سلول
سِلّول یا یاخته[۱] (به انگلیسی: Cell)، (به فرانسوی: Cellule)، (در زبان لاتین به معنای اتاق کوچک) واحد اصلی ساختاری، عملکردی و زیستی همهٔ موجودات زنده شناخته شده‌است. یاخته‌ها اغلب، کوچک‌ترین واحدهای حیات و به عبارتی واحدهای ساختمانی حیات نامیده می‌شوند. به علم مطالعهٔ یاخته‌ها، زیست‌شناسی یاخته‌ای یا سیتولوژی گفته می‌شود. یاخته‌ها از میان‌یاخته محصور در غشای یاخته‌ای تشکیل شده‌اند؛ که حاوی بسیاری از زیست‌مولکول‌ها مانند پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک است.[۲] بیشتر یاخته‌های گیاهی و جانوری فقط در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده هستند و ابعادی بین ۱ تا ۱۰۰ میکرومتر دارند. موجودات زنده را می‌توان به عنوان تک‌یاخته‌ای (متشکل از یک یاخته منفرد مانند باکتری‌ها) یا چندیاخته‌ای (از جمله گیاهان و جانوران) طبقه‌بندی کرد. بیشتر موجودات زندهٔ تک‌یاخته‌ای به‌عنوان ریزاندامگان طبقه‌بندی می‌شوند.[۳]
یاخته‌ها توسط رابرت هوک در سال ۱۶۶۵ میلادی کشف شدند. وی آنها را به دلیل شباهت‌شان با اتاق‌های صومعه‌ای که راهب‌های مسیحی در آن، ساکن بودند، یاخته نام گذاری کرد. نظریه یاخته، نخستین بار در سال ۱۸۳۹ میلادی توسط ماتیاس یاکوب اشلایدن و تئودور شوان ارائه شد؛ این نظریه بیان می‌کند که تمام موجودات زنده از یک تا میلیون‌ها یاخته تشکیل شده‌اند و یاخته‌ها واحدهای اصلی ساختار و عملکرد در تمام موجودات زنده هستند.[۴] یاخته‌ها دست کم از ۳٫۵ میلیارد سال پیش، روی زمین پدیدار شده‌اند.[۵]
واژه‌شناسی
ویرایشواژه سلول (cell) به معنای خانه است.[۶] فرهنگستان زبان و ادب فارسی نیز واژه یاخته را به عنوان جایگزین این واژه پیشنهاد داده است و یکی از معانی یاخته در واژه‌نامه هخدا خانه است.[۷]
پیدایشگاه
ویرایشپیدایشگاه یاخته‌ها با پیدایش حیات مرتبط است و با پیدایش یاخته‌ها، حیات بر روی زمین آغاز شده‌است.[۸]
پیدایشگاه نخستین یاخته
چندین نظریه در مورد پیدایشگاه مولکول‌های کوچکی که منجر به آغاز حیات در زمین اولیه شده‌اند وجود دارد. طبق این نظریه‌ها، مولکول‌های کوچک آغازگر حیات، ممکن است به وسیلهٔ شهاب‌سنگ مارکیسون به زمین آمده باشند یا در چاه‌های گرمابی در عمق دریاها یا بر اساس آزمایش میلر–یوری به واسطهٔ برخورد آذرخش به سایر مولکول‌ها در هواسپهر اولیهٔ زمین، پدید آمده باشند.[۹]
داده‌های تجربی کمی در مورد نخستین مولکول‌های خودهمانندساز یا خودتکثیر شونده وجود دارد. تصور می‌شود رِنای نخستین مولکول خودهمانندساز است، زیرا قادر است هم اطلاعات ژنتیکی را ذخیره کند و هم واکنش‌های شیمیایی را فروکافت کند. (به فرضیه دنیای رنا مراجعه کنید)، اما برخی موارد دیگر با پتانسیل بالای همانندسازی خود از جمله فرضیه رس مونتموریونیت یا اسید نوکلئیک پپتید می‌توانند مقدم بر رنا باشند.
