Soluteorian päämääräykset, sen merkitys
Kaikki elävät organismit koostuvat soluista - yhdestä solusta (yksisoluiset organismit) tai monista (monisoluiset). Solu on yksi elollisen aineen rakenteellisista, toiminnallisista ja toistoelementeistä; se on elementaari elävä järjestelmä. Ei-soluisia organismeja (viruksia) on olemassa, mutta ne voivat moninkertaistua vain soluissa. Jotkut organismit ovat menettäneet toissijaisesti solurakenteensa (jotkut levät). Solututkimuksen historia liittyy useiden tutkijoiden nimiin. Ensimmäistä kertaa R. Hooke käytti mikroskooppia kudosten tutkimiseen ja näki soluja korkin ja seljanmarjan ytimen osassa, jota hän kutsui soluiksi. Anthony van Levenguk näki ensin solut suurennuksella 270 kertaa. M. Schleiden ja T. Schwann olivat soluteorian luojat. He uskoivat virheellisesti, että kehon solut syntyvät primäärisestä ei-soluvälisestä aineesta. Myöhemmin R. Virkhov muotoili yhden soluteorian tärkeimmistä säännöksistä: ”Jokainen solu tulee toisesta solusta ...” Soluteorian merkitys tieteen kehityksessä on suuri. Kävi ilmeiseksi, että solu on kaikkien elävien organismien tärkein komponentti. Hän on morfologisessa mielessä heidän pääkomponenttinsa; solu on monisoluisen organismin alkion perusta, koska kehon kehitys alkaa yhdestä solusta - tsygooteista; solu on ruumiin fysiologisten ja biokemiallisten prosessien perusta. Soluteoria on johtanut siihen johtopäätökseen, että kaikkien solujen kemiallinen koostumus on samanlainen ja vahvisti jälleen kerran koko orgaanisen maailman yhtenäisyyden.
Nykyaikainen soluteoria sisältää seuraavat säännökset:
Solu on kaikkien elävien organismien rakenteen ja kehityksen perusyksikkö, pienin elävä yksikkö;
Kaikkien yksisoluisten ja monisoluisten organismien solut ovat rakenteeltaan samanlaisia \u200b\u200b(homologisia), kemiallinen koostumus, elämän ja aineenvaihdunnan tärkeimmät ilmenemismuodot;
Solujen lisääntyminen tapahtuu jakautumalla, ja jokainen uusi solu muodostuu alkuperäisen (äiti) solun jakautumisen seurauksena;
Monimutkaisissa monisoluisissa organismeissa solut ovat erikoistuneet toimintaansa ja muodostavat kudoksia; elimet koostuvat kudoksista, jotka ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa ja alistettu hermoston ja humoraalisen säätelyjärjestelmän alalle.
Soluteorian merkitystieteen kehityksessä koostuu siitä, että sen ansiosta kävi selväksi, että solu on kaikkien elävien organismien tärkein komponentti. Hän on heidän tärkein "rakennus" -komponentti, solu on monisoluisen organismin alkion perusta, koska kehon kehitys alkaa yhdestä solusta - tsygooteista. Solu on fysiologisten ja biokemiallisten prosessien perusta kehossa, koska solutasolla tapahtuu viime kädessä kaikki fysiologiset ja biokemialliset prosessit. Soluteoria on johtanut siihen johtopäätökseen, että kaikkien solujen kemiallinen koostumus on samanlainen ja vahvisti jälleen kerran koko orgaanisen maailman yhtenäisyyden. Kaikki elävät organismit koostuvat soluista - yhdestä solusta (alkueläimet) tai monista (monisoluiset). Solu on yksi elollisen aineen rakenteellisista, toiminnallisista ja toistoelementeistä; se on elementaari elävä järjestelmä. On evoluuttisesti ei-soluisia organismeja (viruksia), mutta ne voivat myös moninkertaistua vain soluissa. Eri solut eroavat toisistaan \u200b\u200bsekä rakenteeltaan että kooltaan (solukoko vaihtelee 1 μm - useista senttimereistä - nämä ovat kalojen ja lintujen munia) ja muodoltaan (voivat olla pyöreät kuin punasolut, puu kuten neuronit) ja biokemiallisilta ominaisuuksiltaan ( esimerkiksi soluissa, jotka sisältävät klorofylliä tai bakteriofloorofylliä, tapahtuu fotosynteesi, joka on mahdotonta näiden pigmenttien puuttuessa) ja toiminnan perusteella (ne erottavat itusolut - sukusolut ja somaattiset - kehosolut, jotka puolestaan \u200b\u200bjaetaan moniin erilaisiin tietää tyypit).
8. Hypoteesit eukaryoottisten solujen alkuperästä: symbioottinen, invaginaatio, kloonaus.Suosituin nyt symbioottinen hypoteesi alkuperä eukaryoottisolut, jonka mukaan perusta tai isäntäsolu eukaryoottisolutyypin evoluutiossa oli anaerobinen prokaryootti, joka kykeni vain amoeboidiseen liikkeeseen. Siirtyminen aerobiseen hengitykseen liittyy mitokondrioiden läsnäoloon solussa, joka tapahtui symbionttien muutosten kautta - aerobiset bakteerit, jotka tunkeutuivat isäntäsoluun ja olivat rinnakkain sen kanssa.
