تبلیغات
علوم زیست برای شما - سفری به درون سلول
خود شناسی،خدا شناسی
تاریخ : پنجشنبه 16 آبان 1392
نویسنده : Amir Heidary

سلول واحد سازنده‌ی همه‌ی جانداران است. بدن انسان حدود 50 میلیون میلیون سلول دارد. هر روز سلول‌های مرده‌ی پوست از سطح آن جدا می‌شوند و سلول‌های تازه‌ای جای آن‌ها را می‌گیرند، گلبول‌های قرمز تازه جای گلبول‌های فرسوده و در حال مرگ را می‌گیرند. سلول‌های جدید نیز پوشش درونی دستگاه گوارش را نوسازی می‌کنند. همه‌ی کارهایی که جاندران انجام می‌دهند در نتیجه‌ی واکنش‌هایی شیمیایی است که درون سلول‌ها انجام می‌شود.

  نظریه‌ی سلولی

  نظریه‌ی سلولی پس از ساختن نخستین میکروسکوپ‌ها پیشنهاد شد. این نظریه سه اصل دارد:

  • سلول کوچک‌ترین واحد زنده است که می‌تواند به طور مستقل فعالیت کند.

  • سلول واحد پایه‌ای همه‌ی جانداران است؛ همه‌ی جانداران از یک یا شمار بسیاری سلول ساخته شده‌اند.

  • هر سلول با تقسیم سلولی از سلول دیگری پدید می‌آید؛ سلول خود به خود نمی‌تواند پدید آید.

  برای هر قانونی یک یا چند استثنا وجود دارد. در مورد نظریه سلولی، ویروس‌ها استثنا هستند. سلول‌ها ساختار و سازمان‌بندی سلولی ندارند و این که آیا به راستی موجود زنده هستند، جای بحث دارد.

  سلول‌ها و جاندران

  جانداران را می‌توان برپایه‌ی سازمان‌بندی درونی سلول‌هایشان رده‌بندی کرد. همه‌ی جانداران، پرو کاریوت یا یوکاریوت هستند. سلول‌های پروکاریوتی از سلول‌های یوکاریوتی ساده‌تر هستند، هسته‌ای که با غشایی از دیگر بخش‌های سلول جدا شده باشد، ندارند و سازمان‌بندی درونی پیچیده‌ای، شبیه سلول‌های یوکاریوت ندارند. باکتری‌ها پروکاریوت هستند. سلول‌های یوکاریوتی بزرگ‌ترند و سازمان‌بندی درونی پیچیده‌ای دارند. تفاوت‌های اصلی پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها در جدول آمده است.

 

  تفاوت‌های پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها

                                         پروکاریوت‌ها                                                 یوکاریوت‌ها

جاندارن

باکتری‌ها

گیاهان، جانوران، آغازیان، قارچ‌ها

 قطر سلول

1/0 تا 10 میکرومتر

10 تا 100 میکرومتر

جایگاه ماده‌ی ژنتیک

در سیتوپلاسم

DNA درون هسته

سازمان‌بندی ماده ژنتیک

DNA حلقوی؛ بدون پروتئین‌های هیستون؛ در تقسیم سلولی فشرده نمی‌شود

DNA خطی، متصل به پروتئین‌های هیستون؛ پیش از تقسیم سلولی به صورت کروموزوم‌های فشرده درمی‌آید

سازمان درونی

چند اندامک

اندامک‌ها گوناگون با شبکه‌ی غشایی پیچیده

دیواره‌ی سلولی

همیشه وجود دارد

در گیاهان، قارچ‌ها و برخی آغازیان وجود دارد؛ در سلول‌های جانوری هرگز وجود ندارد

تاژک

تاژک ساده‌ای دارند

مژک‌های ویژه‌ای که از ریزلوله‌های پروتئینی با آرایش ویژه 2+9 ساخته شده‌اند


 

