– MAVZU - Toshkent kimyo-texnologiya instituti «vinochilik texnologiyasi va sanoat uzumchiligi» fakulteti «biotexnologiya»...

2 – MAVZU:
Hujayra biologiyasi. Hujayrasiz shakillari. Eukariot va
prokariyot organizmlar
1-ilova
Reja
Hujrasiz organizmlar
Prokariotlar (bakteriyalar, suv o’tlari).
Eukariotlar (hayvon va o’simlik hujayralari
Zamburug’lar xaqida tushincha
Hujayra haqidagi fan sitologiya bo'lib, yunoncha «sitos» — hujayra, «logos» — fan degan so'zlardan
olingan. Sitologiya hujayraning va uning tarkibiy qismlari tuzilishini kimyoviy tar- kibini, ularning
bajaradigan vazifalarini, ko'payishi va rivoj- lanishini, atrof-muhit omillari bilan munosabatini o'rganadi.
Hozirgi davrda boshqa fanlar metodlarining sitologiyada foy- dalanish natijasida yangi fan — hujayra
biologiyasi shakllandi. Bu fan sitologiya, biokimyo, molekulyarbiologiya va moleku- lyargenetika fanlar
kompleksidan iborat. Hujayrani o'rganish kattalashtirib ko'rsatuvchi asboblarning yaratilishi bilan uzviy
bog'liq. Birinchilar qatorida gollandiyalik aka-uka Gans va Zaxariy Yansenlar ikkita kattalashtiruvchi
oynani naychaga o'rnatdi. Italyan olimi G.Galiley, K.Drobbellar tomonidan dast- labki kattalashtiruvchi
asboblar yaratilgan. 1609—1610-yilda italyan olimi Galileo Galiley kattalashtirib ko'rsatuvchi asboblar-
dan birini konstruksiyasini ishlab chiqdi. Bu asbob 35—40 marta kattalashtirib ko'rsatar va avvalgilaridan
ancha takomillashgan edi. 1625-yilda F.Stelluti ham kattalashtirib ko'rsatuvchi asbobni yaratadi. I.Faber bu
kattalashtirib ko'rsatuvchi asbobni «mikroskop» deb atashni taklif qildi. Bu davrga kelib kattalashtirib
ko'rsatuvchi asboblar bir qancha olimlar tomonidan yaratilgan. Sekin-asta kattalashtirib ko'rsatuvchi
asboblar takomillashib bordi. Natijada ko'zga ko'rinmas bo'lgan jismlarni ham ko'rish imkoniyati tug'ildi.
1665-yilda ingliz fizigi va botanigi Robert Guk o'zi yasagan mikroskopda o'simlik poyasi po'stlog'ining
ko'ndalang kesmalarini ko'zdan kechirar ekan, ari uyalariga o'xshab ketadigan mayda-mayda bo'shliqlarni
ko'rdi va ularni hujayralar (lotincha cellula — katakcha, uyacha) deb atadi. R.Guk hujayra pardalari
saqlanib qolgan, ichi bo'shliq o'lik hujayralarni ko'rgan va o'zining kashfiyotiga katta ahami- yat bermagan
edi. Guk tekshirishlari biologlar orasida qiziqish uyg'otdi. Turli mamlakatlarning olimlari har xil o'simlik
va hayvonlar to'qimalarining mikroskopik tuzilishini tekshira bosh- ladilar. Golland olimi Anton van
Levenguk o'zi yasagan mikroskopda hayvon hujayralarini, spermatazoid va qizil qon hujayralari —
eritrotsitlarni 270 marta kattalashtirib o'rgangan (1680-yil). Shu davrdan hujayrani o'rganish jadallashdi.
1671-yilda italiyalik botanik, anatom, va embriolog olim Marchello Malpigi va 1673—1682-yillarda
angliyalik botanik Neyemiya Gryular o'simlik hujayrasining tuzilishini o'rgandi.
1830-yil chex olimi Yan Evangelista Purkinye birinchi bo'lib hujayra tarkibidagi suyuqlikni aniqladi
va uni «protoplazma» deb atadi.
1831-yil angliyalik botanik Robert Broun orxideya o'simligi hujayrasi yadrosini aniqlab uni
«nucleus» — «yadro» deb atadi.
1838-yilda germaniyalik botanik Mattias Yakob Shleyden o'simlik hujayrasini to'liq ta'riflab berdi.
1839-yilda germaniyalik zoolog Teodor Shvann hayvon hujayrasini o'rganib, M. Shleyden bilan
birgalikda «Hujayra nazariyasi»ni yaratishdi.
1841-yilda Remak hayvonlarda amitozni aniqladi.