Samanlaista alkuperää ehdotetaan flagellalle, jonka esi-isät olivat symbionteja-bakteereja, joilla oli flagellum ja muistuttivat moderneja spirochetes. Solun hankkimalla flagellaa yhdessä aktiivisen liikkumistavan kehittämisen kanssa oli tärkeä yleinen seuraus. Uskotaan, että peruskappaleet, joihin flagella on varustettu, voisivat kehittyä sentrioleiksi mitoosimekanismin alkaessa.
Vihreiden kasvien kyky fotosynteesiin johtuu kloroplastien läsnäolosta soluissaan. Symbioottisen hypoteesin puolustajat uskovat, että prokaryoottiset sinivihrelevät toimivat isäntäsolun symbiodeina, jotka aiheuttivat kloroplasteja.
Vakava perustelu symbioottinen mitokondrioiden, sentrioleiden ja kloroplastien alkuperä on, että luettelossa olevilla organelleilla on oma DNA. Samaan aikaan proteiineilla bakilliinilla ja tubuliinilla, joista flagella ja cilia koostuvat vastaavasti nykyisistä prokaryooteista ja eukaryooteista, on erilainen rakenne.
Keskeinen ja vaikea vastata on kysymys ytimen alkuperästä. Uskotaan, että se olisi voinut muodostua myös symbiontiprokaryootista. Ydin-DNA: n määrän kasvu, joka on monta kertaa suurempi kuin sen määrä moderniin eukaryoottisoluihin liittyvissä mitokondrioissa tai kloroplastissa, tapahtui ilmeisesti asteittain siirtämällä geeniryhmiä symbionttien genomeista. Ei voida kuitenkaan sulkea pois mahdollisuutta, että ydingenomi muodostettiin laajentamalla isäntäsolun genomia (ilman symbionttien osallistumista).
Mukaan tunkeutumisen hypoteesi, eukaryoottisolun esi-isomuoto oli aerobinen prokaryootti. Tällaisessa isäntäsolussa oli useita genomeja samanaikaisesti, alun perin kiinnittyneinä solukalvoon. Organelit, joissa on DNA, samoin kuin ydin, syntyivät invaginoimalla ja ligatoimalla membraanin osia myöhemmin toiminnallisella erikoistumisella ytimeen, mitokondrioihin ja kloroplasteihin. Jatkokehitysprosessissa tapahtui ydingenomin komplikaatio, sytoplasmisten membraanien järjestelmä ilmestyi.
Invagination hypoteesi selittää hyvin ytimen, mitokondrioiden, kloroplastien, kahden kalvon läsnäolon kuorissa. Hän ei kuitenkaan pysty vastaamaan kysymykseen, miksi proteiinien biosynteesi kloroplastiissa ja mitokondrioissa vastaa yksityiskohtaisesti nykyaikaisten prokaryoottisolujen vastaavaa, mutta eroaa proteiinien biosynteesistä eukaryoottisolujen sytoplasmassa.
Kloonaus. Biologiassa menetelmä useiden identtisten organismien tuottamiseksi aseksuaalisen (mukaan lukien kasvullisen) lisääntymisen avulla. Siten miljoonien vuosien aikana monet kasvilajit ja jotkut eläimet lisääntyvät luonnossa. Nyt termiä "kloonaus" käytetään kuitenkin yleensä kapeammassa merkityksessä ja tarkoittaa solujen, geenien, vasta-aineiden ja jopa monisoluisten organismien kopioimista laboratoriossa. Aseksuaalisen lisääntymisen seurauksena esiintyvät tapaukset ovat geneettisesti samoja määritelmältään, mutta ne voivat kuitenkin myös havaita perinnöllisen vaihtelevuuden satunnaisten mutaatioiden takia tai laboratoriomenetelmin keinotekoisesti luotujen. Termi "klooni" sellaisenaan tulee kreikkalaisesta sanasta "klon", joka tarkoittaa - oksaa, ampua, pistokkaita ja liittyy pääasiassa kasvillisuuden lisääntymiseen. Kasvien kloonaus pistokkeilla, silmuilla tai mukuloilla maatalous tunnetaan tuhansia vuosia. Vegetatiivisen lisääntymisen ja kloonauksen aikana geenit eivät jakaudu jälkeläisille, kuten seksuaalisen lisääntymisen tapauksessa, vaan ne säilyvät kokonaisuudessaan. Vain eläimissä kaikki tapahtuu eri tavalla. Eläinsolujen kasvaessa niiden erikoistuminen tapahtuu, ts. Solut menettävät kykynsä realisoida kaiken geneettisen informaation, joka on upotettu monien sukupolvien ytimeen.
