همانطور که می دانید، تقریباً همه موجودات روی سیاره ما ساختار سلولی دارند. اساساً همه سلول ها ساختار مشابهی دارند. این کوچکترین واحد ساختاری و عملکردی یک موجود زنده است. سلول ها می توانند عملکردهای متفاوتی داشته باشند و در نتیجه تغییراتی در ساختار خود داشته باشند. در بسیاری از موارد، آنها می توانند به عنوان ارگانیسم های مستقل عمل کنند.
گیاهان، حیوانات، قارچ ها، باکتری ها ساختار سلولی دارند. با این حال، تفاوت هایی بین واحدهای ساختاری و عملکردی آنها وجود دارد. و در این مقاله ساختار سلولی را در نظر خواهیم گرفت. کلاس 8 امکان مطالعه این موضوع را فراهم می کند. بنابراین، این مقاله برای دانش آموزان مدرسه و همچنین برای کسانی که به سادگی به زیست شناسی علاقه مند هستند، جالب خواهد بود. این بررسی ساختار سلولی، سلولهای موجودات مختلف، شباهت‌ها و تفاوت‌های بین آنها را شرح خواهد داد.
تاریخچه نظریه ساختار سلول
مردم همیشه نمی دانستند موجودات از چه چیزی ساخته شده اند. این واقعیت که تمام بافت ها از سلول ها تشکیل می شوند نسبتاً اخیراً شناخته شده است. علمی که مطالعه می کنداین زیست شناسی است ساختار سلولی بدن اولین بار توسط دانشمندان ماتیاس شلیدن و تئودور شوان توصیف شد. در سال 1838 اتفاق افتاد. سپس تئوری ساختار سلولی شامل موارد زیر بود:
-
حیوانات و انواع گیاهان از سلول ها تشکیل می شوند؛
- با تشکیل سلول های جدید رشد می کنند؛
- سلول کوچکترین واحد زندگی است؛
- ارگانیسم مجموعه ای از سلول ها است.
نظریه مدرن شامل مقررات کمی متفاوت است، و کمی بیشتر از آنها وجود دارد:
- سلول فقط می تواند از سلول مادر ایجاد شود؛
- یک ارگانیسم چند سلولی از مجموعه ای ساده از سلول ها تشکیل نمی شود، بلکه از سلول هایی تشکیل شده است که در بافت ها، اندام ها و سیستم های اندام ترکیب شده اند؛
- سلول های همه موجودات دارای ساختار مشابهی هستند؛
-
سلول
یک سیستم پیچیده متشکل از واحدهای عملکردی کوچکتر است؛
- سلول کوچکترین واحد ساختاری است که می تواند به عنوان یک ارگانیسم مستقل عمل کند.
ساختار سلول
از آنجایی که تقریباً همه موجودات زنده دارای ساختار سلولی هستند، توجه به خصوصیات کلی ساختار این عنصر ضروری است. ابتدا تمام سلول ها به پروکاریوت و یوکاریوت تقسیم می شوند. در دومی، هسته ای وجود دارد که از اطلاعات ارثی ثبت شده روی DNA محافظت می کند. در سلول های پروکاریوتی وجود ندارد و DNA آزادانه شناور است. تمام سلول های یوکاریوتی طبق طرح زیر ساخته می شوند. آنها یک پوسته دارند - یک غشای پلاسمایی، معمولاً در اطراف آن قرار داردتشکل های محافظ اضافی قرار دارند. همه چیز زیر آن، به جز هسته، سیتوپلاسم است. از هیالوپلاسم، اندامک ها و آخال ها تشکیل شده است. هیالوپلاسم ماده شفاف اصلی است که به عنوان محیط داخلی سلول عمل می کند و تمام فضای آن را پر می کند. اندامک ها ساختارهای دائمی هستند که عملکردهای خاصی را انجام می دهند، یعنی فعالیت حیاتی سلول را تضمین می کنند. ادغام ها تشکیلات غیردائمی هستند که نقشی نیز ایفا می کنند، اما این کار را موقتا انجام می دهند.