1848-yilda nemis botanigi Vilgelm Gofmeystr tradeskan- siyada xromosomalar shaklini aniqladi.
1875-yilda nemis botanigi Eduard Strasburger o'simlik hujayrasida mitozni kashf qildi.
1876-yilda belgiyalik embriolog Eduard Van Beneden va 1888-yilda nemis sitolog va embriolog
olimi Teodor Boveri «hujayra markazini» aniqladi.
1878-yilda Shleyxer yadroni bo'linishini kariokinezni aniqladi.
1882-yilda nemis gistologi va sitologi Valter Flemming hayvon hujayrasida, nemis botanigi Eduard
Strasburger o'simlik hujayrasida xromosomalarni aniqladi.
1882-yilda Strasburger o'simliklarda amitozini kashf qildi.
1884-yilda Strasburger profaza, metafaza, anafaza termin- larini fanga kiritdi.
1884-yilda Van Beneden meyozni kashf etdi.
1885-yilda nemis anatom va gistolog olimi Vilgelm Valdeyr fanga «xromosoma» terminini kiritdi.
1887-yilda Uitman «sitokinez»ni aniqladi.
1894-yilda nemis anatom va gistolog olimi Karl Benda mitoxondriya terminini kiritdi.
1894-yilda nemis fiziolog va gistolog olimi Geydengayn telofaza terminini kiritgan.
— 1898-yilda italyan gistologi Kamilo Golji «Golji apparati» ni aniqladi.
1838—1839-yillarda nemis olimlari botanik M. Shleden va zoolog T. Shvann organizmlarning
hujayra tuzilishi to'g'risidagi hamma to'plagan ilmiy ma'lumotlarni umumlashtirib, tahlil qilib hujayra
nazariyasini yaratdilar (1-rasm). O'sha paytdagi yaratilgan hujayra nazariyasining asosiy qoidalari
tubandagilardan iborat:
Hujayra hamma tirik organizmlarning asosiy tuzilish birligi hisoblanadi.
Hamma hujayralarda kimyoviy tarkibi va umumiy hayotiy jarayonlari tomondan o'xshash.
Hujayraning hosil bo'lishi o'simlik va hayvon organizmla- rining o'sishi, rivojlanishi,
takomillashishini ta'minlaydi.
1859-yili nemis shifokor olimi Rudolf Virxov (1821—1902), hujayrasiz hayot yo'qligini, hujayra
faqat avval mavjud hujayralar- ning ko'payishidan paydo bo'lishini isbotlab berdi. Virxov hujayralarning
buzilishi natijasida kasalliklar kelib chiqishini asoslab, hujayra patologiyasiga asos soldi. Virxov hujayrani
hayot- ning hamma xossalariga ega bo'lgan eng kichik morfologik element deb qaradi va hujayraning asosiy
struktura elementi pardasi bo'lmay, balki ichidagi narsasi, ya'ni protoplazmasi bilan yadrosi ekanligini
Shvann bilan ketma-ket isbot qilib berdi. Karl Ber hamma ko'p hujayralilarning rivojlanishi bitta tuxum
hujayradan boshlanishini isbotlab berdi. Bu esa barcha ko'p hujayralilar bir hujayralilardan kelib
chiqqanligini isbotlashga qaratilgan edi.
Hozirgi zamonda fanning har tomonlama rivojlanishi natijasi- da hujayra nazariyasining asosiy
qoidalari quyidagilardan iborat:
Hujayra tiriklikning tuzilishi, funksiyasi va rivojlanishning eng kichik birligidir.
Hujayralar faqat bo'linish yo'li bilan ko'payadi. Har bir yangi hujayra dastlabki hujayraning bo'linishi
natijasida hosil bo'ladi.
Barcha ko'p hujayrali organizmlarning hujayralari bilan bir hujayralilarning tuzilishi va fiziologik
jarayonlari jihatidan o'xshash bo'lib, ko'p hujayrali organizmlar bir hujayralilardan kelib chiqqanligini
bildiradi.
Hujayrada uni qayta quradigan va boshqaradigan genetik informatsiya saqlanadi.
Ko'p hujayralilarda har xil ixtisoslashgan hujayralar birlashib to'qimalarni hosil qiladi. Ular nerv va
gumoral sistemalar orqali idora etiladi.
Hujayra nazariyasi kashf qilingandan so'ng, hujayra va unda kechadigan jarayonlarning mohiyati
fanga ma'lum bo'la boshladi.
