Ташакул ва генезиси пластид ва митохондрияхо

М и т о х о н д р и я ҳ о

Митохондрияҳо (калимаи юнонӣ: хондирион – ришта, нах, донача) ё худ хондриосонҳо, органеллаҳои шаклан гирда, чӯбча ё ромбамонанди ҳуҷайра мебошанд. Митохондрияҳоро соли 1874 И.Д.Чистяков кашф кардааст. Онҳо дар ҳуҷайраҳои ҳайвонот ва ҳам ҳуҷайраҳои растаниҳо вомехӯранд. Танҳо дар ҳуҷайраҳои обсабзҳои сабзу кабуд ва бактерияҳо мушоҳида карда нашудаанд. Дарозии митохондрияҳо қариб 5мк, бараш 0,1-0,5 мк мебошад.

Маҷмӯи митохондрияҳо дар як ҳуҷайра хондриом номида мешавад. Миқдори онҳо дар ҳуҷайра хеле бисёр аст.

Дар натиҷаи дар зери микроскопии электронӣ тадқиқ кардани митохондрияҳо маълум шуд, ки онҳо бо мембранаи дутарафа пӯшида шудаанд. Ин чинҳои дохилӣ кристҳо номида мешаванд. Митохондрияҳо дар мубодилаи ҳуҷайрагӣ маркази фаъолияти ферменту энергетикӣ мебошанд. Митохондрияҳо туршшавии моддаҳои органикӣ, мубодилаи газ ва бисёр дигар реаксияҳои мубодилавиро идора мекунанд. Дар ҳуҷайраҳои пластид надошта онҳо зиёдтар фаъолият нишон медиҳанд.

Дар таркиби митохондрияҳо 65-70 сафеда, 25-30 липид ва фосфат (компанентҳои асосӣ ) ва 0,5% РНК мавҷуд аст. Дар реаксияҳои ба амалорандаи ҳар як митохондрия зиёда аз 70 фермент ва кофермент, витамин, металлҳо ва ғайра ҷалб карда мешаванд. Дар протсеси нафасгирӣ ва фотосинтез дар ҳуҷайраҳои растаниҳо туршӣ ба амал омада миқдори зиёди энергия ҷудо мешавад. Ин энергия дар натиҷаи пайвастани фосфат бо кислотаи аденил ба ташкил шудани аденозинтрифосфатҳо, (АТФ) истифода карда мешавад. Энергияро, ки дар вақти таҷзиякунии АТФ ҷудо мешавад, ҳуҷайра ба амалиёти гуногун-химикӣ, осмотикӣ, механикӣ истифода мекунанд.

ТАШАКУЛ ВА ГЕНЕЗИСИ ПЛАСТИД ВА МИТОХОНДРИЯҲО

Мюлеталер ва Фрей-Висслинг 1959 бо ёрии микроскопи электронӣ дар ҳуҷайраи растаниҳо заррачаҳои хурдро кашф кардаанд, ки пропластидҳоро ташкил медиҳанд. Ин заррачаҳо инитсиалӣ номида шудаанд.

Мюлеталер ва Фрей-Висслинг ҳам дар ҳуҷайратухм ва ҳам дар ҳуҷайраҳои эмбрионалӣ имконияти аз заррачаҳои инисиалии ибтидои аз нав ташкил ёфтани пластидҳоро исбот карданд. Заррачаҳои инисиалии аз навдаҳои ҷилди дуқабатаи ядрои ба вуҷуд меоянд, ки дар таркиби худ нуклоплазма доранд.

Чи протопластидҳо ва чи лейкопластҳо дорои миқдори начандон зиёди ламелла мебошанд. Лейкопластҳо дфар торики пайдо мешаванд. Пропластидҳо дар равшанӣ ба хлоропластҳо табдил меёбанд. Структураи онҳо бо ламепласт (пластинамонанд) ва сабзшакл – ғункунии хлорофилл фарқ мекунанд.

Мюлеталер ва Фрей-Висслинг дар равшани ба хлоропластҳо табдил ёфтани лейкопластҳоро имконпазир мешуморанд. Масалан, гоҳо дар решаи сабзи хлоропластҳо аз лейкопластҳо ташкил меёбанд.

Генезиси митохондрияҳо бо генезиси пластидҳо алоқаманд мебошанд.Чунин мешуморанд, ки хусусиятҳои ирсии пластидҳоро нуклеоплазма муайян намуда, ахбороти генетики медиҳад.