حداقل ۳/۵ میلیارد سال پیش یاخته‌ها پدید آمدند.[۱۰][۱۱][۱۲] باور فعلی این است که این یاخته‌ها برایند دگرپروردگی بودند. غشاهای یاخته‌ای اولیه احتمالاً ساده‌تر و قابل نفوذتر از غشای یاخته‌های کنونی بودند و تنها یک زنجیره اسید چرب در هر لیپید وجود داشت. لیپیدها به‌طور خودبخودی ریزکیسه‌های دو لایه در آب را تشکیل می‌دهند و می‌توانند بر آران‌ای مقدم باشند اما نخستین غشاهای یاخته‌ای ابتدایی نیز ممکن است توسط رنای فروکافت تولید شده باشند و حتی پیش از شکل‌گیری، دارای پروتئین‌های ساختاری مورد نیاز خود باشند.[۱۳]
انواع یاخته
ویرایشیاختهها بر اساس ویژگی‌ها به دو دسته تقسیم می‌شوند:
پیش‌هسته‌ای: یاخته‌هایی که در آنها به علت نداشتن غشایِ هسته موادّ هسته‌ای در میان‌یاخته پراکنده شده‌اند و هسته مشخصی ندارند؛ مانند: باکتری‌ها، باستانیان.
هوهسته‌ای: یاخته‌هایی که هستهٔ مشخصی دارند و غشایی دولایه آن را در بر می‌گیرد؛ مانند: گیاهان، جانوران، قارچ‌ها و آغازیان.
پیش‌هسته‌ها شامل باکتری‌ها و باستانیان کوچک (که باکتری‌های باستانی هم نامیده شده‌اند) است. هر یاخته باستانیان در حدود ۵ میکرون درازا دارد. گونه‌هایی از باستانیان در اعماق اقیانوس‌ها و مغاک‌های ظلمانی کشف شده‌اند و می‌توانند در جایی که حتی ذره‌ای از نور خورشید به آن نفوذ نمی‌کند، زنده بمانند.
یاخته‌های پیش‌هسته‌ای نخستین شکل زندگی روی کره زمین بودند که با داشتن فرایندهای زیستی حیاتی از جمله پیام‌رسانی یاخته‌ای مشخص می‌شوند. آنها ساده‌تر و کوچک‌تر از یاخته‌های هوهسته‌ای هستند و فاقد هسته و اندامک‌های غشادار مانند راکیزه و سبزدیسه هستند. پبس‌هسته‌ای‌ها دارای یک فام‌تن اصلی شامل یک دنای حلقوی متصل به غشا است که در تماس مستقیم با میان‌یاخته است؛ همچنین برخی پیشهستهایها می‌توانند علاوه بر دنای اصلی، مولکول‌های دنای دیگری به نام دیسَک داشته باشند که اتصالی با غشا ندارند؛ اطلاعات این دناها ویژگی‌های دیگری مانند داشتن پوشینه به پیش‌هسته‌ای می‌دهند. منطقه هسته‌ای موجود در میان‌یاخته را نوکلئوئید می‌نامند. بیشتر پیشهستهایها کوچک‌ترین کل اندامگان‌ها از قطر ۰/۵ تا ۲/۰ میکرومتر هستند.
پیس‌هسته‌ای‌ها می‌توانند با گرد هم آمدن، جمعیت‌های پرگنه درست کنند که بسیار به جمعیت‌های پُریاخته‌ای، شبیه هستند. از این موارد می‌توان به زیست‌لایه‌ها اشاره کرد.
گیاهان، حیوانات، قارچ‌ها، قالب‌های لجن (کپک مخاطی (به انگلیسی: Slime mold) نام غیررسمی برای انواع گوناگون جانداران هوهسته‌ای است که می‌توانند آزادانه به شکل تک‌یاخته‌ای زندگی کنند اما گرد هم می‌آیند و ساختاری چندیاخته‌ای و تناسلی می‌سازند. بیش از ۹۰۰ گونه کپک مخاطی در سراسر جهان وجود دارد)، تک‌یاخته‌ای و جلبک‌ها همه هوهسته‌ای هستند. تک‌یاخته‌ای‌ها (پیش‌زیاگان همچنین پروتئاز، پروتئین‌های چندگانه) یک اصطلاح غیررسمی برای تک‌یاخته‌ای‌ها، هوهسته‌ای است که به صورت مستقل (غیر انگلی) یا انگلی هستند که از مواد ارگانیک مانند میکروارگانیسم‌های دیگر یا بافت‌های آلی باقی ماندهٔ آلی تغذیه می‌کنند. از دیدگاه تاریخی، پروتوزوها به عنوان «حیواناتی یک یاخته‌ای» مورد توجه قرار گرفتند؛ زیرا آنها اغلب دارای رفتارهای حیوانی مانند جنبش و شکار و عدم وجود دیواره یاخته که در گیاهان و جلبک‌ها یافت می‌شود، هستند.
