سلول

سلول (یاخته)
(تغییرمسیر از سلول‌ها)
ساختار یک یاختۀ جانوری
طراحی سلول‌های هوک در چوب‌پنبه ، 1665

سلول(به فرانسوی: Cellule) و یا یاخته[۱] واحد اساسی ساختاری، عملکردی و بیولوژیکی همۀ موجودات شناخته شده است. یاخته کوچکترین واحد زنده است. یاخته‌ها اغلب بلوک‌های ساختمانی زندگی نامیده می‌شوند. به مطالعۀ یاخته‌ها، زیست‌شناسی یاخته‌ای، بیولوژی یاخته‌ای یا سیتولوژی گفته می‌شود. یاخته‌ها از سیتوپلاسم محصور در غشاء تشکیل شده‌اند؛ که حاوی بسیاری از زیست‌مولکول‌ها مانند پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک است. بیشتر یاخته‌های گیاهی و حیوانی فقط در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده هستند و ابعادی بین ۱ تا ۱۰۰ میکرومتر دارند. ارگانیسم‌ها را می‌توان به‌عنوان تک‌یاخته‌ای (متشکل از یک یاخته منفرد مانند باکتری‌ها) یا چندیاخته‌ای (از جمله گیاهان و حیوانات) طبقه‌بندی کرد. بیشتر ارگانیسم‌های تک‌یاخته‌ای به‌عنوان میکروارگانیسم‌ها طبقه‌بندی می‌شوند.

یاخته‌ها توسط رابرت هوک در سال ۱۶۶۵ میلادی کشف شدند؛ که آن‌ها را به دلیل شباهت‌شان با سلول‌هایی که در راهبان مسیحی در یک صومعه ساکن بودند، سلول نامگذاری کرد. نظریۀ یاخته‌ای، نخستین بار در سال ۱۸۳۹ میلادی توسط ماتیاس جاکوب شلیدن و تئودور شوآن ساخته شد؛ و اظهار داشت که تمام موجودات از یک یا چند یاخته تشکیل شده‌اند؛ که یاخته‌ها واحد اساسی ساختار و عملکرد در تمام موجودات زنده هستند. حداقل ۳.۵ میلیارد سال پیش یاخته‌ها روی زمین پدیدار شدند.

سرچشمهویرایش

منشأ سلولها به منشاء زندگی مربوط می شود ، که تاریخ زندگی در کره زمین را آغاز کرده است.[۲]

چندین نظریه در مورد منشأ مولکولهای کوچک وجود دارد که منجر به حیات در زمین اولیه شدند . آنها ممکن است به وسیله شهاب سنگ به زمین آمده باشند . داده های تجربی کمی وجود دارد که اولین فرم های تکرار شونده را تعریف می کنند. تصور می شود RNA اولین مولکول خود تکرار کننده است ، زیرا قادر است هم اطلاعات ژنتیکی را ذخیره کند و هم واکنش های شیمیایی را کاتالیز کند (به فرضیه جهان RNA مراجعه کنید) ، اما برخی موجودات دیگر با پتانسیل تکثیر خود می توانند مقدم بر RNA باشند ، مانند نوکلئیک اسید رس یا پپتید . حداقل 3/5 میلیارد سال پیش سلولها پدید آمدند.[۳][۴][۵] باور فعلی این است که این سلولها هتروتروف بودند. غشاهای سلولی اولیه احتمالاً ساده تر و قابل نفوذتر از سلول های کنونی بودند ، و تنها یک زنجیره اسید چرب در هر لیپید وجود داشت. شناخته شده است که لیپیدها به طور خودبخودی وزیکولهای دو لایه در آب را تشکیل می دهند ، و می توانند از RNA مقدم باشند ، اما اولین غشای سلولی نیز می تواند توسط RNA کاتالیزوری تولید شده باشد ، یا حتی به پروتئین های ساختاری قبل از شکل گیری نیاز داشته باشند.[۶]

 
استروماتولیت ها توسط سیانوباکتری ها ، که جلبک های آبی-سبز نیز نامیده می شوند ، پشت سر می گذارند . آنها قدیمی ترین فسیل های شناخته شده زندگی روی کره زمین هستند. این فسیل یک میلیارد ساله از پارک ملی یخچال های طبیعی آمریکا است.

