Pagal šiuolaikinę ląstelių teoriją, pagrindinisgyvų būtybių, gyvenančių Žemėje, struktūrinis ir funkcinis vienetas yra ląstelė. Tai sudėtinga atvira savaiminio organizavimo ir atkūrimo biosistema. Ląstelių struktūra ir funkcija tiriama citologija ir mikrobiologija. Pastarasis atsižvelgia į bakterijų, kurios yra prokariotiniai organizmai, gyvybinės veiklos specifiką. Šiame straipsnyje bus tiriami ląstelių organizavimo tipai: pavieniai ir daugialąsčiai organizmai, kolonijinės formos, taip pat prokariotinių ir eukariotinių ląstelių struktūriniai ypatumai.
Organizacinis gyvosios materijos lygis
Biologijoje išskiriami 6 gyvenimo organizavimo lygiai:molekulinė, ląstelinė, organizminė, specifinė populiacija, biogeocenotinė ir biosferinė. Apsvarstykite ląstelių organizavimo lygį, kuriame ląstelėse vyksta medžiagų apykaitos reakcijos (metabolizmas ir energija), taip pat užtikrinama reprodukcija. Šis procesas pagrįstas paveldimų bruožų (genų) perkėlimu iš tėvų į dukterines ląsteles.
Taigi vienaląsčiai organizmai yraiš esmės absoliučiai integralūs ir nepriklausomi asmenys, pagal savo funkciją identiški formoms, turinčioms organus ir audinius. Sudėtingesni ląstelių organizavimo tipai yra kolonialumas ir daugialąstiškumas. Kaip pavyzdį naudodami „Volvox“, mes apsvarstysime kolonijinių formų ypatybes. Jis susideda iš skirtingų tipų ląstelių: vegetatyvinių ir generatyvinių, nors jas ir jungia citoplazmos ataugos viena su kita, tačiau jos veikia daugiau autonomiškai. Žaliųjų volvokų dumblių kolonijos yra ryškus gyvosios medžiagos evoliucinės raidos iš vienaląsčių į daugialąsčių organizmų, turinčių sudėtingiausią struktūrą, pavyzdys. Jų ląstelės susijungia į audinius ir formuoja organus, atliekančius įvairias funkcijas.
Tokių organizmų ląstelių organizavimo lygistransformuojasi į specializuotas struktūras - sistemas (kvėpavimo, virškinimo, šalinimo ir kt.). Taigi daugialąsčiai organizmai veikia kaip nedaloma visuma, o ląstelės yra jo struktūriniai vienetai.
Prokariotinių organizmų ypatybės
Ląstelės, kuriose nėra branduolio, o paveldima medžiaga - DNR molekulės - yra tiesiai tankesniame citoplazmos sluoksnyje, vadinamos prokariotinėmis.
Korinio organizavimo tipai, pagrįstiyra branduolio buvimo ar nebuvimo požymis - tai prokariotai ir eukariotai. Kaip minėta anksčiau, be branduolio ląstelės: bakterijos ir cianobakterijos turi specifinę struktūrą, susijusią su metabolizmo ypatumais. Išvardinkime juos: tai nėra tokių organelių kaip mitochondrijos, Golgi aparatas, lizosomos, vakuolės, ląstelės centras, endoplazminis tinklas ląstelėje. Yra ribosomų, kurios sintetina bakterijų baltymus, dujų vakuolės yra retos (idioadaptacija prie gyvenimo vandens telkiniuose ar drėgnoje dirvoje). Kai kuriose formose yra judėjimo organelės - flagelos.
Eukariotų struktūros ir funkcijų komplikacija
Citologai, tęsdami ląstelių tipų tyrimusorganizacijos nustatė, kad branduolinėse ląstelėse yra labai sudėtinga organelių sistema, užtikrinanti jų metabolizmą ir energiją. Dėl koordinuoto organelių darbo jų vidinei aplinkai būdingas kompozicijos ir savybių pastovumas - vadinamoji ląstelių homeostazė.
Eukariotai, įskaitant grybelines ląsteles,augaluose, gyvūnuose ir žmonėse yra branduolys, endoplazminis tinklas, Golgi kompleksas, mitochondrijos, ribosomos, ląstelių centras, lizosomos, plastidės ir vakuolės. Eukariotuose ląstelių dalijimosi procesas yra ypač sunkus. Kartu suformuojama visa sistema, vadinama dalijimosi ašimi.
Metabolizmo skirtumai tarp prokariotų ir eukariotų
Lyginant prokariotinius ir eukariotinius tipuskorinio organizavimo, rasime, kad jie turi ir panašumų, ir gana didelių skirtumų. Pavyzdžiui, organinių junginių oksidacijos procesas su deguonimi, kurį absorbuoja bakterijų ir branduolinių organizmų ląstelės, veda į panašius rezultatus: gliukozė suskaidoma į anglies dioksidą ir vandenį, išskiriant energijos dalis sintetintų ATP molekulių pavidalu.
Ši medžiaga yra universalus šaltinisenergijos tiek ne branduoliniams organizmams, tiek eukariotams. Ląstelių kvėpavimo skirtumus galima rasti ištyrus struktūras, kurios vykdo šį procesą. Branduoliniuose organizmuose jis atsiranda ant mitochondrijų cristae fermentinės sistemos - Krebso ciklo pagalba, o bakterijose - ant citoplazminės membranos klosčių, ant kurių yra fermentai.
Mikroorganizmų ląstelių organizavimo tipai
Mikrobiologija tiria bakterijas ir cianobakterijas,kurie yra prokariotiniai organizmai. Bakterijos skiriasi savo forma ir turi atitinkamus pavadinimus: kokai (mažų pavienių rutuliukų pavidalu), vibrios (kablelių pavidalu), stafilokokai (panašūs į vynuogių kekę). Cianobakterijos, tokios kaip nostokas ir anabena, yra ląstelės be branduolio, turinčios gleivinės ląstelių sienelę; jos skiriasi nuo bakterijų tuo, kad jose yra fotosintetinių pigmentų, randamų chromatoforuose.
Visi minėti pavyzdžiai rodo, kad įvairių mikroorganizmų ląstelių organizacija yra įvairi ir tai lemia jų struktūros ir gyvybinės veiklos ypatumai.
