Ўсимликларнинг табиатдаги ва инсон ҳаётидаги аҳамияти

Ер куррасининг деярли ҳамма қисмида учрайдиган ўсимликларнинг табиат ва инсон ҳаётидаги роли беқиёсдир. Қуйида атрофимиздаги яшил ўсимликлар ва уларнинг аҳамияти тўғрисида тўхталиб ўтишни лозим деб топдик.

Хўш, бу ўсимликларнинг қандай аҳамиятлари бор?

Яшил ўсимликлар деярли барча тирик организмларни нафас олиши учун зарур бўлган кислород билан таъминлайди. Улар ўз фаолияти давомида анорганик моддаларни органик моддаларга айлантиради. Маълумки, органик моддалар (ўсимликларнинг ўзи) кишилар ва ҳайвонлар учун зарур озиқ ҳисобланади. Яшил ўсимликлар ҳосил қилган озиқ моддаларда қуёш энергияси тўпланади (аккумуляция бўлади). Бу тўпланган энергия ҳисобига ерда ҳаёт давом этади, яъни кишилар саноатда фойдаланадиган энергия ресурсларининг асосийси ана шу яшил ўсимликлар тўплаган қуёш энергияси ташкил этади.

Саноат учун керак бўлган кўпгина хом ашё маҳсулотларини ҳам яшил ўсимликлар етказиб беради.

Маълумки, ҳаво таркибида азот, кислород, водород, карбонат ангидрид ва шу каби бошқа моддалар бўлади. Атмосферанинг 75,51% ини азот, 23,01% ини кислород, 0,03% ини карбонат ангидрид ва 1,28% ини аргон ташкил этади. Водород, неон, гелий ва шу каби бошқа моддалар эса кам миқдорда учрайди,

Тирик организмлар нафас олишда кислороддан фойдаланади. Нафас олиш ва ёниш жараёнида органик моддалар оксидланади, яъни кислородни бириктириб карбонат ангидрид ва сув ажралиб чиқади. Табиатда бундан ташқари ҳам кўп оксидланиш жараёнлари бўлиб туради. Шу жараёнлар узлуксиз давом этиб туриши натижасида атмосферада кислород миқдори камайиб тамом бўлиши керак эди. Ваҳоланки, бундай бўлмайди. Бунга сабаб табиатда кислороднинг қайта ҳосил бўлиши яшил ўсимликлар туфайли узлуксиз давом этиб туради. Ана шу муҳим жараённинг асосини сув ва карбонат ангидрид ташкил этади. Карбонат ангидрид ўсимлик баргларига кириб, уларнинг тўқималари таркибида бўлган сувда эрийди ва қуёш энергияси ҳамда хлорофилл иштирокида табиатда учрайдиган энг ажойиб ҳодисалардан бири фотосинтез жараёни содир бўлади. Фотосинтез натижасида сувдан кислород ажралиб чиқади ва ҳавони кислородга бойитади. Лекин кислороднинг ажралиши бу фотосинтез жараёнининг бир томони ҳолос, иккинчи томони, бу биологик жараён натижасида қандлар, крахмаллар, углеводлар, нуклеин кислоталари ҳосил бўлади. Нуклеин кислоталар эса оқсилларни ҳосил қилади.

Бир гектар ерга 50 кг га яқин лавлаги уруғи экилганда, ана шу ердан минг тоннагача қанд моддаси олинади. Ёки бир гектар ўрмон минтақасида ўсувчи ўсимликлар ҳар йили 3 600 кг га яқин ҳаводаги углеродни қабул қилади. Лекин океан ва денгизларда яшовчи сувўтлар қуруқликда ўсувчи яшил ўсимликларга нисбатан анча кўпроқ карбонат ангидридини қабул қилади ва биомасса тўплайди.

Ўсимлик инсон ҳаёти учун фақатгина кислород ажратиб бермасдан, балки зарур маҳсулотлар: крахмал (нон), қанд, оқсил, мой, каучук, гуттаперча, портловчи моддалар, тола, қоғоз, эфир мойлари, смолалар, антибиотиклар, ёғоч, ошловчи моддалар, бўёқлар, доривор моддалар, тамаки, чой, кофе, какао, вино, мевалар, сабзавотлар, ҳар хил кислоталар, витаъминлар, клейлар, асаллар ва ҳайвонлар учун ем-хашаклар етказиб беради.

Ҳаттоки, чорва маҳсулотлари: гўшт, сут, ёғ, пишлоқ, тухум, шойи, жун, тери ва шу кабиларни ҳам ўсимликлар маҳсули дейиш мумкин, негаки ҳайвонлар ўсимликлар билан озиқлангандагина юқорида айтилган маҳсулотларни беради. Яна шуни таъкидлаш зарурки, ҳаттоки тошкўмир, кўмир смоласи, кўмирлар, торфлар, сапронеллар ёки нефтлар ҳам ўсимликлардан ҳосил бўлади.