Saksalainen eläintieteilijä T. Schwann (1810-1882) julkaisi vuonna 1839 teoksen "Mikroskooppiset tutkimukset eläinten ja kasvien rakenteessa ja kasvussa tapahtuvasta vastaavuudesta". Tässä klassisessa teoksessa soluttiin soluteorian perusteet. M. Schleidenin työn perusteella T. Schwann löysi oikean periaatteen kasvi- ja eläinorganismien solujen vertaamiseksi. Hän havaitsi, että eläinsolut ovat liian monimuotoisia ja eroavat merkittävästi kasvisoluista, mutta kaikkien solujen ytimet ovat samanlaiset. Jos ydin on tietyssä muodostumassa, joka voidaan nähdä mikroskoopin kautta, niin tätä muodostusta voidaan Schwannin mukaan pitää soluna. Tämän oletuksen perusteella T. Schwann esitti soluteorian perusperiaatteet: 1) solu on kaikkien organismien (kasvien ja eläinten) päärakenneyksikkö; 2) solujen muodostumisprosessi määrää kasvi- ja eläinkudosten kasvun, kehityksen ja erilaistumisen.
Kuva 1.15. Elävien evoluutio.
R. Virkhovimin soluteorian kehitys (kuva 1.16). Vuonna 1858 julkaistiin saksalaisen patologin R. Virkhovin pääteos "Solupatologia". Tämä klassiseksi tullut työ vaikutti solun opin jatkokehitykseen, ja sillä oli omalla ajallaan suuri ja progressiivinen merkitys. Ennen G. Virkhovia kaikkien patologisten prosessien perusta nähtiin nesteen koostumuksen muutoksessa ja kehon aineettomien voimien kamppailussa. G. Virho lähestyi morfologisten rakenteiden yhteydessä olevien patologisten prosessien selitystä tietyillä muutoksilla solujen rakenteessa. Tämä tutkimus tuotti uuden tieteellisen patologian, joka on teoreettisen ja kliinisen lääketieteen perusta. G. Virho esitteli tieteeseen useita uusia ideoita solun roolistakehon rakenteet.
Kuva 1.16. G. L. K. Vircho(Rudolf Ludwig Karl Virchow) (1821 - 1902).
G. Virkovin asema "jokainen solu on solusta" vahvistettiin loistavasti biologian jatkokehityksellä ja se on soluteorian kolmas sijainti. Tällä hetkellä muita menetelmiä uusien solujen ilmestymiseksi ei tunneta, lukuun ottamatta olemassa olevien jakamista. Tämä opinnäyte ei kuitenkaan kiistä sitä, että elämän kynnyksellä solut kehittyivät esirakenteellisista rakenteista.
G. Virkovin tarjousettä että solujen ulkopuolella ei ole elämää, ei ole myöskään menettänyt merkitystään. Esimerkiksi ei-solurakenteita on läsnä bagatoklitiinin ruumiissa, mutta ne ovat johdettuja soluja. Alkeelliset muodot - virukset - muuttuvat kykeneviksi aktiivisiin elämän- ja lisääntymisprosesseihin vasta solun tunkeutumisen jälkeen.
Tärkeä yleistys oli väite, että kalvolla, mutta sen sisällöllä: sytoplasmalla ja ytimellä on suurin merkitys solujen elämässä.
Soluteorian nykytila. Soluteorian luomisesta lähtien soluoppi eliöiden mikroskooppisena perusrakenteena on saanut uuden merkityksen. T. Schwannille ja hänen aikalaisilleen solu pysyi kuoren rajoittamana tilana. Vähitellen tämä mielikuvitus korvasi käsitys, että solun pääosa on sytoplasma. Viimeisen vuosisadan loppuun mennessä mikroskooppisen tekniikan edistyksen ansiosta löydettiin monimutkainen solurakenne, tutkittiin kuvattuja organelleja - solun osia, jotka suorittavat erilaisia \u200b\u200btoimintoja, ja tapoja muodostaa uusia soluja (mitoosi). Jo XX vuosisadan alussa. ensisijainen merkitys solurakenteet perinnöllisten ominaisuuksien siirrossa. Tällä hetkellä voidaan yleisesti tunnustaa, että solu on elävän organisaation tärkein rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö.
Sytologian nykyisessä kehitysvaiheessa soluteoria sisältää seuraavat säännökset:
Solu on kaikkien elävien organismien rakenteen ja kehityksen perusyksikkö;
Kaikkien yksisoluisten ja monisoluisten organismien solut ovat alkuperältään (homologisilta), rakenteeltaan, kemialliselta koostumukseltaan, elämän perusilmaisuiltaan samanlaisia;
Jokainen uusi solu muodostuu yksinomaan äidin lisääntymisen vuoksi erotuksella;
Monisoluisissa organismeissa, jotka kehittyvät yhdestä solusta - tsygooteista, itiöistä jne. - muodostuu erityyppisiä soluja niiden erikoistumisensa vuoksi yksilön ja muodon kudosten yksilöllisen kehityksen aikana;
Kudokset koostuvat elimistä, jotka ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa ja alistettu neuro-humoraaliseen ja immuunijärjestelmään.