نظریه یاخته‌ای که در سدهٔ پانزدهم میلادی پدید آمد، می‌گوید که همه جانداران از یک یا چند یاخته تشکیل شده‌اند و همهٔ یاخته‌ها از یاخته‌های پیشین پدید می‌آیند و همهٔ کارکردهای زیستی یک جاندار در درون یاخته‌ها انجام می‌گیرند. این واحدهای بنیادی حاوی اطلاعات وراثتی لازم برای سامان دادن به کارکرد یاخته و انتقال اطّلاعات به نسل‌های آینده نیز هستند. یاخته‌های پیکر جانداران چندیاخته‌ای در برخی بافت‌ها مانند پوست با پیوند میان‌یاخته‌ای به هم متصل می‌شوند.
مقایسهٔ ویژگی‌های یاخته‌های پیش‌هسته‌ای و هوهسته‌ای
| پیش‌هسته‌ای | هوهسته‌ای | |
|---|---|---|
| جانداران | باکتری‌ها و باستانیان | آغازیان، قارچ‌ها، گیاهان، حیوانات |
| اندازه معمول | – ۱–۵ میکرومتر[۱۴] | – ۱۰–۱۰۰ میکرومتر[۱۴] |
| نوع هسته | منطقه نوکلئوییدی، بدون هسته واقعی | هسته واقعی با غشای دولایه |
| دِنا | مدور (حلقوی)(معمولاً) | مولکول‌های خطی (کروموزوم) با پروتئین‌های هیستون |
| هندایش رِنا / پروتئین | همراه با سیتوپلاسم | سنتز RNA در هسته،
سنتز پروتئین در سیتوپلاسم |
| راکیزه | ندارد | یک تا چند هزار |
| سبزدیسه | ندارد | در جلبک‌ها و گیاهان |
| سازمان | معمولاً یاخته‌های منفرد | یاخته‌های منفرد، پرگنه‌ها، ریزاندامگان چندیاخته‌ای بالاتر با یاخته‌های تخصصی |
| تقسیم یاخته‌ای | شکافت دودویی (تقسیم ساده) | رشتمان (شکافت یا جوانه زدن)، |
| فام‌تن | تک‌فام‌تنی | بیش از یک فام‌تن |
| غشاها | غشای یاخته‌ای | غشای یاخته‌ای و اندامک‌های مرتبط با غشای غشایی |
اجزای درون یاخته‌ای
ویرایش
اندامک‌های هوهسته‌ای
- شبکه درمیان‌یاخته‌ای: شبکه‌ای از لوله‌ها و کیسه‌ها که در سراسر میان‌یاخته گسترش دارند و بر دو نوع زبر و نرم‌اند. شبکه درمیان‌یاخته‌ای نرم رناتن ندارد و و در ساخت لیپید نقش دارد. اما شبکه درمیان‌یاخته‌ای زبر با داشتن رناتن در ساخت پروتئین نقش دارد.
- دستگاه گلژی: از کیسه‌هایی تشکیل شده‌است که روی هم قرار می‌گیرند. در بسته‌بندی مواد و ترشح آنها به خارج از یاخته نقش دارد. (به صورت بسته‌های ریزکیسه)
- راکیزه: دو غشا دارد و کار آن تأمین انرژی یاخته است. درون آن رناتن نیز وجود دارد.
- کافنده‌تن: کیسه‌ایست که زی‌مایه‌های فراوان برای تجزیه مواد دارد.