Ер юзининг қуруқликда ва сувда яшовчи барча яшил ўсимликлари ҳар йили фотосинтез натижасида 120 миллиард тоннага яқин биомасса ҳосил қилади. Аммо ўсимликлар табиатда ўз вазифасини диалектик қонун асосида бажаради. Агар табиатда фақат яшил ўсимликларнинг иш фаолияти бўлганда эди, ер юзи аллақачон органик моддалар билан тўлиб кетиб ҳаёт тўхтаб қолган булар эди. Ваҳоланки, бундай бўлмайди, чунки минерал моддалардан органик моддалар (углеводлар, оқсиллар, ёғлар) синтези билан бир вақтда иккинчи муҳим жараён, уларнинг минерал моддаларга парчаланиши ҳам бўлиб туради. Бундай парчаланиш биргина нафас олишда эмас, балки тупроқнинг устки қатламлари ва сувда ҳам рўй беради. Шунингдек, органик моддалар бактерия ва замбуруғлар иштирокида парчаланиб минерал моддаларга айлантирилади.

Демак, ана шундай икки катта гуруҳ ўсимликлар иштироки билан табиатда узлуксиз биологик модда алмашиниш жараёни рўй бериб туради.

Ўсимликлар ва ҳайвонлар ўртасидаги асосий фарқ уларнинг озиқланишидадир. Маълумки, ҳайвонлар (гетеротроф ўсимликлар сингари) тайёр органик модда ҳисобига озиқланади.

Ўсимликлар эса юқорида айтилганидек фотосинтез жараёнида органик моддалар ҳосил қилади.

Деярли ҳамма ўсимликлар кўпайишда споралар ҳосил қилади. Ҳайвонларда эса бу ҳусусият жуда камдан кам учрайди.

Ўсимликларни (айниқса, тубан ўсимликларни) ҳайвонлардан кескин ажратувчи бошқа белгилари деярли йўқ. Айниқса, бу соҳада дастлабки пайдо бўлган тубан ўсимликларни ҳайвонлардан ажратиш анча мушкулдир.

Ҳайвонлар доимо ҳаракатда десак, улар орасида бир ерда бирикиб яшайдиган вакиллари ҳали кўп учрайди. Масалан, денгиз булутлари, денгиз нилуфарлари, анемонлар, полинлар, ингичка тумшуқли раклар, найчали қуртлар ва бошқалар шулар жумласидандир. Иккинчидан, кўпчилик ўсимликлар ўз ҳаёт циклининг бази фазаларида актив ҳаракат қилиб бир ердан иккинчи ерга кўчиб юради. Масалан, сувўтларнинг зооспоралари, бактериялар, йўсинлар ва қирққулоқтоифаларнинг сперматазоидлари, шилимшиқларнинг плазмодийлари ва ҳоказолар бунга мисол бўла олади.

Яшил ўсимлик ҳужайрасида хлоропласт цитоплазма иштирокида ҳаракат қилади. Кўпчилик ўсимликлар бириккан ҳолда яшасалар ҳам қуёш нури томон ва фазода ҳаракатда бўлади (ўсимликлар тропизми), баъзан эса тўғридан тўғри сезгирлик ҳусусиятига эгадирлар. Масалан, ўсимликлар қуёшга интилади, бурилади ва ўз баргларини қуёш нурига перпендикуляр жойлаштиради, қоронғилик тушиши билан барглар яна бўшашади ва қуёш чиқадиган томонга қараб жойлашишга шайланади. Бази бир ўсимлик ўзидаги гажаклар (ток, горох ва полиз экинлари) ёрдамида бошқа ўсимликларга тармашиб ўсади.
Ўсимликларнинг сезувчанлиги

Ташқи механик таъсирларга сезувчанлик айниқса, мимоза ўсимлигида, ҳашаротхўр ўсимликлардан эса мухоловка (Dionаеа), росянка (Drosera), непентес (Nepenthes), пузирчатка (Utrikulata) ларда яққол кўзга ташланади. Мимоза ўсимлигининг яшнаб турган баргига тегинишингиз биланоқ баргчалар ёйилади ва бутун ўсимлик сўлиган кўринишга эга бўлади. Бироз вақт ўтгандан кейин ўсимлик яна қаддини тиклайди.Ўта сезувчанлик ҳусусияти ҳашаротхўр ўсимликларда янада яхши ривожланган. Россияънинг Европа қисмидаги ботқоқликларда ўсадиган росянка ўсимлиги кичик бўлиб, баландлиги 10-15 сантиметрга етади, ҳолос. Унинг илдиз бўғизидаги барглар тўдасида майда суюқлик чиқарувчи туклари жойлашган. Ҳашаротлар баргга қўниши билан туклар уларни ўраб олади. Туклар чиқарган суюқлик таркибидаги пепсин ферменти ёрдамида «асир» нобуд бўлади. Ундаги моддалар парчаланиб ҳазм бўлиб кетади. Кейин туклар яна қайта очилиб навбатдаги ўлжани овлашга тайёргарлик кўради.

Калькутталик ҳинд олими Боз бир неча йил ўсимлик ва ҳайвонлар устида тажриба ўтказиб ўсимликлар одамларнинг энг сезувчи органлари - тил ва кўзига қараганда ҳам ўта сезувчан эканлигини аниқлай олди. Лекин бу сезувчанлик ҳамма вақт ҳам ҳайвонлардагидек кўзга ташланмайди. Ўсимликларда сезувчанлик цитоплазма орқали бир ҳужайрадан иккинчи ҳужайрага зудлик билан ўтиб туради. Мимозада бу тезлик секундига 20 мм ташкил қилади.

