X
تبلیغات
زیست شناسی

زیست شناسی

مصرف الکل و مواد مخدر علاوه بر تخریب روانی، اثرهای مخرب زیادی بر سلامتی انسان می‌گذارد و موجب تحلیل رفتن ماهیچه‌ها ، التهاب ، افزایش رسوب چربی و فشار خون می‌شود.

آثار مخرب الکل و مواد مخدر بر اعضای بدن


مصرف الکل و مواد مخدر علاوه بر تخریب روانی، اثرهای مخرب زیادی بر سلامتی انسان می‌گذارد و موجب تحلیل رفتن ماهیچه‌ها ، التهاب ، افزایش رسوب چربی و فشار خون می‌شود.

الکل و مواد مخدر اثرات بدی بر اندام‌های مختلف بدن و سلامت فرد می‌گذارد که در گفت و گویی با خانم کوثرخانبابایی از کارشناسان موسسه تغذیه ، سلامت و توسعه در گفت وگو با خبرنگار گروه علمی آثار مخرب این مواد بر هر یک از اعضای بدن را تشریح کرد.

توصیه این کارشناس تغذیه برای انجام اقداماتی جهت بهبود عوارض ناشی از استفاده از مواد مخدر در قسمت‌های مختلف بدن و بازگرداندن سلامت به فرد مصرف‌کننده به این شرح است:
پوست و مو:
مواد مخدر باعث تخلیه بدن از مواد مغذی می‌شوند که برای سلامت و زیبایی پوست و مو مورد نیازند.

توصیه‌های عمومی برای مقابله با آن :مصرف غذاهای غنی از مواد مغذی ، به خصوص غذاهای غنی از ویتامین‌های ‪ ,A , Cپروتئین و روی.

قلب و عروق :
به علت دریافت ضعیف پروتئین در افرادی که الکل و مواد مخدر مصرف می‌کنند ، ماهیچه‌ها تحلیل می‌روند و به موازات التهاب، افزایش رسوب چربی و فشارخون نیز اتفاق می‌افتد.

کارشناسان تغذیه در این خصوص ، رژیم کم چرب با پروتئین کافی و ورزش منظم را توصیه می‌کنند.

کبد:
ذخیره ی اندک ویتامین‌ها و مینرال‌ها در افرادی که الکل و مواد مخدر مصرف می‌کنند موجب ممانعت کبد متورم از تولید صفرا و فیلتراسیون و همچنین کاهش اشتها در این افراد می‌شود .

توصیه : رژیم غذایی پرکالری و غذاهای با دانسیته ی بالای مواد مغذی، و مصرف مواد غذایی پرپروتئین با چربی متوسط به همراه مصرف مکمل‌های ویتامین و مینرال .

لوزالمعده (پانکراس):
تحریک پانکراس در جریان اعتیاد که به تورم این عضو منجر می‌شود، ممکن است باعث مسدود شدن مسیر ورود آنزیم‌ها به روده شود که این مساله موجب اختلال در هضم مواد غذایی و بیماری دیابت می‌شود.

توصیه : مصرف مکرر وعده‌های غذایی کوچک مغذی.

کلیه ها:
التهاب، عفونتهای مکرر و افزایش دفع آب باعث افزایش اتلاف مواد مغذی می شود.

توصیه : غذاهای غنی از مواد مغذی، غذاهای غنی از پتاسیم و مصرف محدود کافئین.

سیستم عصبی مرکزی و هیپوتالاموس:
الکل و مواد مخدر باعث تحریک کردن، آرام کردن و به خشم آوردن سیستم عصبی شده و بر حافظه و تفکر فرد نیزتاثیر می‌گذارند.

الکل همچنین سلولهای غیر قابل ترمیم مغزی را از بین می‌برد و در اثر مصرف این مواد، مرکز کنترل اشتها پیام‌های مغشوشی را به منظور ایجاد احساس سیری ، گرسنگی و تشنگی ارسال می‌کند.

توصیه: استراحت، مصرف غذاهای غنی از مواد مغذی شامل غذاهای غنی از تریپتوفان و تیروزین، فعالیت بدنی، مصرف مکمل‌های مولتی ویتامین مینرال و ‪ Bکمپلکس.

غشاء مخاطی :
مواد مخدر غشاء‌های مخاطی نظیر غشاء مری، معده و رکتوم را تحریک می‌کنند.

توصیه : تغذیه متعادل می‌تواند به بازسازی این بافت‌ها کمک کند.مغذی غنی از ویتامین ‪ A(سبزیجات نارنجی رنگ)، ویتامین ‪ Cو دریافت محدود کافئین.

معده:
مواد مخدر و الکل معده را تحریک کرده، خطرایجاد زخم‌ها را بالا برده و باعث آزردگی معده می‌شوند.

توصیه : افزایش تعداد دفعات مصرف غذا و محدود کردن مصرف کافئین روده:
کاهش یا افزایش سرعت زمان عبور مواد؟ افزایش خطر سوء جذب مواد یا خطرایجاد انواع خاصی از سرطان ها.

توصیه : دریافت بیشتر فیبر، آب، ورزش و محدود کردن کافئین.

رکتوم:
دفع ضعیف یا اسهال، ممکن است به هموروئید(بواسیر) منجر شود.

توصیه : مصرف غذاهای پرفیبر، روتین(یک مینرال)، مصرف آب و داشتن فعالیت بدنی.

شاخص‌های خونی :
سطح بسیاری از مواد مغذی به واسطه ی مواد مخدر و الکل تحت تاثیر قرار می گیرد.

توصیه : برای این که تست خون نتیجه دقیقی به دست دهد توصیه می‌شود که ‪۶ تا ‪ ۱۲هفته بعد از ترک انجام شود.

در مورد کلسترول، اگر اندازه‌گیری به دقت انجام نشود ممکن است نتیجه نرمال به نظر برسد در حالی که واقعا این طور نیست.

نقش رژیم و تغذیه در بهبود افرادی که به الکل و مواد مخدر و داروها اعتیاد دارند:
این کارشناس تغذیه می‌گوید همه افرادی که به دفعات الکل و دارو مصرف می کنند، دچار سوء تغذیه می‌شوند.

درک اهمیت نقش تغذیه به بهبود این افراد کمک شایانی می‌کند.دانستن این که فقط چربی‌ها به ازای هر گرم، کالری بیشتری نسبت به الکل تولید می‌کنند، تعجب آور است.

با نوشیدن الکل ، فرد معتاد احساس سیری کرده و مقدار غذای دریافتی‌اش به شدت کاهش می‌یابد بنابراین، این رژیم صرفا کالری مورد نیاز این افراد را تامین می‌کند و از نظر مواد مغذی مورد نیاز، به شدت فقیر است و باعث ایجاد سوء تغذیه می‌شوند.

معتادان به داروها نیز اثرات مشابهی را تجربه می‌کنند. الکل و داروها از جذب و شکسته شدن مناسب مواد مغذی و دفع بهینه ی سموم بدن جلوگیری کرده و در نتیجه باعث ایجاد مشکلات بسیاری برای سلامتی فرد معتاد می‌شوند.

بازگرداندن سلامتی جسمی و روحی فرد معتاد :
این کارشناس تغذیه می‌گوید ماهیت بهبودی، تغییر رفتارها وعادات منفی به رفتارها و عادات مثبت است. تغذیه ی مناسب، استراحت و ورزش مناسب، همگی، نقش مهمی را در ایجاد موفقیت آمیز این تغییرات بازی می‌کنند. آموختن چگونگی انتخاب غذاهای سالم در رسیدن فرد به یک شیوه ی زندگی سالم بسیار اهمیت دارد.

به دلیل مسامحه ی معتادان در رژیم غذایی شان، این افراد اختلالات گوارشی مثل اسهال، یبوست و ناتوانی در هضم مناسب غذا را تجربه می‌کنند که در کنار همه ی این موارد بی‌اشتهایی هم وجود دارد.

در نتیجه این افراد برای بازسازی بافتها و اندام‌های صدمه دیده و بازیافتن عملکرد مناسب سیستمهای مختلف بدن مثل سیستم عصبی و گوارشی ، به غذاهایی نیاز دارند که از نظر مواد مغذی غنی باشند.

تغذیه بر روی میل این افراد به داروها و الکل هم تاثیر می‌گذارد :
معتادانی که تازه اعتیاد خود را ترک کرده اند، با میل شدید به داروها و الکل درگیرند. تحقیقات نشان داده است رژیمی که شامل انواع مناسبی از غذاهای پرپروتئین و پر کربوهیدرات باشد می‌تواند تغییر بسیار بزرگی در هوس شدید این افراد به این مواد ایجاد کند.

این کارشناس تغذیه می‌گوید غذاها بر رفتار تاثیر می‌گذارند. به موازات اسیدهای آمینه، کمبود مواد مغذی دیگری مثل اسید فولیک و دیگر ویتامین‌های گروه ‪ Bهم تاثیرات شدید و مهمی دارند. شکر و کافئین می‌توانند در ایجاد تغییرات رفتاری فرد دخیل باشند، بنابراین دریافت شکر و کافئین در مراحل اولیه ی ترک، باید محدود شود.

مصرف الکل و داروها از پردازش صحیح دو اسید آمینه ی مهم، تیروزین و تریپتوفان جلوگیری می‌کند.

این دو اسید آمینه مسئول تولید نروترنسمیترهای نوراپی نفرین، دوپامین و سرتونین هستند که در تعادل رفتاری، روانی و احساس سرخوشی فرد ضروری هستند . کاهش سطح این ناقلان عصبی، اثرات منفی بسیاری بر وضعیت روانی و خلق و خوی فرد دارد.

تیروزین پیش ماده ی پیامبرهای عصبی نوراپی نفرین و دوپامین است - پیامبرهای شیمیایی که باعث تیز فهمی و هوشیاری روانی می‌شوند. این آمینواسید جزء اسیدهای آمینه غیرضروری است که در غذاهای پرپروتئینی مثل گوشت، مرغ ، غذاهای دریایی و توفو یافت می‌شود.

تریپتوفان جزء لاینفک تولید سروتونین است که اثر آرامش بخش داشته و وجود آن برای داشتن خواب مناسب اهمیت دارد. تریپتوفان در غذاهایی مثل موز، شیر ، دانه آفتابگردان و همچنین گوشت بوقلمون یافت می‌شود.

منافع ورزش در دوران بهبود :
ورزش همانند تغذیه، اهمیت بسیاری در بهبودی دارد که باید در حد اعتدال انجام شود. به منظور عملکرد بهتربرنامه ورزشی، ورزش باید سازگار با وضعیت بدنی و به صورت مداوم انجام شود بنابراین حداقل چهاربار درهفته و هر بار یک ساعت را به ورزش اختصاص دهید.

ورزش:
؟ میزان متابولیسم افزایش یافته و بنابراین کالری‌ها حتی به هنگام خواب هم به نحو موثرتری می‌سوزند.

؟ ذخایر چربی بدن را سوخته و بافتهای ماهیچه‌ای بیشتری ساخته می‌شود.

سلولهای ماهیچه‌ای از نظر متابولیکی فعالند و کالری می‌سوزانند در حالی که سلولهای چربی از این نظر خنثی هستند.

؟ افزایش اسیدهای چرب آزاد که بدن را قادر می‌سازد که چربی‌های رژیم غذایی را بهتر به مصرف برساند.

؟ کاهش کلسترول تام سرم و افزایش لیپوپروتئین با دانسیته ی بالا(‪) (HDL چربی خوبی است که با کاهش خطر بیماری‌های قلبی در ارتباط است)
؟ کاهش فشارخون
؟ افزایش سطح مواد شیمیایی مغزی مثل آندورفین که باعث بهبود وضعیت روانی فرد می‌شود؟ بنابراین فرد با ورزش هم از نظر جسمی و هم از نظر روانی تقویت می‌شود.

ورزش‌های ایروبیک (هوازی) باعث می‌شوند که بدن مقدار اکسیژن بیشتری (و به تبع کالری بیشتری) مصرف کرده و به واسطه ی یک تحرک یکنواخت و ثابت، عملکرد قلب و سرعت ضربان آن افزایش یابد.

ورزش‌های هوازی طیف وسیعی از ماهیچه‌های بدن مثل پاها و بازوها را درگیر می کند.