- میانک: از یک جفت استوانه عمود برهم تشکیل شده‌است و در تقسیم یاخته‌ای نقش دارد. (البته به عقیده برخی میانک و رناتن به دلیل نداشتن غشا جز اندامک نیستند و ساختار می‌باشند.)
- ریزکیسه: کیسه‌ای است که در جابجایی مواد نقش دارد. (درون‌بری و برون‌رانی)
- کاواک: وظیفه کاواک جمع‌آوری آب و مواد غذایی و مواد دفعی است و سپس آنها را ذخیره می‌کند.
- پراکسی‌تن: اندامکی که فعالیت اکسیدازی دارد.
مشترک در هوهسته‌ای و پیش‌هسته‌ای
رِناتن: ساختارهای بدون غشای میان‌یاخته‌ای در همه یاخته‌های پیش‌هسته‌ای و هوهسته‌ای است که مجموعه‌ای پیچیده از رِنا و پروتئین هستند.[۱۵] رناتن‌ها در سال ۱۹۷۴ به‌وسیله جرج امیل پالاده کشف شده‌اند. این ساختارها را دانه‌های پالاده نیز می‌نامند. از آنجا که هندایش پروتئین‌ها به‌وسیله رناتن‌ها صورت می‌گیرد اهمیت زیادی دارند.
ساختارهای بیرون از غشا
ویرایشبسیاری از یاخته‌ها ساختارهایی دارند که به‌طور کامل یا جزئی در بیرون از غشای یاخته‌ای قرار دارند. این ساختارها توسط غشای نیمه‌تراوا در برابر محیط بیرونی محافظت نمی‌شوند.
دیواره یاخته‌ای
بسیاری از انواع یاخته‌های پیش‌هسته‌ای و هوهسته‌ای، دیواره یاخته‌ای دارند. دیواره یاخته‌ای از یاخته به صورت مکانیکی و شیمیایی در مقابل محیط بیرونی مراقبت می‌کند و یک لایه اضافی برای محافظت از غشای یاخته‌ای است. انواع گوناگونی از یاخته‌ها دارای دیواره یاخته‌ای هستند. این دیواره‌ها بر اساس نوع یاخته، از مواد گوناگونی تشکیل می‌شوند. دیواره‌های یاخته‌ای گیاهی در درجه اول از سلولز تشکیل شده‌اند، دیواره یاخته‌ای قارچ‌ها از کیتین ساخته شده‌اند و دیواره‌های یاخته باکتریایی از پپتیدوگلیکان ساخته شده‌اند.
پوشینه
پوشینه ژلاتینی، بیرون از غشای یاخته‌ای و دیواره یاخته‌ای برخی از باکتری‌ها وجود دارد. پوشینه ممکن است همانند استرپتوکوک نومونیا و نایسریا مننژیتیدیس از جنس پلی‌ساکارید باشد یا همانند باسیلوس آنتراسیس از جنس پلی پپتید باشد و ممکن است مانند استرپتوکوک‌ها، از جنس هیالورونیک اسید باشد. پوشینه‌ها با شیوه‌نامه‌های رنگ‌آمیزی عادی مشخص نمی‌شوند اما توسط جوهر هند یا متیل آبی به‌دلیل ایجاد کنتراست بیشتر بین یاخته‌ها قابل شناسایی هستند.[۱۶]
تاژک
تاژک‌ها اندامک‌هایی برای تحرک یاخته‌ای هستند. تاژک باکتریایی از میان‌یاخته آغاز و پس از غشای یاخته‌ای به دیواره یاخته‌ای ختم می‌شود. آنها از نظر طبیعی پروتئین‌های طولانی و ضخیمی دارند. نوع دیگری از تاژک‌ها در گونه‌های کهن یافت می‌شود و یک نوع متفاوت در هوهسته‌ای‌ها یافت می‌شود.