Hujayrani o'rganishning ahamiyati. Hujayralarning tuzilishi, kimyoviy tarkibi va bajaradigan
funksiyalarini o'rganish faqat biologiya qonuniyatlarini to'g'ri tushunish uchungina emas, balki tibbiyotda,
veterinariyada, qishloq xo'jaligida ham katta ahamiyat- ga ega. Masalan, odamlarda uchraydigan ko'pgina
kasalliklarning asosida hujayra faoliyatining izdan chiqishi yotadi. Qandli diabet kasalligining sababi
organizmda uglevod almashinuvini boshqaruv- chi gormonlardan biri — insulin ishlab chiqaruvchi
oshqozon osti bezining ayrim hujayralari faoliyatining buzilishidir.
Hujayralarning bo'linishi, ularning ixtisoslashishi qonuniyatlarini yaxshi bilmasdan jarohatlangan
a'zolar va to'qimalarning qayta tiklanishi, yomon sifatli o'sma kasalliklarning kelib chiqish sabablari,
muammolarini o'rganish mumkin emas. Hayvonlarda va odamlarda uchraydigan ko'pgina yuqumli
kasalliklarning qo'zg'atuvchilari bir hujayrali parazit organizmlar — bezgak para- ziti, koksidiyalar,
toksoplazma, dizenteriya amyobasi va boshqalar hisoblanadi. Mazkur kasalliklarni davolash va ularni
oldini olish uchun ularning qo'zg'atuvchilari — bir hujayrali sodda hayvonlar- ning biologiyasini yaxshi
bilish zarur.
Hujayra biologiyasini o'rganishda mamlakatimiz olimlarining ham katta hissalari bor. Akademiklar
Komiljon Ahmedjanovich Zufarov, Jahongir Hakimovich Hamidov va ularning shogirdlarini bu sohada
ishlari diqqatga sazovordir.
1-Viruslar – bu mustaqil genom (DNK yoki RNK) tuzilishiga ega bo’lgan, tirik organizmlar to’qima
hujayrasida yoki hujayra kulturalarida ko’paya olish (reprodukstiya) va moslashish (adaptastiya) hamda
o’zgaruvchanlik xususiyatlariga ega bo’lgan hayotning hujayrasiz shaklidir.
Hozirda odamlar, umurtqali hayvonlar, qushlar, baliqlar, o’simliklar va mikroorganizmlarni
zararlovchi viruslar juda ko’p uchraydi.
Hujayrasiz shakillari. Viruslarning xususiyatlari:
1. Viruslarda stitoplazma, yadro, mitoxondriya va ribosoma kabi organellalar yo’q, shuning uchun
ularda hujayraviy jarayon bo’lmaydi.
2. Viruslar o’z tarkibida genom vazifasini bajaruvchi faqat 1 ta nuklein kislota (DNK yoki RNK)
tutadi.
3. Viruslarning xususiy oqsil sintezlovchi va energiyani boshqaruvchi tizimi yo’q, ya’ni to’liq
xo’jayin hujayrasiga bog’liq bo’lgan genetik darajadagi qat’iy hujayra ichi paraziti hisoblanadi.
4. Viruslar dis’yunktiv usulda ko’payadi va sezuvchan hujayrada reprodukstiyalanadi, bunda u
xo’jayin hujayra resurslari va biosintetik tizimlaridan foydalanadi.
Viruslarning 2 xil ko’rinishi farqlanadi - hujayradan tashqaridagi va hujayra ichi virusi.
Hujayradan tashqaridagi virus fanda virion deb nomlanadi (eski adabiyotlarda nomlanishi –virusli
bo’lakcha). Bu hayot faoliyatini namoyon etmaydigan etilgan virus ko’rinishidir. Virion virusni tashqi
muhitda saqlash va uni bir organizmdan boshqa bir organizmga hamda bir xujayradan boshqa bir hujayraga
o’tkazish vazifasini bajaradi.
Hujayra ichi virusi – vegetativ virusdir. U zararlangan hujayrada reprodukstiyalanadi, produktiv
infekstiyani qo’zg’atadi, virionning yangi avlodi shakllanadi va natijada hujayra halok bo’ladi.
Reprodukstiya jarayoni tugallanmasdan ham qolishi mumkin, bunda virion hosil bo’lmaydi va abortiv
infekstiya kelib chiqadi.
Ayrim viruslar o’zining genetik materialini xo’jayin hujayra xromosomasiga provirus
ko’rinishida o’tkazish qobiliyatiga ega. Provirus bo’linish jarayonida hujayra xromosomasi bilan birgalikda
replikastiya qilinadi va yangi qiz hujayraga o’tadi. Virusli infekstiyaning bunday shakli
integrativ deb nomlanadi va uzoq vaqt saqlanishi yoki yana produktiv infekstiyaga aylanishi
mumkin.