نفیسه رحمانی

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389ساعت 18:8  توسط نگار  | 

مراحل تبدیل رشته کروماتین به کروموزوم

برای تبدیل یک رشته کروماتینی 10 تا 30 نانومتری به یک کروموزوم ، علاوه بر لزوم همانندسازی رشته کروماتین سطوح سازمان یافتگی‌ای را در نظر می‌گیرند که ضمن آن با دخالت H3 ، H1 و پروتئین‌های غیر هیستونی پیچیدگیها و تابیدگیهای رشته کروماتین افزایش می‌یابد، طول آن کم ، ضخامت و تراکمش زیاد می‌شود و به کروموزوم تبدیل می‌گردد. این سطوح سازمان یافتگی و اغلب به صورت رسیدن از رشته 10 تا 30 نانومتری به رشته 90 تا 100 نانومتری تشکیل رشته 30 تا 400 نانومتری و در مراحل بعد با افزایش پیچیدگیها و تابیدگیها ، ایجاد رشته 700 نانومتری و بالاخره تشکیل کروموزوم دارای دو کروماتید و با ضخامت تا 1400 نانومتر در نظر می‌گیرند.

اولین مرحله پیچیدگی و تراکم رشته کروماتین برای تبدیل به کروموزوم با فسفریلاسیون شدید هیستونهای H3 ، H1 همراه است. پس از رها شدن DNA از اکتامر هیستونی ، با دخالت آنزیمهای مسئول همانندسازی ، پیوندهای هیدروژنی بین دو زنجیره گسسته می‌شود، هر زنجیره مکممل خود را می‌سازد و به تدریج با ادامه همانندسازی ، دو مولکول DNA بوجود می‌آید که در هر مولکول یک زنجیره قدیمی و زنجیره دیگر نوساخت است. بخشهای مختلف این دو مولکول DNA که نظیر همدیگر هستند به تدریج که همانندسازیشان پایان می‌پذیرد، با اکتامرهای هیستونی که نیمی از آنها اکتامرهای والدی و نیمی جدید هستند ترکیب می‌شوند.

بعد از تشکیل ساختمان نوکلئوزومی ، دو رشته کروماتین 10 نانومتری و سپس رشته‌های 30 نانومتری ایجاد می‌شوند. هر رشته کروماتین 30 نانومتر سطوح سازمان یافتگی را می‌گذارند، با مجموعه‌ای از پروتئینهای غیر هیستونی زمینه‌ای یا اسکلتی آمیخته می‌شود و به یک کروماتید تبدیل می‌شود. مجموعه دو کروماتید نظیر هم که از محل سانترومر بهم متصل‌اند کروموزوم متافازی را ایجاد می‌کنند.

اجزای ساختمانی کروموزوم

در متافاز که کروموزومها سازمان یافتگی بیشتری دارند، برای هر کروموزوم بخشهای زیر در نظر گرفته می‌شود.

کروماتید

کروماتید بخشی از کروموزوم متافازی است که نیمی از سراسر طول کروموزوم را می‌سازد. دو کروماتید هر کروموزوم از ناحیه سانترومر بهم متصل‌اند. هر کروماتید از ابر پیچیدگیهای رشته کروماتین و آمیختگی آن با پروتئینهای غیر هیستونی اسکلتی یا زمینه‌ای بوجود آمده است. دو کروماتید هر کروموزوم متافازی را که در حکم تصویر آینه‌ای یکدیگر هستند، کروماتیدهای خواهر یا کروماتیدهای نظیر می‌نامند.

در پروفاز و گاهی در اینترفاز ، کروموزوم به صورت رشته‌های بسیار نازکی است که آنها را کرومونما می‌نامند این رشته‌ها مراحل مقدماتی تراکم کروماتید را نشان می‌دهند. کروماتید و کرومونما ، نامی برای مشخص کردن دو ساختمان یکسان اما با دو درجه سازمان یافتگی است. کرومومر نیز از تجمع ماده کروماتینی به صورت دانه‌های کروی ایجاد می‌شود.

 

 

 

سانترومر

محل اتصال دو کروماتید خواهر هر کروموزوم متافازی را سانترومر نامند. سانترومر بخش نازکی از کروموزوم که جایگاه آنرا فرورفتگی اولیه نیز می‌نامند. ناحیه سانترومر ناحیه بسیار هتروکروماتینی است و بویژه در بخشهای کناری خود دارای ژنها یا ترتیب‌های نوکلوتیدی تکراری است. این بخشهای هتروکروماتین با رنگهای بازی شدت رنگ می‌گیرند. هر کروموزوم علاوه بر سانترومر اصلی ممکن است دارای سانترومر یا سانترومرهای فرعی در محل فشردگیهای ثانویه باشد. فشردگیهای ثانویه با داشتن پیچیدگیهای کمتر از فشردگی اولیه قابل تشخیص‌اند.

کینه توکور

طرفین سانترمر هر کروموزوم را دو بخش پروتئینی پیاله مانند و متراکم به اسم کینه توکور می‌پوشاند. هر کینه توکور دارای سه بخش بیرونی و میانی و درونی است. در ساختمان هر بخش پروتئینهای رشته‌ای با تراکم متفاوتی قابل تشخیص هستند بخش بیرونی متراکم و بخش میانی کم تراکم است. بخش درونی بطور فشرده‌ای با سانترومر اتصال دارد. کینه توکورها از مراکز سازماندهی میکروتوبولها و رشته‌های دوک میتوزی هستند.

تلومر

این اصطلاح برای بخشهای انتهایی کروماتید بکار گرفته می‌شود. تلومرها دارای ویژگیهای سلول شناسی خاصی هستند. در مگس سرکه ترتیب‌های DNAای تلومری که در انتهای همه کروموزومها وجود دارد جدا سازی و بررسی شده است. تلومرها انتهاهای مولکولهای طویل و خطی DNAای هستند که در هر کروماتید وجود دارد. از سوی دیگر وقتی کروموزومها بوسیله عواملی مثل پرتوهای X یا اثر آلکالوئیدها شکسته شوند، انتهاهای آزاد بدون تلومر آنها چسبنده می‌شود و با سایر کروموزومها ادغام می‌شود. علاوه بر نقشی که تلومرها در پایداری کروموزومها دارند، در برخی گونه‌ها به حالت مهیا و بعضی بین دو کروموزوم عمل کرده و نوک به نوک اتصال موقتی پیدا می‌کنند.

فرورفتگی ثانویه

یکی دیگر از ویژگیهای ریخت شناسی کروموزومها هستند که از نظر موقعیت و فواصلشان بر حسب گونه‌ها جای ثابتی دارند. وجود آنها از نظر تشخیص کروموزومها بویژه در یک مجموعه کروموزومی مفید است فرورفتگیهای ثانویه به دلیل عدم ایجاد انحرافهای زاویه‌دار در قطعات کروموزومی از فرورفتگیهای اولیه شناخته می‌شوند.

سازمان دهندگان هستکی

این نواحی فرورفتگیهای ثانویه‌ای هستند که دارای ژنهای رمزدار کننده RNAهای ریبوزومی جز rRNA5S می‌باشند و در تشکیل هستک دخالت دارند. پدیدار شدن فرورفتگی ثانویه به دلیل رونویسی بسیار فعال ژنهای rRNAای است که آنها را از فرورفتگی‌های اولیه مشخص می‌سازد. در انسان سازمان دهندگان هستکی در فرورفتگیهای ثانویه کروموزومهای 13 و 14 و 15 و 21 و22 قرار دارند که همه از کروموزمهای آکروسانتریک و دارای ماهواره هستند.

ماهواره

جسم کوچکی کروی است که از بقیه کروموزوم بوسیله یک فرورفتگی ثانویه جدا می‌شود. ماهواره و فرورفتگی ثانویه از نظر شکل و بزرگی برای هر کروموزوم ویژه ، ثابت هستند. ماهواره‌های کروموزومی بخشهایی از کروموزوم از دیدگاه ریخت شناسی هستند و نبایستی آنها را با ماهواره‌های DNAای که دارای ترتیب‌های DNAای بسیار تکراری می‌باشند اشتباه کرد.

 

 

انواع کروموزمها از نظر تعداد سانترومر

کروموزومها را از نظر تعداد سانترومرهایشان به کروموزمهای یک سانترومری ، دو سانترومری و چند سانترومری تقسیم می‌کنند وقتی تحت تاثیر عواملی مثل پرتوهای X کروموزمها خرد شوند و قطعاتشان ادغام شود، کروموزومهای به اصطلاح بدون سانترومر ایجاد می‌کنند. این کروموزومها هنگام تقسیم سلولی رفتار عادی مثل سایر کروموزومها را ندارند.

انواع کروموزوم از نظر محل سانترومر

  • کروموزمهای تلوسانتریک: سانترومر در یکی از دو انتهای کروموزومها قرار گرفته است.
  • کروموزومهای آکروسانتریک: سانترومر آنها نزدیک به یکی از دو انتهای کروموزوم قرار گرفته در نتیجه یکی از بازوها نسبتا به دیگری بسیار کوچک است از قطعات کروموزومی از محل قرار گرفتن سانترومر از بازوهای کروموزومی می‌نامند.
  • کروموزمهای متاسانتریک: سانترومر آنها در وسط کروموزوم قرار گرفته و در نتیجه بازوهای کروموزم هم اندازه هستند اکثر کروموزمها دارای یک سانترومر هستند. برخی گونه‌ها سانترومرهای بخش شده‌ای دارند در رشته‌های دوکی به تمامی طول کروموزوم متصلند این کروموزومها را هولوسانتریک گویند.

ساختمان DNA

DNA یا دزاکسی ریبونوکلئیک اسید یکی از ماکرومولکولهای سلولی است که حامل اطلاعات وراثتی بوده و طی همانند سازی ژنتیکی از یک نسل به نسل بعد منتقل می‌شود. و در داخل سلول از روی آن RNA و پروتئین ساخته می‌شود

کشف ماده‌ای که بعدها DNA نام گرفت در سال 1869 بوسیله فردیک میشر انجام شد. این دانشمند هنگام مطالعه بر روی گویچه‌های سفید خون ، هسته سلولها را استخراج کرد و سپس بر روی آن محلول قلیایی ریخت. حاصل این آزمایش ، رسوب لزجی بود که بررسیهای شیمیایی آن نشان داد، ترکیبی از کربن ، هیدروژن ، اکسیژن ، نیتروژن و درصد بالایی از فسفر می‌باشد. میشر این ماده را نوکلئین نامید. زمانی که ماهیت اسیدی این ماده مشخص گردید، نام آن به اسید دزاکسی ریبونوکلئیک تغییر یافت.

 

ساختمان رشته‌ای DNA

سرعت پیشرفت تعیین ساختمان DNA بسیار کند بوده است. در سال 1930 کاسل و لوین دریافتند که نوکلئین در واقع اسید دزوکسی ریبونوکلئیک است. برسیهای شیمیایی آن مشخص کرد که زیر واحد تکرار شونده اصلی DNA ، نوکلئوتید می‌باشد که از سه قسمت تشکل شده است. یک قند پنتوز - دزوکسی D- ریبوز) ، یک گروه (2 5-فسفات و از یکی چهار باز آلی نیتروژن‌دار حلقوی آدنین (A) ، گوانین (G) ، سیتوزین (C) و تیمین (T) تشکیل شده است.

از این چهار باز دو باز آدنین و گوانین از بازهای پورینی و دو باز سیتوزین و تیمین از بازهای پیریمیدینی می‌باشند. به مجموعه قند و باز آلی نوکلئوزید گفته می‌شود. گروه فسفات می‌تواند به کربن3  متصل شود. و یا5 به مجموع نوکلئوزید و گروه فسفات متصل به آن نوکلئوتید می‌گویند. و هم به کربن5 با توجه به اینکه یون فسفات می‌تواند هم به کربن 3 متصل شود.

پس دو نوکلئوتید از طریق یک پیوند فسفودی استر بهم متصل می‌شوند. به این صورت که گروه هیدروکسیل یک نوکلئوتید با گروه فسفات نوکلئوتید دیگر واکنش داده و پیوند فسفودی استر را بوجود می‌آورد. از آنجایی که پیوند فسفودی استر ،  فسفودی -3 دو قند مجاور را بهم متصل می‌کند، این پیوند را پیوند5 و5 کربنهای3 -دزوکسی استر نیز می‌نامند. یک زنجیره در اثر اتصال پشت سر هم تعدادی2 ریبونوکلئوتید بوسیله پیوندهای دزوکسی ریبونوکلئوتید تشکیل می‌شود.

تمامی نوکلئوتیدها در یک زنجیره پلی نوکلئوتیدی دارای جهت یکسان می‌باشند. به این صورت که  آزاد و نوکلئوتید انتهایی در نوکلئوتید انتهایی در یک سمت زنجیره دارای یک گروه5  آزاد می‌باشد. بنابراین زنجیره پلی نوکلئوتیدی سمت دیگر زنجیره دارای یک گروه3 --- دارای جهت بوده و این جهت را به صورت5> نشان می‌دهند. بنابراین اگر در 3  در زیر آن باشد، در تمامی در بالای حلقه پنتوز و کربن3 نوکلئوتید ابتدایی کربن5 نوکلئوتیدهای بعدی زنجیره کربن 5 در بالای حلقه پنتوز جای خواهد داشت.