Ўсимликларда ҳаракатдан ташқари ҳайвонлар артериясидаги пульсга ўхшаш автоматик пульс мавжудлигини ҳам Боз аниқлади. У desmodium gurans ўсимлигидаги ҳатти-ҳаракатни текшириб шундай хулосага келди: ўсимликнинг мураккаб баргидаги баргчалар доимо ҳаракатда экан, ана шу ҳаракат махсус асбоблар орқали ёзиб олинганда у беморнинг юрак урушига ўхшашлиги маълум бўлди. Яшил ўсимликлардаги хлоропластлар тузилишига кўра ҳайвонлар қонидаги эритроцитларга ўхшаш бўлар экан. Кимёвий таркиби жиҳатидан хлорофилл гемоглобинга жуда яқин туради.

Кейинги вақтларда шу нарса аниқландики, азот тўпловчи бактериялар билан симбиоз ҳаёт кечирувчи бази ўсимликларнинг туганакларида шу бактериялар таъсирида гемоглобин синтези пайдо бўлади. Шунингдек, ўсимликларда захира модда сифатида тўпланадиган крахмал, ҳайвонлардаги гликоген моддасига жуда яқин туради. Масалан, тубан ўсимликлардан бактерия ва замбуруғ ҳужайраларида захира модда сифатида крахмал эмас, балки гликоген тўпланади.

Одатда ўсимликлар ҳужайраси қаттиқ ҳужайра пўсти билан ўралган бўлади. Лекин, ўсимликлар орасида шундай ҳужайралар, баъзан бутун организмлар борки, уларда ҳужайра пўсти йўқ. Бундай ҳужайра ва организмларга сувўтларнинг зооспоралари, шилимшиқлар ва ўсимликларнинг жинсий ҳужайралари (гаметалар) киради.

Замбуруғларнинг ҳужайра пўсти таркибида ҳайвонлар ҳужайрасида учрайдиган хитин моддасига ўхшаш моддалар бўлса, бази бир ҳайвонлар ҳужайрасида (асцидий) клетчатка (ўсимликлар ҳужайрасида бўладиган) учрайди.

Ўсимликлар ҳам, ҳайвонлар ҳам метоболизм (модда алмашиниш) натижасида углеводлар, оқсиллар ва ёғлардан ажралиб чиққан энергиядан фойдаланадилар. Ана шу модда алмашиниш жараёнини ўсимлик ва ҳайвонларда ферментлар, гормонлар ва витаъминлар тартибга солиб туради.

Жинсий ҳужайраларнинг ҳосил бўлиши, уларнинг хатти-ҳаракати ҳайвонлар ва ўсимликларда деярли бир хил, чунки уларнинг ҳар иккиси ҳам ҳужайралардан тузилган. Улар ҳужайраларининг физикавий ва кимёвий тузилишлари ҳам ўхшашдир.

Ботаника ва агрономия

Бу иккала фан бир умумий объектни ўрганади ва уларнинг иш усуллари ҳамда ривожланиш тарихи ўзаро чамбарчас боғлиқдир.

Ботаника табиатда учрайдиган жамики ўсимликларнинг турли -туманлигини, тузилиши ва ривожланиш қонуниятларини; агрономия эса - маданий ўсимликларни етиштиришни ўрганади. Ботаника асосида агрономия фани вужудга келди. Ҳар икки фаннинг мақсади битта, у ҳам бўлса ўсимликлардан фойдаланилган ҳолда инсонларнинг уларга бўлган эҳтиёжини тулароқ қондиришдир.

Яйлов ва пичанзорларнинг ўсимликларини ўрганишда, агромелиоратив ишларини ташкил қилишда агроном ботаник сифатида, ботаник эса агроном сифатида иш юритади. Шунинг учун ҳам агроном ва ботаник ўртасида кескин чегара бўлиши мумкин эмас.

Ботаниқлар ер юзидаги ҳамма ўсимликларни (500 000), агроном эса шундан фақат 1500 тур ўсимликни ва шу худудида ўсадиган ўсимлик навларини ўрганади. Бу умумий қуруқликда ўсадиган ўсимликларнинг 10%ини ташкил қилади, холос.

Агроном олдида турган асосий вазифа жамиятнинг ўсимлик маҳсулотларига ва озиқ-овқатга бўлган талабини қондиришдан иборат

Ҳужайра ҳақидаги таълимотнинг ривожланиши микроскопнинг кашф этилиши билан бевосита боғлиқдир («Микроскоп» сўзи грекчадан олинган бўлиб, «микро» кичик, «скопео» кўраман деган маънони англатади). 1609 йилда Галилей томонидан яратилган биринчи микроскоп қурилма линза ва қурғошин найчадан иборат эди.

Микроскопдан дастлаб инглиз олими Роберт Гук 1665 йилда биологик объектларни текшириш мақсадида фойдаланди. Гук микроскоп ёрдамида укроп, бузина, қамиш, пўкак ҳамда бошқа ўсимлик тўқималарида жуда майда туташ бўлакларни топди ва уларни клеткалар деб атади («Клетка» грекча «Кеmос» сўзидан олинган бўлиб, бўшлиқ демакдир).

