آشنایی با سلول
آشنایی با سلول

زیست شناسی

سلول (از کلمه لاتین cella ، به معنی "اتاق کوچک") واحد اساسی ساختاری، عملکردی و بیولوژیکی همه موجودات شناخته شده است. سلول کوچکترین واحد زندگی است. سلولها اغلب "بلوک‌های ساختمانی زندگی" نامیده می‌شوند.

به مطالعه سلول‌ها، زیست شناسی سلولی، بیولوژی سلولی یا سیتولوژی گفته می شود. سلول‌ها از سیتوپلاسم محصور در غشاء تشکیل شده‌اند، که حاوی بسیاری از زیست مولکول‌ها مانند پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک است. بیشتر سلول‌های گیاهی و حیوانی فقط در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده هستند و ابعادی بین 1 تا 100 میکرومتر دارند. ارگانیسم‌ها را می‌توان به عنوان تک سلولی (متشکل از یک سلول منفرد مانند باکتری‌ها) یا چند سلولی (از جمله گیاهان و حیوانات) طبقه بندی کرد. بیشتر ارگانیسم‌های تک سلولی به عنوان میکروارگانیسم‌ها طبقه بندی می شوند.

سلول‌ها توسط رابرت هوک در سال 1665 کشف شدند، که آنها را به دلیل شباهت آنها با سلول‌هایی که در راهبان مسیحی در یک صومعه ساکن بودند، نامگذاری کرد. نظریه سلولی، نخستین بار در سال 1839 توسط ماتیاس جاکوب شلیدن و تئودور شوآن ساخته شد، و اظهار داشت که تمام موجودات از یک یا چند سلول تشکیل شده‌اند ، که سلول‌ها واحد اساسی ساختار و عملکرد در تمام موجودات زنده هستند. حداقل 3/5 میلیارد سال پیش سلول‌ها روی زمین پدیدار شدند.

سلول‌ها از دو نوع تشکیل شده‌اند: یوکاریوتی، که شامل یک هسته هستند و پروکاریوتیک، که چنین نیستند. پروکاریوت‌ها ارگانیسم‌های تک سلولی هستند، در حالی که یوکاریوت‌ها می‌توانند تک سلولی یا چند سلولی باشند.

پروکاریوت‌ها شامل باکتری‌ها و آرکیا های 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.

سلول‌های پروکاریوتی اولین شکل زندگی روی کره زمین بودند که با داشتن فرایندهای بیولوژیکی حیاتی از جمله سیگنالینگ سلولی مشخص می‌شوند. آنها ساده‌تر و کوچک‌تر از سلول‌های یوکاریوتی هستند و فاقد یک هسته هستند و سایر ارگانل‌های محدود شده به غشاء. DNA یک سلول پروکاریوتی شامل یک کروموزوم دایره‌ای است که در تماس مستقیم با سیتوپلاسم است. منطقه هسته‌ای موجود در سیتوپلاسم را نوکلئوئید می‌نامند. اکثر پروکاریوت‌ها کوچکترین کل ارگانیسم‌ها از قطر 0.5 تا 2.0 میکرومتر هستند. شکل زیر ساختاری نمادین از پروکاریوت‌ها است.

گیاهان، حیوانات، قارچ‌ها، قالب‌های لجن (کپک مخاطی -انگلیسی: Slime mold- نام غیررسمی برای انواع گوناگون جانداران یوکاریوت است که می‌توانند آزادانه به شکل تک سلولی زندگی کنند اما گرد هم می‌آیند و ساختاری چندسلولی 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 پروتئوزا، 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 سلولی» 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.

این سلول‌ها تقریباً پانزده برابر وسیع‌تر از یک پروکاریوت معمولی هستند و می‌توانند به اندازه هزار برابر حجم داشته باشند. اصلی ترین ویژگی متمایز یوکاریوت‌ها در مقایسه با پروکاریوت‌ها محاسبات است، وجود ارگانل‌های محدود به غشاء (محفظه‌ها) که فعالیت‌های خاصی در آن انجام می‌شود. از همه مهم‌تر هسته سلول است ، یک اندامک که DNA سلول را در خود جای داده است. این هسته نام خود را به یوکاریوت می دهد، که به معنی "هسته واقعی (هسته)" است. در زیر شکل سمت چپ ساختاری نمادین از یک سلول جانوری و شکل سمت راست ساختاری نمادین از یک سلول گیاهی است.

تمام سلول‌ها ، خواه پروکاریوتیک یا یوکاریوتیک، دارای غشایی هستند که سلول را احاطه می کند، آنچه را که در داخل و خارج حرکت می کند (به صورت انتخابی نفوذ پذیر) تنظیم می‌کند، و پتانسیل الکتریکی سلول را حفظ می کند. در داخل غشا، سیتوپلاسم بیشتر حجم سلول را می‌گیرد. تمام سلول‌ها (به جز سلول های قرمز خون که فاقد هسته سلول هستند و اکثر اندامک‌ها برای قرار دادن حداکثر فضای هموگلوبین) از DNA برخوردار هستند، ماده ارثی ژن‌ها و RNA است که حاوی اطلاعات لازم برای ساخت پروتئین‌های مختلف مانند آنزیم‌ها ، ماشین آلات اولیه سلول است. انواع دیگر زیست مولکول‌ها در سلول‌ها نیز وجود دارند.