نتایج حاصل تا سال 1950

1.      - دزوکسی اسید ریبونوکلئیک می‌باشد که DNA یک پلیمر رشته‌ای متشکل از واحدهای2  به هم متصل شده‌اند. -3 بوسیله پیوندهای فسفودی استر5

2.      DNA حاوی چهار زیر واحد dc و dG و dT و dA می‌باشد.

3.      مقادیر متوالی dT و dA با یکدیگر و dc و dG نیز با یکدیگر مساوی می‌باشند.

مارپیچ دو رشته‌ای DNA

در سال 1953 در ساختمان سه بعدی DNA ، بوسیله واتسون و کریک کشف شد. واتسون و کریک با استفاده از مطالعات تفرق اشعه ایکس ، رشته‌های DNA که بوسیله فرانکلین و ویلکینز تهیه شده بود و همچنین ساختن مدلها و استنباطهای مشخصی ، مدل فضایی خود را ارائه دادند و در سال 1962 واتسون و کریک و ویلکینز به خاطر اهمیت کشف ساختمان DNA به صورت مشترک جایزه نوبل دریافت کردند.

مدل پیشنهادی آنان چنین بود. DNA یک مارپیچ دو رشته‌ای است که رشته‌های آن به دور یک محور مرکزی ، معمولا به صورت راست گرد پیچ می‌خورند. طبق مدل واتسون و کریک ، ستونهای قند - فسفات همانند نرده‌های پلکان به دو قسمت خارجی بازهای آلی پیچیده و به این ترتیب در معرض محیط آبکی داخل سلول هستند و بازهای آلی که خاصیت آبگریزی دارند، در داخل مارپیچ قرار می‌گیرند. هنگام تشکیل مارپیچ رشته‌ها به صورت موازی متقابل قرار می‌گیرند.

یعنی اگر جهت یک رشته3< باشد، رشته دیگر 5 --5<--3 خواهد بود. پیوندهای هیدروژنی بین آدنین از یک رشته با باز تیمین رشته مقابل و باز گوانین یک رشته با سیتوزین رشته مقابل بوجود می‌آیند. گر چه از نظر اندازه هر باز پورینی می‌تواند در مقابل یک باز پیریمیدین قرار بگیرد. ولی به دلیل وجود گروههای شیمیایی روی بازهای G و C و T و A پیوندهای هیدروژنی مناسب فقط بین C - G و T - A برقرار می‌شود و ایجاد پیوند بین T - G و C- A ممکن نیست.

واکنشهای توتومریزاسیون

اتم هیدروژن در بازهای آلی می‌تواند روی اتمهای نیتروژن و یا اکسیژن حلقه جابجا شود. این تغییر موقعیت هیدروژن روی حلقه باز را توتومریزاسیون می‌گویند. توتومریزاسیون در بازهای آدنین سیتوزین باعث تبدیل فرم آمینی به فرم ایمنی و در مورد بازهای تیمین و گوانین باعث تبدیل فرم کتونی به فرم انولی می‌شود.

در شرایط فیزیولوژیکی ثابت تعادل واکنش توتومریزاسیون بیشتر به سمت اشکال آمینی و کتونی می‌باشد. این حالت پایدار پروتونی ، الگوی تشکل پیوندهای هیدروژنی بین بازها را تعیین می‌نماید، بطوری که بازهای T و A با تشکیل دو پیوند هیدروژنی و بازهای G و C با سه پیوند هیدروژنی با هم جفت می‌شوند. C و A و همچنین T و G نمی‌توانند با هم جفت شوند.

زیرا در این بازها اتمهای هیدروژن هر دو در یک موقعیت قرار دارند و امکان ایجاد پیوند هیدروژنی وجود ندارد. به دلیل اینکه در رشته‌های DNA همواره باز A مقابل T و باز G مقابل C قرار دارد، این دو رشته را مکمل می‌نامند. بنابراین توالی موجود در یک رشته DNA ، توالی رشته مقابل را تعیین می‌کند. مکمل بودن دو رشته DNA ، اساس عمل همانند سازی DNA است.

 

 

نفیسه موسوی
+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389ساعت 18:5  توسط نگار  | 

 

میتوکندری

 نام میتوکندری ترکیبی است از دو کلمه یونانی Mito به معنای رشته و Chandrion به معنی دانه. چون این اندامک اغلب رشته‌ای یا به صورت دانه‌های کوچک در سیتوپلاسم همه سلولهای یوکاریوتی وجود دارد.

میتوکندریها در تمام سلولها دارای تنفس هوازی به جز در باکتریها که آنزیمهای تنفسی آنها در غشای سیتوپلاسمی جایگزین شده‌اند وجود دارند. این اندامکها ، نوعی دستگاه انتقال انرژی هستند که موجب می‌شوند انرژی شیمیایی موجود در مواد غذایی با عمل فسفوریلاسیون اکسیداتیو ، به صورت پیوندهای پرانرژی فسفات (ATP) ذخیره شود

شکل و اندازه میتوکندری و تغییرات آنها

شکل

شکل میتوکندریها متغیر اما اغلب رشته‌ای یا دانه‌ای می‌باشند. میتوکندریها در برخی مراحل عمل خود می‌توانند به شکلهای دیگری درآیند. مثلا ، یک میتوکندری طویل ممکن است در یک انتهای خود متورم شده و یه صورتی شبیه گرز درآید. (مثلا در سلولهای کبدی چند ساعت بعد ورود غذا) یا ممکن است میان تهی شده و شکلی شبیه راکت تنیس به خود بگیرد. گاهی میتوکندریها حفره مانند شده و دارای بخش مرکزی روشنی می‌شود. اما بعد از مدتی ، تمام این تغییرات به حالت اول برمی‌گردد.

اندازه

ابعاد میتوکندریها نیز متغیر است و در بیشتر سلولها ضخامت آنها 50µm و طول تا 7µm می‌رسد. اما متناسب با شرایط محیطی و نیز مرحله عمل سلول ، فرق خواهد کرد. در سلولهایی که هم نوع هستند یا دارای عمل مشترک می‌باشند دارای اندازه ثابت می‌باشند.

ساختمان میتوکندری

غشای خارجی

حدود 75 - 60 آنگستروم ضخامت دارد و از نوع غشاهای زیستی با ساختمان سه لایه‌ای می‌باشد. این غشا صاف و فاقد چین خوردگی است و هیچ ریبوزومی به آن نچسبیده، گاهی توسط شبکه آندوپلاسمی احاطه می‌شود اما هیچگاه پیوستگی بین این دو دیده نشده است.

اطاق خارجی

زیر غشای خارجی ، فضایی در حدود 200- 100 آنگستروم وجود دارد که به آن اطاق خارجی گفته می‌شود. که شامل دو بخش است: فضای بین دو غشا و فضای درون تاجها یا کریستاها یا کرتها. اما در برخی جاها غشای داخلی و خارجی بهم چسبیده و اندازه این فضا تقریبا صفر می‌شود. در این مناطق در مجاورت دو غشا ، تراکمی از ریبوزومهای سیتوپلاسمی دیده می‌شود. به خاطر همین در نظر گرفته شده که این مناطق ، محل عبور پروتئینهای مورد نیاز از سیتوزول به میتوکندری می‌باشند. در این اطاق ، ترکیباتی مثل آب ، نمکهای کانی و یونها ، پروتئینها ، قندها ، و چربیها SO2 ، O2 ، ATP و ADP وجود دارند. مقدار آب ، بر اندازه کریستاها و در نتیجه بر ساخت ATP تاثیر گذار است.

غشای داخلی

ضخامتش مثل غشای خارجی است اما ترکیب شیمیای آن فرق می‌کند. دارای چین‌خوردگیهای فراوانی است که به چینها ، تاج یا کریستا گفته می‌شود. این چینها برخلاف سلولهای گیاهی ، در سلولهای جانوری منظم قرار گرفته‌اند.

اطاق داخلی

فضای درونی میتوکندری که بوسیله غشای داخلی دربرگرفته شده، اطاق داخلی گویند. که از ماده زمینه‌ای با بستره دربر گرفته شده است که ترکیب و ویژگیهای کلی آن ، شبیه سیتوزول می‌باشد و دارای آنزیمهای خاص و ریبوزوم خاص خود (70S شبیه سلولهای پروکاریوتی) می‌باشد. تعداد DNA ، بر حسب نوع و سن سلول فرق می‌کند و مثل پروکاریوتها ، دارای سیتوزین و گوانین زیادی است در نتیجه در مقابل گرما مقاوم می‌باشد.

 

ژنوم میتوکندری

بررسیها نشان می‌دهد که DNA سازی در میتوکندری صورت می‌گیرد. طبق این بررسی به وجود DNA در میتوکندری پی می‌بریم. علاوه بر همانند سازی RNA و DNA سازی ، پروتئین سازی هم در میتوکندری صورت می‌گیرد. این فراینده توسط آنزیمها و ملکولهای خاص خود اندامک صورت می‌گیرد. DNA میتوکندری اغلب موجودات حلقوی است. جایگاه DNA در ماده زمینه میتوکندری و بعضی مواقع چسبیده به غشای داخلی میتوکندری است. ژنوم میتوکندری سلولهای اغلب جانوران از 20 - 15 هزار جفت نوکلئوتید تشکیل یافته است و ژنوم میتوکندری در پستانداران حدود 105 برابر کوچکتر از ژنوم هسته‌ای است.

محصولاتی که توسط DNA میتوکندری رمز می‌شوند شامل RNAهای ریبوزومی میتوکندری tRNA ها و برخی از پروتئینهای مسیر تنفس می‌باشد. بعضی از پروتئینهای میتوکندری نیز در هسته رمز می‌شوند و پس از ساخته شدن در سیتوزول وارد اندامک می‌شوند. مثال مفروض از صفتی که توسط ژنوم میتوکندری تعیین می‌شود، جهت پیچش صدف در حلزون است که از وراثت سیتوپلاسمی تبعیت می‌کند. در حقیقت این صفات توسط ژنوم میتوکندری که همراه میتوکندری‌های موجود در سیتوپلاسم وارد سلول تخم می‌شوند، انتقال می‌یابد و توارث به صورت تک والدی در اکثر آنها می‌باشد.

نقش زیستی میتوکندری

تنفس هوازی سلولها

تمام مواد انرژی‌زا ، ضمن تغییرات متابولیکی درون سیتوپلاسمی با واسطه ناقلین اختصاصی به بستره میتوکندری می‌رسد. گلوکز بعد از تبدیل به استیل کو آنزیم A طی گلیکولیز به میتوکندری وارد می‌شود تا در چرخه کربس استفاده شود و اسیدهای چرب بوسیله کارنی تین به داخل میتوکندری حمل شده که اینها هم سرانجام به استیل کو آنزیم A تبدیل می‌شوند. اسیدهای آمینه بعد از ورود به بستره به استیل کو آنزیم A تبدیل می‌شوند.

با انجام هر چرخه کربس که با استفاده از یک استیل کوآنزیم A در بستره میتوکندری آغاز می‌شود، علاوه بر CO2 و H2O سه مولکول نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید و یک مولکول FADH2 و یک مولکول GTP تولید می‌شود. این ناقلین انرژی در زنجیره انتقال الکترون استفاده شده و موجب تولید ATP می‌شوند.

سنتز اسیدهای چرب

یکی از راههای تولید اسید چرب ، سیستم میتوکندریایی می‌باشد که عکس اکسیداسیون یا تجزیه آنها می‌باشد.

دخالت میتوکندری در گوارش چربیها

در هنگام گرسنگی ، میتوکندریها به طرف ذرات چربی حرکت کرده و روی ذرات چرب خم شده و آنزیمهای میتوکندریایی شروع به هضم چربی و آزادسازی انرژی می‌کنند.

ذخیره و تجمع مواد در میتوکندریها

میتوکندریها می‌توانند در اطاق داخلی خود مواد مختلف را انباشته کنند که این مواد عبارتند از: ترکیبات آهن‌دار ، چربیها ، پروتئینها ، کاتیونها و آب. در اثر ذخیره این مواد ، میتوکندریها اغلب به حالت یک غشایی و شبیه باکتریهای کوچک دیده می‌شوند و به تدریج ، کریستاها محو می‌شوند اما بعد از حذف این مواد ، دوباره همه به حالت اول برمی‌گردد.

محل میتوکندریها در سلول

اغلب در اطراف هسته دیده می‌شوند اما در شرایط مرضی در حواشی سیتوپلاسم ظاهر می‌شوند. این پراکنش ، تحت تاثیر مقدار گلیکوژن و اسید چرب می‌تواند قرار بگیرد. در طول میتوز میتوکندریها در مجاورت دوک جمع می‌شوند و وقتی تقسیم پایان می‌یابد، در دو سلول دختر ، پراکنش تقریبا یکسانی پیدا می‌کند. پراکنش میتوکندریها را می‌توان بر حسب عمل آنها از نظر تامین انرژی ، مطرح کرد که میتوکندریها در داخل سلولها جابجا شده و خود را به جایی که نیاز به ATP بیشتر است می‌رسانند.