  پروکاریوت‌ها

  نخستین جانداری که چند میلیون سال پیش روی زمین پدید آمد، یک پروکاریوت بود. این واژه به معنی «پیش از هسته» است زیرا ماده‌ی ژنتیکی این جاندارن (DNA) را غشایی دربرنگرفته است و بنابراین هسته‌ی حقیقی ندارند. از این رو، پروکاریوت‌ها را به عنوان جانداران پیش از یوکاریوت‌ها در نظر می‌گیرند، اما آن‌ها در چند مورد موفقیت‌های بیشتری به دست آورده‌اند. آن‌ها بسیار بیش‌تر از یوکاریوت‌ها (حدود دو برابر) روی زمین زندگی کرده‌اند، شمارشان از یوکاریوت‌ها بسیار بیش‌تر است (روی پوست شما بیش از جمعیت انسان‌های روی زمین، باکتری وجود دارد) و آن‌ها جاهای بسیار گوناگونی را پر کرده‌اند. برای مثال، برخی باکتری‌ها می توانند در جریان‌های آتشفشانی در دمای بالاتر از 90 درجه سلسیوس زندگی کنند.

  بیش‌تر باکتری‌ها سلول‌های کروی یا میله‌ای شکل هستند که چند میکرومتر طول دارند. دیواره‌ی سلولی محکم آن‌ها از پپتیدوگلیکان ساخته شده است، ماده ای که ویژه‌ی باکتری‌ها است. زیر دیواره‌ی سلولی، غشای سطحی سلول جای دارد که ساختمان آن به ساختمان غشای سلول‌های یوکاریوتی بسیار شبیه است. این غشا محتویات سلول را به طور کامل دربرمی‌گیرد. برخی از گونه‌های باکتری‌ها، کپسول نیز دارند. کپسول پوشش چسبناکی در بیرون دیواره‌ی سلولی است که از مرگ باکتری‌ها، تجزیه شدن آن‌ها در اثر آنزیم‌های گوارشی یا حمله دستگاه ایمنی میزبان جلوگیری می‌کند.

  غشای سطحی سلول باکتریایی بخشی را به نام سیتوپلاسم در برمی‌گیرد که دارای DNA ، RNA ، پروتئین و مولکول‌های کوچک است. باکتری‌ها در بخشی از سیتوپلاسم به نام «هسته‌سا» (نوکلویید) یک مولکول DNA حلقوی دارند. چند حلقه کوچک‌تر از DNA به نام پلاسمید در سیتوپلاسم پراکنده‌اند. پلاسمیدها در زیست‌شناسی اهمیت بسیار دارند زیرا آن‌ها اغلب درای ژن‌هایی مقاومت به پادزی‌ها هستند و می‌توان از آن‌ها در مهندسی ژنتیک برای جابه‌جایی ژن میان سلول‌ها به کار برد.

  باکتری‌ها با گوارش برون سلولی تغذیه می‌کنند. آن‌ها به پیرامونشان آنزیم ترشح می‌کنند و فراورده‌های محلول را جذب می‌کنند. به طور معمول، دانه‌های گلیکوژن و قطره‌های لیپید در سیتوپلاسم باکتری‌ها وجود دارد و اندوخته‌ی محدود این مولکول‌های درشت به شمار می‌آید. باکتری‌ها می‌توانند آنزیم‌های گوناگونی را بسازند و برخی از گونه‌های آنها می‌توانند نفت و پلاستیک را گوارش دهند. پروتئین‌ها روی ریبوزوم‌های پروکاریوتی ساخته می‌شوند و تنفس سلولی روی چین‌خوردگی‌های غشای سلول (مزوزوم‌ها) انجام می‌شود.

  برخی باکتری‌ها توانایی جابه‌جایی دارند و می‌توانند شنا کنند. آن‌ها رشته‌های نازکی به نام تاژک دارند که مانند پروانه قایق موتوری می‌چرخند و باکتری‌ها را در جهت‌های مختلف به جلو می‌رانند. برخی از باکتری‌ها رشته‌های بسیار نازکی به نام پیلوس دارند که به آن‌ها امکان «ارتباط جنسی» را می‌دهد. در این فرایند که هم‌یوغی نامیده می‌شود، پیلوس‌های دو باکتری به هم می‌پیوندند و مجرای نازکی را می‌سازند که از آن‌جا پلاسمیدها از یک سلول به سلول دیگر جابه‌جا می‌شوند.