ساختار سلولی موجودات زنده
اکنون اندامک‌هایی را فهرست می‌کنیم که برای سلولهای موجودات زنده روی این سیاره به جز باکتری‌ها یکسان هستند. اینها میتوکندری، ریبوزوم، دستگاه گلژی، شبکه آندوپلاسمی، لیزوزوم، اسکلت سلولی هستند. باکتری ها تنها توسط یکی از این اندامک ها - ریبوزوم ها مشخص می شوند. و اکنون ساختار و عملکرد هر اندامک را جداگانه در نظر بگیرید.
میتوکندری
تنفس داخل سلولی را فراهم می کنند. میتوکندری ها نقش نوعی «نیروگاه» را بازی می کنند که انرژی تولید می کند که برای حیات سلول و عبور برخی واکنش های شیمیایی در آن ضروری است.
آنها متعلق به ارگانوئیدهای دو غشایی هستند، یعنی دارای دو پوسته محافظ هستند - خارجی و داخلی. در زیر آنها یک ماتریکس وجود دارد - آنالوگ هیالوپلاسم در سلول. کریستا بین غشای بیرونی و داخلی تشکیل می شود. این ها چین هایی هستند که حاوی آنزیم ها هستند. این مواد برای اینکه بتوان انجام داد مورد نیاز استواکنش های شیمیایی که انرژی مورد نیاز سلول را آزاد می کند.
ریبوزوم
آنها مسئول متابولیسم پروتئین، یعنی سنتز مواد این دسته هستند. ریبوزوم ها از دو بخش تشکیل شده اند - زیر واحد بزرگ و کوچک. این اندامک غشایی ندارد. زیر واحدهای ریبوزوم فقط بلافاصله قبل از فرآیند سنتز پروتئین با هم متحد می شوند و بقیه زمان ها از هم جدا می شوند. مواد در اینجا بر اساس اطلاعات ثبت شده روی DNA تولید می شوند. این اطلاعات با کمک tRNA به ریبوزوم ها تحویل داده می شود، زیرا انتقال DNA هر بار به اینجا بسیار غیرعملی و خطرناک است - احتمال آسیب رساندن به آن بسیار زیاد است.
آپارات گلگی
این ارگانوئید از پشته های مخازن مسطح تشکیل شده است. عملکرد این ارگانوئید این است که مواد مختلف را انباشته و اصلاح می کند و همچنین در تشکیل لیزوزوم ها شرکت می کند.
شبکه آندوپلاسمی
به دو دسته صاف و زبر تقسیم می شود. اولین مورد از لوله های مسطح ساخته شده است. مسئول تولید استروئیدها و لیپیدها در سلول است. راف به این دلیل نامیده می شود که روی دیواره های غشایی که از آن تشکیل شده است، ریبوزوم های متعددی وجود دارد. این یک عملکرد حمل و نقل را انجام می دهد. یعنی پروتئین های سنتز شده در آنجا را از ریبوزوم ها به دستگاه گلژی منتقل می کند.
لیزوزوم
آنها اندامک های تک غشایی هستند که حاوی آنزیم های مورد نیاز برای انجام واکنش های شیمیایی است که در این فرآیند رخ می دهد.متابولیسم داخل سلولی بیشترین تعداد لیزوزوم ها در لکوسیت ها مشاهده می شود - سلول هایی که عملکرد ایمنی را انجام می دهند. این با این واقعیت توضیح داده می شود که آنها فاگوسیتوز را انجام می دهند و مجبور به هضم یک پروتئین خارجی هستند که به مقدار زیادی آنزیم نیاز دارد.
اسکلت سلولی
این آخرین اندامک است که در قارچ ها، حیوانات و گیاهان مشترک است. یکی از وظایف اصلی آن حفظ شکل سلول است. از میکروتوبول ها و ریز رشته ها تشکیل شده است. اولی لوله های توخالی هستند که از پروتئین توبولین ساخته شده اند. برخی از اندامک ها به دلیل حضور در سیتوپلاسم می توانند در اطراف سلول حرکت کنند. علاوه بر این، مژک ها و تاژک ها در موجودات تک سلولی نیز می توانند از میکروتوبول ها تشکیل شوند. دومین جزء اسکلت سلولی - ریز رشته ها - از پروتئین های انقباضی اکتین و میوزین تشکیل شده است. در باکتری ها، این اندامک معمولاً وجود ندارد. اما برخی از آنها با وجود یک اسکلت سلولی مشخص می شوند، با این حال، ساختاری ابتدایی تر و نه به پیچیدگی قارچ ها، گیاهان و حیوانات.
