ساختارهای درون سلولی

تعریف کلی: یک سلول جانوری حاوی هسته و سیتوپلاسم است که در اطراف آن یک غشای پلاسمایی قرار می‌گیرد. درون سیتوپلاسم اندامک‌ها و سیتوزول را داریم. در واقع اندامک‌ها ساختارهای غشا دارند که در مایعی به نام سیتوزول و روان اند. به علاوه اجزای دیگری هم داریم که غشا ندارند ولی در سیتوزول پراکنده بوده و قسمتی از سیتوپلاسم را تشکیل می‌دهند. شکل زیر.

قسمت های مختلف:

غشای پلاسمایی: در اطراف سیتوپلاسم قرار می‌گیرد و درون سلول را از بیرون آن جدا می‌کند که در آموزشی جداگانه پیش از این به آن پرداختیم.

سیتوپلاسم: حاوی اجزای غشا دار (اندامک)  بدون غشا است که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.

هسته: محل قرار گیری DNA و محتوای ژنتیکی سلول است که در ادامه به جزئیات آن خواهیم پرداخت.

مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو

سیتوپلاسم

تعریف کلی: فضایی که از هسته تا غشا را پر می‌کند و حاوی انواع قسمت‌های عملکردی سلول است. ویژگی مهم آن سیال بودن آن است. سلولی که سیتوپلاسم دارد ماهیت زندگی هم دارد برای درک بهتر می‌توان به مثال ویروس‌ها اشاره کرد. ویروس، تقریباً تمامی مواردی که یک سلول را دارد ولی زنده نیست چون سیتوپلاسمی ندارد. شکل زیر.

اجزا:

۱ سیتوزول: خود شامل دو قسمت است؛ یکی مایع حاوی انواع مواد معدنی و آلی چه روان است و بعدی اجزای سلولی بدون غشا.

اندامک‌ها: شامل ساختارهای غشادار است که در فضای درون آنها آنزیم‌های متعددی وجود دارند که فعالیت‌های مهم درون سلول را پردازش می‌کنند.

سیتوزول

اجزا: دارای دو قسمت است یکی مایع روان و دیگری اجزای سلولی بدون غشا که در آن معلق هستند.

انواع اجزای سلولی بدون غشا: ۱-ریبوزوم ها ۲-اسکلت سلولی ۳-سانتریول‌ها

ریبوزوم

ساختار: ریبوزوم‌ها از دو قسمت کوچک و بزرگ به وجود آمده‌اند. هر کدام از این قسمت‌ها، هم بزرگ و هم کوچک آن، از جنس پروتئین و ریبونوکلئیک اسید است. RNA در واقع نقش عملکردی ایفا می‌کند. شکل زیر.

وظیفه: وظیفه اصلی ریبوزوم‌ها، تولید پلی پپتید است. در واقع mRNA  تولیدی از روی DNA  ریبوزوم مراجعه کرده در آنجا طی فرایند ترجمه به توالی آمینو اسیدی موردنظر تبدیل می‌شود و یک رشته پلی پپتیدی با فرایند سنتز آبدهی به وجود می‌آید.

نحوه عمل: تولید رشته پلی پپتیدی و فرایند آن بسیار مفصل است که در آموزشی دیگر اختصاصاً به آن خواهیم پرداخت

مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو.

سانتریول‌ها و اسکلت سلولی

اسکلت سلولی: مجموعه اجزای پروتئینی درون سیتوزول که در دو دسته ریز رشته و ریز لوله سازماندهی شده اند. این اجزا در شکل دهی به سلول و نیز استحکام آن نقش دارند. شکل زیر.

سانتریول: مجموعه‌ای از نه دسته‌ی سه تایی از میکروتوبول‌ها که به صورت جفت سازماندهی شده و جابه‌جایی مواد درون سلول و نیز جابه‌جایی خود سلول را ممکن می‌سازند و نقش بسیار مهمی دارند. همچنین در خلال تقسیم سلولی نیز عملکرد حائز اهمیتی دارند.

اندامک‌ها

تعریف: به مجموعه ساختارهای غشایی که درون سیتوزول پراکنده‌اند و به همراه آن سیتوپلاسم را به وجود می‌آورند. فضای درون اندامک‌ها و یا غشای آن‌ها دارای تعدادی آنزیم  است که این آنزیم‌ها مسئول انجام بسیاری از کارهای درون سلول است.

انواع: شبکه آندوپلاسمی، جسم گلژی، میتوکندری، پراکسی، زوم لیزوزوم واکوئل و وزیکول

شبکه آندوپلاسمی

انواع: از دو نوع زبر و صاف است.

ساختار: شبکه آندوپلاسمی زبر از کیسه‌های غشادار متصل به هم به وجود آمده که در سطح آن دانه‌هایی قرار دارد که همان ریبوزوم‌ها هستند. در حالی که آندوپلاسمی صاف و فاقد این دانه‌های ریبوزوم بوده و از کیسه‌ها و لوله‌های غشادار به هم پیوسته به وجود آمده است. در ضمن شبکه آندوپلاسمی زبر به صورت مستقیم در ارتباط فیزیکی با هسته سلول قرار دارد.

وظایف: شبکه آندوپلاسمی زبر در تولید فسفولیپید در مقدار کم و بیشتر پروتئین‌‌هایی که قرار است ترشح شوند و یا به غشای سلول یا اندامک‌ها اضافه گردند و یا درون لیزوزوم فعالیت کنند نقش دارد. شبکه آندوپلاسمی صاف در تولید انواع لیپیدها نقش دارد. البته شبکه آندوپلاسمی صاف بسته به سلول مورد نظر ممکن است نقش‌های دیگری هم بپذیرد. به طور مثال شبکه آندوپلاسمی صاف در سلول‌های عضلانی در انقباض نقش بسیار مهمی دارند چون کلسیم را در خود ذخیره می‌کنند و یا همین شبکه آندوپلاسمی صاف در سلول‌های کبدی در تصفیه خون و پاک کردن آن از انواع داروها و مواد شیمیایی و به طور کلی مواد سمی نقش بسیار چشمگیری دارد. شگل زیر.

