سلول هایی که بافت نمایندگان گیاهان و جانوران را تشکیل می دهند از نظر اندازه، شکل و عناصر تشکیل دهنده تفاوت های چشمگیری دارند. با این حال، همه آنها شباهت هایی را در ویژگی های اصلی رشد، متابولیسم، فعالیت حیاتی، تحریک پذیری، توانایی تغییر و تکامل نشان می دهند. در مرحله بعد، بیایید نگاهی دقیق تر به ساختار یک سلول گیاهی بیندازیم (جدولی از اجزای اصلی در پایان مقاله ارائه خواهد شد).
پیشینه تاریخی مختصر
با کمک شوک اسمزی در سال 1925، گرندل و گورتر پوسته های خالی گلبول قرمز را به دست آوردند که به اصطلاح "سایه" آنها نامیده می شود. آنها در یک توده روی هم چیده شدند و مساحت سطح آنها را تعیین کردند. لیپیدها با استفاده از استون جداسازی شدند. تعداد آنها در واحد سطح گلبول قرمز نیز تعیین شد. با وجود اشتباهات در محاسبات، یک نتیجه به طور تصادفی درست استنباط شد و دولایه لیپیدی کشف شد.
اطلاعات عمومی
زیست شناسی مطالعه توسعه و رشد عناصر بافتی نمایندگان گیاهان و جانوران است. ساختار یک سلول گیاهی پیچیده استسه جزء به هم پیوسته ناگسستنی:
- هسته. توسط یک غشای متخلخل از سیتوپلاسم جدا می شود. حاوی هسته، شیره هسته ای و کروماتین است.
- سیتوپلاسم و مجموعه ای از ساختارهای تخصصی - اندامک ها. دومی، به ویژه، شامل پلاستیدها، میتوکندری ها، لیزوزوم ها و مجتمع گلژی، مرکز سلولی است. اندامک ها همیشه وجود دارند. علاوه بر آنها، تشکیلات موقتی نیز به نام انکلوزیون وجود دارد.
- ساختاری که سطح را تشکیل می دهد، پوسته سلول گیاهی است.
ویژگی های دستگاه سطح
در لکوسیت ها و موجودات تک سلولی، غشای سلولی نفوذ آب، یون ها، مولکول های کوچک سایر ترکیبات را فراهم می کند. فرآیندی که طی آن نفوذ ذرات جامد رخ می دهد فاگوسیتوز نامیده می شود. اگر قطرات ترکیبات مایع بریزد، آنگاه از پینوسیتوز صحبت می کنند.
ارگانوئید
آنها در سلول های یوکاریوتی وجود دارند. دگرگونی های بیولوژیکی که در سلول رخ می دهد با اندامک ها همراه است. آنها توسط یک غشای دوگانه - پلاستیدها و میتوکندری ها پوشیده شده اند. آنها حاوی DNA خود و همچنین یک دستگاه سنتز پروتئین هستند. تولید مثل با تقسیم است. در میتوکندری، علاوه بر ATP، پروتئین نیز به مقدار کمی سنتز می شود. پلاستیدها در سلول های گیاهی وجود دارند. تولید مثل آنها با تقسیم انجام می شود.
ممبران
این اشتباه است که فرض کنیم لایه بیرونی سلول سیتوپلاسم است. غشاء یک ساختار مولکولی الاستیک است. لایه بیرونی سلول نامیده می شوددستگاه سطحی که از طریق آن جداسازی محتویات از محیط خارجی انجام می شود. عملکردهای مختلف غشای سلولی وجود دارد. یکی از وظایف اصلی اطمینان از یکپارچگی کل عنصر است. در داخل نیز ساختارهایی وجود دارد که سلول را به اصطلاح به محفظه ها تقسیم می کند. به این مناطق بسته اندامک ها یا محفظه ها می گویند. در درون آنها، شرایط خاصی حفظ می شود. عملکرد غشای سلولی تنظیم تبادل بین محیط و سلول است.