Soluteorian merkitys lääketiedelle Solu on patologian yksikkö. Solu on tunnettava paitsi kehon rakenteen yksikönä myös patologisten muutosten yksikönä. Lähes kaikki sairaudet, jotka liittyvät solujen rakenteen ja toiminnan rikkomiseen, joista kaikki kudokset ja elimet muodostuvat. Joidenkin solujen rakenteen ja toiminnan rikkominen on taudin puhkeamisen ja kehittymisen perimmäinen syy, ja toisten rikkominen voi jo olla seurausta kehon haitallisista muutoksista. Esimerkiksi sydäninfarkti häiritsee toimintaa, ja sitten sydänsolujen kuolema tapahtuu akuutin happeapuutteen kautta. Koska osa sydänlihasta ei osallistu supistukseen, kehon verenhuolto on häiriintynyt, mikä johtaa hypoksiaan ja muutoksiin solujen, pääasiassa aivohermosolujen, toiminnassa ja rakenteessa.
Solujen normaalin toiminnan rikkominen (patologia) liittyy moniin erilaisiin tekijöihin (fysikaalisiin, kemiallisiin, biologisiin) ja sille on luonteenomaista yleiset tai paikalliset häiriöt soluorganelien organisaatiossa, muutokset yksittäisissä aineenvaihduntaprosesseissa. Haitallisia tekijöitä solulle voivat olla aalto, ionisoiva säteily, matalat ja korkeat lämpötilat, erilaiset kemialliset yhdisteet, virus-, bakteeri- ja sieni-infektiot, ravinteiden tai tiettyjen fysiologisesti aktiivisten yhdisteiden (välttämättömien aminohappojen ja rasvahappojen, vitamiinien ja mineraalien) puute, hapen puute ja jne. Haitallisia vaikutuksia aiheuttavat myös sisäiset tekijät, kuten mutaatiot perinnöllinen aineistojohtaen synnynnäisiin virheisiin proteiinien, lipidien synteesissä, liiallisesta hormonien tuotannosta, myrkyllisten metaboliittien käytön heikentymisestä.
Solun patologisten muutosten joukossa voidaan havaita mitokondrioiden, lysosomien ja muiden solunsisäisten muodostumien kalvojen rakenteen ja läpäisevyyden rikkominen. Haitallisten vaikutusten takia mitokondriat turpoavat ja ovat vesikkelien muodossa, joita rajoittaa vain ulkokalvo. Degeneraatioon ja turvotukseen liittyy redox-reaktioiden rikkominen mitokondrioissa, riittämättömien korkeaenergisten yhdisteiden muodostuminen, mikä vaikuttaa negatiivisesti koko solun homeostaasiin. Samanlaisia \u200b\u200bilmiöitä esiintyy diabetes mellituksessa ja maksan solujen nälkissä, sydän- ja munuaissairauksissa. Endoplasmisen retikulumin kalvon patologiset muutokset johtavat soluproteiinien synteesin rikkomiseen. Nämä häiriöt löytyvät myös välttämättömien aminohappojen puutteesta ruoassa.
Lysosomikalvojen läpäisevyyden lisääntyminen, jota havaitaan esimerkiksi E-vitamiinin puutoksen aikana tai ionisoivan säteilyn vaikutuksesta, voi lisätä hydrolyyttisten entsyymien tuottoa sytoplasman lysosomeista ja johtaa solujen osittaiseen tai jopa täydelliseen tuhoamiseen. Monien päihteiden johdosta maksa- tai munuaissolut vaurioituvat, ja näiden elinten toiminnan häiriöt aiheuttavat muutoksen kehon muissa soluissa aineenvaihduntatuotteiden kautta.
Solun patologian laaja syy on virusten leviäminen ja leviäminen siihen. Tässä tapauksessa solun aineenvaihduntaprosessit ovat rikkoneet - virus pakottaa solun toimimaan yksinomaan "itse". Massan muodostumisen ja viruspartikkelien poistumisen jälkeen solusta se kuolee. Jotkut patogeeniset virukset eivät tapa solua, vaan aiheuttavat sen rappeutumisen.
Jos tekijä ei ole vahingoittanut solua kokonaan, niin sen toiminnan päättymisen jälkeen solu voi palauttaa sen rakenteen ja toiminnot. Tätä prosessia kutsutaan sisäiseksi korvaukseksi.