 

تعداد میتوکندریها در سلول

تشخیص ارزش میتوکندریایی یک سلول دشوار است. اما اغلب بر حسب نوع سلول مرحله عمل سلول متفاوت می‌باشد. در یک سلول معمولی کبد بیشترین تعداد و در حدود 1000 تا 1600 عدد وجود دارد که در اثر تحلیل رفتن سلول و نیز سرطانی شدن آن کاهش می‌یابد. و در مقابل ، تعداد میتوکندری در بافت لنفی ، خیلی کمتر است. در سلولهای گیاهی ، کمتر از جانوری می‌باشد چون بسیاری از اعمال میتوکندریها ، بوسیله کلروپلاست انجام می‌شود.

منشا میتوکندری

دو نظریه بیان شده است: یکی اینکه میتوکندریها ممکن است از قالبهای ساده‌تری ساخته شوند (تشکیل Denovo) و دیگر اینکه میتوکندریهای جدید از تقسیم میتوکندریهای قبلی بوجود می‌آیند. به این صورت که تعداد آنها ، در طول میتوز و نیز در اینترفاز افزایش یافته و بعد بین دو سلول دختر ، پراکنش می یابند.

خاستگاه پروکاریوتی میتوکندری

فرضیه‌ای در این صدد مطرح شده است که: در گذشته بسیار دو ر، جو زمین فاقد اکسیژن بوده و جاندارانی که در آن زمان می‌زیسته‌اند بیهوازی بودند. با گذشت زمان و ضمن واکنشهای شیمیایی ، جو زمین دارای اکسیژن شده و به تدریج جانداران آن زمان و بویژه پروکاریوتها به علت ساختمان ساده خود ، هوازی شده‌اند. بعدها این پروکاریوتها هوازی شده ، توسط سلولهای یوکاریوتی بلعیده شدند و از این همزیستی سلولهای یوکاریوتی هوازی ایجاد شدند. پس اجداد میتوکندری براساس این فرضیه ، باکتریها می‌باشند.

پراکسی‌زوم

پراکسی‌زومها در گذشته میکروبادی Microbody نیز خوانده می‌شدند. ارگانلهایی هستند شبیه لیزوزومها که حاوی آنزیمهای هیدروکسی اسید اکسیداز ، O - آمینو اکسیداز و کاتالاز می‌باشند که دو آنزیم اولی در تولید پراکسید هیدروژن H202 دخیلند و آنزیم کاتالاز سبب تجزیه آن به آب و اکسیژن می‌شود.

با توجه به فراوانی آنزیم کاتالاز در پراکسی‌زومها ، عقیده بر این است که سلولها را از اثرات سمی H2O2 حفظ می‌کنند که در سلولهای کبدی و کلیوی به تعداد فراوان یافت می‌شوند. منشا این ارگانل به عقیده بعضی ، شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار و به عقیده برخی دیگر شبکه آندوپلاسمی صاف می‌باشد.

هسته سلول

هسته محل ذخیره اطلاعات ژنتیکی و مرکز کنترل سلول یوکاریوتی است. محتویات هسته در یوکاریوتها توسط غشای هسته احاطه شده است و اندامکی به نام هسته را بوجود آورده است. ولی چون سلولهای پروکاریوتی فاقد غشای هسته هستند بدون هسته محسوب می‌شوند.

هسته در سال 1831 توسط Robert Brown در سلولهای اپیدرمی ثعلبیان کشف شد و به عنوان بخشی متراکم ، پایدار و موجود در همه سلولها در نظر گرفته شد. هسته یک ساختار فشرده با پیچ و تابهای زیادی را داراست و با پروتئین همراه می‌باشد. به چنین مجموعه فشرده‌ای همراه با پروتئین ، کروماتین می‌گویند. هسته واجد غشای دو لایه‌ای موسوم به پوشش هسته‌ای است و در این پوشش حفره‌ها یا روزنه‌هایی موسوم به منفذ پیچیده هسته‌ای است که از طریق آنها عمل تبادل مواد بین هسته و سیتوپلاسم انجام می‌گیرد. برای بررسی ساختمان عمومی هسته می‌توان از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی استفاده کرد.

شکل و محل و تعداد هسته در سلولها

هسته در بیشتر سلولها کروی یا بیضوی است. در سلولهای پارانشیمی بالغ گیاهان عدسی شکل ، در سلولهای عضلانی مخطط جانوران و سلولهای پروکامبیومی گیاهان استوانه‌ای شکل ، در سلولهای آبکش بالغ و سلولهای انگل زده چند بخشی است. در عده‌ای از سلولها هسته چند بخشی است مثل گویچه‌های سفید خون چند هسته‌ای و یا سلولهای استئوکلاست (استخوان خوار). در بیشتر سلولها هسته در مرکز قرار دارد. در سلولهای گیاهی به علت رشد واکو‌ئلها ، هسته در کنار غشا قرار می‌گیرد و در سلولهای عضلانی مخطط هسته در بخشهای کناری قرار دارد.

در جلبک استابولاریا هسته در بخش ریزوئیدی (ریشه نما) یا مجاور با آن قرار دارد. اغلب سلولها دارای یک هسته هستند. با وجود این برخی جانداران ابتدایی و یا سلولهای جانداران پیشرفته بیش از یک هسته دارند. برای مثال حدود 20 درصد از سلولهای کبدی و یا عده زیادی از سلولهای ریسه قارچها دو هسته‌ای هستند. سلولهای عضلانی مخطط ساختمان سنوسیتی دارند یعنی در یک سیتوپلاسم مشترک چندین هسته پراکنده است. این سلولها ابتدا یک هسته‌ای بوده‌اند که به دلیل تقسیمات مکرر هسته بدون آنکه سیتوپلاسم تقسیم شود به حالت سنوسیتی درآمده‌اند.

نسبت حجم هسته به حجم سیتوپلاسم را نسبت نوکلئوپلاسمی می‌گویند. این نسبت برای سلولهایی که در یک مرحله رشد و در شرایط مشابه باشند ثابت است.

 

هسته شامل پوشش هسته‌ای ، شیره هسته ، اسکلت هسته‌ای ، کروماتین و بالاخره هستک می‌باشد.

پوشش هسته‌ای

اطراف هسته سلولهای یوکاریوتی را پوشش هسته‌ای شامل غشای بیرونی ، غشای درونی ، فضای بین دو غشا و منافذ هسته‌ای پوشانیده است.

غشای بیرونی

از دو لایه فسفولیپیدی و پروتئینهای پراکنده در بین آنها تشکیل شده است که شباهت زیادی به غشای شبکه آندوپلاسمی دارد و در سطح آن ریبوزومها قرار گرفته‌اند. بخشهایی از غشای بیرونی با شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار ، پیوستگی دارد و منشا غشای هسته نیز از شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار است.

فضای بین دو غشا

فضای بین دو غشای یا فضای دور هسته‌ای فضایی به وسعت 60 تا 100 آنگستروم است که وسعت آن در همه جای پوشش هسته‌ای یکنواخت نیست. در برخی نواحی وسیع‌تر و در محل منافذ یا سوراخهای هسته‌ای که دو غشا پوشش هسته‌ای بهم می‌رسند وسعت فضای دور هسته‌ای به صفر می‌رسد.

غشای داخلی

غشایی زیستی به ضخامت حدود 60 تا 70 آنگستروم ، شبیه غشای شبکه آندوپلاسمی و فاقد ریبوزوم است. غشای داخلی با واسطه پروتئینهای لامینایی با کروماتین ارتباط دارد.

منافذ غشای هسته

در پوشش هسته‌ای ساختمانهای پروتئینی فعال و ویژه‌ای به اسم منافذ هسته‌ای وجود دارد. وجود این منافذ بوسیله هرتویگ در سال 1876 برای اولین بار پیش‌بینی شد. قطر منافذ به اندازه‌ای است که به مولکولهای پروتئین ، انواع RNAها و حتی زیر واحد‌های ریبوزومی اجازه عبور می‌دهد. پروتئینهای سیتوپلاسمی که وارد هسته می‌شوند از جمله پروتئینهای هیستونی دارای یک بخش نشانه هستند که به کمک آن از بازگشت آنها به سیتوپلاسم جلوگیری می‌شود. منافذ هسته‌ای عبور یونهای منفی را تسهیل می‌کنند.

منافذ هسته‌ای ساختمانهای دائمی و پایدار نیستند و متناسب با نیاز سلول ایجاد یا ناپدید می‌شوند. در سلولهای با فعالیت متابولیکی بالا که مبادله مواد بین هسته و سیتوپلاسم زیاد است تعداد منافذ هسته نیز زیاد است و در سلولهایی که تبادلات هسته و سیتوپلاسم کم است تعداد منافذ کاهش می‌یابد. هر منفذ بوسیله مجموعه‌ای از ذرات متراکم احاطه شده است. این ساختمانهای پروتئینی را بر روی هم مجموعه منفذی یا منفذ پیچیده هسته‌ای می‌نامند که شامل بخشهای زیر است.

  • یک حلقه یا آنولوس که از 8 پروتئین گرانولی کناری تشکیل شده است و در سطح سیتوزولی قرار دارد.
  • یک حلقه یا آنولوس که این هم از 8 پروتئین گرانولی کناری تشکیل شده است و در سطح نوکلئوپلاسمی قرار دارد.
  • کانال مرکزی یا درپوش که این کانال محل عبور مواد می‌باشد و در مرکز منفذ قرار دارد.
  • منفذ از ترکیباتی به نام Annular Material پر شده و به سمت نوکلئوپلاسم (شیره هسته) و سیتوپلاسم بیرون زده است.

شیره هسته ( نوکلئوپلاسم یا کاریولنف )

شیره هسته مایعی است که درون هسته را پر کرده است و از نظر کلی شبیه سیتوزول و کمی متراکم‌تر از آن با PH اسیدی است. شیره هسته یا ماتریکس هسته حاوی آب 10 درصد از کل پروتئینهای هسته‌ای ، 30 درصد از کل RNA و 2 تا 5 درصد از کل فسفولیپیدهای هسته‌ای را شامل می‌شود. مقدار کمی لیپید و نیز مقداری گلوسیدهای (قندها) موثر در تشکیل نوکلئوتید مثل ریبوز و دزوکسی ریبوز در آن وجود دارند.

یونهای موجود در شیره هسته

در شیره هسته یونهای وجود دارد. یونهای موجود در هسته ده برابر بیشتر از یونهای موجود در سیتوپلاسم می‌باشد. و از این لحاظ مساوی محیط خارج سلول است. یون در هسته برای نگهداری ساختمان مولکول DNA لازم می‌باشد. یون مانع تجمع هیستونها بر روی DNA و اثری در جهت فعال کردن تنظیم بیان ژن و افزایش نسخه برداری دارد.

پروتئینهای شیره هسته

این پروتئینها به دو گروه ساختمانی شامل هیستونها و تنظیمی شامل انواع غیر هیستونی و آنزیمی تقسیم می‌شوند.

  • پروتامینها : از مهمترین پروتئینهای موجود درشیره هسته سلولهای جنسی و زایشی هستند که خاصیت قلیایی دارند.
  • پروتئینهای هیستونی : با دارا بودن خاصیت قلیایی به DNA متصل شده و نوکلئوزومها یا واحدهای تکراری DNA را می‌سازند.
  • پروتئینهای غیر هیستونی : دارای خاصیت اسیدی هستند.
  • _پروتئینهای آنزیمی :__ پروتئینهای آنزیمی شیره هسته شامل DNA پلیمرازها ، RNA پلیمرازها ، لیگازها ، DNase ، RNase ، GTPase ، ATPase ، نوکلئوزید فسفریلاز است.

ساختمان شیره هسته

شیره هسته یا نوکلئوپلاسم حاوی انواع گوناگونی از گرانولهای بین کروماتینی و گرانولهای اطراف کروماتینی است.

  • گرانولهای بین کروماتینی ( ICG ) : ذراتی است به قطر 20 تا 25 نانومتر که توسط رشته‌هایی به یکدیگر متصل شده‌اند و به فرم دستجاتی در فضای بین کروماتین اکثر هسته‌ها دیده می‌شود.
  • گرانولهای اطراف کروماتینی ( PCG ): در اطراف هتروکروماتین متراکم قرار داشته و مانند گرانولهای منفرد به نظر می‌آیند. این گرانولها به قطر 30 تا 50 نانومتر بوده و توسط گرانولهایی به قطر 25 نانومتر احاطه شده‌اند. این گرانولها در بسیاری از هسته سلولها دیده شده و از تراکم فیبرهای بسته بندی شده به قطر 3 نانومتر تشکیل شده‌اند. این گرانولها از RNA دارای وزن مولکولی کم و ضریب رسوب 4.7s و حداقل 2 پروتئین تشکیل شده است.