جسم گلژی

ساختار: مجموعه‌ای از کیسه‌های غشادار است که با یکدیگر تماس فیزیکی نداشته و در فاصله خیلی کم از هم به صورت متوالی قرار دارند. شکل جسم گلژی به صورتی است که یک قسمت مقعر و یک قسمت محدب دارد. مواد خام و اولیه از سمت محدب وارد شده و مواد پردازش شده و آماده خروج و ترشح، از سمت مقعر خارج می‌شوند.

نقش: جسم گلژی موادی که قرار است ترشح شوند یا قرار است در غشا قرار گیرند و یا در درون لیزوزوم جای بگیرند را دریافت کرده و برخی تغییرات شیمیایی را روی آن اعمال می‌کنند و در واقع آن را نشانه گذاری می‌کنند سپس آن را در قالب یک وزیکول ترشحی خارج می‌کنند. شکل زیر.

نحوه تولید و ترشح یک پروتئین:

ابتدا از روی DNA یک mRNA  تولید می‌گردد. حال این mRNA  از هسته خارج شده و وارد سیتوپلاسمی شود. این mRNA  وارد ریبوزوم‌های روی شبکه آندوپلاسمی زبر شده و ترجمه می‌شوند پلی پپتید ساخته شده وارد شبکه آندوپلاسمی زبر شده و تغییرات روی آن اعمال شده و یک وزیکول انتقالی از شبکه خارج می‌شود. این وزیکول انتقالی وارد جسم گلژی شده و بعد از اعمال تغییرات روی آن، محصول نهایی که نشانه گذاری شده است به صورت وزیکول ترشحی از جسم گلژی خارج و به سمت غشای پلاسمای حرکت می‌کند تا در آنجا فرآیند ترشح انجام گردد به علاوه ممکن است این وزیکول ترشحی پروتئین‌ها را تنها به غشای سلول اضافه کند و ترشحی صورت نگیرد و نیز ممکن است این وزیکول ترشحی همان لیزوزوم باشد. شکل زیر.

میتوکندری:

ساختار: این اندامک جزوه اندامک‌های دو غشایی است. همانند هسته کلروپلاست در سلول‌های گیاهی. یک غشای داخلی و یک غشای خارجی دارد. بین غشای داخلی و خارجی فضای وجود دارد و فضای بعدی جایی است که غشای درونی آن را احاطه کرده است. این فضا که توسط غشای درونی احاطه شده با مایعی به نام ماتریکس پر می‌شود غشای داخلی. به سمت داخل چین خوردگی‌هایی دارد کریستا نام دارد. خوردگی‌ها، آنزیم‌های اصلی میتوکندری حضور دارند. شکل زیر.

 

مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو

عملکرد: میتوکندری در تبدیل مولکول آلی به نام پیروات به انرژی مصرفی سلول یعنی ATP نقش بسیار مهمی دارد. واقع تنفس سلولی از نوع هوازی به عهده میتوکندری است که بحث بسیار گسترده ای داشته که در این آموزش نمی‌گنجد.

باقی اندامک‌ها

پراکسی زوم: کیسه‌های غشایی چندین آنزیم که مهم‌ترین آنها کاتالاز است. کاتالاز در تبدیل پروکسید هیدروژن آب و اکسیژن نقش مهمی دارد. پروکسید هیدروژن ماده‌ای سمی است که می‌تواند به راحتی لیپیدها را نابود کند.

لیزوزوم: محصول نهایی جسم گلژی و شبکه زبر است. این اندامک یک کیسه غشادار حاوی آنزیم‌های فراوان هیدرولازی است در تجزیه قسمت‌های مختلف سلولی و نیز از اجزای بلعیده شده به درون سلول نقش دارد.

واکوئل:  یک کیسه غشا دار کوچک که در وارد کردن مواد به درون سلول از طریق روش‌های اندوسیتوز و اگزوسیتوز نقش دارد. البته انواع خاصی از این واکوئل‌ها هم داریم به طور مثال برخی آغازیان دارای واکوئل ضربان دارند. انواع دیگر آن را می‌توان واکوئل غذایی واکوئل گوارشی و واکوئل دفعی دانست است.

وزیکول: کیسه‌های کوچک غشایی که درون سلول برای جابه‌جایی موادی که نباید به صورت آزادانه در سیتوزول باشند.

 هسته: هسته هم مثل میتوکندری دارای دو غشا می‌باشد که به آن پوشش هسته می‌گویند. این پوشش دارای منافذی است که باعث ارتباط پویایی بین هسته و سیتوپلاسم می‌شوند. درون هسته از مایعی به نام شیره هسته پر شده است. در این فضا ماده ژنتیک سلول یا همان DNA  قرار می‌گیرد. علاوه برDNA، در این فضا پروتئین و RNA  و نوکلئوتیدهای آزاد هم داریم نیز تعداد زیادی از فسفات‌ها در این فضا یافت می‌شوند. به علاوه این قسمت واجد ریبوزوم‌های غیرفعال می‌باشد. بخش‌هایی از DNA در حالت عادی و استراحت سلول به صورت گره دیده می‌شود که متراکم تر بوده و به آن هستک که می‌گویند. شکل زیر.

مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو