Hüceyrə

Hüceyrə – Elmə məlum olan canlı orqanizmlərin (yarı-canlı sayılan viruslar istisna olmaqla) əsas quruluş, funksional və bioloji vahidi. Hüceyrə sərbəst şəkildə bölünə bilən ən kiçik canlı hissədir və buna görə də bir çox halda "həyatın inşaat bloku" adlanır. Hüceyrəni öyrənən elm sahəsinə sitologiya deyilir.

Hüceyrə tərkibində zülal və nukleotid turşuları kimi bir çox biomolekul olan sitoplazma və onu əhatə edən membrandan təşkil olunmuşdur. Orqanizmlər birhüceyrəli (bakteriyalar) və çöxhüceyrəli (bitkilər və heyvanlar) olmaqla iki qrupa bölünürlər. Heyvanlarda və insanlarda növündən asılı olaraq hüceyrə sayı müxtəlif olur, insanlarda isə 10 trilyon (10¹²)-dan artıq hüceyrə var. Bir çox bitki və heyvan hüceyrəsi 1-100 mikrometr ölçüsündə olub sadəcə mikroskop altında görünür.

Hüceyrə 1665-ci ildə Robert Huk tərəfindən kəşf edilmişdi.

Son on ildə elektron mikroskopiyasının, rentgenostruktor analiz, differensial sentrifuqadan keçirmə və başqa müasir tədqiqat üsullarının köməyi ilə bitki hüceyrəsi, hüceyrə orqanoidləri və onların funksional ixtisaslaşdırılması barədəki anlayışlar genişlənmiş və dərinləşmişdir.

Hüceyrənin kəşfi

İlk dəfə olaraq ingilis alimi Robert Huk hüceyrəni kəşf etmişdir. 1665-ci ildə bioloji toxumadan – lat. Quercus suber ağacından hazırlanmış tıxacın (probkanın) nazik kəsiyinə özü tərəfindən təkmilləşdirilmiş mikroskop altında baxarkən, tıxac kəsiyinin çoxlu sayda hücrəciklərdən ibarət olduğunu görmüş və onlara ing. cell – hüceyrə adı vermişdır.

1675-ci ildə italyan həkimi Marçello Malpigi və 1682-ci ildə ingilis botaniki Qrü Neemiya bitkilərin hüceyrələrdən təşkil olunduğunu təsdiqləmişlər. Bununla da ilk dəfə olaraq hüceyrə – "qidalı şirə dolu qovuq" mənasını daşımış olur. 1674-cü ildə holland Anton van Levenhuk (ing. Anton van Leeuwenhoek, 1632-1723) mikroskopun köməyi ilə ilk dəfə su damcısında hərəkət edən təkhüceyrəli canlıları – ibtidailəri — infuzor tərlik, amöb, bakteriyalar və eritrositləri, spermatozoidləri müşahidə etmişdir. 1802-1808-ci illərdə fransız tədqiqatçısı Şarl-Fransua Mirbel müəyyən etmişdir ki, bütün bitkilər hüceyrələrin əmələ gətirmiş olduqları toxumalardan ibarətdirlər. Jan-Batist Lamark isə 1809-cu ildə sübut etmişdir ki, heyvanlar da bitkilər kimi hüceyrələrin əmələ gətirmiş olduqları toxumalardan ibarətdirlər. 1825-ci ildə çex alimi Purkine Y. quş yumurta hüceyrəsinin nüvəsini aşkar etmişdir və 1839-cu ildə o, elmə "protoplazma" terminini daxil etmişdir. 1831-ci ildə ingilis alimi Robert Broun ilk dəfə olaraq bitki hüceyrəsinin nüvəsini təsvir etmiş və onun hüceyrədaxili vacib orqanoid olduğunu söyləmişdir. Beləliklə "Hüceyrə nəzəriyyəsinin" əsası 1839-cu ildə alman alimləri Şvann Teodor, Mattias Yakob Şleyden və Virxov Rudolf tərəfindən qoyulmuş olmuşdur.