اسکلت هسته‌ای

مجموعه منفذی شبکه لامینایی به علاوه اسکلت هسته‌ای درونی را روی هم اسکلت هسته‌ای گویند.

شبکه لامینایی

شبکه لامینائی یا لامینها پروتئینهای خاصی هستند که تریمرهایی تشکیل می‌دهند متشکل از سه مونومر که با A ، B ، C یا a ، b ، c معرفی می‌شوند. تریمر‌های لامینایی که از سه مونومر A ، B و C تشکیل یافته‌اند همانند شبکه تورینه‌ای بهم می‌پیوندند و اسکلت هسته‌ای را می‌سازند. بخش محیطی (اطرافی) اسکلت هسته‌ای تراکم بیشتری دارد و بخش درونی آن کم تراکمتر و دارای حالت اسفنجی است. شبکه لامینایی را اغلب شبکه بسیار ظریفی می‌دانند که در مقابل سطح درونی پوشش هسته‌ای قرار گرفته‌اند و با مجموعه‌های منفذی اتصالهایی دارد. شبکه لامینایی ساختمانی ظریف اما چسبنده دارد که پس از حذف پوشش هسته‌ای و حل کردن پروتئین و DNAی موجود در کروماتین بصورت پاکت نازکی باقی می‌ماند و اندازه و حالت هسته را حفظ می‌کند.

لامین نقش ساختمانی مهمی در تعیین شکل و وضعیت هسته بازی می‌کند. لامینها مولکولهای بسیار پایداری هستند. به حسب وضع لامینها در طول تقسیم سلولی دو نوع لامین در نظر می‌گیرند. لامینایی که همیشه چسبیده به پوشش هسته‌ای باقی می‌ماند (لامین B در پستانداران) و آنهایی که هنگام تقسیم در سیتوپلاسم حل می‌شوند (لامین A و C در پستانداران). لامینها به اندازه کافی بخشهای آبگریز برای نفوذ به دو لایه لیپیدی غشای داخل هسته را ندارند اما با واسطه یک نوع از پروتئینهای درون غشایی به آن متصلند.

اسکلت هسته‌ای درونی

هنگامی که هسته‌ها جدا شده از سلول بوسیله نوکلئازها از جمله DNase و RNase که به ترتیب DNA و RNA را هضم می‌کنند یا با محلولهای نمکی قوی که پروتئینهای کروی را حل می‌کنند، تیمار شوند یک شبکه سه بعدی درون هسته‌ای باقی می‌ماند که با میکروسکوپ الکترونی قابل مشاهده است و در مجموعه شیره هسته پراکنده است. این ساختمان را اسکلت درونی هسته‌ای می‌گویند. به نظر می‌رسد که این شبکه برای سازمان‌یابی کروماتین مهم است. اسکلت هسته‌ای درونی از دو شبکه روی هم تشکیل شده است که عبارتند از:

  • شبکه اول از پروتئینهای رشته‌ای ساخته شده و نقش پشتیبان را برای شبکه دوم دارد.
  • شبکه دوم از پروتئینهای گویچه‌ای یا کروی ساخته شده که بین آنها پروتئینهای آنزیمی دخالت کننده در رونویسی و همانند سازی نیز در بین آنها وجود دارد.

هستک

هستک در هسته انترفاز دیده می‌شود از مرحله پروفاز تا اوایل تلوفاز دیده نمی‌شود. هستک یک اندامک درون هسته‌ای و بدون غشا در شیره هسته می‌باشد. تعداد معمول آن یک یا دو عدد در هسته هر سلول ، گاهی چند عدد و در هسته اووسیت دوزیستان تعداد زیادی هستک وجود دارد هستک‌ها اغلب کروی شکل و به صورت ذرات متراکم هستند.

بین درشتی هستک و فعالیت بیوسنتزی پروتئینی سلول وابستگی وجود دارد. هرچه سلولها دارای سنتز پروتئین بیشتر باشند هستکهای درشت‌تری دارند مثل اووسیتها ، سلولهای ترشحی و نورونها. در مقابل در اسپرماتیدها و سلولهای عضلانی هستکها کوچکترند. هستک حاوی RNA فراوان است و یک منطقه کروماتینی متراکم و کم و بیش حلقه‌دار اطراف هستک را احاطه می‌کند هستک جایگاه تشکیل ریبوزوم است.

 

کروماتین

ترکیب اصلی هسته ، کروماتین است شبکه کروماتینی از درهم رفتن رشته‌های کروماتینی تشکیل شده و این رشته‌ها در حقیقت حالت بسیار کم تراکم شده‌ای از کروموزوم‌ها هستند. رشد کروماتین یا DNAی انترفازی ، مجموعه مولکولی پیچیده‌ای است که در آن DNA ، دارای اطلاعات ژنتیکی و پروتئینهای مختلف وابسته به آن نقش ساختمانی یا عملی و نیز مقداری از RNAها وجود دارد.

کروموزوم

کروموزوم در سلولهای یوکاریوتی از ترکیب کروماتین و پروتئینهای هیستونی و غیر هیستونی تشکیل شده است. و در سلولهای پروکاریوتی از ترکیب کروماتین و پروتئینهای غیر هیستونی ساخته شده است.

واژه کروموزم به مفهوم جسم رنگی ، که در سال 1888 بوسیله والدیر بکار گرفته شد. هم اکنون این واژه برای نامیدن رشته‌های رنگ‌پذیر و قابل مشاهده با میکروسکوپهای نوری بکار می‌رود که از همانندسازی و نیز بهم پیچیدگی و تابیدگی هر رشته کروماتین اینترفازی در سلولهای یوکاریوتی تا رسیدن به ضخامت 1000 تا 1400 نانومتر ایجاد می‌شود. در پروکاریوتها نیز ماده ژنتیکی اغلب به حالت یک کروموزوم متراکم می‌شود. در برخی باکتریها علاوه بر کروموزوم اصلی که اغلب ژنها را شامل می‌شود کروموزوم کوچک دیگری که بطور معمول آن را پلاسمید می‌نامند، قابل تشخیص است گر چه تعداد کمی از ژنها بر روی پلاسمید قرار دارند.

اما از آنجا که در بیشتر موارد ژنهای مقاومت به آنتی بیوتیکها بر روی آن جایگزین شده‌اند، از نظر پایداری و بقای نسل باکتری اهمیت زیادی دارد. کروماتین در ساختمان کروموزوم به شکل لوپ دیده می‌شود. لوپها توسط پروتئینهای اتصالی به DNA که مناطق خاصی از DNA را تشخیص می‌دهند پابرجا می‌ماند. سپس مراحل پیچ خوردگی نهایتا نوارهایی را که در کروموزومهای متافازی دیده می‌شود ایجاد می‌کند. هر تیپ کروموزومی یک نوع نواربندی اختصاصی را در ارتباط با نوع رنگ آمیزی نشان می‌دهد. این رنگ آمیزیها منجر به مشخص شدن تعداد و خصوصیات کروموزومهای هر گونه از موجودات زنده می‌گردد. که این خصوصیات تعدادی و مورفولوژیک کروموزومها را کاریوتیپ می‌نامند.

نفیسه موسوی
+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389ساعت 18:3  توسط نگار  | 

شبکه آندوپلاسمی

شبکه آندوپلاسمی بزرگترین اندامک داخل سلولی محسوب می‌شود. فضای داخل شبکه آندوپلاسمی لومن نام دارد و در سال 1964 توسط آنشلیم نامگذاری شد. این فضا که اغلب همگن است از ماده زمینه‌ای سیتوپلاسمی ، تراکم کمتری دارد و می‌تواند وسیع شده و حفره‌هایی را بوجود آورد. فضای داخل شبکه آندوپلاسمی یا لومن با فضای بین دو غشایی هسته نیز ارتباط دارد.

غشای خارجی هسته با شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار ارتباط دارد. غشای شبکه آندوپلاسمی شباهت زیادی به غشای سیتوپلاسمی دارد. با این اختلاف که ضخامت کمتری دارد و مقدار پروتئین آن بیشتر از مقدار لیپید است. استخراج لیپیدهای غشای پلاسمایی موجب در هم ریختن ساختمان پلاسمالم می‌گردد. ولی استخراج لیپیدهای غشای شبکه آندوپلاسمی موجب درهم ریختن آن نمی‌شود.

انواع شبکه آندوپلاسمی :
شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار یا خشن یا (Rough ER)

دانه‌های متصل به RER ریبوزومها هستند. این بخش در سنتز پروتئین بخصوص پروتئینهای ترشحی و در پردازش بعدی آن شرکت دارند. سلولهای ترشحی جانوران شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار توسعه یافته‌ای دارند ولی در سلولهای گیاهی این شبکه گسترش کمتری دارد. در مجاورت هسته و بخشهای خارجی سیتوپلاسم یا مجاور غشای سیتوپلاسمی شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار بیشتر وجود دارد.

شبکه آندوپلاسمی صاف یا نرم (Smooth ER)

این شبکه فاقد ریبوزوم بوده ، ادامه شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار است. در نواحی میانی سیتوپلاسم شبکه آندوپلاسمی صاف و حفره‌ای بیشتر است. از وظایف شبکه آندوپلاسمی صاف می‌توان سنتز چربیها ، هیدرولز گلوکز- 6 فسفات و متابولیسم گزنوبیوتیکها یا مواد آلی خارجی مانند حشره کشها را نام برد. در سلولهایی که متابولیسم چربیها در آن روی می‌دهد و سلولهای عضلانی SER گسترش بیشتری دارد. SER واجد ناحیه‌ای موسوم به Transition است که از این ناحیه وزیکول‌های حاوی مواد از ER جدا و به دستگاه گلژی فرستاده می‌شود.

 لاملای حلقوی

دارای تشکیلات ریبوزوم و سیسترنا است و بر اثر یکی شدن وزیکولهای مشتق از غشای هسته منافذی بین آنها باقی می‌ماند وجود ریبوزوم نشان دهنده شرکت آنها در سنتز پروتئین است.

شبکه سارکوپلاسم

حالت تخصص یافته شبکه آندوپلاسمی در سلولهای عضلانی است و در تنظیم یون کلسیم درون سلولها شرکت می‌کند در حالت انبساط عضله یونهای کلسیم درون شبکه سارکوپلاسم ذخیره و در هنگام انقباض وارد سیتوپلاسم سلول عضلانی می‌گردد.

عوامل موثر در اتصال ریبوزومها به شبکه آندوپلاسمی

  • وجود گلیکوپروتئین خاصی به نام ریبوفورین I و II: این گلیکو پروتیئن که به عنوان گیرنده ریبوزوم در غشای شبکه آندوپلاسمی قرار دارد. ریبوفورین علاوه بر اتصال به زیر واحد بزرگ ریبوزوم نقش آنزیمی نیز دارد. ریبوفورین در عرض غشای شبکه آندوپلاسمی قرار دارد که سمت سیتوزولی آن جایگاه اتصال زیر واحد بزرگ ریبوزوم است و سمت لومنی آن فعالیت آنزیمی دارد.
  • وجود پیوندهای الکتروستاتیک بین زیر واحد بزرگ ریبوزوم با غشای RER: بارهای مثبت پروتئینهای موجود در غشا شبکه آندوپلاسمی با بارهای منفی گروههای فسفات موجود در rRNAهای زیر واحد بزرگ ریبوزوم پیوند الکتروستاتیکی برقرار می‌کنند. محلولهای غلیظ نمکی این نیروها را خنثی و موجب جدا شدن ریبوزومها از RER می‌شود.
  • زنجیره‌های پپتیدی در حال تشکیل بوسیله ریبوزومها: این مهمترین عامل اتصال ریبوزوم به شبکه آندوپلاسمی است. زنجیره پلی پپتید در حال تشکیل بوسیله ریبوزوم با واسطه پپتید نشان از جایگاه ویژه‌ای به فضای درونی یا لومن شبکه آندوپلاسمی نفوذ می‌کند و موجب برقراری اتصال ریبوزوم با غشای شبکه آندوپلاسمی می‌شود.
چگونگی سنتز پروتئینهای ترشحی

هم ریبوزومهای آزاد و هم انواع متصل به شبکه آندوپلاسمی در سنتز پروتئین فعال می‌باشند. ریبوزومهای آزاد عمدتا پروتئینهای سیتوزولی و پروتئینهای متعلق به اندامکها (به استثنای لیزوزوم) را می‌سازند. از طرفی بخش عمده بیوسنتز پروتئینهای انتیگرال غشایی ، پروتئینهای ترشحی و پروتئینهای لیزوزومی بوسیله ریبوزومهای متصل به شبکه آندوپلاسمی صورت می‌گیرد. این پروتئینها در انتهای N زنجیره پلی پپتیدی خود واجد توالی هیدروفوبی شامل 13 تا 36 آمینو اسید هستند که پپتید نشانه نامیده می‌شوند.