تاژک‌ها درون غشای میان‌یاخته‌ای قرارگرفته‌اند و در طول غشای یاخته‌ای امتداد یافته‌اند و به صورت یک رشته بلند ظاهر می‌شوند. تاژک شامل تعدادی پروتئین از جمله فلاژلین می‌باشد. تاژک با چرخیدن شبیه ملخ یک هواپیما موجب حرکت یاخته باکتری می‌شود. رشته‌های محوری در اسپیروکت‌ها نیز عملکردی مشابه تاژک دارند. پروتئین‌های انتقالی در فضای پری‌پلاسمیک یا غشای یاخته‌ای به منابع غذایی مثل قندها و آمینواسیدها متصل می‌شوند و موجب متیله‌شدن بقیه پروتئین‌های غشای یاخته می‌شوند که در نهایت حرکت باکتری توسط تاژک صورت می‌گیرد.
مویک
مویک یا پیلی (Pilus) یک رشته کوتاه، نازک و مو مانند است که در سطح باکتری‌ها یافت می‌شود. مویک از پروتئینی به نام pilin (پادگن) تشکیل شده و وظیفه اتصال باکتری‌ها به گیرنده‌های خاص، روی یاخته‌های دیگر را بر عهده دارد. انواع خاصی از پیلی وجود دارد که در هم‌یوغی باکتریایی نقش دارند.
جستارهای وابسته
ویرایشمنابع
ویرایش- ↑ فرهنگستان زبان و ادب فارسی. «Cell». دریافت‌شده در ۱۴ اسفند ۱۴۰۲.
- ↑ Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). "Cell Movements and the Shaping of the Vertebrate Body". Molecular Biology of the Cell. 4th edition (به انگلیسی).
- ↑ «An estimation of the number of cells in the human body». researchgate.net. نوامبر ۲۰۱۳. دریافت‌شده در ۱۷ اکتبر ۲۰۲۳.
- ↑ Schopf, J. William (2006-06-29). "Fossil evidence of Archaean life". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 361 (1470): 869–885. doi:10.1098/rstb.2006.1834. ISSN 0962-8436. PMC 1578735. PMID 16754604.
- ↑ "Evidence of Archean life: Stromatolites and microfossils". Precambrian Research (به انگلیسی). 158 (3–4): 141–155. 2007-10-05. doi:10.1016/j.precamres.2007.04.009. ISSN 0301-9268.
- ↑ زیست‌شناسی (۱) - علوم تجربی، پایه دهم (PDF).
- ↑ «Cell - واژه‌های مصوب». wiki.apll.ir. دریافت‌شده در ۲۰۲۵-۰۴-۱۲.
- ↑ Orgel LE (December 1998). "The origin of life – a review of facts and speculations". Trends in Biochemical Sciences. 23 (12): 491–95. doi:10.1016/S0968-0004(98)01300-0. ISSN 0968-0004. PMID 9868373.
- ↑ Griffiths, Gareth (December 2007). "Cell evolution and the problem of membrane topology". Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 8 (12): 1018–1024. doi:10.1038/nrm2287. ISSN 1471-0080. PMID 17971839.
- ↑ Schopf JW, Kudryavtsev AB, Czaja AD, Tripathi AB (2007). "Evidence of Archean life: Stromatolites and microfossils". Precambrian Research. 158 (3–4): 141–55. Bibcode:2007PreR..158..141S. doi:10.1016/j.precamres.2007.04.009.
- ↑ Schopf JW (2006). "Fossil evidence of Archaean life". Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 29 (361(1470)): 869–885. doi:10.1098/rstb.2006.1834. PMC 1578735. PMID 16754604.
- ↑ Raven, Peter Hamilton; Johnson, George Brooks (2002). Biology. McGraw-Hill Education. p. 68. ISBN 978-0-07-112261-0. Retrieved 7 July 2013.
- ↑ Griffiths G (December 2007). "Cell evolution and the problem of membrane topology". Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 8 (12): 1018–24. doi:10.1038/nrm2287. PMID 17971839.
- ↑ ۱۴٫۰ ۱۴٫۱ Campbell Biology—Concepts and Connections. Pearson Education. 2009. p. 320.
- ↑ «What is a Cell». web.archive.org. ۲۰۱۳-۰۵-۰۷. بایگانی‌شده از اصلی در ۷ مه ۲۰۱۳. دریافت‌شده در ۲۰۲۱-۰۴-۲۱.
- ↑ Prokaryotes. Newnes. Apr 11, 1996. ISBN 978-0-08-098473-5.