اندامک های سلولی گیاهی
ساختار سلولی گیاهان دارای برخی ویژگی هاست. علاوه بر اندامک های ذکر شده در بالا، واکوئل ها و پلاستیدها نیز وجود دارند. اولی برای انباشته شدن مواد در آن، از جمله موارد غیر ضروری، طراحی شده است، زیرا اغلب به دلیل وجود دیواره متراکم در اطراف غشاء، حذف آنها از سلول غیرممکن است. مایعی که در داخل واکوئل قرار دارد شیره سلولی نامیده می شود. در یک سلول گیاهی جوان در ابتدا چندین واکوئل کوچک وجود دارد که به عنوان آنپیری به یک بزرگ ادغام می شود. سه نوع پلاستید وجود دارد: کروموپلاست، لوکوپلست و کروموپلاست. اولی با وجود رنگدانه قرمز، زرد یا نارنجی در آنها مشخص می شود. کروموپلاست ها در بیشتر موارد برای جذب حشرات گرده افشان یا حیواناتی که در توزیع میوه ها نقش دارند به همراه دانه هایی با رنگ روشن مورد نیاز هستند. به لطف همین اندامک ها است که گل ها و میوه ها رنگ های متنوعی دارند. کروموپلاست ها می توانند از کلروپلاست ها تشکیل شوند که می توان آن ها را در پاییز مشاهده کرد، زمانی که برگ ها زرد مایل به قرمز می شوند و همچنین در هنگام رسیدن میوه ها، زمانی که رنگ سبز به تدریج به طور کامل از بین می رود. نوع بعدی پلاستیدها - لکوپلاست ها - برای ذخیره موادی مانند نشاسته، برخی چربی ها و پروتئین ها طراحی شده اند. کلروپلاست ها فرآیند فتوسنتز را انجام می دهند که به لطف آن گیاهان مواد آلی لازم را برای خود دریافت می کنند.
از شش مولکول دی اکسید کربن و به همان میزان آب، یک سلول می تواند یک مولکول گلوکز و شش اکسیژن دریافت کند که در جو آزاد می شود. کلروپلاست ها اندامک های دو غشایی هستند. ماتریکس آنها حاوی تیلاکوئیدهای گروه بندی شده به گرانا است. این ساختارها حاوی کلروفیل هستند و در اینجا واکنش فتوسنتز انجام می شود. علاوه بر این، ماتریکس کلروپلاست همچنین حاوی ریبوزوم، RNA، DNA، آنزیم‌های خاص، دانه‌های نشاسته و قطره‌های چربی است. ماتریس این اندامک ها استروما نیز نامیده می شود.
ویژگی های قارچ
این موجودات دارای ساختار سلولی نیز هستند. در دوران باستان آنها در یک پادشاهی متحد بودندگیاهان کاملاً ظاهری هستند، اما با ظهور علوم پیشرفته تر، مشخص شد که این کار نمی تواند انجام شود.
اول اینکه قارچ ها بر خلاف گیاهان اتوتروف نیستند، خودشان قادر به تولید مواد آلی نیستند، بلکه فقط از مواد آماده تغذیه می کنند. ثانیاً سلول قارچ شباهت بیشتری به حیوان دارد، اگرچه برخی از ویژگی های گیاهی را دارد. یک سلول قارچ مانند یک گیاه با دیواره ای متراکم احاطه شده است، اما از سلولز تشکیل نشده است، بلکه از کیتین تشکیل شده است. این ماده توسط بدن حیوانات هضم سختی دارد و به همین دلیل است که قارچ ها غذای سنگین محسوب می شوند. علاوه بر اندامک های توصیف شده در بالا، که مشخصه همه یوکاریوت ها هستند، یک واکوئل نیز در اینجا وجود دارد - این شباهت دیگری بین قارچ ها و گیاهان است. اما پلاستیدها در ساختار سلول قارچی مشاهده نمی شوند. بین دیواره و غشای سیتوپلاسمی یک لومازوم وجود دارد که عملکردهای آن هنوز به طور کامل شناخته نشده است. بقیه ساختار سلول قارچ شبیه یک حیوان است. علاوه بر اندامک ها، اجزایی مانند قطره های چربی و گلیکوژن نیز در سیتوپلاسم شناور هستند.