Ферментҳо мубодилаи моддаҳоро дар ҳуҷайра ба тартиб меандозанд.Ферментҳо вазифаи катализаторро ба ҷо оварда, синтез ва ҷудошавии моддаҳои гуногунро метезонанд.Масалан ферменти диастаза боиси ҷудошавии крахмал гардида онро ба қанд (малтоза) табдил медиҳад.Ферментҳои гуруҳи протиазҳо-сафедаҳо; липазаҳо равғанро катализ мекунанд.Қанди найшакар бо таъсири ферменти инвертазҳо ба қисмҳо ҷудо мешавад. Ба сафедаи асосии ҳар як фермент, кофермент -моддаи аз ҷиҳати физиологӣ фаъол ҳамроҳ мешавад.Бисёр ферментҳо дар соҳаҳои гуногуни саноат хусусан дар саноати хурокворӣ ва саноати сабук, инчуниин дар кори дорутайёркунӣ васеъ истифода карда мешавад.

Таркиби эргастикии ҳуҷайра

Моддаҳои эргастикӣ қисми таркибии ғайриситоплазмагии ҳуҷайра мебошанд.Онҳоро баъзан эргастоплазма (аз калимаи юнонии “эгасома”-ҳосилкунӣ тағйир додан) меноманд.Қисми зиёди таркибии эргастикӣ бо ситоплазма омехта нашуда, он дар шакли катраи маҳлул ҷамъ мешавад.Дар баробари калоншавии ҳуҷайра ин қатраҳо якҷоя шуда,қатраи калонро ташкил медиҳанд.Ин қатраҳо шираи ҳуҷайра номида мешавад.Сатҳи ишғолкарда ё ғунҷоишгоҳи шираи ҳуҷайра вакуола номида мешавад.Крахмал (С6Н10О5)n-захираи васеъпаҳнгардидаи ангиштобҳо-полисахаридҳо дар ҳуҷайраи растаниҳо мебошад.Дар растаниҳо се навъи крахмал мавҷуд аст: крахмали ибтидоъ ё фотосинтетикӣ, крахмали транзиторӣ ва крахмали дараҷаи дуюм ё захиравӣ.Крахмали ибтидоӣ дар худи хлоропластҳо ҳамчун маҳсули фотосинтез синтез карда мешавад.Крахмал дар вақти просесҳои мубодилавии такрорӣ бо таъсири ферментҳои гуногун (амилазҳо, малтозҳо)ба қанд табдил ёфта, аз ҳуҷайра ба ҳуҷайра ҳаракат мекунад.Дар роҳ ин қанд аз просесҳои ферментавӣ дучор гардида, муваққатан ба крахмал табдил меёбад. Ин гуна крахмалро транзиторӣ меноманд.Крахмали дараҷаи дуюм ё захиравӣ одатан дар амилопластҳо синтез карда мешавад.Ҳаракати крахмал ва баландшавии онро дар растании картошка айнан мушоҳида кардан мумкин аст.Аксар вақт сохти донаҳои крахмал қабат -қабат мешавад.Сохт ва шакли донаҳои крахмалӣ барои ҳар як намуди растаниҳо хос аст.Агар дар донаи крахмал як маркази бавуҷудоӣ бошад донаи оддии крахмалӣ ташаккул меёбад.Дар як донаи крахмали баъзе растаниҳо ду ё якчанд маркази бавуҷудоӣ мавҷуд аст, ки дар ин ҳолат донаи мураккаби крахмал(овёс, кречиха, шолӣ, шпинат ва ғ) ташаккул меёбад.Як донаи мураккаби крахмали овёс аз 90 -100 аз 30000 донача иборат аст.Донаҳои ниммураккаби крахмал низ мавҷуданд.Онҳо якчанд маркази бавуҷудоӣ доранд. Ҳаҷми донаҳои крахмали намудҳои гуногуни растаниҳо ҳам ҳар хел буда, он бо микрон чен карда мешавад.Ҳаҷми донаҳои крахмали картошка -70-100 мк, гандум-30-45 мк, ҷуворимакка 12-18 мк мебошад.

Крахмал пайвастаи на чандон мустаҳкам мебошад. Ба он омилаҳои гуногун таъсир мекунанд.

Сафедаҳо. Дар тамоми ҳуҷайраҳо сафедаҳои захиравиро аз конститутсиони фарқ кардан лозим аст. Сафедаҳо бисёр вақт дар шакли донаҳои алейронӣ захира мешаванд. Дар протсеси камобшудани вакуолияҳои сафедаҳо дар донаҳои алейронӣ шаклан лӯндачаҳои намаки калсияю магниявии кислотаи инозитфосфорӣ ҷудо мешавад. Ин лӯндачаҳо глобоид номида мешаванд. Баъзан дар донаҳои алеронӣ якчанд глобоид ва кристаллоидҳо ташкил мешаванд. Кристаллоидҳо бар хилофи кристалҳои ҳақиқӣ (намаки кислотаҳои гуногун), аз сафедаҳое таркиб ёфтаанд, ки дар об варам мекунанд. Ба туфайли ин хусусият донаҳои алейронӣ ҳангоми сабзиши тухм сероб шуда аз нав ба вакуолия табдил меёбанд.