انواع یاختهویرایش

یاخته‌ها از دو نوع تشکیل شده‌اند:

یوکاریوتی، که شامل یک یا چند هسته مشخص و پروکاریوتیک، که دارای هسته نیستند پروکاریوت‌ها ارگانیسم‌های تک یاخته‌ای هستند؛ در حالی که یوکاریوت‌ها می‌توانند تک یاخته‌ای یا چند یاخته‌ای باشند.

پروکاریوت‌ها شامل باکتری‌ها و آرکیاهای کوچک (که آرکی‌باکتری یا باکتری‌های باستانی هم نامیده شده‌اند)، دو از سه حوزه زندگی است. شکل زیر، یک باستانی است که هر یاختهٔ آن 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 پروکاریوتی اولین شکل زندگی روی کره زمین بودند که با داشتن فرایندهای بیولوژیکی حیاتی از جمله سیگنالینگ یاخته‌ای مشخص می‌شوند. آنها ساده‌تر و کوچک‌تر از یاخته‌های یوکاریوتی هستند و فاقد هسته هستند و سایر ارگانل‌های محدود شده به غشاء. DNA یک یاخته پروکاریوتی شامل یک کروموزوم حلقوی است که در تماس مستقیم با سیتوپلاسم است. منطقه هسته‌ای موجود در سیتوپلاسم را نوکلئوئید می‌نامند. اکثر پروکاریوت‌ها کوچکترین کل ارگانیسم‌ها از قطر ۰/۵ تا ۲/۰ میکرومتر هستند. شکل زیر ساختاری نمادین از پروکاریوت‌ها است.

گیاهان، حیوانات، قارچ‌ها، قالب‌های لجن (کپک مخاطی (به انگلیسی: Slime mold) نام غیررسمی برای انواع گوناگون جانداران یوکاریوت است که می‌توانند آزادانه به شکل تک یاخته‌ای زندگی کنند اما گرد هم می‌آیند و ساختاری چندیاخته‌ای و تناسلی می‌سازند. بیش از ۹۰۰ گونه کپک مخاطی در سراسر جهان وجود دارد.)، تک یاخته‌ها و جلبک‌ها همه یوکاریوتی هستند. تک یاخته‌ها (پروتوزوئات همچنین پروتئاز، پروتئین‌های چندگانه) یک اصطلاح غیررسمی برای تک‌یاخته‌ها، یوکاریوتی است که به صورت مستقل (غیر انگلی) و 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. شکل زیر یک گونه از تک‌یاختگان، موجود در مغز استخوان را نشان می‌دهد.

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. یاخته‌هایِ پیکر پریاخته‌ای‌ها در برخی بافت‌ها مانند پوست با پیوند میان‌یاخته‌ای به هم متصل می‌شود.

انواع یاخته‌ها بر اساس وضعیت دو نوع هستند:

پیش‌هسته (پروکاریوت): یاخته‌هایی که در آن‌ها به علت نداشتن غشایِ هسته موادّ هسته‌ای در سیتوپلاسم پراکنده شده‌اند و هسته مشخصی ندارند؛ مانند: باکتری‌ها، آرکی باکترها و سیانوباکتری ها.

هوهسته (یوکاریوت): یاخته‌هایی که هستهٔ مشخصی دارد و دارای دو غشاست که آن را در بر می‌گیرد؛ مانند: گیاهان، جانوران، قارچ‌ها و آغازیان.