بطور کلی مراحل آغازی بیوسنتز پروتئینهای ترشحی ، غشایی و لیزوزومی نیز بوسیله ریبوزومهای آزاد صورت می‌گیرد و زمانی که زنجیره پلی پپتیدی به طول 80 آمینو اسید ساخته شد و به محض آن که پپتید نشانه از ریبوزوم بیرون زد کمپلکس SRP به ریبوزوم وصل می‌شود و فرایند سنتز پروتئین را موقتا مهار می‌کند. بعد از مهار موقتی سنتز پروتئین SRP مجموعه mRNA - ریبوزوم – زنجیره پلی پپتیدی تازه ساخت را بر روی شبکه آندوپلاسمی هدایت می‌کند و خود با گیرنده‌اش یعنی پروتئین داکینگ در شبکه آندوپلاسمی وصل می‌شود.

زیر واحد بزرگ ریبوزوم نیز به پروتئین اینتگرال غشایی ریبوفورین وصل می‌شود. در این هنگام با استفاده از انرژی که از هیدرولیز GTP به GDP و P_i آزاد می‌شود SRP از گیرنده‌اش جدا می‌شود و در این مرحله پروتئین داکینگ به از سر گیری مجدد سنتز پروتئین و همینطور عبور انتهای N پلی‌پپتید در حال رشد از غشا به درون لومن ER کمک می‌کند.

پپتید نشانه اندکی بعد از ورود به لومن شبکه آندوپلاسمی بوسیله آنزیمی موسوم به سیگنال پپتیداز که در غشای شبکه آندوپلاسمی و در بخش لومنی مستقر است حذف می‌گردد. محصول ترجمه mRNA پروتئین‌های ترشحی به صورت پری پرو پروتئین مانند پری پرو انسولین است که دارای پپتید نشانه است. بعد از حذف پپتید نشانه بوسیله سیگنال پپتیداز به پرو پروتئین مانند پرو انسولین تبدیل می‌شود که پس از پردازش و برش نهایی به پروتئین بالغ مانند انسولین تبدیل می‌شود. حذف پپتید نشانه که با تبدیل پری پرو پروتئین به پرو پروتئین انجام می‌گیرد در لومن شبکه آندوپلاسمی و بوسیله آنزیم سیگنال پپتیداز انجام می‌شود.

میکروزوم

هنگام جداسازی اندامکهای مختلف سلولها که با استفاده از اولتراسانتریفوگاسیون صورت می‌گیرد قطعاتی از سیستم غشایی درون سلولی خرد و جدا می‌شوند، به صورت حفره‌های غشایی کوچکی در می‌آیند که آنها را میکروزوم می‌نامند. میکروزومها قطعاتی از سیستم واکوئلی ، قطعات شبکه آندوپلاسمی صاف و دانه‌دار و دستگاه گلژی است. میکروزومها در سلولهای زنده و سالم دیده نمی‌شوند، بلکه نتیجه قطعه قطعه شدن قسمتهایی از سیستم غشایی درون سلولی است.

سیستم انتقال الکترون شبکه آندوپلاسمی

این سیستم در شبکه آندوپلاسمی صاف بویژه در سلولهای کبدی و غدد فوق کلیوی وجود دارد. چندین نوع آنزیم که هر کدام برای یک سوبسترا یا یک گروه از سوبستراهای ویژه هستند در غشای شبکه آندوپلاسمی می‌باشند که با سیستم انتقال الکترون مربوط به سیتوکروم P_ 450 مرتبط هستند. در این سیستم انتقال الکترون NADPH و NADH به عنوان عوامل الکترون دهنده و سیتوکرومها و فلاوپروتئین به عنوان ناقلین الکترون عمل می‌کنند ولی این انتقال الکترون با سنتز ATP همراه نیست.

اعمال شبکه آندوپلاسمی

دخالت در متابولیسم قندها

آنزیم گلوکز 6 – فسفاتاز در سطح داخلی یا سطح لومنی غشای شبکه آندوپلاسمی قرار دارد و گروه فسفات را از کربن شماره 6 گلوکز جدا می‌کنند. گلوکز را به فضای درونی شبکه و گروه فسفات را به سوی سیتوزول هدایت می‌کند. همچنین با وجود آنزیم گلیکوزیل ترانسفراز در شبکه آندوپلاسمی بخشی از گلیکوزیلاسیون پلی‌پپتیدها و لیپیدها در این محل صورت می‌گیرد.

دخالت در متابولیسم لیپیدها

عده‌ای از آنزیمهای سنتز کننده اسیدهای چرب در شبکه آندوپلاسمی بخصوص شبکه آندوپلاسمی صاف وجود دارد که تری گلیسریدها ، گلیکولیپیدها و استروئیدها را می‌سازند. همچنین آنزیمهای تجزیه کننده چربیها نیز در ER وجود دارد.

دخالت در متابولیسم پروتئینها

در قسمت درونی شبکه آندوپلاسمی پپتیدازها وجود دارند. همچنین آنزیم اکسید کننده اسید آمینه مانند سرین اکسیداز شناخته شده است. مرحله اول گلیکوزیلاسیون یا انتقال الیگوساکاریدها به پروتئین در شبکه آندوپلاسمی صورت می‌گیرد. این شبکه با داشتن ریبوزوم در سنتز پروتئینها بخصوص پروتئینهای ترشحی نقش دارند. عمل افزودن سولفات به پروتئینها و یا لیپیدها در شبکه آندوپلاسمی و دستگاه گلژی صورت می‌گیرد.

 

 

دخالت در جابجایی مواد (ترکیبات قندی و پروتئینی)

عبور دادن زنجیره پلی پپتید در حال تشکیل به درون شبکه ، پمپ کلسیم به درون شبکه ، عبور دادن گلوکز به درون شبکه مربوط به انتقال عرضی می‌باشد. انتقال امواج الکتریکی درون سلولی با انتقال بار الکتریکی بخصوص در سلولهای عصبی و عضلانی.

عمل سم زدایی

  • با الحاق UDB- گلوکورونیک اسید به متابولیتهای سمی آنها را بی‌خطر می‌کند. سموم ابتدا بوسیله سیتوکوروم P_ 450 کبدی هیدروکسید می‌شود که به این ترتیب حلالیت آنها در فاز آبی بالا می‌رود. سپس به منظور دفع در کبد به اسید گلوکورونیک وصل می‌شود.

تجزیه هموگلوبین خون

شبکه آندوپلاسمی سلولهای کبدی در جداسازی گروه هم از گلوبین نقش دارد.

غیر اشباع کردن اسیدهای چرب

تبدیل مولکولهای آبگریز به مولکول‌های آب دوست ، تغییر در استروئیدها و فعال کردن کارسینوژن‌ها از واکنشهای اکسیداسیون شبکه آندوپلاسمی است. یکی دیگر از اعمال شبکه آندوپلاسمی ذخیره مواد در شبکه سارکوپلاسمیک می‌باشد.

نقش های اختصاصی شبکه آندوپلاسمی در سلولهای گیاهی

  • دخالت در تشکیل پلاسمووسماتا: در مرحله تلوفاز ، سلولهای گیاهی بخشهایی از شبکه آندوپلاسمی بین تعداد زیادی فراگموزوم قرار می‌گیرد و محلهای ارتباطی سلولهای گیاهی را فراهم می‌کند.
  • دخالت در ساخت و ترشح کالوز.
  • تشکیل میکروبادی ، تشکیل مواد ترشحی در سلولهای ترشحی ، محل رسوب مواد در دیواره آوند چوبی ، دربرگرفتن استاتولیتها در سلولهای کلاهک ریشه از وظایف شبکه آندوپلاسمی سلولهای گیاهی است.
  • دستگاه گلژی:
  •  در سال 1898 کامیلوگلژی یاخته شناس ایتالیایی با اشباع کردن یاخته‌های عصبی جغد از نمکهای نقره و بررسی میکروسکوپی این یاخته‌ها ذراتی تیره ، هلالی شکل و به صورت شبکه درهم رفته‌ای را در مجاورت هسته هر یاخته مشاهده کرد که آن را دستگاه شبکه‌ای درونی نامید. این مجموعه بعدها به افتخار گلژی ، دستگاه گلژی نامیده شد.

با مطالعه سلولها توسط میکروسکوپهای نوری و الکترونی به این نتیجه رسیده‌اند که دستگاه گلژی هم در یاخته‌های جانوری و هم در یاخته‌های گیاهی وجود دارد و یکی از اجزای مهم ساختمانی یاخته‌هاست که بویژه در اعمال ترشحی سلولها فعالیت زیادی دارد. این دستگاه می‌تواند به صورت شبکه‌ای در مجاورت هسته ، یا به صورت بخشهای هلالی شکل و مجزا از یکدیگر به نام دیکتیوزومها در برشهای یاخته‌ها دیده شوند. دیکتیوزومها در گیاهان پیشرفته ، جلبکها و نیز در خزه‌ها مشاهده شده‌اند. در قارچها ، دیکتیوزومها کمیاب هستند و در پروکاریوتها تاکنون دیکتیوزومی شناخته نشده است.

دستگاه گلژی

 

ساختمان دستگاه گلژی

واحد ساختمانی یا بخش اصلی تشکیل دهنده دستگاه گلژی دیکتیوزوم است و شکلهای دیگر آن می‌توانند از اجتماع تعدادی دیکتیوزوم تشکیل شوند. هر دیکتیوزوم بطور معمول از اجتماع 3 تا 8 ساختمان کیسه‌ای که هر کدام را یک ساکول ، سیسترون با سیسترنا نیز می‌نامند تشکیل شده است.

ساکول یا سیسترن یا سیسترنا

کیسه‌های پهن و قرصی شکل غشایی هستند که بخش میانی صاف و وسعتی حدود یک میکرومتر دارند. اما کناره‌های کیسه بسیار چین خورده و متراکم است که قدرت جوانه زدن دارند و وزیکولهای کوچکی را ایجاد می‌کنند. هر ساکول حالت کمانی دارد و یک سطح آن برآمده و سطح دیگر فرو رفته است. ضخامت غشای ساکول همانند غشای شبکه آندوپلاسمی است. سطح سیسترن یا ساکول صاف و بدون ریبوزوم است. بین ساکولهای یک دیکتیوزوم سیتوزول وجود دارد و توسط پروتئینهای رشته‌ای و لوله‌ای بهم متصل شده‌اند. همه زیر لوله‌های پروتئینی که در سیتوزول بین دو کیسه یا ساکول قرار دارند همسو هستند.

دیکتیوزوم

هر دیکتیوزوم دستگاه گلژی دارای سه سطح یا سه ناحیه است.

  • ناحیه یا قطب محدب: این قطب به نامهای مختلف از جمله سطح نزدیک ، سطح تشکیل ، سطح کروموفیل ، سطح اسموفیل و سطح سیس (Cis) نامیده می‌شود. این بخش نزدیک به شبکه آندوپلاسمی و گاهی پوشش هسته‌ای قرار دارد و از راه حفره‌های گذر یا وزیکولهای انتقالی با شبکه آندوپلاسمی ارتباط دارد و مواد از ناحیه Transition شبکه آندوپلاسمی به دستگاه گلژی می‌رسد. این سطح کروموفیل یا رنگ دوست است.

    ساکولهای جدید از این سطح بر روی ساکولهای قدیم قرار می‌گیرند و به همین جهت سطح تشکیل نیز نامیده می‌شوند. غشاهای سیترناهای جدید نازکتر از قدیمیها هستند. وزیکولهای کوچکی به نام وزیکولهای انتقالی یا حفره‌های گذر به عنوان ساختارهای انتقالی برای حمل مواد از شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار به گلژی در منطقه سیس وارد عمل می‌شود. گاهی برخی وزیکولها از بخش سیس گلژی به شبکه آندوپلاسمی برگردانده می‌شوند.
  • ناحیه میانی: چند کیسه یا ساکول دارد که بطور منظم روی هم قرار گرفته‌اند. تعداد این کیسه‌ها به نوع سلول بستگی دارد و اغلب نزدیک به 5 است.
  • ناحیه یا قطب مقعر: به نامهای سطح ترشح ، سطح گود یا کاو ، سطح بلوغ ، منطقه ترانس ، سطح کروموفوب یا رنگ گریز نیز خوانده می‌شود. این سطح دور از شبکه آندوپلاسمی و در مجاورت کیسه‌های ترشحی و گرانولهای ذخیره‌ای قرار دارد و مواد از این طریق از گلژی خارج می‌شوند و با واسطه حفره گلژی به سوی بخشهای دیگر از جمله غشای سیتوپلاسمی می‌روند. در این سطح ساکولها یا سیسترناهای قدیمی به صورت حفره یا وزیکول در می‌آیند که مواد ترشحی در آنها وجود دارد.