Soluteorian päämääräykset, sen merkitys
Kaikki elävät organismit koostuvat soluista - yhdestä solusta (yksisoluiset organismit) tai monista (monisoluiset). Solu on yksi elollisen aineen rakenteellisista, toiminnallisista ja toistoelementeistä; se on elementaari elävä järjestelmä. Ei-soluisia organismeja (viruksia) on olemassa, mutta ne voivat moninkertaistua vain soluissa. Jotkut organismit ovat menettäneet toissijaisesti solurakenteensa (jotkut levät). Solututkimuksen historia liittyy useiden tutkijoiden nimiin. Ensimmäistä kertaa R. Hooke käytti mikroskooppia kudosten tutkimiseen ja näki soluja korkin ja seljanmarjan ytimen osassa, jota hän kutsui soluiksi. Anthony van Levenguk näki ensin solut suurennuksella 270 kertaa. M. Schleiden ja T. Schwann olivat soluteorian luojat. He uskoivat virheellisesti, että kehon solut syntyvät primäärisestä ei-soluvälisestä aineesta. Myöhemmin R. Virkhov muotoili yhden soluteorian tärkeimmistä säännöksistä: ”Jokainen solu tulee toisesta solusta ...” Soluteorian merkitys tieteen kehityksessä on suuri. Kävi ilmeiseksi, että solu on kaikkien elävien organismien tärkein komponentti. Hän on morfologisessa mielessä heidän pääkomponenttinsa; solu on monisoluisen organismin alkion perusta, koska kehon kehitys alkaa yhdestä solusta - tsygooteista; solu on ruumiin fysiologisten ja biokemiallisten prosessien perusta. Soluteoria on johtanut siihen johtopäätökseen, että kaikkien solujen kemiallinen koostumus on samanlainen ja vahvisti jälleen kerran koko orgaanisen maailman yhtenäisyyden.
Nykyaikainen soluteoria sisältää seuraavat säännökset:
Solu on kaikkien elävien organismien rakenteen ja kehityksen perusyksikkö, pienin elävä yksikkö;
Kaikkien yksisoluisten ja monisoluisten organismien solut ovat rakenteeltaan, kemiallisella koostumuksellaan, elintärkeän aktiivisuuden ja ilmaantuvuuden aineenvaihdunnalla samanlaiset (homologiset);
Solujen lisääntyminen tapahtuu jakautumalla, ja jokainen uusi solu muodostuu alkuperäisen (äiti) solun jakautumisen seurauksena;
Monimutkaisissa monisoluisissa organismeissa solut ovat erikoistuneet toimintaansa ja muodostavat kudoksia; elimet koostuvat kudoksista, jotka ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa ja alistettu hermoston ja humoraalisen säätelyjärjestelmän alalle.
Soluteorian merkitystieteen kehityksessä koostuu siitä, että sen ansiosta kävi selväksi, että solu on kaikkien elävien organismien tärkein komponentti. Hän on heidän tärkein "rakennus" -komponentti, solu on monisoluisen organismin alkion perusta, koska kehon kehitys alkaa yhdestä solusta - tsygooteista. Solu on fysiologisten ja biokemiallisten prosessien perusta kehossa, koska solutasolla tapahtuu viime kädessä kaikki fysiologiset ja biokemialliset prosessit. Soluteoria on johtanut siihen johtopäätökseen, että kaikkien solujen kemiallinen koostumus on samanlainen ja vahvisti jälleen kerran koko orgaanisen maailman yhtenäisyyden. Kaikki elävät organismit koostuvat soluista - yhdestä solusta (alkueläimet) tai monista (monisoluiset). Solu on yksi elollisen aineen rakenteellisista, toiminnallisista ja toistoelementeistä; se on elementaari elävä järjestelmä. On evoluuttisesti ei-soluisia organismeja (viruksia), mutta ne voivat myös moninkertaistua vain soluissa. Eri solut eroavat toisistaan \u200b\u200bsekä rakenteeltaan että kooltaan (solukoko vaihtelee 1 μm - useista senttimereistä - nämä ovat kalojen ja lintujen munia) ja muodoltaan (voivat olla pyöreät kuin punasolut, puu kuten neuronit) ja biokemiallisilta ominaisuuksiltaan ( esimerkiksi soluissa, jotka sisältävät klorofylliä tai bakteriofloorofylliä, tapahtuu fotosynteesi, joka on mahdotonta näiden pigmenttien puuttuessa) ja toiminnan perusteella (ne erottavat itusolut - sukusolut ja somaattiset - kehosolut, jotka puolestaan \u200b\u200bjaetaan moniin erilaisiin tietää tyypit).
8. Hypoteesit eukaryoottisten solujen alkuperästä: symbioottinen, invaginaatio, kloonaus.Suosituin nyt symbioottinen hypoteesi eukaryoottisolujen alkuperä, joiden mukaan eukaryoottisolutyypin evoluutiossa perusta tai isäntäsolu oli anaerobinen prokaryootti, joka kykeni vain amoeboidiseen liikkeeseen. Siirtyminen aerobiseen hengitykseen liittyy mitokondrioiden läsnäoloon solussa, joka tapahtui symbionttien muutosten kautta - aerobiset bakteerit, jotka tunkeutuivat isäntäsoluun ja olivat rinnakkain sen kanssa.
