Šūna ir ... Šūnu uzbūve un pamatfunkcijas

Gandrīz visu dzīvo organismu pamatā ir visvienkāršākā vienība - šūna. Šajā rakstā varat atrast šīs mazās biosistēmas fotoattēlu, kā arī atbildes uz interesantākajiem jautājumiem. Kāda ir šūnas struktūra un izmērs? Kādas funkcijas tas veic organismā?

Būris ir...

Zinātnieki nezina precīzu laiku, kad uz mūsu planētas parādījās pirmās dzīvās šūnas. 3,5 miljardus gadu vecas to atliekas atrastas Austrālijā. Tomēr nebija iespējams precīzi noteikt to biogenitāti.

Šūna ir vienkāršākā vienība gandrīz visu dzīvo organismu struktūrā. Vienīgie izņēmumi ir vīrusi un viroīdi, kas nav šūnu dzīvības formas.

Šūna ir struktūra, kas var pastāvēt autonomi un pašreplicēties. Tās izmēri var būt dažādi – no 0,1 līdz 100 mikroniem un vairāk. Tomēr ir vērts atzīmēt, ka arī neapaugļotas putnu olas var uzskatīt par šūnām. Tādējādi strausa olu var uzskatīt par lielāko šūnu uz Zemes. Diametrā tas var sasniegt 15 centimetrus.

Zinātni, kas pēta dzīvības īpašības un ķermeņa šūnu uzbūvi, sauc par citoloģiju (vai šūnu bioloģiju).

Šūnu atklāšana un izpēte

Roberts Huks ir angļu zinātnieks, kurš mums visiem pazīstams no skolas fizikas kursa (tieši viņš atklāja viņa vārdā nosaukto elastīgo ķermeņu deformācijas likumu). Turklāt tieši viņš pirmo reizi ieraudzīja dzīvās šūnas, caur savu mikroskopu pētot korķa koka šķēles. Tie viņam atgādināja šūnveida šūniņu, tāpēc viņš tos sauca par šūnu, kas angļu valodā nozīmē "šūna".

Augu šūnu struktūru vēlāk (17. gadsimta beigās) apstiprināja daudzi pētnieki. Bet šūnu teorija tika attiecināta uz dzīvnieku organismiem tikai 19. gadsimta sākumā. Aptuveni tajā pašā laikā zinātnieki sāka nopietni interesēties par šūnu saturu (struktūru).

Jaudīgi gaismas mikroskopi ļāva detalizēti izpētīt šūnu un tās struktūru. Tie joprojām ir galvenais instruments šo sistēmu izpētē. Un elektronu mikroskopu parādīšanās pagājušajā gadsimtā ļāva biologiem izpētīt šūnu ultrastruktūru. Starp viņu izpētes metodēm var izdalīt arī bioķīmiskās, analītiskās un sagatavošanās metodes. Varat arī uzzināt, kā izskatās dzīvā šūna - fotoattēls ir sniegts rakstā.

Šūnas ķīmiskā struktūra

Šūnā ir daudz dažādu vielu:

• organogēni;
• makroelementi;
• mikro- un ultramikroelementi;
• ūdens.

Apmēram 98% šūnas ķīmiskā sastāva veido tā sauktie organogēni (ogleklis, skābeklis, ūdeņradis un slāpeklis), vēl 2% ir makroelementi (magnijs, dzelzs, kalcijs un citi). Mikro- un ultramikroelementi (cinks, mangāns, urāns, jods utt.) - ne vairāk kā 0,01% no visas šūnas.

Prokarioti un eikarioti: galvenās atšķirības

Pamatojoties uz šūnas struktūras īpašībām, visi dzīvie organismi uz Zemes ir sadalīti divās valstībās:

• prokarioti ir primitīvāki organismi, kas attīstījušies evolūcijas gaitā;
• eikarioti ir organismi, kuru šūnu kodols ir pilnībā izveidojies (arī cilvēka ķermenis pieder eikariotiem).

Galvenās atšķirības starp eikariotu šūnām un prokariotiem:

• lielāki izmēri (10-100 mikroni);
• dalīšanas metode (mejoze vai mitoze);
• ribosomu veids (80S ribosomas);
• flagellas veids (eikariotu organismu šūnās flagellas sastāv no mikrotubulām, kuras ieskauj membrāna).

Eikariotu šūnu struktūra

Eikariotu šūnas struktūra ietver šādus organellus:

• kodols;
• citoplazma;
• Golgi aparāti;
• lizosomas;
• centrioles;
• mitohondriji;
• ribosomas;
• pūslīši.

Kodols ir eikariotu šūnas galvenais struktūras elements. Tieši tajā tiek glabāta visa ģenētiskā informācija par konkrētu organismu (DNS molekulās).

Citoplazma ir īpaša viela, kas satur kodolu un visas pārējās organellas. Pateicoties īpašam mikrotubulu tīklam, tas nodrošina vielu kustību šūnas iekšienē.

Golgi aparāts ir plakanu tvertņu sistēma, kurā pastāvīgi nobriest olbaltumvielas.

Lizosomas ir mazi ķermeņi ar vienu membrānu, kuras galvenā funkcija ir atsevišķu šūnu organellu sadalīšana.

Ribosomas ir universālas ultramikroskopiskas organellas, kuru mērķis ir sintezēt olbaltumvielas.

Mitohondriji ir sava veida "plaušu" šūnas, kā arī tās galvenais enerģijas avots.

Šūnas galvenās funkcijas

Dzīva organisma šūna tiek aicināta veikt vairākas svarīgas funkcijas, kas nodrošina tieši šī organisma vitālo darbību.

Šūnas svarīgākā funkcija ir vielmaiņa. Tātad tieši viņa sadala sarežģītas vielas, pārvēršot tās vienkāršās, kā arī sintezē sarežģītākus savienojumus.

Turklāt visas šūnas spēj reaģēt uz ārējiem kairinātājiem (temperatūra, gaisma utt.). Lielākajai daļai no tiem ir arī spēja atjaunoties (pašdziedināties) ar skaldīšanu.

Nervu šūnas var reaģēt arī uz ārējiem stimuliem, radot bioelektriskos impulsus.

Visas iepriekš minētās šūnu funkcijas nodrošina organisma vitālo darbību.

Secinājums

Tātad šūna ir mazākā elementārā dzīvā sistēma, kas ir jebkura organisma (dzīvnieka, augu, baktēriju) struktūras pamatvienība. Savā struktūrā ir izolēts kodols un citoplazma, kas satur visas organellas (šūnu struktūras). Katrs no tiem veic savas specifiskās funkcijas.

Šūnu izmērs ir ļoti atšķirīgs - no 0,1 līdz 100 mikrometriem. Šūnu struktūras un dzīvībai svarīgās aktivitātes īpatnības pēta īpaša zinātne – citoloģija.