ممبران
ساختار غشای سلولی چیست؟ غشای سلولی یک لایه دولایه (دوگانه) از مولکول های کلاس لیپیدی است. بیشتر آنها لیپیدهایی از نوع پیچیده - فسفولیپیدها هستند. مولکول ها شامل بخش های آبگریز (دم) و آب دوست (سر) هستند. هنگامی که دیواره سلولی تشکیل می شود، دم ها به سمت داخل می چرخند و سرها در جهت مخالف می چرخند. غشاها ساختارهای تغییرناپذیری هستند. پوسته یک سلول حیوانی شباهت های زیادی با عنصر یک نماینده فلور دارد. ضخامت غشاء حدود 7-8 نانومتر است. لایه بیرونی بیولوژیکی سلول شامل ترکیبات پروتئینی مختلفی است: نیمه انتگرال (در یک انتها غوطه ور در لایه لیپیدی بیرونی یا داخلی)، انتگرال (نفوذ از طریق)، سطحی (در مجاورت دو طرف داخلی یا واقع در سمت بیرونی). تعدادی از پروتئین ها نقاط اتصال غشاء و اسکلت سلولی در داخل سلول و دیواره خارجی (در صورت وجود) هستند. برخی از ترکیبات انتگرال به عنوان کانال های یونی، گیرنده های مختلف و ناقل عمل می کنند.
کار دفاعی
ساختار غشای سلولی تا حد زیادی فعالیت آن را تعیین می کند. به طور خاص، غشاء دارای نفوذپذیری انتخابی است. این بدان معنی است که درجه نفوذپذیری مولکول ها از طریق غشا به اندازه، خواص شیمیایی و بار الکتریکی آنها بستگی دارد. عملکرد اصلی که لایه بیرونی سلول انجام می دهد سد نامیده می شود. با توجه به آن، تبادل انتخابی، تنظیم شده، فعال و غیرفعال ترکیبات با محیط تضمین می شود. به عنوان مثال، غشای پراکسی زوم ها از سیتوپلاسم در برابر پراکسیدهای خطرناک محافظت می کند.
حمل و نقل
از طریق لایه بیرونی سلول انتقال مواد وجود دارد. به دلیل حمل و نقل، تحویل اجزای غذایی، حذف محصولات نهایی فرآیند متابولیک، ترشح مواد مختلف و تشکیل مواد یونی تضمین می شود. علاوه بر این، pH بهینه و غلظت یون های لازم برای عملکرد آنزیم ها در سلول حفظ می شود. اگر به دلایلی ذرات ضروری نتوانند از دولایه فسفولیپیدی عبور کنند، مثلاً به دلیل خاصیت آبدوستی، از آنجایی که غشاء در داخل آبگریز است یا به دلیل اندازه بزرگ، می توانند از طریق ناقلین خاص (پروتئین های حامل) از غشا عبور کنند. اندوسیتوز یا توسط کانال های پروتئینی. در فرآیند انتقال غیرفعال، ترکیبات از لایه بیرونی سلول بدون هزینه انرژی با انتشار در امتداد گرادیان غلظت عبور می کنند. اجرای سبک وزن یکی از گزینه های این فرآیند در نظر گرفته می شود. در این حالت، یک مولکول خاص به ماده کمک می کند تا از لایه بیرونی سلول عبور کند. او می تواندکانالی وجود دارد که فقط می تواند مواد نوع 1 را عبور دهد. حمل و نقل فعال به انرژی نیاز دارد. این به دلیل این واقعیت است که حرکت در این مورد به طور معکوس نسبت به گرادیان غلظت رخ می دهد. در این مورد، غشاء حاوی پروتئین‌های پمپ مخصوصی از جمله ATPase است که به طور کاملاً فعال یون‌های پتاسیم را به داخل سلول پمپ می‌کند و یون‌های سدیم را پمپ می‌کند.