  یوکاریوت‌ها

  همه‌ی گونه‌های جانوران، گیاهان، قارچ‌ها و آغازیان از سلول‌های یوکاریوت ساخته شده‌اند. واژه‌ی یوکاریوت به معنای «هسته‌ی حقیقی» است، زیرا DNA سلول‌های یوکاریوتی را غشای هسته در بر می‌گیرد. سلول‌های یوکاریوتی اندامک‌های دیگری نیز دارند که بخش‌های گوناگون سلول را می‌سازند. مواد شیمیای که در یک فرایند خاص، مانند فتوسنتز یا تنفس سلولی، درگیرند درون بخش ویژه‌ای جای گرفته‌اند و از بقیه سیتوپلاسم جدا نگه داشته می‌شوند. این سازمان‌بندی باعث می شود واکنش‌های شیمیایی یک فرایند با سرعت و کارایی چشمگیری رخ دهند و در روند واکنش‌های فرایندهای دیگر دخالت نکنند.

  اگر یک سلول جانوری را زیر میکروسکوپ نوری ببینید، چنانچه به درستی رنگ‌آمیزی شده باشد و اندکی نیز خوش شانس باشید، می‌توانید هسته، هستک، کروموزم‌ها (اگر سلول در حال تقسیم شدن باشد) و حتی دستگاه گلژی، میتوکندری‌ها و ذره‌های غذای اندوخته شده را هم ببینید. اما اگر می‌خواهید درون سلول را با دقت بیش‌تر ببینید، باید از میکروسکوپ الکترونی کمک بگیرید. مایعی که فضای بین اندامک‌ها را پر می‌کند، سیتوزول نام دارد. سیتوزول مخلوط پیچیده‌ای از آنزیم‌ها، فراورده‌های گوارشی (مانند آمینواسیدها) و مواد دورریز است.

 

  کارهای اندامک‌ها و ساختارهای اصلی سلول یوکاریوت

  اندامک                          جایگاه                                                اندازه                     نقش

  هسته

  یکی در هر سلول

  10 میکرومتر

  جایگاه ماده ژنتیک؛ یعنی، DNA

  هستک

  درون هسته

  2-1 میکرومتر

  تولید ریبوزم

  میتوکندری

  بیش از 100 عدد در سیتوپلاسم سلول

  10-1 میکرومتر

  تنفس هوازی

شبکه‌ی اندوپلاسمی زبر

  در سراسر سیتوپلاسم

  شبکه غشایی گسترده

جداسازی و جابه‌جایی پروتیین‌هایی که تازه ساخته شده‌اند

شبکه اندوپلاسمی نرم

  به صورت تکه‌هایی در سیتوپلاسم

  متغیر

  ساختن برخی لیپیدها و استروییدها

  ریبوزوم

  آزاد در سیتوپلاسم یا چسبیده به شبکه‌ اندوپلاسمی

  20 نانومتر

  جایگاه تولید پروتیین‌

  دستگاه گلژی

  آزاد در سیتوپلاسم

  متغیر

  پردازش و تولید برخی مولکول‌‌ها

  لیزوزوم

  آزاد در سیتوپلاسم

  100 نانومتر

  گوارش مواد ناخواسته

  کلروپلاست

  سیتوپلاسم برخی سلول‌های گیاهی

  10-4 نانومتر

  جایگاه فتوسنتز

  واکوئل

به طور معمول یک کیسه بزرگ پر از آب در سیتوپلاسم سلول گیاهی؛ کوچک‌تر و به تعداد بیش‌تر در سلول جانوری

  بیش از 90 درصد حجم سلول گیاهی

اندوختن نمک‌ها، قندها و رنگیزه‌ها؛ فشار آماسی

  تولید می‌کند

غشای سطح سلول

  سیتوپلاسم همه سلول‌ها را در برمی‌گیرد

  10-7 میکرومتر

مبادله و جابه‌جایی مواد به درون و برون سلول

  دیواره‌ی سلولی

  سلول‌های گیاهی را دربرمی‌گیرد

  با ضخامت متغیر

فراهم کردن سختی و شکل

 




می توانید دیدگاه خود را بنویسید
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
آخرین مطالب