Šūnas uzbūve.
Šūna ir visvienkāršākā un pirmā dzīvības forma. Tā nodrošina visus dzīvības procesus. Ikviena organisma šūna sastāv no divām svarīgākajām, savstarpēji saistītām daļām- citoplazmas un kodola, kas veido vienotu dzīvības sistēmu. Šūnu klāj šūnapvalks, kas ir sarežģīta šūnas virsmas struktūra. Šūnapvalkam ir ārējā kārta un zem tās – plazmatiska membrāna. Augu šūnām ārējā kārta ir samērā bieza un izturīga un sastāv galvenokārt no celulozes. Šis slānis kalpo augu audiem un šūnām kā karkass, kas aizsargā tās no dažādiem bojājumiem. Dzīvniekiem šūnapvalka ārējā kārta ir ļoti plāna un elastīga un sastāv no olbaltumvielām un polisaharīdiem.
Šūnapvalka iekšējo slāni gan augu, gan dzīvnieku šūnām veido plazmatiska membrāna, kas atrodas tieši virs citoplazmas. Tā ir ļoti plāna ( 10mn). Plazmatisko membrānu ķīmiskajā sastāvā ir daudz kopīga gan augu, gan dzīvnieku organismiem : to viedo olbaltumvielu un lipīdu molekulas.Pl. membrāna nodrošina izvēles caurlaidību, kā arī vielu iekļūšanu šūnā un izkļūšanu no tās.
Šūnas iekšējā vide atšķiras no iekšējās. Plazmatiskā membrāna norobežo šūnas iekšējo vidi no ārējās un uztur šīs atšķirības visā šūnas dzīves laikā. Šūnā iekļūst joni, sīkas molekulas, kā arī samērā lielas barības vielu daļiņas, kā arī lielas dažādu organisko vielu (olbaltumv) molekulas. Tādas vielas šūnā nonāk fagocintēzes ceļā. Caur Plazmatisko membrānu šūnā nokļūst arī šķidruma pilieni, kas satur dažādas vielas gan izšķīdušā, gan suspensiju veidā. Caur Pl membrānu no šūnas tiek arī izvadīti vielmaiņas produkti, kā arī vielas, kas sintezētas šūnā.
Ir vienkodula šūnas(vairumam) un daudzkodulu šūnas.
Šūnas dzīves cikls sastāv no 2 periodiem – no dalīšanās, kuras rezultātā izveidojas 2 meitšūnas, no perioda starp 2 dalīšanās procesiem, ko sauc par interfāzi.
Hromosomas ir pati svarīgākā kodola sastāvdaļa.
Šūnā ietilpst gandrīz visi Menģeļējeva tabulas elementi, bet to daudzums ir atšķirīgs. 98% sastāda organogēnie elementi(ogleklis, skābeklis, ūdeņr.), 0, 01%-makroelementi( kālijs, kalcijs, magnijs), mikroelenti<0,01% ( cinks, dzelzs). Šūnā visvairāk ir ūdens (60-70%).
Citoplazma.
Visu šūnas dobumu aizpilda citoplazma, kurā atrodas arī kodols, kā arī organoīdi, ieslēgumi un vakuolas. Citoplazma ir pusšķidra šūnas iekšējā vide, ko no ārējās vides norobežo šūnapvalks.
Citoplazmas iekšējā vidē atrodas neskaitāmi sīki kanāli un dobumi. To sieniņas ir membrānas. Šie kanāli zarojas, savienojas ar citu un veido endoplazmatisko tīklu.
Ja citoplazmā un vakuolā ir lielāka sāļu un organisko skābju koncentrācija nekā ārējā vidē, tad tas liek ūdens molekulām intensīvi iekļūt šūnas iekšienē. ( pārplīst).
Ja šūnu ievieto hipertoniskā vidē, šūna sačokurojas, ja ievieto hipotoniskā šķīdumā, tad šūnā ieplūst ūdens un var pārplīst.
Citoloģija.
Citoloģija ir zinātne par šūnas uzbūvi.1855. gadā vācu zinātnieki izveidoja šūnu teoriju, kas izrādījās pamats nākošajiem pētījumiem. Šī teorija sastāvēja no 3 tēzēm :
• Visi organismi sastāv no šūnām,
• Šūnas līdzīgas pēc uzbūves, atšķirīgas pēc funkcijām,
• Organisma augšana un attīstība ir atkarīga no procesiem šūnās.