Кейинчалик инглиз олими Н. Грю ва италиялик олим Мальпиги (1671) ўз кузатишлар натижасида турли ўсимликларда целлюлозали пўстлар билан ажратилган бўшлиқлар (халтачалар ёки пуфаклар) борлигини аниқладилар. Левенгук 1680 йилда босилиб чиққан «Табиат сирлари» деган асарида Гук ва Н.Грюларнинг «берк» ҳужайраларидан фарқ қилувчи эркин ҳужайралар ҳам борлигини тасвирлаб беради. Бу китоб бир ҳужайрали сув ўтлари, ўсимликлардаги хлоропластлар, сперматозоидлар ҳамда қизил қон таначалари тўғрисида тасаввур беради. Шундай қилиб ҳужайралар ҳақида тушунча юз йилдан ортиқ сақланиб келди. Фақат 1812 йилда немис олими Мольденховер ўсимлик тўқимасидан алоҳида ҳужайраларни ажратиб олишга муваффақ бўлиб, ҳар бир ҳужайра ўз қобиғига эга эканлигини исботлади.

XIX асрнинг биринчи ўн йилликларида олиб борилган микроскопик текширишлар натижасида ҳужайра табиати ҳақидаги маълумотлар анча кенгайди ва энг муҳими, ҳужайра тирик материяънинг асосий элементи эканлиги маълум бўлди.

Чех олими Я.Пуркинье 1830 йилда ҳужайра ичида суюқлик борлигини аниқлаб, уни протоплазма деб атади. 1931 йилда Р. Браун ядро ҳужайранинг муҳим ва доимий компоненти эканлигини аниқлади. Шундай қилиб ҳужайра ҳақидаги дастлабки маълумотлар кенгайди. Ҳужайра - ядроси бўлган ва ҳужайра қобиғи билан ўралган цитоплазма массасидан иборат деб таърифланади. Ядро протоплазмасини ташкил қилувчи кариоплазмадан фарқ қилиш учун, ядрони ўраб турувчи протоплазмани цитоплазма деб аташ бошланди. Бу кашфиётлар тирик табиатнинг ҳужайра тузилиши тўғрисидаги назарияни яратишга асос солди.

Ҳозирги замон ҳужайра тузилиши назарияси: ҳамма тирик мавжудотлар - ўсимликлар, ҳайвонлар ва оддий организмлар ҳужайралардан ва уларнинг ҳосилаларидан ташкил топган, деган таълимотни олға суради. Бу назария XIX аср бошларида Мирбель (1802),Океан (1805), Ламарк (1809), Дютроше (1824), Шлейден (1838) каби олимларнинг олиб борган кўплаб изла-нишлари ва тадқиқотлари натижасидир. Бу назарияни тугал шакллантиришда, айниқса, немис олимлари: ботаник Шлейден ва зоолог Шваннларнинг қилган ишлари катта аҳамиятга эга.

Ҳужайра тузилиши назариясининг яратилишида рус олими П. Р. Горянниновнинг хизматлари катта бўлди. Унинг айниқса, «Ботаниканинг бошланғич асослари» (1827) номли дарслиги диққатга сазовордир. Мазкур дарсликда олим ўсимликларнинг ҳужайра тузилиши ҳақида илмий маълумотлар беради. Шунингдек, 1834 йилда, бутун тирик мавжудотлар, организмлар ҳужайралардан тузилган ва улардан пайдо бўлади, ўлик мате-риядан эса ўзининг ҳужайра тузилиши билан фарқ қилади, деган фикрни олға сурди.

Цитологияънинг ривожланишида яна бир давр Вирховнинг тадқиқотлари билан боғлиқ. Вирхов ҳужайрадаги асосий роль унинг қобиғига эмас, балки таркибига тегишли эканлигини узил-кесил исботлади.

Ҳужайра тузилиши назариясининг яратилиши биологик тадқиқотларнинг ҳамма соҳаларига ижобий таъсир кўрсатди. Ҳар бир янги ҳужайра бошқа ҳужайранинг бўлиниши натижасида пайдо бўлади, деган фикр буни яққол исботлаб турибди.

XIX асрнинг охирларида цитология фанини бойитадиган қатор кашфиётлар қилинди. Масалан, 1874 йилда Чистяков ва Э. Страбургер (1875) томонидан митоз бўлиниш кашф этилди. 1890 йилда Вальдейер митознинг асосий хусусиятлари, яъни ядрода ипчалар ёки хромосомаларнинг ҳосил бўлиши ва уларнинг янгитдан пайдо бўлиши, ҳужайра ядролари ўртасида тенг тақсимланиш ҳодисасини тушунтириб берди. Шунингдек, 1875 йилда Гердвиг кашф этган уруғланиш ҳодисаси ва Альтман, Бендалар томонидан ҳужайрада топилган митохандрийлар ҳам муҳим аҳамиятга эгадир. Кейинчалик В. И. Беляев 1898 йилда биринчи бўлиб редукцион бўлинишни тасвирлаб берди ва кузатиш натижаларини матбуотда эълон қилди. Шу йили йирик рус олими С. Г. Навашин томонидан ёпиқ уруғли ўсимликларда қўш уруғланиш ҳодисасининг кашф этилиши биологик тадқиқотларда янги даврнинг бошланиши бўлди.

Ҳужайрани ўрганиш усуллари.

Микроскопик объектларнинг катталигини ўлчашда узунлик бирлиги ишлатилади. Ёруғлик микроскопда ўрганилаётган микрообъектнинг катталиги эса микрон (мк) (миллиметрнинг мингдан бир қисмини ташкил этадиган катталик) билан ўлчанади.

Замонавий линзалар билан жиҳозланган қудратли микроскоплар текшириладиган микрообъектларни 2000 мартагача катта қилиб кўрсатади ва катталиги 0,2 мк га тенг бўлган заррачаларни кўриш имконини беради.

Ёруғлик нурлари ўзига хос хусусиятга эга бўлганлиги туфайли, ёруғлик микроскопнинг қуввати чекланган ва 0,2 мк дан кичик бўлган объектларни кўриб бўлмайди.

Электрон микроскопнинг кашф этилиши субмикроскопик қурилмаларни ўрганиш имконини берди. Электрон микроскопнинг ёруғлик микроскопидан фарқи шундаки, унда кўриш учун ёруғлик ўрнида катта тезликда ҳаракатланаётган электронлар оқими ишлатилади. Тасвирни катта қилиб кўриш ва нурлар тарамини фокусга йиғиш мақсадида бу микроскопда оптик линза ўрнига магнит майдонидан фойдаланилади. Электрон микроскоп ёрдамида микрообъектларни 20000 марта ва ундан ҳам ортиқ катталаштириб кўриш мумкин. Электрон микроскоп билан текширишларда махсус ўлчов бирлиги ангстрем (А) ишлатилади. Бу бирлик физикада ёруғлик тўлқинлари ва бошқа хил нурланишларнинг узунликларини ифодалайди. 1 ангстрем 0,0001 мк га тенг. Аммо ҳозир биологик микрообъектларни ўлчаш бирлиги сифатида кўпинча нонометр (нм) ишлатилади. 1 нм микроннинг мингдан бир қисмидир (1 нм 0,0001 мк).

Бизга маълум бўлган вирусларнинг энг каттаси тамаки мозаикасининг вируси бўлиб, унинг узунлиги 250 нм ёки 0,025 мк дир.

Зичлиги, ранги сув ва тиниқ шишадан фарқ қилмаганлиги сабабли йирик ҳужайраларнинг алоҳида қисмларини оддий микроскопда аниқ кўриб бўлмайди. Бу эса ҳужайраларни ранглаш ва белгилашни талаб қилади. Шундагина турли хил рангдаги ҳужайра қисмларини аниқ ажратиш мумкин. Аммо бу усулнинг ҳам ўзига хос камчилиги бор. Бунда белгилаш ва ранглаш жараёнида йирик ҳужайранинг тузилишига зарар етмадимикин, бирор ўзгариш рўй бермадимикин, деган шубҳа туғилади.

Бу муаммони ҳал қилишда, ишлаш принципи ҳужайранинг турли тузилишида синдирилган ёруғлик нурлари коэффициентлари ўртасидаги фарқдан фойдаланишга асосланган қарама-қарши фазали (фазово-контрастли) микроскоп катта ёрдам берди.

Ҳужайранинг турли қисмларида ёруғлик нури ҳар хил синади. Қарама-қарши фазали микроскопда ёруғлик нури ҳужайрага маълум бурчак остида йўналтирилади. Бунда ҳужайранинг бази жойлари қолган қисмларига қараганда қорароқ (тўқроқ) кўринади. Бу эса тирик ҳужайранинг оддий микроскопда кўриб бўлмайдиган кўпгина деталларини кўриш имконини беради.

Микроскопик кузатишлар техникасининг яна бир ютуқларидан бири интерференцион (нурли) микроскопнинг яратилишидир.

Оқ ёруғлик нури призмадан ўтиб турли рангларга ажралиб спектр ҳосил қилгани каби, интерференцион микроскопда ҳам ёруғлик нури кузатилаётган ҳужайранинг турли компонентларидан ўтиб турли рангларга ажралади. Натижада ҳужайра компонентларини кимёвий таҳлил қилиш имконини берувчи рангли тасвирлар ҳосил бўлади. Кимёвий таҳлил йўли билан эса нурнинг ҳужайра компонентлари ютадиган интенсивлиги асосида исталган кимёвий бирикмани аниқлаш мумкин.

Ўсимлик ҳужайрасининг тузилиши.

Цитоплазма ва ядро ҳужайранинг асосий элементларидир. Ўсимлик ҳужайрасида бундан ташқари пластид, митохондрий, рибосома ва бошқа элементлар ҳам бор. Ўсимлик ҳужайраси ичида бўлган бу органоидларнинг йиғиндиси протопласт деб аталади. Протопласт ўзи учун ҳаёт маҳсули ҳисобланган қобиқ ичида бўлади.

Ядро цитоплазма каби тирик ўсимлик ҳужайрасининг доимий элементидир. Фақатгина типик шаклланган ядросиз кўк-яшил сувўтлар ва бактериялар бундан мустасно. Аммо тузилиши жиҳатидан оддий кўк-яшил сувўтлар ва бактерияларнинг цитоплазмаси таркибида ядро вазифасини бажарувчи ДНК (дизоксирибонуклеин кислота) учрайди.

Ўсимлик ҳужайраларининг катталиги, ултрамикроскопик ўлчовлардан бир неча сантиметргача етади. Бактерияларнинг ҳужайралари эса энг кичик, уларнинг диаметри 0,2 мк дан 0,5 мк гача. Шунинг учун уларни оддий микроскопда зўрға кўриш мумкин.

Ёпиқ уруғли ўсимликларнинг ҳужайралари 7-9 мк дан 90 мк гача бўлади. Ғамловчи тўқималарнинг паренхима ҳужайраларининг катталиги бундан ортиқдир. Масалан, помидор, тарвуз, лимон ва шу каби ўсимликларнинг шарбатли меваларидаги ҳужайраларининг узунлиги 1 мм ва ундан ҳам кўпроқ бўлиши мумкин.

Пўстлоқ толаларининг прозенхима ҳужайралари ўзининг катта ҳажми билан ажралиб туради. Масалан, зигир ва каноп ўсимликларидаги прозенхима ҳужайраларининг катталиги 20 - 40 мм, чаён ўтники 80 мм, рами ўсимликларининг ҳужайралари эса 200 мм га тенгдир. Чигитнинг бир ҳужайрали тукчаларинниг узунлиги 33-44 мм ни ташкил этади.

Цитоплазманинг солиштирма оғирлиги 1,025—1,055 ўртасида бўлади, айрим вақтларда эса жуда паст (1,010) ёки анча баланд (1,060) бўлиши мумкин. У қуёш нурини сувга нисбатан кўпроқ синдиради, шу сабабли микроскоп остида яхши кўринади.

Ўсимлик хўжайрасининг цитоплазмасидан ёруғлик микроскопи ёрдамида гиалоплазма деб аталувчи бир хил таркибли, суюқ модда ва унга ёпишган майда доначали заррачалар гранулалар ажратилади. Демак, гиалоплазма - бу цитоплазманинг матриксидир.

Цитоплазмани ўрганиш бўйича олиб борилган замонавий текширишлар шуни кўрсатдики, цитоплазмада бир қанча органеллалар мавжуд экан. Геалоплазмада электрон микроскоп остида кўриш мумкин бўлган органеллалар; эндоплазматик тўр, Гольджи аппарати, рибосома, сферосома, ва микронайчалар жойлашган.

Цитоплазманинг кимёвий таркиби жуда мураккаб. Цитоплазманинг таркибида анорганик моддалардан карбонат ангидриди, кислород, водород, азот ҳамда кальций, фосфор, калий микроэлементлардан эса темир, марга-нец, натрий, хлор. магний, бром, йод (сув ўтларида), мис, кобальт, цинк ва бошқаларнинг борлиги аниқланган. Цитоплазмада ўрта ҳисобда 80% сув, 12% оқсиллар, 2% нуклеин кислоталари, 5% ёғлар, 1 - 2% углевод мавжуд. Оддий оқсиллардан цитоплазмада гистон, протаъмин, албулин ва глобулинлар бор. Мураккаб оқсиллар оддий оқсил бирикмалари—липид, углевод ҳамда нуклеин кислоталар (липопротеидлар, глюкопротеидлар, нуклеопротеидлар) дан ташкил топган. Цитоплазма таркибида унинг тузилиш элементларида жойлашган кўп миқдордаги ферментлар бор. Ферментларнинг бу мураккаб системаси тирик ҳужайрада рўй берадиган жуда кўп кимёвий реакцияларни келтириб чиқаради. Бундан ташқари, цитоплазмада минерал тузлар ва бошқа бази бир моддалар (витаъминлар) ҳам бор. Цитоплазма ҳужайра пўстига ёндошиб турган ташқи қавати плазмолемма ва вокуоль атрофида жойлашган ички қавати - тонопласт; тонопласт билан плазмолемма орасида жойлашган цитоплазманинг асосий қисми - мезоплазма деб аталади.

Кўпинча цитоплазма деганда ана шу мезоплазма назарда тутилади. Қолган қаватлар эса жуда юпқа бўлиб, уларни фақатгина электрон микроскоп остида кузатиш мумкин.

Кўндаланг кесимида у силлиқ бўлиб кўринсада, уст томонидан қараганда гранулали тузилишга эга, унинг таркиби иккита оқсил ва битта ички липид қаватидан иборат.

Плазмолемма ҳужайрада бўлиб турадиган ўтказувчанлик жараёнини, ҳужайра пўстини ҳосил қилишда иштирок этадиган моддаларнинг шимилишини тартибга солиб туради.

Тонопласт. Ўсимлик ҳужайрасининг марказида кўпинча катта вокуоль бўлиб, у ташқи томонидан тонопласт билан ўралган («Тонус» лотинча сўз бўлиб, тарангланиш маъносини билдиради). Дастлаб тонопласт кўпинча плазмолеммага қараганда бирмунча зич ва мустаҳкамроқ тузилган бўлади. Бази ҳолатларда, масалан, элаксимон найларда, сув-шира тўпловчи идишларда тонопласт бўлмаслиги мумкин. Тонопласт мембранасимон бўлиб, қалинлиги жиҳатдан плазмолеммага ўхшайди. Тонопласт ҳам плазмолемма сингари ярим ўтказувчанлик хусусиятига эга ва ҳужайра фаолиятида муҳим роль ўйнайди.