Samanlaista alkuperää ehdotetaan flagellalle, jonka esi-isät olivat symbionteja-bakteereja, joilla oli flagellum ja muistuttivat moderneja spirochetes. Solun hankkimalla flagellaa yhdessä aktiivisen liikkumistavan kehittämisen kanssa oli tärkeä yleinen seuraus. Uskotaan, että peruskappaleet, joihin flagella on varustettu, voisivat kehittyä sentrioleiksi mitoosimekanismin alkaessa.
Vihreiden kasvien kyky fotosynteesiin johtuu kloroplastien läsnäolosta soluissaan. Symbioottisen hypoteesin puolustajat uskovat, että prokaryoottiset sinivihrelevät toimivat isäntäsolun symbiodeina, jotka aiheuttivat kloroplasteja.
Vakava perustelu symbioottinen mitokondrioiden, sentrioleiden ja kloroplastien alkuperä on, että luettelossa olevilla organelleilla on oma DNA. Samaan aikaan proteiineilla bakilliinilla ja tubuliinilla, joista flagella ja cilia koostuvat vastaavasti nykyisistä prokaryooteista ja eukaryooteista, on erilainen rakenne.
Keskeinen ja vaikea vastata on kysymys ytimen alkuperästä. Uskotaan, että se olisi voinut muodostua myös symbiontiprokaryootista. Ydin-DNA: n määrän kasvu, joka on monta kertaa suurempi kuin sen määrä moderniin eukaryoottisoluihin liittyvissä mitokondrioissa tai kloroplastissa, tapahtui ilmeisesti asteittain siirtämällä geeniryhmiä symbionttien genomeista. Ei voida kuitenkaan sulkea pois mahdollisuutta, että ydingenomi muodostettiin laajentamalla isäntäsolun genomia (ilman symbionttien osallistumista).
Mukaan tunkeutumisen hypoteesi, eukaryoottisolun esi-isomuoto oli aerobinen prokaryootti. Tällaisessa isäntäsolussa oli useita genomeja samanaikaisesti, alun perin kiinnittyneinä solukalvoon. Organelit, joissa on DNA, samoin kuin ydin, syntyivät invaginoimalla ja ligatoimalla membraanin osia myöhemmin toiminnallisella erikoistumisella ytimeen, mitokondrioihin ja kloroplasteihin. Jatkokehitysprosessissa tapahtui ydingenomin komplikaatio, sytoplasmisten membraanien järjestelmä ilmestyi.
Invagination hypoteesi selittää hyvin ytimen, mitokondrioiden, kloroplastien, kahden kalvon läsnäolon kuorissa. Hän ei kuitenkaan pysty vastaamaan kysymykseen, miksi proteiinien biosynteesi kloroplastiissa ja mitokondrioissa vastaa yksityiskohtaisesti nykyaikaisten prokaryoottisolujen vastaavaa, mutta eroaa proteiinien biosynteesistä eukaryoottisolujen sytoplasmassa.
Kloonaus. Biologiassa menetelmä useiden identtisten organismien tuottamiseksi aseksuaalisen (mukaan lukien kasvullisen) lisääntymisen avulla. Siten miljoonien vuosien aikana monet kasvilajit ja jotkut eläimet lisääntyvät luonnossa. Nyt termiä "kloonaus" käytetään kuitenkin yleensä kapeammassa merkityksessä ja tarkoittaa solujen, geenien, vasta-aineiden ja jopa monisoluisten organismien kopioimista laboratoriossa. Aseksuaalisen lisääntymisen seurauksena esiintyvät tapaukset ovat geneettisesti samoja määritelmältään, mutta ne voivat kuitenkin myös havaita perinnöllisen vaihtelevuuden satunnaisten mutaatioiden takia tai laboratoriomenetelmin keinotekoisesti luotujen. Termi "klooni" sellaisenaan tulee kreikkalaisesta sanasta "klon", joka tarkoittaa - oksaa, ampua, pistokkaita ja liittyy pääasiassa kasvillisuuden lisääntymiseen. Kasvien kloonaus pistokkeilla, silmuilla tai mukuloilla maataloudessa on ollut tiedossa tuhansia vuosia. Vegetatiivisen lisääntymisen ja kloonauksen aikana geenit eivät jakaudu jälkeläisille, kuten seksuaalisen lisääntymisen tapauksessa, vaan ne säilyvät kokonaisuudessaan. Vain eläimissä kaikki tapahtuu eri tavalla. Eläinsolujen kasvaessa niiden erikoistuminen tapahtuu, ts. Solut menettävät kykynsä realisoida kaiken geneettisen informaation, joka on upotettu monien sukupolvien ytimeen.
Solu biologisena systeeminä Soluteoria, sen perussäännökset
Tutkielmassa testatut päätermit ja käsitteet: orgaanisen maailman yhtenäisyys, solu, soluteoria, soluteorian säännökset.
Olemme jo sanoneet, että tieteellinen teoria on yleistä tieteellistä tietoa tutkimuskohteesta. Tämä pätee täysin saksalaisten tutkijoiden M. Schleidenin ja T. Schwannin vuonna 1839 luomaan soluteoriaan.