 
ساختارهای درون یاخته جانوران: (۱) هستک (۲) هسته (۳) رناتن (ریبوزوم) (۴) ریزکیسه (وزیکول) (۵) شبکه آندوپلاسمی زبر (۶) دستگاه گلژی (۷) اسکلت یاخته ای (سیتواسکلتون) (۸) شبکه آندوپلاسمی صاف (۹) راکیزه (میتوکندری) (۱۰) کریچه (واکوئول) (۱۱) سیتوپلاسم (۱۲) کافنده‌تن (لیزوزوم) (۱۳) میانک (سانتریول)

اندامک‌های یاخته جانوری:

از بخش‌های دیگر یاخته که به دلیل نداشتن غشا مشخص و مخصوصِ خود اندامک نامیده نمی‌شود، می‌توان به میانک (سانتریول) و رناتن (ریبوزوم) اشاره کرد. به اجزای غشادار سیتوپلاسم هوهسته ای اندامک گفته می‌شود که معمولاً عبارت است از: هسته یاخته، ریزکیسه، شبکه آندوپلاسمی زبر، شبکه آندوپلاسمی صاف، دستگاه گلژی، راکیزه، کریچه، کافنده‌تن.

(دیسه ها مانند سبزدیسه نیز اندامکی است که در یاخته جانوری دیده نمی‌شود)

پروکاریوت ها یوکاریوت
ارگانیسم های معمولی باکتری ها و سیانوباکتریها پروتئین ها ، قارچ ها ، گیاهان ، حیوانات
اندازه معمولی – 1-5   میکرومتر [۷] – 10-100   میکرومتر [۷]
نوع هسته منطقه نوکلئوییدی ، بدون هسته واقعی هسته واقعی با غشای دوتایی
DNA مدور(حلقوی)(معمولاً) مولکول های خطی ( کروموزوم ) با پروتئین های هیستون
سنتز RNA / پروتئین همراه با سیتوپلاسم سنتز RNA در هسته ،

سنتز پروتئین در سیتوپلاسم

میتوکندری ندارد یک تا چند هزار
کلروپلاست ندارد در جلبک ها و گیاهان
سازمان معمولاً سلولهای منفرد سلولهای منفرد ، کلونی ها ، ارگانیسم های چند سلولی بالاتر با سلول های تخصصی
تقسیم سلولی شکاف باینری (تقسیم ساده) میتوز (شکافت یا جوانه زدن)

، میوز

کروموزوم تک کروموزومی بیش از یک کروموزوم
غشاها غشای سلولی غشای سلولی و اندامک های مرتبط با غشای غشایی

قسمت های یاخته جانوریویرایش

 
ساختار یک سلول جانوری معمولی

(یاخته های جانوری با گیاهی تفاوت هایی دارند)

  1. غشای یاخته
  2. هسته
  3. سیتوپلاسم

اندامک های یاخته (درون سیتوپلاسم) :

  1. شبکه آندوپلاسمی :شبکه ای از لوله ها و کیسه ها که در سراسر سیتوپلاسم گسترش دارند و بر دو نوع زبر و صاف اند . شبکه آندوپلاسمی صاف ریبوزوم ندارد و و در ساخت لیپید نقش دارد . اما شبکه آندوپلاسمی زبر با داشتن ریبوزوم در ساخت پروتئین نقش دارد.
  2. دستگاه گلژی:از کیسه هایی تشکیل شده است که روی هم قرار می گیرند.در بسته بندی مواد و ترشح آنها به خارج از یاخته نقش دارد . (به صورت بسته های وزیکول )
  3. میتوکندری (راکیزه) : دو غشا دارد و کار آن تامین انرژی یاخته است.درون آن ریبوزوم نیز وجود دارد.
  4. لیزوزوم (کافنده تن) : کیسه ایست که آنزیم های فراوان برای تجزیه مواد دارد.
  5. سانتریول (میانک) : از یک جفت استوانه عمود بر هم تشکیل شده است و در تقسیم یاخته ای نقش دارد.(البته به عقیده برخی سانتریول و ریبوزوم به دلیل نداشتن غشا جز اندامک نیستند و ساختار می باشند.)
  6. وزیکول (ریزکیسه) : کیسه ای است که در جابجایی مواد نقش دارد.(آندوسیتوز و اگزوسیتوز)
  7. واکوئل (کریچه) : وظیفه کریچه جمع اوری آب و مواد غذایی و مواد دفعی است و سپس ان ها را ذخیره می کند. نام دیگر کریچه واکوئل است.
  8. ریبوزوم (رناتن) : کار آن ساختن پروتئین است.

