چون سلول قادر است همه اعمال یک موجود زنده را بطور کامل انجام دهد، بنابراین به عنوان واحد حیات محسوب میگردد. ولی از آنجا که همه بافتها و ارگانهای بدن از اجتماع سلولها تشکیل شده ، بطور مرسوم سلول را واحد ساختمان بدن نامیدهاند. ماده حیاتی تشکیل دهنده سلول را پروتوپلاسم (Protoplasm) مینامند که عمده قسمت آن غیر از هسته سلول ، سیتوپلاسم ، محتویات هسته (Karyoplasm) میباشد. پروتوپلاسم بوسیله غشایی از محیط اطراف جدا شده است که آن را غشای سلولی یا cell membrane مینامند. پروتوپلاسم از آب ، الکترولیتها ، املاح و ماکرومولکولهای آلی مانند پروتئینها ، پلی ساکاریدها ، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک تشکیل شده است که محیط و بستر مناسبی را برای فعالیتهای سلول فراهم میکند.
ارگانلها organelles ، ساختمانهای تخصص یافتهای هستند که اعمال مختلفی را هدایت میکنند و در داخل سیتوپلاسم پراکندهاند. در گذشته ، سیتوپلاسم منهای ارگانلها را محلولی بیشکل محسوب مینمودند و آنرا سیتوزول (مایع سلولی Sytosole) مینامیدند. استفاده از تکنیکهای پیشرفته بیانگر آن است که سیتوپلاسم سلول حاوی شبکه بسیار ظریف و پیچیدهای از الیاف باریک microtrabecular میباشد که همراه اجزای محلول آن در مجموع ماتریکس سلولی (cytomatrix) نامیده میشود. ساختمان و عملکرد ارگانلهای سلولی عبارتند از:
غشای سلولی
غشای سلولی ساختمانی است به ضخامت 7 تا 10 نانومتر که محدوده سلول را معین کرده و به عنوان سدی انتخابی ، مبادله مواد بین سلول و محیط اطرافش را کنترل میکند. بنابراین اولین نشانه آسیب سلولی ، متورم شدن سلول میباشد که در اثر از بین رفتن قدرت انتخابی غشا و هجوم مواد به داخل سلول بوجود میآید. غشای ساختمانی است لیپوپروتئینی یعنی بطور عمده از لیپیدها و پروتئینها تشکیل شده ، با وجود این ، مقدار کمی کربوهیدراتها نیز در ساختمان آن شرکت دارد.
سلول های گیاهی یک دیواره سلولی سخت و محکم دارند، اما غشای سلولهای جانوری یک لایه دوجداره منعطف از چربی است. چربی هایی که غشا را میسازند، یک سر آب دوست دارند و دو دم آب گریز. اگر چربی در محلول آبی قرار داشته باشد، مولکولهای چربی طوری قرار میگیرند که دم های آنها در کنار هم باشد و سرهای آب دوست آنها رو به بیرون قرار گیرد. پس اگر غشایی از چربی ساخته شود یک خاصیت فوق العاده خواهد داشت. اگر این غشا پاره شود، دو قسمت باقیمانده خود بخود به هم متصل میشوند و غشا ترمیم میشود. چربیها به سه دسته طبقه بندی میشوند: فسفو لیپیدها، کلسترول و گلیکولپیدها. این سه نوع چربی با نسبتهای متفاوت در تمام غشاها دیده میشوند.
● نقش پروتئین ها
پروتئین های مختلفی بر روی غشا قرار دارند. بعضی از آنها در طول لایه فسفولیپید گسترده شده اند و برخی دیگر فقط در یک ناحیه مانند یک کانال از عرض غشا عبور کرده اند. این پروتئینها کارهای مختلفی انجام میدهند. بعضی از آنها گیرنده مواد، بعضی دیگر آنزیم و عده ای نیز آنتی ژن هستند. بسیاری از این پروتئینها هم نواحی آب دوست دارند و هم گروههای آب گریز. گروههای آب گریز مانند یک لنگر عمل میکنند و اتصال بین پروتئین و چربی را محکم میکنند. گروه های آب دوست نیز به انتقال مواد کمک میکنند.