کارهای دیگر
لایه بیرونی سلول یک تابع ماتریسی را انجام می دهد. این یک آرایش متقابل و جهت گیری ترکیبات پروتئین غشایی و همچنین تعامل بهینه آنها را تضمین می کند. با توجه به عملکرد مکانیکی، استقلال سلول و ساختارهای داخلی و همچنین اتصال با سایر سلول ها تضمین می شود. در این مورد، دیوارهای سازه ها در نمایندگان فلور اهمیت زیادی دارند. در حیوانات، ارائه عملکرد مکانیکی به ماده بین سلولی بستگی دارد. غشاها همچنین وظایف انرژی را انجام می دهند. در فرآیند فتوسنتز در کلروپلاست ها و تنفس سلولی در میتوکندری، سیستم های انتقال انرژی در دیواره آنها فعال می شوند. در آنها، مانند بسیاری از موارد دیگر، پروتئین ها شرکت می کنند. یکی از مهمترین آنها عملکرد گیرنده است. برخی از پروتئین هایی که در غشا یافت می شوند گیرنده هستند. به لطف این مولکول ها، سلول می تواند سیگنال های خاصی را درک کند. به عنوان مثال، استروئیدهایی که در جریان خون گردش می کنند، تنها بر سلول های هدفی تأثیر می گذارند که گیرنده های مربوط به هورمون های خاص دارند. انتقال دهنده های عصبی نیز وجود دارد. این مواد شیمیاییاتصالات انتقال ضربه را فراهم می کنند. آنها همچنین با پروتئین های هدف خاص ارتباط دارند. اجزای غشاء اغلب آنزیم هستند. از این رو عملکرد آنزیمی غشای سلولی. ترکیبات گوارشی در غشای پلاسمایی عناصر اپیتلیال روده وجود دارد. پتانسیل‌های زیستی در لایه بیرونی سلول تولید و هدایت می‌شوند.
غلظت یون
با کمک غشاء، محتوای داخلی یون K+ در سطح بالاتری نسبت به خارج حفظ می شود. در همان زمان، غلظت Na + به طور قابل توجهی کمتر از خارج است. این از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا تفاوت پتانسیل را در سراسر دیوار و ایجاد یک تکانه عصبی ایجاد می کند.
علامت گذاری
بر روی غشاء آنتی ژن هایی وجود دارد که به عنوان نوعی "برچسب" عمل می کنند. علامت گذاری اجازه می دهد تا سلول شناسایی شود. گلیکوپروتئین ها - پروتئین هایی با زنجیره های جانبی شاخه دار الیگوساکاریدی متصل به آنها - نقش "آنتن" را بازی می کنند. از آنجایی که تعداد بی شماری از زنجیره های جانبی وجود دارد، می توان برای هر گروه از سلول ها یک نشانگر ساخت. با کمک آنها، برخی از عناصر توسط دیگران شناسایی می شوند، که به نوبه خود به آنها اجازه می دهد تا به صورت هماهنگ عمل کنند. این اتفاق می افتد، به عنوان مثال، در طول تشکیل بافت ها و اندام ها. بر اساس مکانیسم مشابه، سیستم ایمنی برای شناسایی آنتی ژن های خارجی کار می کند.
ترکیب و ساختار
همانطور که در بالا ذکر شد، غشای سلولی از فسفولیپیدها تشکیل شده است. با این حال، علاوه بر آنها، ساختار شاملکلسترول و گلیکولیپیدها دومی لیپیدهایی با کربوهیدرات های متصل هستند. گلیکو و فسفولیپیدها که عمدتاً غشاهای سلولی را تشکیل می دهند از 2 "دم" کربوهیدرات آبگریز طولانی تشکیل شده اند. آنها با یک "سر" آبدوست و باردار همراه هستند. به دلیل وجود کلسترول، غشاء از سفتی لازم برخوردار است. این ترکیب فضای آزاد بین دم های آبگریز لیپیدی را اشغال می کند، بنابراین از خم شدن آنها جلوگیری می کند. در این راستا آن دسته از غشاهایی که در آنها کلسترول کمتری وجود دارد انعطاف پذیرتر و نرم تر هستند و در جایی که میزان آن بیشتر باشد، برعکس، سفتی و شکنندگی دیواره ها بیشتر می شود. علاوه بر این، این ترکیب به عنوان یک درپوش عمل می کند که از حرکت مولکول های قطبی از سلولی به سلول دیگر جلوگیری می کند. پروتئین هایی که به غشاء نفوذ می کنند و مسئول خواص مختلف آن هستند از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. یک یا آن پوسته سلول گیاهی دارای پروتئین هایی است که از نظر ترکیب و جهت گیری تعریف شده اند.
