Rakk (1)

Rakuteooria

• ehk tsütoloogia (sünniks loetakse XVII saj. keskpaika. Avastajaks/loojaks peetakse Robert Hook'i.
  

Tsütoloogia uurib rakkude ehitust ja talitlust. Rakuteooria üks põhitees väidab, et nii taimed kui ka loomad on rakulise ehitusega, st. kõik organismid on rakulise ehitusega.
Rakuteooria üks põhiseisukoht: iga uus rakk saab alguse üksnes olemasolevast rakust selle jagunemise teel. (Kolm olulist seisukohta – rakud tekivad ainult rakkudest; rakud tekivad üksnes jagunemise teel; organismide areng ja kasv on põhinevad rakkude jagunemisel).
Rakkude ehitus ja talitlus on omavahel kooskõlas.
Rakkude mitmekesisus
ELUSLOODUS üherakulised hulkraksed
Üherakulisi organisme on mitmeid kordi rohkem, kui hulkrakseid, kuid samas on enamus üerakulisi üsna väiksed.
Valdav osa rakke on mikroskoopilised (üks kõige väiksem mükoplasma ning kuulub bakterite hulka).
Nüüdisajal looduses esinevad suurimad rakud on lindude munarakud .
Üherakulistel organismidel toimub ainevahetus (ka energia- ja infovahetus ) ümbritseva keskkonnaga rakumembraani vahendusel. Mida suurem on rakk , seda väiksemaks jääb välismembraani pindala ja sisekeskkonna ruumala vaheline suhe.
Rakkude väiskuju on erinev (baktereid võib kohata nii ümaraid, pulkjaid kui ka kruvikujulisi). Paljud üherakulised on iseloomuliku väliskujuga. Hulkraksetes organismides sõltub rakkude kuju ja ehitus sellest, millisest koest nad pärinevad (kudede rakkude väliskuju ja siseehitus on kooskõlas nende talitlusega).
Päristuumne rakk
ORGANISMID eeltuumsed (prokarüoodid) päristuumsed (eukarüoodid)
Prokarüootide hulka kuuluvad bakterid.
EUKARÜOODID taimeriik loomariik seeneriik
Viirused ei kuulu prokarüootide ega ka eukarüootide hulka, sest nad pole rakulise ehitusega.
Enamikus rakkudes on tuum, mis reguleerib kogu raku elutegevust.
Eukarüootse raku sisemus on täidetud tsütoplasmaga, mille peamiseks koostisosaks on vesi, kuid seal leidub ka lüsosoome (ühekordse membraaniga ümbritsetud põiekesed, milles lõhustatakse erinevaid aineid, veesisaldus kõigub 60- 90%). Tsütoplasmas on hulgaliselt madalmolekulaarseid orgaanilisi aineid (aminohapped, nukeotiidid, orgaanilised happed jne). Samuti on tsütoplasmas esindatud biopolümeerid. Tsütoplasma on pidevas liikumises ja seob rakuorganellid ühtseks tervikuks.
Rakusisest plasmat nimetakse karüoplasmaks (sisaldab DNA'd, RNA'd, valke ja madalmolekulaarseid ühendeid). Tuuma kõige olulisemad osad on kromosoomid .
Rakutuum on üldiselt ümar, võib selle kuju ja suurus erinevates rakkudes varieeruda.
Enamus rakkudes on üks tuum, kuid näiteks kingloomal on kaks tuuma.
Inimese iga keharaku tuumas on üldjuhul 46 kromosoomi. Neid võib jagada 23 paariks mikroskoopilise sarnasuse alusel. Paarilisi kromosoome nimetatakse homoloogilisteks. Homoloogilised kromosoomid sisaldavad samu pärilikke tunnuseid määravaid geene. Erandiks loetakse mehe sugukromosoome (tähistatakse X ja Y).
Rakumembraan
Membraan eraldab raku sisekeskkonda väliskeskkonnast, kaitseb seda kahjulike mõjutuste eest ja ühendab rakke omavahel.
