жэне одан да көп) – аминқьппқылдарынан жинақталған. Амин қышқылдарының 20 түрлері болады, және олардың кезектестірілуі ретсіз (бірақ нәруыздың әрбір түрі үшін қатал белгілі бір түрде), сондыктан да нәруыздық тізбектердің мүмкіндіктері шексіз үлкен, сондықтан нәруыздарға әртүрлі қызметгерді атқаруға мүмкіндік береді. Нуклеин қышқылдары (латынның nucleus - ядро деген сөзінен) алғаш рет жасушалық ядролардан бөлінген және ең күрделі макромолекулалар болып табылады. Нуклеин қышқылы дезоксирибонуклеин қышқылы - ДНҚ және рибонуклеин қышқылы — РНҚ болып екіге бөлінеді. ДНҚ -екі тізбекті полимер, РНҚ - бір тізбекті. Екі жағдайда да мономерлер тым ірі және күрделі молекулалар - нуклеотидтер болып табылады. ДНҚ барлық жасушалық нәруыздардың құрылымы туралы ақпаратты сактайды, РНҚ жаңа нәруыздар синтезі сәтінде оның іске асырылуына мүмкіндік жасайды. Нәруыздың бір молекуласының құрылымын кодтайтын, ДНК фрагментін ген деп атайды. Макромолекулалар әдетте макромолекулярлық кешенге біріктіріледі, немесе, тіпті жасуша органоидтары (күрделі организмнің органдарымен ұқсастықтығы) деп аталатын ерекше құрылымдарға біріктіріледі. Типтік органоидтар рибосомалар - элементарлық кұ-рылымдар, олар нәруыз синтезін жүргізеді, микрофибриллдер - бұлшық ет жасушаларындағы қысқарылатын жіптер, митохондриялар - жасушалық энергияны өндірушілер, хромосомалар - ДНҚ, яғни гендердің сактаушылары болып табылады. Макромолекулалар және олардың кешендері, тендер, жасушалы органоидтар тіршіліктің өзгеше қасиеттері үшін жауап береді - ол, тұқымқуалаушылық, синтездер, қозғалыс, энергетикалық алмасу және т.б., бірақ бұл қасиеттер де тұтастай жасушалар жүйесінде ғана көрінуі мүмкін. Тіршіліктің жасушадан тыс формалары болып есептелетін, вирустар да, жасушадан тыс көбеюге, нәруызды синтездеуге, энергияны сіңіруге қабілеті жоқ, накты макромолекулярлы кристалдар ретінде көрінеді. Сондықтан да кейбір ғалымдар вирустарды тіпті де тірі тіршілік деп есептемейді. Сөйтіп, жеке молекулярлы-генетикалық құрылымдар, толық тіршілік деп атауға болатын, күрделіліктің шектік толық деңгейін қамтамасыз ете алмайды. Онтогенездік деңгей - бұл, бір жасушадан бастап (жұмыртқа жасушасы мен сперматозоидтың қосылып ұрықтанудан пайда болатын, зиготалар), көптеген мамаңдандырылған ұлпалар мен мүшелері бар көп жасушалы ересек тіршілік иесіне дейінгі, ағзаның жеке дамуы. Осы кіші деңгейлердің (сатылардың) бір онтогенездік деңгейге бірігуге қажеттілігінің екі себебі болып отыр. Біріншіден, зигота - жәй ғана қарапайым жасуша - дамудың бір жасушалы кезеңінде болса да, ағзаның өзі болып табылады. Екіншіден, табиғатта көпжасушалы ғана емес, бір жасушалы да жануарлар текті болсын, өсімдік тектегі болсын ағзалар кезедеседі - амеба, инфузория, эвглена, хлорелла т.б. Бактериялар - өте ұсақ және ядросыз жасушалар (прокариотты) - әдетте колония болып тіршілік еткенмен, олар да өзбетінше ағзалар. Сөйтіп, «жасуша» және «ағза» түсініктері белгілі бір жағдайларда сәйкес келеді. Қорытындылай келе, осындай тұжырым жасауға болады: жасуша ең кішкене, яғни элементарлы тірі жүйе болып табылады, өйткені оған да тірі ағзаның барлық қасиеттері, тіршіліктің кұбылыстары сияқты қасиеттері тән болып келеді. Жасуша, көп жасушалы ағзалар сияқты қоректенуге, энергияны сіңіруге, заттарды синтездеуге, қозғалуға, тірікендіргіштерді сезінуге, көбеюге, бейімделуге т.