Равғанҳо. Дар ситоплазмаҳо тамоми ҳуҷайраҳо дар шакли қатрачаҳо ҷамъ мешаванд. Захираи равған дар тухми офтобпараст, канадона, кунҷит, пахта, зағир, канаб аз ҳама зиёдтар аст. Дар тухми арахис зиёда аз 50%, дар чормағзҳои гуногун миқдори он то ба 75% мерасад. Ҳол он ки дар ҷуворимакка ва овёс 46%, дар гандум 2% ташкил медиҳад.

Равған пур аз моддаҳои ғизои буда, энергия ниҳоят калон дорад. Зеро он дар таркиби худ то 90% карбон ва гидроген ва танҳо 10% оксиген дорад. К.А. Тимирязе захираи равғанро «шакли хеле хуби консерви нурҳои офтоб» номидааст. Равған дар эфир, хлорофор, толуол, ксилол ва ғайра маҳлул мешавад.

Равған ва ситоплазма ниҳоят суст алоқаманд аст.

Шираи ҳуҷайра. Вакуолияҳо. Бисёр маҳсули мубодилаи органеллаҳои ҳуҷайра дар ситоплазма дар шакли маҳлули моддаҳои гуногун ҷамъ шуда шираи ҳуҷайраро ташкил медиҳанд. Дар ҳуҷайраҳои ҷавон шираи ҳуҷайра аз қатрачаҳо иборат буда дар онҳо вакуолияҳо хеле кам дар баробари калон шавии ҳуҷайра ва ҳаҷми вакуолияҳо дар ҳуҷайра зиёд мешаванд. Бисёр вақт вакуолияҳо якҷоя шуда як вакуолияи калонро ташкил медиҳанд. Маҷмуи вакуолияҳоро дар ҳуҷайра вакуом меноманд.

Баръакси ҳайвонот дар ҳуҷайраи растанӣ партов (ахлот) ҷудо намешаванд. Тамоми партовҳои дар шираи ҳуҷайра ҷамъ мешудаги фаъолияти ҳайётан муҳим ва зарури растанӣ мебошанд. Дар шираи ҳуҷайраи бофтаҳо ва узвҳои гуногуни намудҳои ҳархелаи растаниҳо кислотаҳои органикӣ ва намаки онҳо, витаминҳо, равғани эфир, алкалоидҳо, глюкозидҳо, моддаҳои рангкунӣ ва намакҳои ҳоло ҳазм карда нашудаи ноорганикӣ ҷамъ мешаванд. Дар шираи узвҳои зеризаминии бисёр мураккабгулҳо, масалан дар лӯндаҳои решагии георгина, ноки замини ва ғайра инулин ангиштоби таркибаш ба крахмал монанд ҷамъ мешаванд. Аммо инулин баръакси крахмал дар об ҳал мешавад. Дар спирт он кристалҳои куравиро ташкил медиҳанд.

Дар шираи ҳуҷайра намакҳои кислотаҳои минералӣ ва органикӣ низ мавҷуд аст. Хусусан намакҳои кислотаи шилха, себ, каҳрабо ва лимон бисёр вомехӯранд.

Таннинҳо моддаҳои дабоғии часпанда мебошанд. Онҳо моддаҳои органики бенитроген буда, дар ҳуҷраҳои пӯслоқи дарахтон ва мева (хусусан меваи хом)-и растаниҳои гуногун (хурмои японӣ, биҳӣ, қизил ва ғайра) паҳн гардидаанд. Онҳо хусусан дар пӯсти донаҳои анор бисёранд. Дар пӯсти аксар намудҳои дарахти дуб, каштани зебо 10-20%, дар барги чой 15-20%, дар пӯсти эвкалипт қариб 50% моддаҳои дабоғИ мавҷуд аст. Агар моддаҳои дабоғи ба пӯст истифода карда шаванд, дар он сурат пӯст мулоиму луобдор намешавад ва об намегузаронад.