Solutoteoria perustuu monien tutkijoiden työhön, jotka etsivät elävän elementtirakenteellista yksikköä. Soluteorian luominen ja kehittäminen auttoivat syntymään XVI vuosisadalla. ja mikroskopian edelleen kehittäminen.
Tässä ovat päätapahtumat, joista tuli soluteorian luomisen edeltäjä:
- 1590 - ensimmäisen mikroskoopin luominen (Jansen-veljet);
- 1665, Robert Hook - ensimmäinen kuvaus korkkisilppujen oksien mikroskooppisesta rakenteesta (itse asiassa nämä olivat soluseinät, mutta Hook esitteli nimen "solu");
- 1695. Anthony Levengukin julkaisu mikrobeista ja muista mikroskooppisista organismeista, jotka hän näki mikroskoopilla;
- 1833 R. Brown kuvasi kasvisolun ytimen;
- 1839 M. Schleiden ja T. Schwann löysivät ytimen.
Nykyaikaisen soluteorian päämääräykset:
1. Kaikki yksinkertaiset ja monimutkaiset organismit koostuvat soluista, jotka kykenevät vaihtamaan aineita, energiaa ja biologista tietoa ympäristön kanssa.
2. Solu on elävän elementin rakenteellinen, toiminnallinen ja geneettinen yksikkö.
3. Solu on elävien esineiden lisääntymisen ja kehityksen perusyksikkö.
4. Monisoluisissa organismeissa solut erotellaan rakenteeltaan ja toiminnaltaan. Ne yhdistetään kudoksiin, elimiin ja elinjärjestelmiin.
5. Solu on elementaarinen, avoin elävä järjestelmä, joka kykenee itsesääntelyyn, itsensä uusiutumiseen ja lisääntymiseen.
Soluteoria kehitettiin uusien löytöjen ansiosta. Vuonna 1880 Walter Fleming kuvasi mitoosissa esiintyviä kromosomeja ja prosesseja. Vuodesta 1903 lähtien genetiikka alkoi kehittyä. Vuodesta 1930 lähtien elektronimikroskopia alkoi kehittyä nopeasti, mikä antoi tutkijoille mahdollisuuden tutkia solurakenteiden hienointa rakennetta. XX vuosisata oli biologian ja tieteiden, kuten sytologian, genetiikan, embryologian, biokemian, biofysiikan, kukoistuspiste. Ilman soluteorian luomista tämä kehitys olisi mahdotonta.
Joten, soluteoria väittää, että kaikki elävät organismit koostuvat soluista. Solu on se minimaalinen elinrakenne, jolla on kaikki elintärkeät ominaisuudet - kyky aineenvaihduntaan, kasvuun, kehitykseen, geneettisen tiedon välittämiseen, itsesääntelyyn ja itsensä uusimiseen. Kaikkien organismien soluilla on samanlaiset rakenteelliset piirteet. Solut eroavat kuitenkin toisistaan \u200b\u200bkoon, muodon ja toiminnan suhteen. Strutanmuna ja sammakonmuna koostuvat yhdestä häkistä. Lihasoluilla on supistuvuus ja hermosolut johtavat hermoimpulsseja. Erot solujen rakenteessa riippuvat suuresti toiminnoista, joita ne suorittavat organismeissa. Mitä monimutkaisempi vartalo, sitä monipuolisempi on sen solujen rakenne ja toiminta. Jokaisella solutyypillä on tietty koko ja muoto. Eri organismien solujen rakenteen samankaltaisuus, niiden perusominaisuuksien yhteneväisyys vahvistaa niiden alkuperän yhdenmukaisuuden ja antaa meille mahdollisuuden päätellä, että orgaanisen maailman yhtenäisyys.
Solu on organismirakenteen, elintärkeiden toimintojen, kasvun ja kehityksen yksikkö. Erilaisia \u200b\u200bsoluja. Kasvisolujen, eläinten, bakteerien, sienten vertailuominaisuudet
Tutkinnassa testatut päätermit ja käsitteet: bakteerisolut, sienisolut, kasvisolut, eläinsolut, prokaryoottisolut, eukaryoottisolut.
Tiedettä, joka tutkii solujen rakennetta ja toimintaa, kutsutaan soluoppi. Olemme jo sanoneet, että solut voivat erota toisistaan \u200b\u200bmuodon, rakenteen ja toimintojen suhteen, vaikka useimpien solujen perusrakenneosat ovat samanlaisia. Biologit erottavat kaksi suurta systemaattista soluryhmää - prokaryoottisen ja eukaryoottisen. Prokaryoottiset solut eivät sisällä todellista ydintä ja useita organelleja. (Katso kohta ”Solurakenne”.) Eukaryoottisolut sisältävät ytimen, jossa kehon perinnöllinen laite sijaitsee. Prokaryoottiset solut ovat bakteerien, sinilevien, soluja. Kaikkien muiden organismien solut ovat eukaryoottisia.