 

 

تفاوت دستگاه گلژی در سلولهای گیاهی و جانوری

در تفسیر دستگاه گلژی هنوز اختلاف نظر وجود دارد.برخی پژوهشگران مجموعه 5 - 4 دیکتیوزوم را که مجاور هم قرار گرفته و بوسیله لوله‌های بسیار باریکی بهم متصل شده‌اند دستگاه گلژی نامیده‌اند. برخی دیگر معتقدند که همه دیکتیوزومهای یاخته می‌تواند در ارتباط و پیوستگی باشند و مجموع آنها را دستگاه گلژی می‌نامند. در یاخته‌های جانوری دیکتیوزومها اغلب بهم پیوسته‌اند و شبکه‌ای واقعی را تشکیل می‌دهند که همان دستگاه گلژی است. در یاخته‌های گیاهی دیکتیوزومها اغلب جدا از هم هستند و به همین دلیل مشاهده میکروسکوپی آنها نیز دشوارتر است.

ترکیب شیمیایی دستگاه گلژی

اساس ترکیب شیمیایی دستگاه گلژی فسفو لیپو پروتئینی است. این دستگاه حاوی پلی سارکاریدها ، مواد قندی مثل گلوکز آمین ، گالاکتوز ، گلوکز ، مانوز و فوکوز هستند. آنزیمهایی در بخشهای مختلف دیکتیوزوم وجود دارد. نظیر ویتامین پیروفسفاتاز ، فسفاتازهای اسیدی ، نوکلئوتید آدنین دی‌نوکلئوتید فسفاتاز ، گلوکز 6 - فسفاتاز و NADH - سیتوکروم رداکتاز که دو تای آخر از آنزیمهای شاخص شبکه آندوپلاسمی می‌باشند.

حضور آنها در دستگاه گلژی که در قسمت لبه‌های متورم کیسه قرار دارند نشانه ارتباط شبکه آندوپلاسمی و دیکتیوزوم است. یکی از عمده‌ترین و شاخص‌ترین گروه آنزیمی بخش گلژی گلیکوزیل ترانسفرازها هستند که با انتقال قندها به پروتئینها و به لیپیدها موجب تشکیل گلیکو پروتئین و گلیکو لیپید می‌شوند. ضمنا آب ، مواد معدنی و گلیکو پروتئین از دیگر ترکیبات شیمیایی گلژی هستند.

منشا دستگاه گلژی

مسئله خاستگاه دیکتیوزومها هنوز مورد بحث است و در این زمینه فرضیه‌ها و نظریه‌های چندی ارائه شده است. بدیهی است که هر یاخته در شرایط عادی بطور معمول تعدادی از دیکتیوزومهای خود را از یاخته والدی به ارث برده است. سه نظریه مهم از این قرارند:

  • ایجاد وزیکولها و یا حفره‌هایی از شبکه آندوپلاسمی صاف و یا گاهی از پوشش هسته‌ای که بر سطح نزدیک یا سطح تشکیل دیکتیوزوم افزوده می‌شود. البته این پدیده امروز مورد بحث است و تائید عمومی ندارد زیرا حفره‌های گذر یا انتقالی جدا شده از شبکه آندوپلاسمی بیشتر جذب کناره‌های کیسه‌های دیکتیوزومی می‌شوند و عاملی برای پایداری و امکان جوانه زنی کیسه‌ها را فراهم می‌کند.
  • تشکیل از نو با زیر بنای به هم پیوستن قطعاتی از شبکه آندوپلاسمی دستگاه گلژی را بوجود می‌آورد.
  • دیکتیوزومهای جدید از تقسیم دیکتیوزومهای پیشین بوجود می‌آید.

 

اعمال دستگاه گلژی

این دستگاه اعمال زیاد و مهمی را انجام می‌دهد و از آن به پلیس راه سلول یاد می‌کنند. اعمال آن را تیتروار بیان می‌کنیم

  • پردازش و آماده سازی محصولات تازه سنتز شده سلولی.
  • گلیکوزیلاسیون پروتئینهای ترشحی: این فرایند در شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار آغاز می‌شود اما طویل شدن و پردازش زنجیره پلی‌ساکارید در گلژی انجام می‌گیرد.
  • سولفاتاسیون: افزودن گروه‌های سولفات به پروتئینها در سطح دور یا ترانس انجام می‌گیرد.
  • افزودن گروه‌های فسفات به پروتئینها.
  • راهنمایی پروتئینها به سوی هدف نهایی.
  • دخالت در سازماندهی برخی از اندامکهای سلولی از جمله لیزوزومها.
  • دخالت در تشکیل ، گسترش و رشد غشای سلولی.
  • دخالت در ترشحات نورونی یا تشکیل کیسه‌های سیناسپی محتوی نوروترانسیمتر
  • ترشح موسیلاژها و مواد ژله‌ای با زیر بنای پلی ساکاریدهای اسیدی بویژه در سلولهای گیاهی.
  • دخالت در تولید و ترشح پولک و پوشش سیلیسی سطح جلبکها.
  • دخالت در اگزوسیتوز سلول.
  • ایجاد تغییرات شیمیایی در مولکولها.

لیزوزوم

ساده‌ترین ساختمانهای لیزوزومی لیزوزومهای اولیه هستند که عبارتند از کیسه‌هایی با یک ماتریکس متراکم که اعتقاد بر این است که از گلژی مشتق شده‌اند و حاوی آنزیمهای هیدرولیتیک هستند که جهت از بین بردن و هیدرولیز موادی که در گوارش سلولی از بین نرفته‌اند بکار می‌روند.

میکروبادیها

این ارگانلها که پراکسی‌زومها و گلی‌اکسی‌زومها هستند حاوی آنزیمهای فلاوین اکسیداز و کاتالازها هستند. ارگانلهایی که حاوی این مواد هستند به شکل کروی یا بیضوی و محصور در یک غشا مشاهده می‌شوند. بیش از 40 آنزیم در پراکسی‌زوم یافت شده است که مسئول بسیاری از فعالیتهای کاتابولیک و آنابولیک هستند. گلی‌اکسی‌زومها بیشتر در سلولهای گیاهی یافت می‌شوند که مسئول تبدیل چربیها به قندها برای استفاده گیاهکهای جوان می‌باشند.

 

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389ساعت 18:2  توسط نگار  | 

سلول

چون سلول قادر است همه اعمال یک موجود زنده را بطور کامل انجام دهد، بنابراین به عنوان واحد حیات محسوب می‌گردد. ولی از آنجا که همه بافتها و ارگانهای بدن از اجتماع سلولها تشکیل شده ، بطور مرسوم سلول را واحد ساختمان بدن نامیده‌اند. ماده حیاتی تشکیل دهنده سلول را پروتوپلاسم (Protoplasm) می‌نامند که عمده قسمت آن غیر از هسته سلول ، سیتوپلاسم ، محتویات هسته (Karyoplasm) می‌باشد. پروتوپلاسم بوسیله غشایی از محیط اطراف جدا شده است که آن را غشای سلولی یا cell membrane می‌نامند. پروتوپلاسم از آب ، الکترولیتها ، املاح و ماکرومولکولهای آلی مانند پروتئینها ، پلی ساکاریدها ، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک تشکیل شده است که محیط و بستر مناسبی را برای فعالیتهای سلول فراهم می‌کند.

ارگانلها organelles ، ساختمانهای تخصص یافته‌ای هستند که اعمال مختلفی را هدایت می‌کنند و در داخل سیتوپلاسم پراکنده‌اند. در گذشته ، سیتوپلاسم منهای ارگانلها را محلولی بی‌شکل محسوب می‌نمودند و آنرا سیتوزول (مایع سلولی Sytosole) می‌نامیدند. استفاده از تکنیکهای پیشرفته بیانگر آن است که سیتوپلاسم سلول حاوی شبکه بسیار ظریف و پیچیده‌ای از الیاف باریک microtrabecular می‌باشد که همراه اجزای محلول آن در مجموع ماتریکس سلولی (cytomatrix) نامیده می‌شود. ساختمان و عملکرد ارگانلهای سلولی عبارتند از:

سلول جانوری

 غشای سلولی

غشای سلولی ساختمانی است به ضخامت که محدوده سلول را معین کرده و به عنوان سد انتخابی ، مبادله مواد بین سلول و محیط اطرافش را کنترل می‌کند. غشا از دو لایه تقریبا ممتد لیپیدی ساخته شده که در آنها مجموعه‌های پروتئینی بطور پراکنده وارد شده‌اند علاوه بر این پروتئینهای غشایی پروتئینهای دیگری که از نوع پروتئینهای حاشیه‌ای هستند، در غشای دو لایه و اغلب روی سطح داخلی قرار می‌گیرد. بنابراین غشا بسیار نامتقارن است. بخشی از عدم تقارن غشا مربوط به زنجیره‌های الیگوساکاریدی می‌باشد که تنها به سطح خارجی غشا چسبیده‌اند.

 

 

لیپیدهای غشا

لیپیدهای غشایی شامل فسفولیپید (فسفوگلیسرید و اسفنگولیپید) و کلسترول می‌باشد. فسفولیپیدها مولکولهایی هستند که از یک قسمت سر مانند و یک دنباله متصل به آن تشکیل شده‌اند. قسمت سری که به سر قطبی Polar head نیز موسوم است، حاوی گروه فسفات بوده و آب دوست Hydropgilic می‌باشد قسمت دنباله از دو زنجیره اسید چرب تشکیل شده و آب گریز Hydrophobic می‌باشد. دنباله غیر قطبی Non polartail نیز نامیده می‌شود.

فسفولیپیدها در این ساختمان دولایه به ترتیبی است که قطبهای هیدروفیل آنها در سطح داخلی و خارج سیتوپلاسم و دنباله‌های هیدروفوب آنها در مرکز قرار گرفته است و همین امر باعث سه لایه دیده شدن غشا با میکروسکوب الکترونی می‌گردد. از دیگر لیپیدهای غشایی ، کلسترول می‌باشد که در حد فاصل اسیدهای چرب قرار گرفته است. میزان سیالیت غشا بستگی به میزان کلسترول آن دارد. هرچه کلسترول بیشتر سیالیت غشا نیز بیشتر خواهد بود.

پروتئینهای غشا

پروتئینها که در اکثر غشاها بیش از 50 درصد وزن آن را تشکیل می‌دهند، دارای وظایف ساختمانی مانند حفظ شکل سلول مانند گویچه‌های قرمز خون و عملکری (مثل فعالیت آنزیمی) متعدد می‌باشند. این پروتئینها به دو صورت محیطی percpheral و سراسری یا داخلی Integral protein دیده می‌شوند و انواع آنها در ارگانلها و سلولهای مختلف می‌تواند متفاوت باشد.

انواع پروتئینهای غشا

  • پروتئینهای محیطی : در سطح غشا قرار دارند و بسیاری از آنها دارای فعالیت آنزیمی می‌باشند.
  • پروتئینهای انتگرال : پروتئینهای درشت مولکولی هستند که مستقیما در داخل لیپید دو لایه قرار گرفته‌اند. اندازه این پروتئینها به حدی است که سراسر ضخامت لیپید دولایه را طی می‌کنند و در هر دو سطح غشا نمایان هستند و یا اینکه تا حدی در ضخامت لیپید دو لایه فرو رفته‌اند و فقط در سطح داخلی یا خارجی غشا نمایان می‌باشند. از آنجا که مواد محلول در آب قادر به عبور از لیپید دولایه نمی‌باشند عقیده بر این است که پروتئینهای سراسری به عنوان کانالهایی برای مبادله مواد محلول در آب از قبیل یونها عمل می‌کنند.

کربوهیدراتهای غشا

کربوهیدراتهای غشا از نوع الیگوساکاریدها می‌باشند. الیگوساکاریدها به کربوهیدراتهای متشکل از چند واحد قندی اطلاق می‌گردد. الیگوساکاریدها عمدتا در سطح خارجی غشا و متصل با پروتئینها و لیپیدها یعنی به صورت گلیکوپروتئین و گلیکولیپید دیده می‌شوند. ترکیبات فوق هم دارای خاصیت آنتی ژنیک می‌باشند و هم به عنوان رسپتور (گیرنده) در سطح سلول عمل می‌کنند. وجود رسپتور در سطح سلول باعث می‌شود که مواد معینی بتوانند وارد سلول شوند و یا سلول نسبت به هورمون معینی که رسپتور آن را دارد عکس‌العمل نشان دهد.