Viruslarning (Virionlarning) tuzilishi va morfologiyasi.
Viruslar o’lchami juda kichik, ya’ni 20 nm dan 300 (350) nm gacha bo’ladi. Ular sferik (sharsimon),
ko’p qirrali, tayoqchasimon, o’qsimon, ipsimon, to’g’nog’ichsimon shakllarga ega bo’lishi mumkin.
Tuzilishi bo’yicha oddiy (qobiqsiz) va murakkab (qobiqli) viruslar farqlanadi. Ikkalasining ham markazida
nuklein kislota (DNK yoki RNK) molekulasi joylashadi va uni oqsil qobiq – kapsid o’rab turadi. Bunday
tuzilma – nukleokapsid deb nomlanadi.
Oddiy viruslar ichki oqsil bilan birikkan nuklein kislota va kapsiddan tashkil topgan, ya’ni
nukleokapsiddan iborat. Murakkab viruslarda nukleokapsid virionning o’zagi hisoblanib, ustki qismida
superkapsid –tashqi qobiq bilan o’ralgan.
Membrananing ikki lipidli qavatida virusga xos bo’lgan oqsil –glikoproteinlar joylashgan bo’lib,
o’simtalar ko’rinishda tashqariga chiqib turadi. Bu glikoproteinlar - gemagglyutininlar, neyraminidaza,
qo’shiluvchi
oqsil va boshqalardan iborat bo’lib, virionning hujayra resteptorlariga birikishiga va hujayraga
kirishiga javobgar hisoblanadi. Ular antigenlik
xususiyatiga ega (protektiv antigenlar). Ko’plab murakkab viruslar superkapsidiga ichkaridan
matriks oqsil qavati birikadi (M-qavat), ayrim
viruslar boshqa qo’shimcha tuzilmalarga ham ega (1-rasm).
1-rasm. Oddiy va murakkab viruslarni tuzilish sxemasi.
Himoya oqsil qobig’i – kapsid bir xildagi oqsil subbirliklaridan tuzilgan. Kapsidning bunday tuzilishi
kichik genomga ega viruslar uchun 7 katta biologik ahamiyatga ega, chunki bunda genetik axborot kam
sarflanadi. Viruslar kapsidi oqsil subbirliklarining joylashishiga bog’liq holda spiralsimon yoki kubsimon
simmetriya tipida tuzilgan.
Virusning kimyoviy tarkibi:-Viruslarning asosiy tarkibi nuklein kislota va oqsildan iborat.
Oddiy viruslar faqat shulardan tashkil topadi. Murakkab viruslar tarkibida esa qo’shimcha lipidlar
va uglevodlar bo’ladi. Nuklein kislotaning turiga qarab viruslar DNK - genomli va RNK – genomliga
bo’linadi. Viruslarning nuklein kislotasi hujayra nuklein kislotalaridan farqli ravishda, har xil tuzilishga
va shaklga ega bo’ladi.
Nuklein kislotaning turi asosiy taksonomik belgilardan biri hisoblanadi.
Virus DNKsi odatda ikki ipli, ba’zan bir ipli bo’ladi.
Ikki ipli DNK halqasimon, chiziqli ikki uchi yopiq yoki chiziqli ikki uchi ochiq bo’ladi. Virus RNKsi
ko’pincha bir ipli bo’ladi, lekin genomning bir bo’lagini tutgan ikki ipli RNKlar ham mavjud.
Bir ipli RNK to’liq chiziqli, bo’lakli (segmentli) chiziqli, halqasimon bo’ladi. Musbat genomli
(RNK+) va manfiy genomli (RNK-) RNK farqlanadi.
Musbat RNK bir vaqtning o’zida genom va axborot RNK (i - RNK) vazifasini bajaradi hamda yangi
avlod genomi sintezi uchun matrista bo’lib xizmat qiladi.
Manfiy RNKga (RNK-) faqat genom vazifasi xos, bundan tashqari u genom va axborot RNK (i-
RNK) sintezi uchun matrista vazifasini bajaradi. Virus nuklein kislotasining asosiy xususiyati yuqumlilik
hisoblanadi, ya’ni virusning boshqa komponentlari qatnashmasada, u xo’jayin hujayrasida produktiv
infekstiyani chaqirishga qodirdir. Yuqumlilikni viruslarning DNK si va musbat RNK si keltirib chiqaradi.