● انتقال مولکولهای کوچک
چون لایه میانی غشا آب گریز است، مولکولهای قطبی نمی توانند وارد سلول شوند. برای انتقال مولکولهای قطبی راههای مختلفی وجود دارد. پروتئین های مختلفی روی غشا هست که هر کدام وظیفه انتقال مولکولهای خاصی را بعهده دارند. عده ای از این پروتئینها کانال های یک طرفه هستند، یعنی فقط میتوانند مواد را در یک جهت منتقل کنند. بعضی دیگر سیستم cotransport دارند، یعنی دو ماده را با هم منتقل میکنند. ممکن است دو ماده هر دو در یک جهت منتقل شوند یا اینکه در دو جهت مخالف جابجا شوند. این پروتئینها به شیوه غیرفعال عمل میکنند، پس سلولها برای این انتقالها انرژی مصرف نمی کند. مواد در دو جهت طبیعی جابجا میشوند، از ناحیه غلیظ تر به ناحیه رقیق تر.
کانال های پروتئینی به موادی اجازه عبور میدهند که اندازه و بار الکتریکی خاصی داشته باشند. این پروتئینها مانند یک قایق عمل میکنند. مولکولهای ماده روی آنها مینشیند و از غشا عبور میکند. این انتقال هم در جهت طبیعی صورت میگیرد. اگر سلول بخواهد ماده ای را از جایی که غلظت آن کم است به جایی که غلظت زیاد است، منتقل کند باید انرژی مصرف کند. این روش، انتقال فعال نامیده میشود.
یک مثال برای انتقال فعال، پمپ سدیم - پتاسیم است. این پمپ در کنار کانال نفوذ پتاسیم قرار دارد و سلول با استفاده از این دو پتانسیل الکتریکی غشای خود را تنظیم میکند. پمپ آنزیمی سدیم - پتاسیم که با انرژی حاصل از هیدرولیز ATP کار میکند، سدیم را به بیرون و پتاسیم را به داخل پمپ میکند. غلظت پتاسیم درون سلول بیشتر میشود و در خارج کاهش پیدا میکند. در مورد سدیم برعکس است. کانال نفوذ پتاسیم، اجازه میدهد که پتاسیم به بیرون تراوش کند و این باعث میشود که لایه درون سلول بار منفی پیدا کند.
● گیرنده های غشا
روی غشا تعدادی گیرنده و آنتی ژن قرار دارد. مولکولهایی که باید به آن سلول خاص برسند به گیرنده های سطح سلول میچسبند. گیرنده در اثر چسبیدن این مولکولها، یک ماده در درون سلول آزاد میکند. آزاد شدن این ماده رفتار سلول را تغییر میدهد. به این ترتیب یک پیغام خارجی میتواند با یک واکنش از جانب سلول مواجه شود. آنتی ژنها برای شناسایی بیگانهها به کار میروند. اگر ماده ای خارجی توسط دستگاه ایمنی شناسایی شود، پیغامی به سلولهای T فرستاده میشود. این سلولها به آن ناحیه میآیند و سلول بیگانه را نابود میکنند.
ریبوزومها (Ribosomes)
ریبوزومها ذرات بسیار کوچک و متراکمی با ابعاد 15 تا 25 نانومترند که عمدتا از 7RNA و مقداری پروتئین ساخته شدهاند. از نظر ساختمانی از دو زیرواحد کوچک و بزرگ تشکیل شدهاند که هر دو زیرواحد در هستک ساخته شدهاند و جهت شرکت در پروتئینسازی به سیتوپلاسم منتقل شدهاند.