б. қабілетті. Оған кұрылымдық дискреттіліктің жетерліктей жоғары дәрежесі - жасушалардың ішкі органоидтарға мүшеленуі, әсіресе жоғары сатылардағы, эукариотты жасушаларда айқын көрінетін - оқшауланған бөлшектері жағдай жасайды. Табиғатта жасушалық ұйымның екі типтерімен - прокариот жэне эукариоттің болуымен байланысқан, жасушалы деңгейдің (кіші деңгей) шешілмеген мәселелері бар. Прокариоттар (ядролыққа дейінгі) - бұл ұсақ (шамамен 1 мкм) жасушалар, олардың, эукароиттарға тән болып келетін, ядросы мен баска да органоидтары болмайды. Тұқымқуалаушылық зат -ДНҚ - цитоплазмада еркін жатады, ал баска да қызметтік блоктар да қабықшасыз кішкентай макромолекулалық кешендерден тұрады. Прокариоттарға барлық бактериялар мен көк-жасыл балдырлар жатады. Эукариоттар (нағыз ядромен) - ірі (10-50 жэне одан да жоғары мкм) жасушалар, онда ДНҚ хромосом түрінде ядрода бекітілген және көптеген жұмыс құрылымдары, ферменттер оқшауланған органоидтарда ұйымдастырылған. Ядро мен органоидтар үшін оқшаулау рөлін жасушалық беттің мембранасы сиякты сондай липидті - нәруыздық мембраналар атқарады. Эукариоттық ұйымға жататындар бір жасушалы қарапайымдылар (амеба, инфузория т.б.) және көп жасушальщ ағзалар - саңырауқүлақтар, өсімдіктер, жануарлар, оның ішінде адам жасушалары. Проблеманың мәні жасушалардың екі типтерінің мөлшерлік және тіпті құрылымдық айырмашылықтарында емес, эукариотты жасушалардың митохондрия мен хлоропластар сияқты кейбір органиодтардың, прокариоттарға бактериялар мен көк-жасыл балдырларға ұқсастығында болып отыр. Олардың өзінің ДНҚ, нәруыздарды синтездейтін аппараты (рибосомдар), энергиямен камтамасыз ететін жүйелері болады, сондықтан да жасушаның басқа құрылымдарынша, оның ішінде ядролық ДНҚ тәуелділігі аз болады. Осының негізінде, бір кездері дербес прокариотты жасушалардың симбиозы (өзара пайдалы бірлесу) негізінде эукариотты жасушалардың шығу тегі туралы симбиоздық гипотеза әзірленді. Бұл жағдайда, про- және эукариотты жасушалар тек күрделілік дәрежесі бойынша ғана емес, шығу тегі бойынша да әртүрлі - төменгі және жоғарғы -жасушалы деңгей ұйымының (кіші деңгейлеріне) сатыларына бөлінуі тиіс. Бұл мысал, тіршілікті ұйымдастыру деңгейлерінің келтірілген және жалпы қабылданған жүйесінің деңгейлер мен кіші деңгейлер (сатылар) арасындағы барлық күрделілікті айқындай алмайтынын көрсетеді. Кіші деңгейлердің (сатылардың) санын өсіруге де болады, өйткені жүйелердің иерархиялық күрделілігі шын мәнінде көп. Ұлпалар мен мүшелер жасуша мен ағзаның арасындағы негізгі аралық кіші деңгей (саты) болып табылады. Осы кіші деңгейлерді (сатыларды) тек көп жасушальщ жануарлар, өсімдіктер, саңырауқүлақтарда ғана белуге болады. Мысалы, адамда эпителъдік (жамылғы), бұлшық ет, жүйке және дәнекер (борпылдақ, тьпыз, шеміршекті, сүйекті, қан жэне лимфа) ұлпаларға бөлінеді. Ұлпалар жасушалардан және жасуша аралық байланыстыратын заттардан тұрады. Мүшелер әртүрлі ұлпалардан тұрады. Мысалы, жүректе негізгі бұлшық ет ұлпасынан басқа, борпылдақ дәнекер, қан, жүйке элементтерінен және эпительдік қабықшадан құралады. Бас миында жүйке жасушаларымен қатар, оларды қоректендіретін қан тамырлары, арнаулы эпителий төселген қарыншалардан тұрады. Көптеген мүшелер, мүшелер жүйесіне (асқазан, қантамырлары т.б.) біріктірілген. Ақырында, көп жасушалы ағзалар, жеке жасуша сиякты, биологиялық ұйымның аякталған және тұрақты деңгейі болып табылады. Ағза, немесе дарақ, өз бетінше өмір сүруге, көбеюге жэне дамуға қабілетті. жүктеу/скачать 341,85 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|