Эндоплазматик тўр ёки эндоплазматик ретикулум. Электрон микроскоп ёрдамида гиалоплазмада жуда нозиқ каналчаларнинг мураккаб системаси борлиги аниқланди. Кейинчалик кесимларда, эндоплазматик тўр ўзаро боғланган ультромикроскопик канал, пуфак ва цистсрналар системасидан иборат эканлиги аниқланди. Унинг қопламаси кўп ҳолларда оралиқ масофаси ўзгариб турувчи қўш мембрана шаклида бўлади. Бундай қоплама базида кенгайиб ўзаро каналчалар билан боғланган пуфакчалар шаклида ҳам бўлиши мумкин.

Кузатишлар шуни кўрсатадики, эндоплазматик тўр ҳужайрага сингиб кетган, ўзаро боғланган, тўқималар ҳосил қилган, бўшлиқлар системасидан иборат. Тўр қопламасининг сони ва уларнинг плазмада жойлашувида ўзгарувчан бўлади.

Ядро қобиғи эндоплазматик тўрнинг бир қисми эканлиги аниқланган, чунки ядро қобиғини ташкил қилувчи қўш мембрана бўшлиғи ва ушбу тўрнинг бўшлиқлари системаси ўзаро бирлашиб узвий боғланганлиги фанга маълум.

Эндоплазматик тўр мембраналарининг плазмага қараган томонлари диаметри 20 нм га яқин бўлган осмиофил заррачалар жойлашган бўлиб, улар рибосомалар дейилади. Юзасида рибосомалари бўлмаган мембраналар эса силлиқ мембраналар деб аталади. Эндоплазматик тўр системасининг ковак бўшлиқлари электрон микроскоп остида жуда содда кўринади. Бу бўш-лиқлар Фрей-Фисснинг ва Мюлеталерлар (1968) томонидан энхилема деб аталган ўзига хос зардоблар билан тўлдирилган.

Эндоплазматик тўрнинг ҳужайра органоиди сифатида бажарадиган вазифалари ҳар хилдир.Эндоплазматик тўр бўшлиқларининг ҳужайрада жойлашуви ва шакли шуни кўрсатадики, бу система ҳужайра ичида моддаларнинг ҳаракати ва тақсимотида ҳамда ҳужайрада содир бўладиган модда алмашиниш жараёнида муҳим роль ўйнайди. Моддаларнинг сарфланиши интенсивланган жойларда, масалан, ҳужайра қобиғи синтез қилинадиган қисмларда эндоплазматик тўр капилярлари истеъмол зоналарига параллел равишда ўтади.

Маълумки, плазмадесма орқали бу тўрнинг бази тортмалари, элаксимон пластинкаларнинг тешикчаларидан эса бу най тортмаларнинг бутун бошли дасталари ўтади. Элаксимон найчаларнинг плазмаси, ассимилятор токлари ҳаракати йўналишига мосланган эндоазматик тўр каналчалари билан зич тўлдирилган. Булар эндоплазматик тўрнинг, ассимиляция маҳсулотларининг ўсимлик бўйлаб ҳаракатида қатнашади, деган фикрни тасдиқлайди.

Эндоплазматик тўр системаси фақат моддаларнинг ҳаракатида қатнашиб қолмай, биринчи навбатда ассииляторлар синтезида ҳам иштирок этади. Бу тўр функцияларидан яна бири оқсиллар ва ферментлар синтезидир. Жигарнинг эндоплазматик тўр ковакларида гликоген ҳосил бўлади. Ошқозон ости бези ҳужайраларининг эндоплазматик тўрларида эса зимоген грануллалар йиғилади.

Силлиқ эндоплазматик тўрлар липидлар ва углеводларни синтез қилишда иштирок этиб кейинчалик уларни турли органоидларга тарқатиб беради. Бу тўрлар ҳужайранинг асосий органоидларини бирлаштириб туради.

Ҳашаротхўр ўсимлик Рindiсu1а баргларининг тукчасимон безларида эндоплазматик тўр мембраналари билан ўралган, пластидларга ўхшаган жисмлар топилган, ҳамма ҳужайра органоидлар ичида эндоплазматик тўр кўпроқ ўзгарувчан бўлади.

Эндоплазматик тўр ҳамда ядро қобиғи ўртасида маълум ва бевосита боғланиш мавжуд бўлиб, ҳар иккала системанинг коваклари туташдир. Электрон микрофотографияда эндоплазматик тўр тортмаларининг ядро қобиғига ўтганлигини ва бу қобиқдан плазмага туташганлигини, турли шаклдаги ўсмаларнинг тармоқланиб кетганлигини кўриш мумкин. Демак, эндопилазматик тўр ва ядро қобиғи амалда битта ҳужайра органоидини ҳосил қилади.

Эукариотипли ҳужайраларнинг ҳаммасида Гольджи аппарати учрайди. Бу аппарат ҳужайрадан суюқликни чиқаришга махсус мослашгандир. Гольджи аппарати таркибида оқсиллар, липидлар, полисахаридлар, ферментлардан фосфатаза, пероксидаза ва турли хил гидролазалар учрайди.