هسته سلول
هسته ساختمانی است گرد یا بیضوی به ابعاد 5 تا 10 میکرون که همه سلولهای بدن بجز گویچههای قرمز حاوی هسته میباشند. اغلب سلولها دارای یک هسته ، برخی دارای دو هسته (سلولهای کبدی) و معدودی دارای هستههای متعدد میباشند (سلولهای عضله مخطط). شکل و موقعیت هسته در هر سلول بستگی به شکل سلول دارد. هسته همه فعالیتهای حیاتی سلول از قبیل سنتز پروتئین ، تقسیم ، تمایز و رشد سلولی را کنترل میکند. هسته از نظر ساختمانی از سه قسمت غشای هسته ، کروماتین و هستک تشکیل شده است.
شبکه آندوپلاسمی
شبکه آندوپلاسمی با میکروسکوپ الکترونی به صورت وزیکولهای پهن یا لولههای پهن و دراز منشعب و مرتبط با هم شاهده میگردند. این لولهها و وزیکولها شبکه بهم پیوسته و وسیعی را در داخل سیتوپلاسم بوجود میآورند که به دو صورت صاف (SER) و دانهدار (RER) دیده میشود. شبکه آندوپلاسمی صاف فاقد ریبوزوم در سطح خود میباشد و با داشتن آنزیمهای خاص وظایفی از جمله متابولیسم لیپیدها ، خنثیسازی سموم و ذخیره کلسیم را بر عهده دارد. شبکه آندوپلاسمی دانهدار ، دارای ریبوزوم در سطح خود میباشد. بنابراین در پروتئین سازی دخالت دارد.
دستگاه گلژی
دستگاه گلژی ، از کیسهها و واکوئلهای پهن محدبی تشکیل شده که بطور موازی روی هم چیده شدهاند. منحنی بودن کیسههای تشکیل دهنده دستگاه گلژی باعث میشود که این ارگانل از نظر شکل ظاهری دارای یک سطح محدب (cis) و یک سطح مقعر (Trans) باشد. گلژی معمولا در بالای هسته قرار دارد، ولی جایگاه آن در سلولهای مختلف ممکن است متفاوت باشد. وظیفه گلژی شرکت در پروتئین سازی با همکاری شبکه آندوپلاسمی دانهدار میباشد. پروتئینهای ساخته شده در شبکه آندوپلاسمی دانهدار ، توسط وزیکولهای حامل به دستگاه گلژی منتقل میگردند. چون وزیکولهای حامل به سطح محدب گلژی اتصال مییابند، سطح محدب گلژی را سطح سازنده نیز مینامند. در پروتئینهای منتقل شده به دستگاه گلژی ، تغییرات زیر به عمل میآید:
- بریده شدن قطعات اضافی از مولکولهای اولیه
- افزوده شدن مواد قندی
- افزوده شدن سولفات
- افزوده شدن فسفات
- تغلیظ و بستهبندی
این تغییرات ضمن عبور از کیسههای متعدد گلژی انجام میگیرد و عقیده بر این است که کیسههای گلژی از نظر محتویات آنزیمی متفاوتاند. پروتئینها پس از بدست آوردن فرم نهایی خود به صورت گرانولهای محصور شده در غشا از سطح مقعر گلژی خارج میشوند. به همین دلیل سطح مقعر گلژی را سطح ترشحی نیز مینامند.
لیزوزومها
لیزوزومها با میکروسکوپ الکترونی به صورت گرانولهای متراکمی مشاهده میشوند که 0.5 تا 0.05 میکرون قطر دارند و بوسیله غشا محصور شدهاند. لیزوزومها حاوی تقریبا 50 نوع آنزیم میباشند که همه آنها در PH اسیدی فعالند. بنابراین لیزوزوم دستگاه گوارش سلول محسوب میشود و قادر به هضم مواد خارجی وارده به سلول و ارگانلهای فرسوده شده میباشند.