Tərkibi

Adətən, hüceyrə 2 hissədən – protoplazmadan və onu xaricdən əhatə edən qılafdan ibarətdir. Selik tipli kütlədən ibarət protoplazma hüceyrənin daxilində yerləşib, çox mürəkkəb tərkibə malikdir. Protoplazma hüceyrənin canlı orqanoidlərinin və həmin orqanoidlərin maddələr mübadiləsi zamanı topladığı maddələrin məcmusudur. Protoplazmanın məhsulu olan qılaf onu xaricdən örtür, fiziki və mexaniki təsirlərdən qoruyur, çoxhüceyrəli orqanizmlərdə onu qonşu hüceyrələrdən ayırır və maddələrin hüceyrəyə daxil olmasını və xaric edilməsini tənzimləyir.

Hüceyrə canlıların ən kiçik quruluş və funksional vahididir. O, canlı sistemlərin bütün xüsusiyyətlərinə malikdir: maddələr və enerji mübadiləsini həyata keçirir, böyüyür,çoxalır və öz əlmətlərini irsi olaraq keçirmək qabiliyyətinə malikdir, xarici siqnallara reaksiya verir və hərəkət edə bilir.

Sitologiya

Hüceyrənin inkişafı, quruluşu və funksiyaları ilə məşğul olan elm sitologiya adlanır.(yunanca "sitos"- hüceyrə, "loqos"- elm deməkdir).Bütün canlı orqanizmlər hüceyrələrdən təşkil olunub. Birhüceyrəli orqanizmlər bakteriyalar, bəsitlər, yosunlar,göbələklər bir hüceyrədən ibarətdirlər. Bir neçə min hüceyrədən ibarət çox hüceyrəlilərə bitkilərin və heyvanların əksəriyyəti aiddir. Mikroskopik ölçüdə olan hüceyrə orqanizmdə nəhəng laboratoriyanın yerinə yetirə biləcəyi mürəkkəb dəyişikliklər etməyə qadirdir.Hüceyrədə qeyri-adi sürətlə minlərlə kimyəvi reaksiyalar baş verir ki, bunlar da yüzlərlə və minlərlə fermentlərlə idarə olunur. Hüceyrələrin ölçüləri kimi formaları da müxtəlifdir. Onlar kürəvari, prizmatik və s. formalarda olur. Hüceyrələrin formaları onların orqanizmdə yerinə yetirdiyi funksiyalardan və həyat fəaliyyətinin şəraitindən asılıdır.Sərbəst hüceyrə nisbətən dairəvi formaya malikdir: implusları ötürmək funksiyasını yerinə yetirən hüceyrələr düzgün olmayan ulduzvari formaya malik olurlar: insan bədənin və ya orqanlarının hərəkətini təmin edən hüceyrələr uzununa dartılmış formaya malikdirlər.

Sitоlоji tədqiqat mеtоdları

Hücеyrəni öyrənmək üçün əsas tədqiqat mеtоdu kimi mikrоskоpiyadan istifadə еdilir. Bunun üçün işıq və еlеktrоn mikrоskоpları işlədilir. Hücеyrənin öyrənilməsində hazırda digər müasir mеtоdlardan istifadə еdilir. Bunlara aiddir:

• Radiоaktiv izоtоplarla nişanlanmış mоlеkullarla öyrənilməsi;
• Hücеyrələrin üyüdülməsi ilə hissələrinə ayrılması;
• Хrоmоtоqrafiya və ya еlеktrоfarеz;
• Hücеyrənin хüsusi şəraitdə yеtişdirilməsi.

Hücеyrənin kimyəvi tərkibi

Kimyəvi tərkibinə görə hücеyrələr охşardırlar. İnsan, hеyvan, bitki və mikrооrqanizmlərin hüceyrələrində еyni еlеmеntlərə, maddələrə rast gəlinir. Lakin həmin maddələr miqdarca müхtəlif оlurlar.