سلولهای حیوانی
آنها با تمام اندامک هایی که در ابتدای مقاله توضیح داده شد مشخص می شوند. علاوه بر این، یک گلیکوکالیکس در بالای غشای پلاسمایی قرار دارد - غشایی متشکل از لیپیدها، پلی ساکاریدها و گلیکوپروتئین ها. در انتقال مواد بین سلول ها نقش دارد.
هسته
البته علاوه بر اندامک های معمولی، سلول های حیوانی، گیاهی، قارچی دارای هسته هستند. توسط دو پوسته که در آنها منافذ وجود دارد محافظت می شود. ماتریکس از کاریوپلاسم تشکیل شده است(شیره هسته ای)، که در آن کروموزوم ها با اطلاعات ارثی ثبت شده روی آنها شناور هستند. همچنین هسته‌هایی وجود دارند که مسئول تشکیل ریبوزوم‌ها و سنتز RNA هستند.
پروکاریوتها
اینها شامل باکتری ها هستند. ساختار سلولی باکتری ها ابتدایی تر است. آنها هسته ندارند. سیتوپلاسم حاوی اندامک هایی مانند ریبوزوم است. اطراف غشای پلاسمایی دیواره سلولی مورئین است. بیشتر پروکاریوت ها مجهز به اندامک های حرکتی هستند - عمدتاً تاژک. یک پوسته محافظ اضافی، یک کپسول مخاطی نیز می تواند در اطراف دیواره سلولی قرار گیرد. سیتوپلاسم باکتری ها علاوه بر مولکول های اصلی DNA، حاوی پلاسمیدهایی است که حاوی اطلاعاتی هستند که مسئول افزایش مقاومت بدن در برابر شرایط نامطلوب هستند.
آیا همه موجودات از سلول تشکیل شده اند؟
برخی بر این باورند که همه موجودات زنده ساختار سلولی دارند. اما این درست نیست. پادشاهی از موجودات زنده به عنوان ویروس ها وجود دارد.
آنها از سلول ساخته نشده اند. این ارگانیسم با یک کپسید - یک پوسته پروتئینی نشان داده می شود. داخل آن DNA یا RNA است که حاوی مقدار کمی اطلاعات ژنتیکی است. در اطراف پوسته پروتئین، یک لیپوپروتئین نیز می تواند قرار گیرد که به آن سوپرکپسید می گویند. ویروس ها فقط می توانند در داخل سلول های خارجی تکثیر شوند. علاوه بر این، آنها قادر به تبلور هستند. همانطور که می بینید، این جمله که همه موجودات زنده ساختار سلولی دارند نادرست است.
نمودار مقایسه
بعد از مابه طور خلاصه ساختار موجودات مختلف را بررسی کرد. بنابراین، ساختار سلولی، جدول:
| حیوانات | گیاهان | قارچ | باکتری | |
| هسته | بله | بله | بله | نه |
| دیوار سلولی | نه | بله، ساخته شده از سلولز | بخور، از کیتین | بخورید، از murein |
| ریبوزوم | بله | بله | بله | بله |
| لیزوزوم | بله | بله | بله | نه |
| میتوکندری | بله | بله | بله | نه |
| آپارات گلگی | بله | بله | بله | نه |
| اسکلت سلولی | بله | بله | بله | بله |
| شبکه آندوپلاسمی | بله | بله | بله | نه |
| غشای سیتوپلاسمی | بله | بله | بله | بله |
| پوسته های اضافی | گلیکوکالیکس | نه | نه | کپسول موکوئید |
شاید همه چیز همین باشد. ما ساختار سلولی همه موجودات موجود در این سیاره را بررسی کردیم.