لیپیدهای حلقوی
این ترکیبات در کنار پروتئین ها یافت می شوند. با این حال، لیپیدهای حلقوی نظم بیشتری دارند و تحرک کمتری دارند. آنها حاوی اسیدهای چرب با اشباع بالاتر هستند. لیپیدها همراه با ترکیب پروتئینی غشاها را ترک می کنند. بدون عناصر حلقوی، پروتئین های غشایی کار نمی کنند. اغلب پوسته ها نامتقارن هستند. به عبارت دیگر، این بدان معنی است که لایه ها دارای ترکیبات چربی متفاوت هستند. خارجی عمدتا حاوی گلیکولیپیدها، اسفنگومیلین ها، فسفاتیدیل کولین، فسفاتیدیل نوزیتول است. لایه داخلی حاوی فسفاتیدیل نوزیتول است.فسفاتیدیل اتانول آمین و فسفاتیدیل سرین. انتقال از یک سطح به مولکول خاص دیگر تا حدودی دشوار است. با این حال، ممکن است به طور خود به خودی اتفاق بیفتد. این تقریباً هر شش ماه یک بار اتفاق می افتد. انتقال همچنین می تواند با کمک پروتئین های فلیپاز و اسکرامبلاز انجام شود. هنگامی که فسفاتیدیل سریل در لایه بیرونی ظاهر می شود، ماکروفاژها موقعیت دفاعی می گیرند و فعالیت خود را برای تخریب سلول هدایت می کنند.
ارگانل
این نواحی می توانند منفرد و بسته یا متصل به یکدیگر باشند که توسط غشاهایی از هیالوپلاسم جدا می شوند. پریکسی زوم ها، واکوئل ها، لیزوزوم ها، دستگاه گلژی و شبکه آندوپلاسمی اندامک های تک غشایی در نظر گرفته می شوند. غشاهای دوگانه شامل پلاستیدها، میتوکندری ها و هسته هستند. در مورد ساختار غشاها، دیواره اندامک های مختلف در ترکیب پروتئین ها و لیپیدها متفاوت است.
نفوذپذیری انتخابی
از طریق غشای سلولی به آرامی اسیدهای چرب و آمینه، یون ها و گلیسرول، گلوکز منتشر می شود. در همان زمان، خود دیوارها به طور فعال این فرآیند را تنظیم می کنند، برخی را عبور می دهند و مواد دیگر را حفظ می کنند. چهار مکانیسم اصلی برای ورود یک ترکیب به سلول وجود دارد. اینها شامل اندوسیتوز یا اگزوسیتوز، انتقال فعال، اسمز و انتشار است. دو مورد آخر ماهیت منفعل دارند و نیازی به هزینه انرژی ندارند. اما دو مورد اول فعال هستند. آنها به انرژی نیاز دارند. با حمل و نقل غیرفعال، نفوذپذیری انتخابی توسط پروتئین های انتگرال - کانال های ویژه تعیین می شود. غشاء از طریق آنها نفوذ می کند. این کانال ها نوعی گذر را تشکیل می دهند. پروتئین های خود را برای عناصر وجود داردCl, Na, K. در مورد گرادیان غلظت، مولکول های عناصر از آن به داخل سلول حرکت می کنند. در برابر پس زمینه تحریک، کانال های یون سدیم باز می شوند. آنها به نوبه خود شروع به ورود ناگهانی به سلول می کنند. این با عدم تعادل در پتانسیل غشاء همراه است. با این حال، او پس از آن بهبود می یابد. کانال های پتاسیم همیشه باز می مانند. یون ها به آرامی از طریق آنها وارد سلول می شوند.
در نتیجه
وظایف و ساختار یک سلول گیاهی به طور خلاصه در زیر ارائه شده است. جدول همچنین حاوی اطلاعاتی در مورد ترکیب عنصر بیولوژیکی است.
| انواع عناصر | ترکیب و توابع |
| سلول های گیاهی | ساخته شده از فیبر. داربست و حفاظت را فراهم می کند. |
| Bioelements | لایه بسیار نازک و الاستیک - گلیکوکالیکس شامل پروتئین ها و پلی ساکاریدها است. محافظت می کند. |