Mikä tahansa organismi kehittyy solusta. Tämä koskee organismeja, jotka ovat syntyneet sekä aseksuaalisten että sukupuolisten lisääntymismenetelmien seurauksena. Siksi solua pidetään kehon kasvu- ja kehitysyksikönä.
Nykyaikainen systematiikka erottaa seuraavat organismien valtakunnat: Bakteerit, sienet, kasvit, eläimet. Syyt tähän erotteluun ovat näiden organismien ravintomenetelmät ja solujen rakenne.
Bakteerisoluilla on seuraavat ominaisrakenteet - tiheä soluseinä, yksi renkaan DNA-molekyyli (nukleotidi), ribosomit. Näissä soluissa ei ole monia eukaryoottisille kasvi-, eläin- ja sienisoluille ominaisia \u200b\u200borganoideja. Ravintomenetelmällä bakteerit jaetaan autotrofeihin, kemotrofeihin ja heterotrofeihin.
Kasvisolut sisältävät vain heille tyypillisiä plastideja - kloroplastit, leukoplastit ja kromoplastit; niitä ympäröi tiheä selluloosan soluseinä, ja niissä on myös tyhjiöitä solu mehu. Kaikki vihreät kasvit ovat autotrofisia organismeja.
Eläinsoluilla ei ole tiheitä soluseiniä. Niitä ympäröi solukalvo, jonka kautta aineenvaihdunta tapahtuu ympäristön kanssa.
Sienisolut peitetään soluseinämällä, joka eroaa kemiallisesta koostumuksestaan \u200b\u200bkasvien soluseinämiin. Se sisältää kitiiniä, polysakkarideja, proteiineja ja rasvoja pääkomponenteina. Sieni- ja eläinsolujen vara-aine on glykogeeni.
ESIMERKIT TEhtävistä
Osa a
A1. Mikä seuraavista on sopusoinnussa soluteorian kanssa?
1) solu on perinnöllisyyden elementti
2) solu on lisääntymisyksikkö
3) kaikkien organismien solut ovat rakenteeltaan erilaisia
4) kaikkien organismien soluilla on erilainen kemiallinen koostumus
A2. Esisoluisia elämänmuotoja ovat:
1) hiiva 3) bakteerit
2) penisillo 4) virukset
A3. Kasvisolu eroaa sienisolusta rakenteeltaan:
1) ytimet 3) soluseinämä
2) mitokondria 4) ribosomit
A4. Yksi solu koostuu:
1) influenssavirus ja amebee
2) sieni mukor ja käki pellava
3) planaria ja volvox
4) euglena vihreä ja ciliates
A5. Prokaryoottisoluissa on:
1) ydin 3) Golgi-laite
2) mitokondria 4) ribosomit
A6. Solun lajien kuuluminen osoittaa:
1) ytimen muoto
2) kromosomien lukumäärä
3) kalvorakenne
4) proteiinin primaarirakenne
A7. Soluteorian rooli tieteessä on
1) solun ytimen löytäminen
2) kennon aukko
3) organismien rakennetta koskevan tiedon yleistäminen
4) metabolisten mekanismien löytäminen
Osa B
B1. Valitse vain kasvisoluille ominaiset piirteet
1) on mitokondrioita ja ribosomeja
2) soluseinä selluloosa
3) syödä kloroplasteja
4) vara-aine - glykogeeni
5) vara-aine - tärkkelys
6) ydintä ympäröi kaksoiskalvo
B2. Valitse ominaisuudet, jotka erottavat bakteerien valtakunnan muista orgaanisen maailman valtakunnista.
1) heterotrofinen ravitsemus
2) autotrofinen ravitsemustapa
3) nukleoidin läsnäolo
4) mitokondrioiden puute
5) ytimen puute
6) ribosomien läsnäolo
VZ. Etsi vastaavuus solun rakenneominaisuuksien ja valtakuntien välillä, joihin nämä solut kuuluvat
Osa C
C1. Anna esimerkkejä eukaryoottisoluista, joissa ei ole ydintä.
C2. Todista, että soluteoria on tiivistänyt useita biologisia löytöjä ja ennustanut uusia löytöjä.
Vastaukset Osa A. A1 - 2. A2 - 4. A3 - 3. A4 - 4. A5 - 4. A6 - 2. A7 - 3.
Osa B. B1 - 2, 3,5. В2 - 3, 4, 5. ВЗ. A - 1; B - 2; B - 1; G - 2; D - 1; E - 2.
Osa C. C1-vaste-elementit: kypsät ihmisen punasolut, kasvisiemenputket.
C2-soluteoria yleisti useita filosofisia ja mikroskooppisia tutkimuksia, jotka osoittavat elämän alkuaineyksikön olemassaolon. (Hooken solun avaaminen, yksisoluisten eläinten löytäminen Levengukin toimesta, solun ytimen löytäminen Brownin toimesta)
Myöhemmät löytöt sytologian, embryologian ja genetiikan aloilla vahvistivat soluteorian oikeellisuuden. Hienompia rakenteita löydettiin, niiden rooli organismin elämässä paljastettiin.