Алкалоидҳо. Намаки кислотаҳои органики нитрогендори маҳлулшавандаи дорои хусусияти заҳрнокӣ мебошад. Онҳо барои худи растанӣ роли антибиотикҳо ва фитонцидҳоро мебозанд. Бисёр алкалоидҳо дар тиб истифода карда мешаванд. Алкалоидҳо аз рӯи таркиби худ як хел нестанд ва дар қисмҳои гуногуни растаниҳо мавҷуданд.

Дар решаи дарахти хина, хинин мавҷуд аст, ки он барои табобати табларза истифода мешавад. Дар решав а баргҳои белладонҳо – атропин, дар тухм ва шираи кукнор папаверин, морфин ва кодеин, дар барги тамоку ва махорка никотин вуҷуд доранд. Дар хоҷагиии қишлоқ никотинро дар муборизаи зиди ҳашаротҳои зараррасон истифода мебаранд.

Растаниҳои алкалоиддор дар байни пӯшидатухмҳо паҳн гардидаанд. Баъзе растаниҳои алкалоиддор ҳамчун нӯшокиҳои фоиданок (чой, қаҳва ва ғайра) истеъмол карда мешаванд.

Дар шираи ҳуҷайраи баъзе растаниҳо якбора якчанд алкалоид ҷамъ мешавад. Масъалан, дар дарахти хина дар қатори хинин боз 30 навъи алкалоидҳои дигар, дар шираи кӯкнор то 22 алкалоид ҷамъ мешавад.

Глюкозидҳо ин пайвастаи қанду спирт, алдегидҳо, фенолҳо ва дигар моддаҳои органикӣ бенитроген мебошанд. Онҳо дар шираи ҳуҷайра баъзан ҳамчун моддаҳои захиравӣ ва дар баъзе мавридҳо ҳамчун моддаҳои заҳрнок ҷамъ мешаванд. Аз глюкозидҳои заҳрнок амигдалинро мисол нишон додан мумкин аст.

Кислотаҳои органикӣ ва намакҳои онҳо.

Шираи ҳуҷайра пур аз кислотаҳои гуногун мебошад: себӣ, лимӯӣ шилхагӣ,қаҳрабоӣва ғайра.Кислотаҳои шилхагӣ дар барги шилха, шпинат ва ғайра кислотаи себӣ монанди ренети шампанӣ, антоновка ва ғайра, кислотаҳои шаробӣ дар ангур ва малина бисёр аст.

Кристаллҳо, намаки бисёр кислотаҳои органикӣ дар шираи ҳуҷайра дар шакли кристаллҳо ҷойгиранд.Дар ҳуҷайраҳо бештар намаки кристалли шилха ё оксалатҳо мавҷуданд.”Оксалат” калимаи лотинӣ буда, нордон-oxalis-ро мефаҳмонад.

Оксалатаи калсий дар се шакли гуногуни кристаллҳо вуҷуд дорад: оддӣ(дар пусти пиёз ва ғайра) сузаншакл ё рафид(дар традескансия, портулак ва ғайра)ва мураккаб, кристаллҳоо ситорашакл ё друз(дар бегония анҷир ва ғайра).Аз тарафи ҷои воқеъгардии ҷилдӣ ҳуҷайраи баъзе растаниҳо кристаллҳо хушамонанд овезонанд, ки он систолит номида мешавад.Систолитҳоро дар оилаи растаниҳои газна, тут ва ғайра дидан мумкин аст.Кристаллҳо барои зиёд шудани фишори остматикии шираи ҳуҷаира ёрӣ мерасонанд.Ин қувваи макиши ҳуҷайраро зиёд мекунад.

Пигментҳои шираи ҳуҷайра. Дар шираи ҳуҷайра ҷамъ шудани моддаҳои рангдиҳанда (пигментҳо) мумкин аст. Аз онҳо антосиан хеле паҳн гардидааст. Ҳангоми реаксияи туршиҷудокунии шираи ҳуҷайра антосиан ва он ранги сурху нилобӣ дар вақти реаксияи нетралӣ ранги бунафша ва дар сурати реаксияи ишқори ранги кабуд медиҳад. Антосиани баъзе растаниҳо ба ҳуҷайраҳои қабати болои пусти баргҳо ҳам рангҳои гуногун медиҳад. Ин растаниҳо дар боғдории дарахтони зебу зинатдиҳанда (заранги сурхбарг, бегонияҳои гуногун, традескансия ва ғайра) аҳамияти калон дорад.

Пигменти антохлор шираи ҳуҷайраро ранги зард медиҳад. Дар шираи ҳуҷайра баъзан пигменҳои дигар низ вомехӯранд. Масалан антофеин бешираи ҳуҷайра ранги сиёҳтоб медиҳад.

Шираи ҳуҷайра баъзе моддаҳо балзам, смола, равғани эфир ва ғайраро ҳам ҷудо мекунад.

Шираи млечник. Вакуолияҳои баъзе ҳуҷайраҳо пур аз моеъи ширмонанд доранд. Ин шираи ширмонанд млечник ё латекс (аз калимаи лотини латекс-шира) ном дорад. Маҳсули қиматбаҳои шираи млечник ин каучук, гуттаперча, донаҳои сафеда, донаҳои крахмалӣ мебошад.

Антибиотикҳо ва фитонсидҳо. Ба ин моддаҳо пайвастаҳои мураккабу таркибан гуногун, ки ба микроорганизмҳо таъсири заҳрнок мерасонанд, дохил мешаванд.

Антибиотикҳо дар тиб ҳангоми табобати касалиҳои гуногун васеъ истифода карда мешаванд. Антибиотики муайян ба афзоишу инкишофи микроорганизмҳои ин ё он касалиҳои сирояткунанда роҳ намедиҳанд.

Соли 1928 олими Англия Флеминг аз занбӯруғи мағорбарорандаи (____) ҷавҳари антибиотикро ҷудо карда, онро пенисилин номид.

Микробиологи советӣ Н.А. Красилников соли 1941 аз митселияи занбӯруғ антибиотики стрептомитсинро ҷудо кард. Дар вақти ҳозира зиёда аз 100 антибиотик кашф карда шудааст.

Фитонцидҳои (аз юнонии фитон- растанӣ ва ва калимаи лотинии «цин»- куштан) растаниҳои гулдорро олими советӣ Б. П. Токин кашф кардааст. Таркиби химиявии фитонцидҳо ниҳоят гуногун аст: ин алкалоидҳо (пиёз, горчиса, тамоку ва ғайра), кислотаҳои органикӣ (аминовӣ, шилхагӣ, себӣ, шаробӣ, қаҳрабоӣ ва ғайра), равғани эфир (сир) ва дигарҳо мебошанд.

Витаминҳо гурӯҳи махсуси моддаҳо буда, дар ситоплазма синтез карда мешаванд. Витаминҳоро соли 1880 Н. И. Лунин кашф карда буд.

Истилоҳи витамин (аз калимаи юнонии vita -ҳаёт)- ро олими Полша Функ пешниҳод карда буд.

Одатан витаминҳоро бо ҳарфи авалаш – А, В, С, Д ва ғайра нишон мекунанд.

Дар вақти ҳозира таркиби химиявии қариб ҳамаи витаминҳои маълум (зиёда аз 20) омӯхта шудааст. Витамини «А» аз провитамини А- каротин таркиб меёбад.

Витаминҳои гурӯҳи В (В ₁ В ₂ В₃ ва ғайра) ба системаи асаб таъсири хуб мекунанд.

Витамини С одам ва ҳайвонотро аз касалии цинга нигоҳ медорад ва ба касалии муқобилият нишондиҳиро пурзур мегардонад.

Провитамини Д дар равғани растанӣ, хамирмоя, арамайда ба миқдори зиёд мавҷуд аст.

Витамини Е ба фаъолияти функсионалии ғадудҳои ҷинсӣ таъсир мекунад. Витамини Е дар равғани растанӣ, гандуму ҷуворимаккаи сабз ба миқдори зиёд мавҷуд аст.

Витамини К бастани хунро таъмин мекунад. Он дар баргҳои газна, карам, юнучқа, шпинат хеле бисёр аст.

Витамини РР аз провитамини РР, яъне аз кислотаи никотин дар организми ҳайвонот ва одам ташкил меёбад, ки ба он ҷо ин кислота бо хӯроки растанигӣ дохил мешавад.

Фитогормонҳо Ин моддаҳои махсус буда, дар протопласти ҳуҷайраҳои растаниҳо кор карда бароварда мешаванд. Онҳо дар просеси расиши организм роли муҳим бозида, фаъолияти просесҳои гуногуни физиологиро афзун менамоянд. Ин моддаҳо фитогормонҳо номида мешаванд. Моддаи расиш – ауксин, ки аз организми растанӣ ҷудо карда шудааст, дар ҳама ҷо дар хоҷагии қишлоқ васеъ истифода карда мешавад. Ауксинро Вент ҷудо карда буд. Таълимотро дар бораи фитогормонҳо олими савети Н. Г. Холодный ба вуҷуд омадааст. Дар вақтҳои охир дар хоҷагии қишлоқ фитогормони гиббереллин истифода карда мешавад. Он бори аввал аз занбӯруғи зоти Гибберелла гирифта шудааст.