ساختار سلولی و اندامکها
ساختار سلولی به چگونگی سازماندهی فیزیکی سلولها میپردازد، از غشای پلاسمایی که آنها را احاطه کرده تا اندامکهای محصور در غشا که شیمی حیات یوکاریوتی را بخشبندی میکنند.
Definition
اندامک یک ساختار تخصصیافته زیرسلولی است که معمولاً در یوکاریوتها توسط غشا محصور شده و مجموعهای مشخص از عملکردها را انجام میدهد؛ ساختار سلولی سازماندهی فضایی این اجزا در محدوده غشای پلاسمایی است.
Scope
این حوزه معماری سلولهای پروکاریوتی و یوکاریوتی، هسته و سازماندهی ژنوم آن، سیستم آندوممبران که پروتئینها و لیپیدها را سنتز و مسیردهی میکند، و اندامکهای تبدیلکننده انرژی میتوکندری و کلروپلاستها را پوشش میدهد. این بخش اندامکها را به عنوان بخشهای عملکردی در نظر میگیرد که غشاهای آنها محیطهای شیمیایی متمایزی ایجاد میکنند.
Sub-topics
Core questions
- سلولهای پروکاریوتی و یوکاریوتی از نظر سازماندهی داخلی چه تفاوتهایی دارند؟
- چرا بخشبندی توسط غشاها به سلولهای یوکاریوتی مزیت عملکردی میدهد؟
- ژنوم چگونه در هسته بستهبندی و سازماندهی میشود؟
- میتوکندری و کلروپلاستها چگونه به وجود آمدند و چرا ژنوم خود را حفظ میکنند؟
Key theories
- نظریه سلولی
- همه موجودات زنده از یک یا چند سلول تشکیل شدهاند، سلول واحد اساسی ساختار و عملکرد در حیات است، و همه سلولها از سلولهای از پیش موجود به وجود میآیند.
- منشأ همزیستی درونی اندامکها
- میتوکندری و کلروپلاستها از باکتریهای آزادزی که توسط یک سلول میزبان اجدادی بلعیده شدهاند، نشأت میگیرند، که غشاهای دوتایی، DNA حلقوی خود و ریبوزومهای نوع باکتریایی آنها را توضیح میدهد.
Mechanisms
سلولهای یوکاریوتی توسط غشاهای داخلی به بخشهایی تقسیم میشوند که هر یک ترکیب متمایزی را حفظ میکنند. هسته DNA را ذخیره و سازماندهی میکند و از طریق کمپلکسهای منافذ هستهای با سیتوپلاسم مولکولها را مبادله میکند. شبکه آندوپلاسمی، دستگاه گلژی، اندوزومها و لیزوزومها یک شبکه ترشحی و تخریبی متصل را تشکیل میدهند که توسط ترافیک وزیکولی به هم مرتبط هستند. میتوکندری و کلروپلاستها انرژی را در سراسر غشاهای داخلی خود تبدیل میکنند و توسط غشاهای دوتایی محصور شدهاند که با اجداد همزیستی درونی آنها سازگار است.
Clinical relevance
درک معماری اندامکها زیربنای بسیاری از زیستشناسی سلولی و مولکولی است، از تفسیر دادههای میکروسکوپی و تفکیک سلولی گرفته تا ارتباط مکانیابی زیرسلولی با عملکرد. رویکرد در اینجا توصیفی و غیرتجویزی است.
History
میکروسکوپ از زمان هوک و ون لیوونهوک به بعد سلولها را آشکار کرد؛ نظریه سلولی شلایدن و شوان آنها را به عنوان واحد حیات رسمی کرد. میکروسکوپ الکترونی و تفکیک سلولی قرن بیستم، که با کار پالاده بر روی مسیر ترشحی و کشف لیزوزوم توسط دو دوو نمونهسازی شد، اندامکها را نقشهبرداری کرد، در حالی که مارگولیس نظریه همزیستی درونی را برای میتوکندری و کلروپلاستها احیا کرد.
Key figures
- Robert Hooke
- Theodor Schwann
- George Palade
- Lynn Margulis
- Christian de Duve
Related topics
Seminal works
- alberts2014
- palade1975
Frequently asked questions
- تفاوت ساختاری اصلی بین سلولهای پروکاریوتی و یوکاریوتی چیست؟
- سلولهای یوکاریوتی دارای هسته محصور در غشا و سایر اندامکهای محصور در غشا هستند که شیمی آنها را بخشبندی میکنند، در حالی که سلولهای پروکاریوتی فاقد هسته و اندامکهای محصور در غشا هستند.
- چرا میتوکندری DNA خاص خود را دارد؟
- میتوکندری از باکتریهای آزادزی که توسط یک سلول اجدادی جذب شدهاند، نشأت میگیرد و یک ژنوم کوچک باقیمانده را حفظ میکند که چند پروتئین مورد استفاده در تبدیل انرژی را کد میکند.