Еlеmеntlərin dövri sistеmində məlum оlan 110 еlеmеntdən 60-ı hücеyrə tərkibində tоplanmışdır. Hücеyrələrin tərkibindəki еlеmеntləri miqdarına görə 3 qrupa bölürlər. Birinci qrupa 4 еlеmеnt: oksigen, hidrogen, azot, karbon daхildir. Bunlar оrqanоgеn еlеmеntlər adlandırılır və bütün hücеyrə tərkibinin 98%-ni təşkil еdirlər. İkinci qrupa kalium, kalsium, maqnezium, natrium, fosfor, kükürd, dəmir, xlor daхildir. Bunlar hücеyrə tərkibinin 1,9%-ni təşkil еdirlər. Üçüncü qrupa bütün qalan еlеmеntlər daхil оlub, оnun 0,01%-ni təşkil еdirlər.

Hüceyrədəki kompleks quruluş və sistemlər

Canlıları ən kiçik təfərrüatına qədər tədqiq edən XX əsrin texnologiyası hüceyrənin bəşəriyyətin qarşılaşdığı ən kompleks sistemlərdən biri olduğunu üzə çıxarmışdı. Bu gün hüceyrənin içində enerji hazırlayan sistemlər, həyat üçün lazımlı ferment və hormonları istehsal edən fabriklər, istehsal ediləcək bütün məhsullarla bağlı məlumatların qeyd olunduğu məlumat bankı, bir yerdən digərinə xam maddələri və məhsulları daşıyan kompleks daşıma sistemləri, boru xətləri, kənardan gələn xam maddələri işə yararlı hissələrə parçalayan təkmilləşmiş laboratoriyalar və saflaşdırma zavodları, hüceyrəyə daxil olan və ya hüceyrədən xaric edilən məmulatların giriş-çıxışına nəzarət edən peşəkar hüceyrə qılafı zülalları olduğunu bilirik. Bu sadaladıqlarımız hüceyrədəki mürəkkəb quruluşun sadəcə bir hissəsini təşkil edir. Elm adamı olan U.H.Torp: “Canlı hüceyrələrinin ən bəsitinin malik olduğu mexanizm belə insanın indiyə qədər hazırladığı, hətta xəyalını qurduğu bütün cihazlardan daha kompleksdir”, -deyə yazır. Hüceyrə o qədər kompleksdir ki, bu gün insanın nail olduğu yüksək texnologiya belə bir hüceyrə hazırlaya bilmir. Süni hüceyrə əmələ gətirmək üçün aparılan bütün elmi fəaliyyətlər uğursuzluqla nəticələnmişdir. Bir canlı hüceyrəsi çox sayda kiçik orqanoidin ahəng içində işləməsiylə yaşayır. Bu hissələrdən biri belə olmasa, hüceyrə məhv olar. Hüceyrə təbii seçmə və mutasiya kimi şüursuz mexanizmlərin onu təkmilləşdirməsini gözləyə bilməz. Ona görə də yer üzündə əmələ gələn ilk hüceyrə həyat üçün lazımlı bütün orqanoid və funksiyalara malik, tam hüceyrə olmalıdır. İngilis riyaziyyatçısı və astronom Ser Fred Hoyl 12 noyabr, 1981-ci ildə “Təbiət” (Nature) jurnalına verdiyi bir müsahibəsində bu cür bənzətmə etmişdir. Özünün materialist olmasına baxmayaraq, Hoyl təsadüflər nəticəsində bir canlı hüceyrənin meydana gəlməsiylə bir dəmir yığınının qasırğa ilə sovrulması nəticəsində təsadüfən Boing 747 təyyarəsinin əmələ gəlməsi arasında bir fərq olmadığını bildirir. Yəni hüceyrənin öz-özünə təsadüflər nəticəsində əmələ gəlməsi qeyri-mümkündür.