میتوکندری
میتوکندری ارگانلی است گرد یا میلهای که ابعاد آن 0.5 تا 1 میکرون میباشد. به عنوان مرکز مولد انرژی سلول میباشد که قادرند انرژی شیمیایی نهفته در مواد آلی مختلف را به انرژی قابل استفاده سلول یعنی آدنوزین تری فسفات (ATP) تبدیل نمایند. بنابراین هرچه مصرف انرژی سلول بیشتر باشد، اندازه میتوکندریها بزرگتر و تعداد آنها بیشتر خواهد بود و برعکس. حتی در درون سلول میتوکندریها در بخشی از سلول قرار میگیرند که نیاز به انرژی جهت انجام فعالیت بیشتر باشد.
میتوکندری بوسیله دو غشای بیرون و درونی محصور شده که غشای بیرونی صاف ولی غشای درونی دارای چینهای تیغه مانندی است که "کریستا" (crista) نامیده میشود و فضای بین دو غشا را "فضای بین غشایی" و فضای محدود شده بوسیله غشای درونی را "ماتریکس میتوکندری" مینامند که محتوی پروتئین ، DNA ، گرانولهای ریز و متراکمی مملو از کلسیم ، منزیم ، فسفات و ساختمانهای ریبوزوم مانند میباشد.
یاخته های مختلف | تعداد میتوکندری |
کرومولولینا | 1 |
امیب (chaos chaos) | 500000 |
کبد موش | 1000 – 1500 |
یاخته ها ی سرطانی | تعداد میتوکندری کمتر از حد عادی |
یاخته های گیاهان | نسبت به جانوران کمتر (کلروپلاست این نقش را بر عهده دارد) |
یاخته | شکل میتوکندری |
مخمر | کروی |
کلیه | بیضوی |
کبد | کشیده |
کشنیز | یک انتهای میتوکندری متورم |
پراکسیزوم
پراکسیزومها در گذشته میکروبادی Microbody نیز خوانده میشدند. ارگانلهایی هستند شبیه لیزوزومها که حاوی آنزیمهای هیدروکسی اسید اکسیداز ، O - آمینو اکسیداز و کاتالاز میباشند که دو آنزیم اولی در تولید پراکسید هیدروژن H202 دخیلند و آنزیم کاتالاز سبب تجزیه آن به آب و اکسیژن میشود.
با توجه به فراوانی آنزیم کاتالاز در پراکسیزومها ، عقیده بر این است که سلولها را از اثرات سمی H2O2 حفظ میکنند که در سلولهای کبدی و کلیوی به تعداد فراوان یافت میشوند. منشا این ارگانل به عقیده بعضی ، شبکه آندوپلاسمی دانهدار و به عقیده برخی دیگر شبکه آندوپلاسمی صاف میباشد.
سانتریولها
سانتریولها به صورت دو ساختمان میلهای کوتاه و عمود بر هم در مجاورت هسته سلول قرار دارند و با سیتوپلاسم اطراف خود "سانتروزوم" نامیده میشود که قبل از تقسیم سلول همانندسازی میکنند و به قطبین سلول مهاجرت کرده و در دو سر دوکهای تقسیم قرار میگیرند. هر سانتریول ، استوانهای است به قطر 0.2 میکرون و به طول 0.5 میکرون که دیواره آن از 9 سری میکروتوبول سهتایی تشکیل شده است. سانترویولها برای تشکیل مژه و تاژک ضروریاند. ارگانلهایی که تاکنون مورد بحث قرار گرفتند، همگی بهوسیله غشا محصور شدهاند، ولی ارگانلهایی نیز وجود دارند که فاقد غشا هستند و شامل میکروتوبولها و میکروفیلامنتها میباشند.
اجزای غیر زنده سلولی
اجزای غیرزنده سلولی ، بطور عمده شامل مواد غذایی ذخیره شده ، شامل پروتئینها ، چربیها ، گلیکوژن و پیگمانها مثل ملانین و مواد زاید انباشته شده در داخل سلول میباشند.
| نسخه قابل چاپ | تعداد بازديد : 28383 |