uabooks.top

Emlékezzetek a prokarioták és az eukarioták sejtfelépítésének sajátosságaira! Mi a citoplazma? Miből áll? Milyen a mitokondriumok felépítése és mi a funkciója? És a lizoszó-máknak? Milyen szakaszai vannak az energiacserének?

A sejt morfológiai változásával kapcsolatos adaptációk. Bármely sejt működése a funkcionális komponenseinek kölcsönhatásától függ. Felhozunk néhány példát. Tudjátok, hogy vannak egysejtű eukarioták, amelyek

képesek aerob és anaerob körülmények között élni. Az aerob organizmusokban az energiacserének három szakasza van: előkészítő, anaerob és aerob. Az aerob szakasz biztosításában fontos szerepe van a mitokondriumoknak, amelyek szintetizálják az ATP-molekulákat. Ezért az anaerob eukarioták (egyes amőbák, papucsállatok vagy a paraziták (az emberi Trichomonas)) sejtjeiben nincsenek mitokondriumok. Helyettük más organellumok vannak - hid-rogenoszómák, amelyek az anaerob szervezetek energiacseréjében vesznek részt. Ezeknek kettős membránja van, a belső membránnak kitüremkedései vannak, ami miatt a mitokondriumok krisztáira emlékesztetnek. A hidrogenoszómákban végbemenő anaerob biokémiai folyamatok következtében energia szabadul fel, amit a sejt ATP-molekulák szintézisére használ fel.

A 6.1. ábrán az emberi Tripanosoma élősködő látható. Figyeljétek meg: az ostora a sejt hátsó feléhez fordul, és kapcsolódik annak testéhez egy vékony membrán segítségével! Ez a membrán egy adaptáció a viszkózus közeghez, például a vérplazmához. Érdekes, hogy a hordozó — cecelégy — szervezetében a

Tripanosoma sejtjei nem rendelkeznek ilyen membránnal. A sejt felépítését megváltoztatva a parazita alkalmazkodik a különböző környezethez.

6.2. ábra. A gerincesek eritrocitái: 1 - az emlősöknél (sejtmag nélküliek); 2-а békáknál (Figyeljétek meg, hogy van-e sejtmagjuk!)

A bizonyos funkciók ellátására kialakuló adaptációk következtében megváltozhat az eukarioták egyes sejttípusainak felépítése is. Már tudjátok, hogy a fajok többségének eritrocitái nem rendelkeznek sejtmaggal (6. 2, 1. ábra). A sejtmaggal együtt, az érett eritrociták elvesztik az organellumaik többségét, így a mitokond-riumaikat is. Az emlősök eritrocitáiban így több hely marad az hemoglobinnak, és több oxigént képesek szállítani. Ugyanakkor a mitokondriumok hiánya ellehetetleníti az energiacsere aerob

szakaszának a megvalósulását ezekben a sejtekben. Ezért az emő-sök érett vörösvérsejtjei az energia-igényüket az anaerob glikolízissel biztosítják.

Az eukariota egysejtűek sejtfelépítés változására érdekes példa a Naegleria (6. 3, 1. ábra. Emlékezzetek, melyik országba tartozik ez a faj!) A Naegleria meleg édesvizekben (+25-30 °С él, sőt a +45 °C-os vizekben is megél. A Naegleria általában a fenék közelében található, és állábakkal mozog. Ezek segítségével kebelezi be a baktériumokat. Ha a létfeltételek romlanak - megváltozik a víz ionösszetétele¹, bizonyos gének aktiválódnak, és a sejt átépül. A Naegleria-пак két ostora jelenik meg, amelyek segítségével képes gyorsan úszni. így képes elhagyni a problémás helyeket, és kedvezőbb helyekre vándorolni. Ott elveszíti ostorait, és szaporodóképessé válik (az ostoros forma nem szaporodik).

Az evolúció folyamán az egysejtű eukariotákban kialakult az édesvizekben való élethez szükséges adaptáció - a lüktető vakuola (6. 4. ábra). Már tudjátok, hogy a lüktető vakuola munkájának köszönhetően a sejtben viszonylag állandó nyomás van, így történik az ozmoreguláció. Minél kisebb a sók koncentrációja a sejtet körülvevő vízben, annál gyorsabban lüktet ez a sejtszervecske. (Gondolkodjatok, miért!)

6.4. ábra. A lüktető vakuola (a), mint a papucsállatka édesvízi életmódhoz való adaptációja. 2. Az édesvízi likacsoshéjú sejtjében ezernyi lüktető vakuola található.

Sok prokariota fontos adaptációja, hogy nyugalmi állapotban képesek spórákat és cisztákat létrehozni. A spórák burka tömörebb (6. 5, 1. ábra), mint a cisztáké, ezért ellenállóbbak a kedvezőtlen feltételekkel szemben. A prokarioták cisztái ellenállnak a szárazságnak, a sugárzásnak, de nem bírják a magas hőmérsékletet. A spórákat és a cisztákat egyes eukarioták is képesek képezni: moszatok, gombák, egysejtű állatok (6. 5, 2. ábra).

A sejtek funkcionális változása, mint adaptáció szorosan kapcsolatban áll a molekuláris szinten történő változásokkal. Például, az iparilag szennyezett körülmények között élő prokarioták megváltoztathatják az enzimrendszereik aktivitását. Ez lehetőséget nyújt számukra új vegyületek lebontására, hogy biztosíthassák az anyagcsere szükségleteiket. Az enzimek aktivitásának változásai lehetővé

teszi, hogy az eukarioták változatosabb feltételek mellett is megélhessenek. A soksejtű állatok sejtjeiben a kedvezőtlen körülmények között nőhet a metaboliz-mus intenzitása, változhat a plazmamembrán felépítése, ezek pedig biztosítják az ionok és a vegyületek szállítását a sejtbe és a sejtből. Azokban a sejtekben, amelyekben főként bioszintézis, például a fehérjéké, fejlettebb az endoplazmatikus retikulum. Ugyanez vonatkozik a riboszómákra is.

6. 5. ábra. Spórák és ciszták — nyugalmi stádiumok: 1 — baktériumspórák: a — nyugalmi állapotú sejt; b — többrétegű spóraburok; 2-а vérhasamőba érett négymagvú cisztája

Jegyezzétek meg!.

A sejtszinten az adaptációk főként a plasztikus anyagcsere és az energiacsere folyamatainak aktivitásával állnak kapcsolatban. Mivel az anyagcsere folyamatainak többsége a sejtben energia ráfordítással jár, ezért az adaptáció fő iránya az ATP-molekulák szintézisének szintentartása, amelyre szükség van az egyes sejtek és az egész szervezet működésének biztosítására.

A soksejtű állatok szervezetében a sejtszintű adaptáció az alapja a magasabb-szintű - szövet, szerv, szervrendszer és egyed - adaptációknak.

Kulcsszavak és fogalmak

hidrogenoszóma, lüktető vakuola.

1. Milyen fő irányai vannak a sejtszintű adaptációknak? 2. Hozzatok fel példákat sejtfelépítés változásával járó adaptációkra! 3. Hogyan változhat az egysejtű eukarioták sejtfelépítése miközben az aerob körülményekből anaerob körülmények közé kerül? 4. Az egysejtű organizmusok milyen adaptációi segítenek túlélni a kedvezőtlen körülményeket? 5. Miért jellemző főként az édesvízi egysejtűekre a lüktető vakuola? 6. Mely adaptációk állnak kapcsolatban a sejtek funkcionális változásaival:

Mi a közös és az eltérő az egysejtűek és a soksejtűek adaptációinak kialakulásában?

Ez a tankönyv anyaga Biológia 11. osztály Osztapcsenko, Bálán