Šūnu pētīšanas:
• Ar mikroskopu(mikroskopija),
• Krāsošana un fiksācija,
• Centrfugēšana ( sadala šūnas pa sastāvdaļām),
• Mikroskopiskā ķirurģija,
• Augu un šūnu kultūras.
Prokarioti – organismi, kuru šūnā nav kodola. Baktērijām un zilaļģēm nav kodola, to hromosomas nav atdalītas no citoplazmas ar kodola apvalku, bet brīvi atrodas citoplazmā. Baktērijas ir ļoti mazas.No ārpuses baktēriju šūnu ietver blīvs apvalks, bet dažām sugām vēl ir arī gļotaina kapsula. Zem apvalka, kas sastāv no ogļhidrātiem, atrodas plazmatiskā membrāna, kas cieši pieguļ citoplazmai.
DNS ir koncentrēta vienā vietā, kurai ir gredzena forma un kura atrodas šūnas centrā.
Baktērijas vairojas šūnai daloties divās daļās.(arī zilaļģes)
Baktērijām cilvēka dzīvē ir liela nozīme. Daudzas rūpniecības un lauksaimniecības nozares ir pilnībā vai daļēji atkarīgas no baktēriju darbības. Ķīmiskie savienojumi kā etilspirts, acetons u.c. rodas baktēriju darbības rezultātā. Cilvēks izmanto baktērijas sviesta, siera, skābētu kāpostu, dažādu skābēta piena u.c. produkta ražošanā.
Baktēriju šūnas bagātīgi satur fermentus un bioloģiski aktīvas vielas ( antibiotikas).
Milzīga nozīme bakt. Ir ar rūpniecības un sadzīves atkritumiem piesārņota ūdens bioloģiskajā attīrīšanā. Bet tās arī cilvēkiem nodara ļaunumu izraisot dažādas slimības ( P: dizentēriju, vēdertīfu u.c.)
Eikarioti- visi organismi, kuru šūnas ir noformēts kodols. ( augi, dzīvnieki, cilvēki). Eikariotu šūnas ir daudz lielākas par prokariotu šūnām, parasti to lielumus pārsniedzot pat tūkstošiem reižu. Tiem ir iekšējo organoīdu daudzveidība un citoskelets, kas ir veidots no mikrocaurulītēm un mikrofilamentiem, kuri ieņem nozīmīgu lomu šūnas organizēšanā.
Vīrusi – ( no latīņu val.tulk. – inde).Dzīvu būtņu grupa, kam nav šūnas, nav kodolu. Tie neizrāda nekādas dzīvības funkcijas, bet savu ietekmi atstāj uz citu organismu šūnām. Tie spēj dzīvot baroties tikai citu organismu šūnās. Ārpus dzīvnieku, augu šūnām vīrusi dzīvot nespēj un daudziem no tiem ārējā vidē ir kristālu forma.
Katra vīrusa daļiņa sastāv no neliela daudzuma DNS vai RNS,t.i., ģenētiskā materiāla, kas ieslēgts olbaltumvielu apvalkā. Šis apvalkam ir aizsarg loma.
Pret vīrusiem nevar cīnīties ar antibiotikām. Organisms cīnās tā, ka izdala vielas, kas aizsargā organismu. Vakcinācija pret gribu ne vienmēr ir sekmīga, jo gripas vīrusa nukleīnskābes mainās. HIV maina nukleīnskābes pārojot no viena cilvēka uz otru. Vīrus ieperinās Tlinfocītos , kuru uzdevums ir ražot pretvielas pret slimībām. Ja AIDS ieperinās, tad cilvēku organisms nespēj pretoties slimībām.
ATF – vienota un universāla enerģiska viela. Tā uztur enerģiju dzīvniekos, cilvēkos.
Vienīgais enerģijas avots kustībām, biosintēzei, vielu iekļūšanai caur membrānām, gaismas ražošanai, elektrībai utt. ir enerģija, kas izdalās vienas fotoskābes molekulas atšķelšanās reakcijā no ATF. Taču ATF krājumi nav lieli.
ATF-vienots un universāls enerģijas avots šūnas funkcionālajai darbībai. ATF sintēze galvenokārt notiek mitohondrijos.
RNS (ribonukleāze) – polinukleotīds, kas sastāv no lineāri polimerizētiem, noteiktā secībā sakārtotiem ribonuleotīdu atlikumiem. RNS ir visās šūnas, daudzos vīrusos. RNS ir nozīme ģenētiskās informācijas realizēšanā.