Ўсимлик ҳужайраларида учрайдиган Гольджи аппарати кўпинча ясси ғўлача шаклида бўлиб, улар ўз навбатида устунчага бирлашади. Устунчанинг диаметри 1 кр, қалинлиги эса 20-25 нм, диктиосомода бир-бирига паралел ҳолда жойлашади. Бўлинувчи ва ўсувчи ҳужайраларда диктиосомлар миқдори, нисбатан тинч ҳолатда турган ҳужайраларга қараганда кўп бўлади. Ҳужайрадаги сув балансини тартибга солишда, ҳужайрадаги чиқинди ва заҳарли моддаларни тўплашда ҳамда ҳужайра вакуоласи ҳосил қилишда ҳам гольджи аппаратининг хизмати каттадир. Гольджи апарати шунингдек углеводлар синтезида лизосомалар ва ҳужайра мембраналарини ҳосил қилишда қатнашади.

Рибосомалар. Ҳужайрадаги рибосомаларни 1955-йилда Г. Паладе аниқлади. Бу субмикроскопик тузилишга эга бўлган органеллаларнинг диаметри 20 нм гача боради. Буларда мембраналар бўлмайди ва таркибида 50% оқсиллар ва шунча миқдорда рибосом РНК (Рибонуклеин кислота) мавжуд.

Цитоплазмада эркин ҳолда жойлашган рибосомалар билан бир қаторда эндоплазматик ретикулум ҳамда ядро ташқи мембраналарида ўрнашган рибосомалар учрайди. Гиалоплазмада жойлашган эркин рибосомалар якка ҳолда (микросомалар) ёки 4-10 та бўлиб бирлашган махсус занжирчалар ҳосил қилади. Бу рибосомалар тўпламларини полисомлар ёки полирибосомлар дейилади. Митохондрий ва пластидларда учрайдиган кичик рибосомалар ҳам бўлади.

Аминокислоталардан оқсилларнинг ҳосил бўлиши ёки синтези рибосомаларнинг энг асосий вазифасидир. Бу соҳада оқсилларнинг синтезида актив қатнашадиган рибосомалар эндоплазматик тўрларда ўрнашган. Рибосомаларнинг келиб чиқиши борасида ҳали тўла маълумот йўқ. Аммо РНК нинг ядрочада ҳосил бўлиши тўғрисидаги фикрни кўпчилик тасдиқлайди.

Ядрода ҳам топилган рибосомалар ядро оқсилининг синтезида қатнашади. (Мирский ва Осова, 1903). Ўсимлик, ҳайвон ва микроорганизмларнинг рибосомалари қарийб бир хил кимёвий таркибга эга. Уларда деярли бир хил миқдорда оқсил ва РНК бор. Бундан ташқари, улар таркибида ферментлар, минерал тузлардан магний (кўпроқ) ва кальций (камроқ) мавжуд.

Микросомаларнинг диаметри 0,5—0,1 мк га тенг. Кўп йиллар давомида ботаник цитологлар ҳужайрада оқимли ҳаракатини ўрганиш учун қулай объект сифатида микросомадан фойдаланиб келишди. Аммо, 1943 йилда Клод, бу атама ботаник цитологияда ишлатилишидан бехабар ҳолда ўзи жигар гомогенатларда топган, диаметри 0,1 мл га келадиган осмиофиль жисмларини микросомалар деб атади.

«Микросома» атамаси биохимия соҳасида жуда тез тарқалди. Бу эса мазкур атаманинг дастлабки ганштейнча мазмунидан кечиш ва Ганштейн жисмларига бошқа бирон ном топиш заруриятини туғдирди. Шундай қилиб «микросома» атамаси «Сферосома» билан алмаштирилди (Пернер, 1953).

Сферосома ёғларни бўяшда ишлатиладиган қора судан, судан III, родамин В билан бўялади. Пернер (1958) шундай хулосага келади: сферосомалар ёғ томчилари сингари эластик ҳосилалар бўлмай, балки таркибида цитохромоксидаз сақловчи ферментатив активлик хусусиятга эга бўлган органоидлардир.

Осмий кислотаси ёки перменганат билан белгиланган сферосомаларда жуда майда доначалар борлиги аниқланди. Бу ҳолда ёғ томчиси оптик бўш кўринади. Сферосоманинг доначали тузилиши, унда оқсил стромалари борлигини кўрсатади. Сферосомалар эндоплазматик тўр тортмаларидан ажралиб чиқади. Бир қават мембрана билан қопланган сферосомалар ёғ синтезида иштирок этади.

Митохондрийлар. Митохондрийлар (грекча, «митос»- ип, «хондрион»- гранула) ипсимон ёки гранулали органоидлар бўлиб, ҳайвон ва ўсимликларнинг турли ҳужайраларининг цитоплазмасида мавжуддир.

Биринчи марта митохондрийлар ўсимликларда («хондриосома» номи билан) 1904 йилда Мевес томонидан кўзадошлар чангдони - тапетум ҳужайрасида топилган. Ҳозирги вақтда митохондрийлар ўсимликларнинг барча систематик гуруҳларида учрайди. Фақат энг тубан оргамизмлар - бактериялар, кўк-яшил сувўтларигина бундан мустаснодир (2-расм).