Viruslar reprodukstiyasi (ko’payishi)
Hujayradagi viruslar reprodukstiyasi (produktiv infekstiya) – yagona jarayon bo’lib, shartli ravishda
bir necha bosqichlarga bo’linadi:
1. Virusning hujayraga adsorbstiyasi.
2. Virusning hujayraga kirishi.
3. Virusning deproteinizastiyasi va uni nuklein kislota (genom) dan ozod bo’lishi.
4. Virus genomini ekspressiyasi va virion komponentlarining sintezlanishi (transkripstiya,
translyastiya, replikastiya).
5. Virusning shakllanishi (morfogenez).
6. Hujayradan virus yangi avlodining chiqishi.
Boshlang’ich 3 bosqich tayyorgarlik bosqichi hisoblanadi. Xususiy reprodukstiya 4 - bosqichdan
boshlanadi. Bunda virus genomiga bog’liq programmaga mos ravishda jarayon sodir bo’lib, hujayraning
biosintetik tizimlarda yangi avlod virusnining ishlab chiqarilishiga moslashishi va ularning hujayradan
ozod bo’lishi kuzatiladi.
Reprodukstiya jarayoni viruslarning turli xil oila va avlodlarida sezilarli farqlanadi, bu virionning
xususiyatlari va ularda nuklein kislotaning tuzilishi bilan bog’liq. Shuning uchun turli xil viruslarda
reprodukstiyaning ketishi “Virusologiya” bo’limida to’liq ko’rib o’tiladi.
Zamonaviy tasnif bo’yicha odam uchun patogen bo’lgan viruslar 22 ta oilaga kiritiladi (2 - rasm;
1-jadval), shulardan 8 tasi DNK – genomli viruslar va 14 tasi RNK - genomli viruslardir. Yaqinda yana
19 oila hisobga olindi. Oxirgi yillarda A stroviridae,Cirsinoviridae va Filoviridae yangi oilalari yaratildi.
Papovaviridae oilasi ikkiga: Papillomaviridae va Poliomaviridae larga bo’lindi.
Shunday qilib, viruslar tasnifi to’ldirilib va takomillashtirilib borildi. Odam uchun patogen bo’lgan
viruslar orasida faqat odamni zararla
ydigan hamda odam va umurtqali hayvonlar uchun patogen bo’lgan viruslar uchraydi.
Ba’zi viruslar filogenetik barerni engib o’tish qobiliyatiga ega bo’lib,
faqatgina odam va umurtqali hayvonlar organizmida emas, balki umurtqasizlar (kanalar, chivinlar,
iskaptoparlar va boshqalar) organizmida
ham ko’payadi. Bunday viruslarga: bunyaviruslar, togaviruslar, flaviviruslar, rabdoviruslarning
ayrim avlodlari, arenoviruslar va reoviruslar kiradi. Bu viruslar uchun bo’g’imoyoqlilar ham tabiiy
xo’jayin, ham infekstiya tashuvchi bo’lib hisoblanadi. Bunday viruslar arboviruslarning ekologik
guruhini tashkil etadi.
Nega yangi viruslar paydo bo’lmoqda?
Insoniyat faoliyati ortidan atrof-muhitning o’zgarishga uchrashi yangi viruslarning paydo bo’lishiga
turtki bo’layotganini olimlar aniqlashdi, deb yozmoqda «RIA Novosti»ga tayanib "Xabar" nashri.
Bu erda gap insonga moslashgan viruslar xususida boryapti. Olimlar bu viruslarni tahlil qilish
davomida eng ko’p xavf tug’diruvchi uch xil hayvonlar toifasini belgilashdi.
1. Uy hayvonlari. Epidemiya uy hayvonlari orqali eng ko’p tarqaydi. Bu jonivorlar yovvoyi tabiatda
yashovchilariga qaraganda viruslarni odam bilan sakkiz baravar ko’proq bo’lishadi.
2. Inson faoliyatiga moslashgan yovvoyi hayvonlar. Urbanizastiya sayyoramizda hayvonot olami
xilma-xilligini kamaytirgani bilan, ayrim turlar yangi muhitga boshqalariga nisbatan ancha moslashib
ketgan. Ba’zi xil kemiruvchilar (masalan, sichqon va kalamushlar), ko’rshapalaklar va maymunlar bunga
misoldir.
3. Ov qilish, savdosi bilan shug’ullanish va yashash muhit sifati pasayib ketgani bois qirilib ketish
xavfi ostida turgan yovvoyi hayvonlar. Tadqiqotlar boshqa sabablar oqibatida populyastiyasi qisqarib
borayotgan jonivorlarga qaraganda, ayni shu toifa hayvonlar zooz viruslarni ikki hissa ko’p tashishini
ko’rsatmoqda.
3-rasm. Yangi viruslarning ko’payishi.
|