برخی ساختار ها عبارتند از :

  1. اسکلت یاخته ای :شبکه ای از ریز لوله ها و ریزرشته ها است که وظیفه حفاظت و استحکام دهی به یاخته را بر عهده دارد.(اندامک به حساب نمی‌آید)
  2. تاژک : برای حرکت و جلو راندن در برخی باکتری های تک هسته ای مشاهده می شود.

ساختارهای خارج از غشای سلولیویرایش

همچنین بسیاری از سلولها ساختارهایی دارند که بطور کامل یا جزئی در خارج از غشای سلولی وجود دارند. این ساختارها توسط غشای سلولی نیمه نفوذپذیر در برابر محیط خارجی محافظت نمی‌شوند .

دیواره سلولی

 
ساختار سلول پروکاریوتی باکتری.

بسیاری از انواع سلولهای پروکاریوتی و یوکاریوتی دیواره سلولی دارند . دیواره سلولی برای محافظت از سلول به صورت مکانیکی و شیمیایی از محیط خود مراقبت می کند و یک لایه اضافی برای محافظت از غشای سلولی است. انواع مختلف سلول دارای دیواره سلولی است که از مواد مختلف تشکیل شده است. دیواره های سلولی گیاهی در درجه اول از سلولز تشکیل شده اند ، دیواره سلولی قارچ ها از کیتین ساخته شده اند و دیواره های سلول باکتریایی از پپتیدوگلیکان ساخته شده اند.

پروکاریوتیک

کپسول

کپسول ژلاتینی در برخی باکتریهای خارج از غشای سلولی و دیواره سلولی وجود دارد. کپسول ممکن است همانند پنوموکوکی ، مننژوکوک یا پلی پپتید بعنوان باسیلوس آنتراسیس یا اسید هیالورونیک مانند استرپتوکوکها ، پلی ساکارید باشد. کپسول ها با پروتکل های رنگ آمیزی عادی مشخص نشده اند و توسط جوهر هند یا متیل آبی قابل شناسایی هستند. که باعث می شود تا کنتراست بیشتری بین سلول ها مشاهده شود.[۸]

فلاژلا

فلاژلا (تاژک) اندامک هایی برای تحرک سلولی هستند. فلاژل باکتریایی از سیتوپلاسم شروع و پس از غشای سلولی به دیواره سلولی ختم می شود. آنها از نظر طبیعی پروتئین های طولانی و ضخیمی دارند. نوع دیگری از تاژک ها در گونه‌های کهن یافت می شود و یک نوع متفاوت در یوکاریوت ها یافت می شود.

مویک

مویک یا Pilus یک رشته کوتاه ، نازک و مو مانند است که در سطح باکتری ها یافت می شود. مویک از پروتئینی به نام pilin ( آنتی ژن ) تشکیل شده و وظیفه اتصال باکتریها به گیرندههای خاص روی سلولهای انسانی ( چسبندگی سلول ) را بر عهده دارد. انواع خاصی از پیلی وجود دارد که در ترکیب باکتریها نقش دارند.

جستارهای وابستهویرایش

منابعویرایش

  1. «معنی یاخته | واژه‌های مصوّب فرهنگستان». www.vajehyab.com. دریافت‌شده در ۲۰۲۰-۰۴-۲۴.
  2. 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. PMID 9868373.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Raven, Peter Hamilton; Johnson, George Brooks (2002). Biology. McGraw-Hill Education. p. 68. ISBN 9780071122610. Retrieved 7 July 2013.
  6. 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.
  7. ۷٫۰ ۷٫۱ Campbell Biology—Concepts and Connections. Pearson Education. 2009. p. 320.
  8. Prokaryotes. Newnes. Apr 11, 1996. ISBN 9780080984735.
  • بیو ایران - سایت مرجع بیوشیمی به زبان فارسی www.bioiran.net