Rakumembraani põhikoostisosad on fosfolipiidid ja valgud . Fosfolipiidid moodustavad kaks kihti. Valgu molekulid paiknevad kas nende peal või vahel.
Aktiivseks ainete transpordiks kulutab rakk energiat, passiivseks seda vaja ei ole.
Membraani ehituses on transportvalgud ning need osalevad ainete aktiivses transpordis .
Rakuorganellid
Tsütoplasmavõrgustiku moodustab membraanse ehitusega kanalikeste ja tsisternikeste süsteem.
Võrgustik on seotud peale transpordile ka mitmete ainevahetuslike protsessidega.
TSÜTOPLASMAVÕRGUSTIK siledapinnaline karedapinnaline
Karedapinnalisel paiknevad valke sünteesivad organellid - ribosoomid .
Siledapinnalisel paiknevad ensüümid, mis võtavad osa lipiidide ja sahhariidide sünteesist.
Iga ribosoom on kaheosaline (koosnevad rRNA ja valgu molekulidest). Ribosoomi suurus on vahemikus 18 – 23 nm. Ühes rakus on ribosoome tuhandeid.
Ribosoomid pannakse kokku rakutuumas olevates tuumakestes. Neis toimub valkude süntees.
Polüsoom- ühe mRNA molekuliga seotud ribosoomide kogumikud.
Golgi kompleks - seotud tsütoplasmavõrgustikuga. Avastati itaalia anatoomi Golgi poolt. Kompleks koosneb üksteise kohal asetsevatest plaatjatest tsisternikestest, põiekestest ning neid ühendavatest kanalikestest. Nimetatud osad on ümbritsetud membraaniga.
Golgi kompleksis jõuab lõpule valkude töötlemine ning nende pakkimine skreedipõiekestesse ja lüsosoomidesse.
Mitkondrid on ümbritsetud membraaniga. On olemas ka sisemembraan. Harjakesteks nimetatakse kurde ja sopistusi, mida moodustab sisemembraan.
Mitokondri põhiülesanne on raku varustamine energiaga.
Tsütoskelett
Tsütoskelett koosneb niitjatest valkudest. Moodustab tsütoplasmas võrkja struktuuri, mis ühendab rakumembraani, raku välismembraani, tsütoplasmavõrgustiku ja enamiku organelle.
Tsütoskelett on raku tugi-ja liikumissüsteemiks.
Tsentrosoom- koosneb kahest teineteise suhtes risti paiknevast silindrilisest tsentroolist.
Tsütoskeleti koostisesse kuuluvad valgud võimaldavad rakkudel muuta oma kuju.
Taimerakk
Taimerakus esinevad plastiidid ning seal esinevad vakuoolid (puuduvad teistel päristuumsetel organismidel). Taimerakud on lisaks rakumembraanile ümbritsetud rakukestaga.
Taimeraku peamine koostisaine on tselluloos , lisaks leidub seal veel teisi biopolümeere.
Rakukesta ülesanded: tugifunktsioon, kaitsefunktsioon, transportfunktsioon .
Plastiidid on taimedele omased 4-6 µm suurused ovaalsed organellid, mis annavad taimede osadele värvuse.
Kloroplast - roheline; kromoplast - punane; leukoplast- värvusetu.
Kloroplastid sisaldavad klorofülli, kromoplastides sisalduvad pigmendid karotinoidid ning need annavad taimede viljadele värvuse.
Kloroplasti ehitus on mõnevõrra sarnane mitokondrile. Kloroplasti sisemuses paiknevad membraanidest moodustunud kotjad moodustised – lamellid.
Kloroplastides toimub fotosüntees – suhkrute moodustumine süsihappegaasist ja veest valgusenergia abil.
Vakuool - membraaniga ümbritsetud põieke, mis sisaldab enamasti varu- ja jääkaineid.
Tsentraalvakuool - taimerakus esinev suur vakuool, mis tekib pisemate liitumisel.
Vakuoolid on eelkõige taimeraku veemahutid ning võivad sisaldada mitmeid varuaineid.