Эс

Эс (cella, жижиг өрөө гэсэн утгатай латин үгээс гаралтай) нь бүх мэдэгдэж буй амьд биесийн биологийн бүтэц, үйл ажиллагааны үндсэн нэгж юм. Эс бол амьдралын хамгийн жижиг нэгж. Эсийг ихэвчлэн "амьдралын тоосго" гэж нэрлэдэг. Эсийн талаар судалдаг биологийн салбарыг эсийн биологи буюу цитологи гэж нэрлэдэг. Эс бол мембран ба түүн дотор байрлах цитоплазм аас бүрддэг ба үүнд уураг, нуклейн хүчил зэрэг олон биомолекулууд байдаг. Ихэнх ургамал, амьтны эсүүд нь зөвхөн дуранбайгаар (микроскоп) л харагддаг ба хэмжээ нь 1-100 микрометрийн хооронд байдаг. Амьд биеийг нэг эстэн (бактери гэх мэт нэг эсээс бүрдэх) эсвэл олон эстэн (ургамал, амьтан орно) гэж ангилж болно. Ихэнх нэг эстэн махбодыг бичил биетэн гэж ангилдаг. Эсийг 1665 онд Роберт Гук нээсэн бөгөөд үүний дараагаар 1839 онд анх Матиас Якоб Шлейден, Теодор Шван нар эсийн онолыг боловсруулсан. Эсийн онол нь бүх амьд бие махбодь нэг буюу хэд хэдэн эсээс бүрддэг, эсүүд нь бүх амьд бие дэх бүтэц, үйл ажиллагааны үндсэн нэгж бөгөөд бүх эсүүд эсүүдээсээ үүсдэг гэж мэдэгджээ.

Эсийг хоёр төрөл болгон үздэг:

• Жинхэнэ бөөмтөн эс(эукарёт)- Бөөм нь бамбайтай. Нэг ба олон эстэн
• Язгуур бөөмөрхөг эс (прокарёт)- Бөөмийн бамбайгүй. Ихэнх нь нэг эстэн.

Гурван дээд аймгийн хоёр нь болох бактери ба ужуур нян (архэй) нь язгуур бөөмөрхөг эс болно. Язгуур бөөмөрхөг эс дэлхий дээрх амьдралын анхдагч хэлбэр байсан нь түүний дотор явагдах биологийн чухал үйл явц болох эсийн харилцаа холбоогоор батлагддаг. Эдгээр эсүүд жинхэнэ бөөмтөн эсээс хавь бие жижиг, цөм гэгч нь ялгагдашгүй, эсийн эрхтэнцрүүд эсийн арьстайгаа нягт бэхлэгдсэн буй. Язгуур бөөмөрхөг эстний хүчилтөрөгч үгүйдүүлэх бөөм хүчил нь дан цагариг бүхий өнгөт бие дээр оршдог, эсийн дотоод орчинтой шууд харилцдаг. Хамгийн бяцханаас үлэмж язгуур бөөмөрхөг эсийн хэмжээ нь өчүүхэн.

Эсийн дотоод үйл ажиллагаа нь одоо ч сонирхол татсан хэвээр байна. Тэр дундаа эсийн энергийн үйлдвэрлэл ба эс дэх бодис зөөвөрлөлт, бодис задрах ба нэгдэх урвалууд, эсийн бодис хуримтлуулах механизм зэрэг нь анхаарлийн төвд оршиж байна. Эс дэх бодисийн эргэлт хэзээ ч тохиолдлын чанартай явагддаггүй харин ч гайхалтай эмх цэгцтэй, дэс дараатайгаар хамгийн бага зардлаар хамгийн ихийг бүтээж байдаг. Өөрөөр хэлбэл эсийн биомолекулуудын дунд “шүтэн захирах ёс” оршин, үйл ажиллагааг нь зохицуулна. Жишээ нь бидний хоол тэжээлээрээ авсан уургын бодис хэзээ ч тэр хэлбэрээрээ шингэдэггүй. Эхлээд бүтцийнхээ хамгийн жижиг нэгж амин хүчил болтлоо задардаг.Энэ аминхүчлээс биед хэрэгтэй шинэ уураг нийлэгжин бий болно. Өөрөөр хэлбэл жижиг молекулуудаас том молекул үүсэж байна. Хэрэв шаардлагатай бол цаашаа дахин макро бүтэц байгуулалтад шилжиж болно.