ساختارهای چند سلولی:

ارگانیسم‌های چند سلولی ارگانیسم‌هایی هستند که بر خلاف ارگانیسم‌های تک سلولی از بیش از یک سلول تشکیل شده اند. در ارگانیسم‌های چند سلولی پیچیده، سلول‌ها در انواع مختلف سلول که به عملگرهای خاص سازگار هستند، تخصص می یابند. در پستانداران، انواع اصلی سلول‌ها شامل سلول‌های پوستی، سلول‌های ماهیچه ای، سلول‌های عصبی، سلول‌های خونی، فیبروبلاست‌ها، سلول‌های بنیادی و غیره است. انواع سلول‌ها هم از نظر ظاهری و هم از نظر عملکرد متفاوت هستند، اما از نظر ژنتیکی یکسان هستند. سلول‌ها به دلیل بیان دیفرانسیل ژن‌های موجود در آن‌ها، می توانند از نظر ژنوتیپ یکسان باشند اما از نظر نوع سلول متفاوت باشند. بیشتر سلول‌های متمایز از یک سلول منفرد به نام زایگوت بوجود می‌آیند که در طی مراحل رشد به صدها نوع سلول مختلف متمایز می‌شود. تمایز سلول‌ها توسط نشانه‌های مختلف محیطی (مانند تعامل سلول و سلول) و تفاوت‌های ذاتی (مانند موارد ایجاد شده در توزیع ناهموار مولکول‌ها در هنگام تقسیم) هدایت می شود.

تقسیم سلولی:

تقسیم سلولی شامل یک سلول منفرد (به نام سلول مادر) است که به دو سلول دختر تقسیم می‌شود. این منجر به رشد موجودات چند سلولی (رشد بافت) و تولید مثل (تولید مثل رویشی) در موجودات تک سلولی می‌شود. سلول‌های پروکاریوتی با شکافت باینری تقسیم می شوند، در حالی که سلول‌های یوکاریوتی معمولاً تحت یک فرآیند تقسیم هسته‌ای به نام میتوز قرار می‌گیرند و به دنبال آن تقسیم سلول به نام سیتوکینز انجام می‌شود. یک سلول دیپلوئیدی نیز ممکن است برای تولید سلول هاپلوئید، که معمولاً چهار است، میوز انجام شود. سلول‌های هاپلوئید به عنوان گام‌های موجود در ارگانیسم‌های چند سلولی عمل می‌کنند و سلول‌های دیپلوئیدی جدید را تشکیل می‌دهند. تکثیر DNA یا فرایند تکثیر ژنوم سلول، همیشه اتفاق می‌افتد که یک سلول از طریق میتوز یا شکافت باینری تقسیم شود. این اتفاق در مرحله S چرخه سلولی رخ می دهد. در میوز، DNA فقط یک بار تکثیر می‌شود، در حالی که سلول دو بار تقسیم می‌شود. تکثیر DNA فقط قبل از میوز I رخ می‌دهد. تکثیر DNA هنگام تقسیم سلول‌ها برای بار دوم، در میوز II رخ نمی دهد. همانند سازی، مانند تمام فعالیت‌های سلولی، برای انجام کار به پروتئین‌های تخصصی نیاز دارد.

در اینجا بخوانید زیست شناسی سلولی چیست.

  
« مقاله‌ی بعدی
دیگر مقالات سایت
ده واقعیت عجیب در مورد تنبل‌ها

ده واقعیت عجیب در مورد تنبل‌ها

تنبل‌ها یکی از محبوب‌ترین پستانداران دنیا هستند و با اینکه ظاهرشان آشناست، اطلاع زیادی درباره آن‌ها نداریم. این مطلب در مورد ده واقعیت جالب در مورد تنبل&...

آشنایی با سیستماتیک

آشنایی با سیستماتیک

سیستماتیک چیست؟

اگر می خواهید اتاق خواب خود را به کسی توصیف کنید، احتمالاً تک تک موارد را توصیف نمی کنید. که برای همیشه به طول خواه...

اگر المپیادی بودی و مدال نیاوردی کنکور چی میشه؟ کلا داشتن مشاور خوبه یا بد؟

اگر المپیادی بودی و مدال نیاوردی کنکور چی میشه؟ کلا داشتن مشاور خوبه یا بد؟

به همت آقای علیرضا سخایی‌راد رتبه 1 کنکور ریاضی سال 98

فرزند ما برای المپیاد می‌خوند اما مدالی کسب...