Аливаа үйл хөдөлгөөнд зайлшгүй шаардлагатай нэг зүйл нь энергийн эх үүсвэр юм. Эс өөрөө термодинамик систем учир гадаад орчинтойгоо бодис, энергийн солилцоог байнга явуулдаг нээлттэй систем юм. Хэрэв ийм харилцаа байдаггүй байсан бол эсийн амьдралын тухай ярих ч аргагүй байсан биз ээ. Эс гадаад орчноос авсан бодисоо химийн энерги болгон хувиргаж тэр нь эсийн дотоод үйл ажиллагаа, молекул зөөвөрлөлт, булчингийн ажиллагааг хангах химийн урвалуудын явцад зарцуулагдана. Иймээс эсийг “химийн мотор” гэж нэрлэж болмоор. Нарны энергээс бусад шаардлагатай бүх энергийг биомакромолекулууд бий болгодог. Өөрөөр хэлбэл биомолекулийн задралаар их хэмжээний энерги ялгардаг. Жишээ нь глюкоз нүүрсхүчлийн хий ба ус болон задрах явцдаа ялгарсан энерги нь хадгалагдан, улмаар хэрэгцээ гарахад ашигладаг байна. Энергийн ийнхүү хадгалагдахад хамгийн гол үүргийг аденозин 3 фосфорын хүчил (ГФА) хэмээх молекул гүйцэтгэдэг. Хадгалагдсан энергээ зарцуулахад ГФА нь 1 фосфороо алдаж хоёр фосфорын хүчил улмаар нэг фосфорын хүчил болж хувирдаг.

Аливаа зүйлийн адил урвалд ч мөн хяналт шаардлагатай.Эсийн доторх энэхүү хяналтын систем дээд зэрэглэлийн компьютерээс ч илүү хариуцлагатай, сайн ажилладаг. Жишээ нь эсийн нэг хэсэгт аминхүчлүүдээс уураг нийлэгжиж байхад нөгөө хэсгүүдэд зэрэгцэн хэдэн мянган өөр уургууд нийлэгжинэ. Гэтэл энэ бүхнийг хамгийн шилдэг лабораторид хамгийн өндөр мэдлэгтэй эрдэмтэд хийхэд тийм ч хялбар байхгүй. Лабораторид явуулж буй урвал бүрт тохирсон дулаан, даралт гэх мэт тусгай нөхцөлүүд шаардагддаг. Мөн цаг хугацаа их авдаг тул эс дэх адил урвалуудаас бүх үзүүлэлтээр доогуур бөгөөд үр дүн муутай байдаг.

Эсийн урвалын тогтолцоонд “эргэх–саатуулга“ хэлбэрийн хяналт үйлчилдэг. Үүнд эсэд хэрэгтэй бодис хангалттай хэмжээнд хүрсэн тохиолдолд урвалыг нь хурдасгагч ферментийн нийлэгжилт зогсдог. Учир нь эс өөрөө эдийн засгийн хэмнэлт гаргах үүднээс урвалын бодисын солилцоог зохицуулах чадвартай байдаг. Хэдий дээрх жишээ тайлбарууд эсийн үйл ажилгааны өчүүхэн хэсэг боловч бидний биеийн 75-100 триллион эсийн дотор хором мөч бүрт дээрх урвал явагдаж байдагт та итгэх үү? Тэгвэл энэ “аугаа” үйлийг 10-120 микрометр хэмжээтэй бяцхан эс явуулж байгааг бодохоор байгаль дэлхийн гайхамшиг гэдэг хүмүүн бидний төсөөлж үл чадах, гүн бат нууц гэлтэй.

• В эс