سیستمهای انتقال از غشا

انتشار

مبادله مواد محلول در چربی ، آب ، گاز اکسیژن و دی‌اکسید کربن بین سلول و محیط اطراف انتشار نامیده می‌شود. در صورتی که انتشار مواد با اتصال به مولکولهای دیگر تسریع گردد آن را انتشار تسهیل شده می‌نامند. چون انتشار تسهیل شده با دخالت پروتئینهای انتگرال صورت می‌گیرد. پروتئینهای دخیل در این امر را حامل Porter یا انتقال دهنده گویند.

انتقال فعال Active transport

نقل و انتقال الکترولیتها ( ) بین سلول و محیط اطراف آن اگر بر خلاف شیب غلظت و با صرف انرژی انجام می‌گیرد.

آندوسیتوز Endocytosis

  • پینوسیتوز : در این روش که به آشامیدن سلول نیز موسوم است ابتدا مایعات و مواد محلول و بسیار ریز به رسپتورهای غیر اختصاصی سطح سلول متصل می‌شوند سپس غشا در آن ناحیه فرو رفته شده و به تدریج با عمق رشد ، فرورفتگی و بهم چسبیدن لبه‌های آن قسمت فرو رفته به صورت وزیکول در آمده و از غشای سلول جدا شده و در سیتوپلاسم رها می‌گردد. این وزیکول ممکن است به لیزوزوم پیوسته و تحت تاثیر آنزیمهای آن قرار گیرد و یا به عنوان حامل عمل کرده و پس از طی بخش داخلی سلول و پیوستن به غشای مقابل محتویات خود را از سلول عبور می‌دهند. عبور مواد از دیواره مویرگها نمونه‌ای از این روش می‌باشد.
  • آندوسیتوز با واسطه رسپتور : این روش انحصارا برای ورود موادی معین درون سلولهایی معین مورد استفاده قرار می‌گیرد، نیازمند اتصال ماده با رسپتور اختصاصی مربوطه‌اش در سطح سلول می‌باشد. برخی از هورمونها و برخی ویروسها به این طریق وارد سلول می‌شوند.
  • فاگوسیتوز: فاگوسیتوز در مقایسه با آندوسیتوز با واسطه رسپتور ، روشی غیر اختصاصی است.

سلولهای معینی مانند ماکروفاژها با استفاده از این روش ، باکتریها و قارچهای وارد شده به بدن و یا حتی سلولهای آسیب دیده و فرسوده را فاگوسیتوز می‌کنند.

اگزوسیتوز

برعکس آندرسیتوز در عمل اگزوسیتوز مواد از محیط داخل سلول به خارج از سلول انتقال می‌یابند. این مواد که شامل ذرات ترشحی ساخته شده در سلول و یا مواد باقیمانده حاصل از تجزیه لیزوزوم می‌باشند به صورت وزیکول ترشحی یا دفعی دیده می‌شوند. پس از چسبیدن وزیکول ترشحی یا دفعی به غشای سلول ، غشا در محل چسبیدگی از بین می‌رود و به این طریق محتویات وزیکول به خارج از سلول تخلیه می‌گردد.

وظایف غشای سلولی

1.       حفظ شکل مشخص سلول و جلوگیری از خروج محتویات آن. این عمل برای پرده‌ای که فقط 75 آنگستروم ضخامت دارد بسیار عجیب و ناباورانه است. اگر غشای سلولی در محلی پاره شود، سیتوپلاسم از آن محل خارج می‌شود و سلول می‌میرد.

2.       جلوگیری از خروج مواد لازم برای سلول و وارد کردن موادی که سلول لازم دارد. این غشا مانند یک نگهبان جلوی عبور مواد ممنوع الخروج یا ممنوع الورود را می‌گیرد و تنها آنهایی را که لازم است، وارد سلول می‌کند. موادی که وارد سلول می‌شوند دو گروه هستند: یک گروه بطور عادی وارد سلول می‌شوند، بعنی از آنها که مقدار آنها در خارج سلول بیشتر است، به داخل آن منتشر می‌شوند. گروه دیگر نحوه ورودشان بسیار جالب است.

زیرا ممکن است مقدار آنها در داخل سلول چندین برابر بیرون باشد و ظاهراً باید از آن خارج شوند، ولی در جدار غشای سلولی موادی وجود دارد که آنها را به داخل می‌برد. این مواد شیمیایی ، مانند مورچه‌هایی که دانه‌های گندم و سایر مواد غذایی را می‌گیرند و به داخل لانه خود می‌برند، به موادی که باید به داخل سلول برده شود می‌چسبند و سپس همراه آنها از غشای سلولی عبور می‌کنند، ولی قبل از رسیدن به سیتوپلاسم ، ماده مزبور را رها کرده و آن را با فشار وارد سیتوپلاسم می‌کنند و خود فوراٌ برای آورن طعمه جدید به طرف خارج غشا می‌روند. مواد شیمیایی دیگری نیز وجود دارند که همین عمل را در مورد خارج کردن موادی که سلول لازم ندارند، انجام می‌دهند.

سیتوپلاسم

با همه مرزهای تفکیک شده‌ای که در سلول وجود دارد، یک قالب یا بسته سیتوپلاسمی تمام فضاهای موجود بین اندامک‌هایی را که بوسیله غشای سلولی احاطه شده‌اند، پر می‌کند. این سیتوپلاسم زمینه‌ای سیتوزول است. اگر با اولترا سانتریفوگاسیون مرحله‌ای تمام اندامک‌ها حتی میکروزوم‌ها و ریبوزوم‌ها را هم از سیتوپلاسم جدا کنیم، بخشی شناور باقی می‌ماند که همان سیتوزول است. سیتوزول بویژه در سلول‌های در حال تمایز اهمیت خاصی دارد.

 

 

ارگاستوپلاسم

در گذشته سیتوزول به صورت ماده‌ای همگن در نظر گرفته می‌شد تا اینکه در اواخر قرن نوزدهم مشخص گردید که در برخی سلولها بویژه سلولهای ترشحی و سلولهایی که سنتز پروتئینی فعالی دارند، در بعضی قسمتهای سیتوزول باز دوست‌تر است و رنگهای بازی از جمله پیرونین را بهتر می‌پذیرد. به همین دلیل بخشهای باز دوست سیتوزول را سیتوپلاسم رنگ پذیر (کرومیدیال) می‌نامند. در سال 1887 گارنیر کلمه ارگاستوپلاسم را برای بخشهای بازوفیل سیتوپلاسم که به نظر او در بیوسنتز مواد نقش فعالی داشتند، بکار برد.

ارگاستوپلاسم ، بخشهای باز دوستی نظیر ذرات نیسل موجود در جسم سلولی سلولهای عصبی ، سیتوپلاسم فعال و باز دوست سلولهای مخاطی و سلولهای ترشحی لوزوالمعده ، غدد بناگوشی ، سلولهای اصلی غدد معده و بخشهای باز دوست سلولهای کبدی را نیز شامل می‌شود. کاسپرین ، براشه و پژوهشگران دیگر نشان داده‌اند که باز دوستی زیاد ارگاستوپلاسم به دلیل وجود اسیدهای ریبونوکلئیک است و به همین دلیل با تاثیر ریبونوکلئازها این باز دوستی از بین می‌رود.

از آنجا که اسیدهای ریبونوکلوئیک سیتوپلاسمی بویژه در ریبوزوم‌ها متراکمند، می‌توان باز دوستی و فعال بودن سنتز پروتئینها در ارگاستوپلاسم را نتیجه فراوانی ریبوزومها در این بخش از سیتوزول دانست. در گذشته به جای سیتوزول بیشتر از کلمه هیالوپلاسم استفاده می‌شد که خود نشانه‌ای از تصور همگن و شفاف بودن سیتوپلاسم زمینه‌ای بوده است، تصوری که امروزه دگرگون شده است.

ترکیب تشکیل دهنده سیتوزول

درسیتوزول 85 درصد آب و حدود 15 درصد مواد مختلف موجود است. از این مواد بخش عمده‌ای را پروتئینها بویژه پروتئین‌های آنزیمی اسیدهای آمینه ، گلوکز ، یونها ، mRNA ها ، tRNA ها و بطور خلاصه تمام مولکولهای لازم برای ایجاد انرژی و مواد لازم برای اعمال مختلف سلولی را شامل می‌شوند. پروتئین‌های سازنده اسکلت سلولی از جمله توبولین‌ها ، آکتین‌ها ، میوزین ، تروپومیوزین و تروپونین نیز بخشی از پروتئینهای موجود در سیتوزول هستنند.

برخی مواد موجود در سیتوزول می‌توانند به نحوی تجمع یابند که به ساختمان‌های قابل رویت با میکروسکوپ الکترونی تغییر شکل دهند. از جمله این ذرات ، گلیکوژن ، گویچه‌های لیپیدی و پروتئینهای اسکلت سلولی هستند که به صورت ریز لوله‌ها و ریز رشته‌ها سازمان می‌یابند. یادآوری این نکته جالب است که سانتریول‌ها ، رشته‌های دوک تقسیم و حتی تاژک‌ها و مژکها زیر بنای ساختمانی ریز لوله‌ای دارند.

 

 

پروتئین‌های موجود در سیتوزول

در سیتوزول پروتئینهای محلول ، پروتئینهای آنزیمی ، تمام آنزیمهای گلیکولیز ، آنزیمهای فعال کننده اسیدهای آمینه برای ورود به سنتز پروتئینها ، تمام ماشین سنتز پروتئینها و دیگر بخشهای محلول سیتوپلاسم وجود دارد. بطور کلی حدود 20 تا 25 درصد از کل پروتئینهای سلولی از جمله پروتئینهای آنزیمی در سیتوزول موجودند.

آنزیمهای بسیاری از واکنشهای سلولی که به ATP نیاز دارند، TRNAها بخشهای دیگری از سیتوزول هستند. تغییر حالت سل به (ژل و به تبع آن تغییرات مختلفی از جمله تغییرات غلظت جنبش درون سلولی یا سیکلوز ، حرکت آمیبی ، تشکیل دوک تقسیم ، جابجایی کروموزوم‌ها ، برخی از تغییر شکلهای سلولی ، تسهیم یا شکافتگی سلول و مانند آن به سیتوزول وابسته است

اندامکهای سیتوزولی

ریبوزوم

ریبوزمها از اندامکهای بدون غشای سیتوپلاسمی در همه یاخته‌های پروکاریوتی هستند که در سال 1983 بوسیله پالاد کشف شده‌اند. این اندامکها را دانه‌های پالاد نیز می‌نامند. از آنجا که سنتز پروتئینها بوسیله ریبوزومها صورت می‌گیرد اهمیت زیادی دارند. ریبوزومها ذراتی بیش و کم کروی ، متراکم (کدر) نسبت به الکترونها هستند که نظرشان از 40 تا حدود 300 آنگستروم می‌رسد.

 

تاریخچه شناخت ریبوزومها

شناخت اولیه ریبوزومها مربوط به کلود می‌شود که در سال 1941 با اولترا سانتریفوگاسیون افتراقی (مرحله‌ای) موفق به جدا سازی ذراتی کوچکتر و سبکتر از میتوکندریها شد که ذراتی به قطر 500 تا 2000 میکرون و سرشار از RNA بودند که از خرد شدن قطعات شبکه آندوپلاسمی ضمن اولترا سانتریفوگاسیون ایجاد می‌شوند. می‌توانند حتی در شرایط آزمایشگاهی اسیدهای آمینه رادیواکتیو را به سرعت در ساختمان پروتئینها وارد کنند.

 

 

اشکال ریبوزومها

1.      ریبوزمهای آزاد سیتوپلاسمی که در سیتوپلاسم یاخته‌های پروکاریوتی از نوع 70s در سیتوپلاسم یاخته‌های یوکاریوتی از نوع 80s یعنی بزرگتر و سنگین‌تر هستند.

2.      ریبوزومهای چسبنده به غشای شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار که این حالت تنها در یاخته‌های یوکاریوتی که شبکه آندوپلاسمی دارند، دیده می‌شود. در این یاخته‌ها نسبت ریبوزمهای آزاد سیتوپلاسمی به ریبوزمهای چسبیده به غشای شبکه بر حسب شرایط فیزیولوژیکی یاخته تغییر می‌کند و هر چه سنتز پروتئینهای ترشحی و پروتئینهای ساختمانی ویژه‌ای که در ساختمان غشای شبکه آندوپلاسمی ، غشای کیسه‌های گلژی ، لیزوزومها و پلاسمالم وجود دارند بیشتر باشد، نسبت ریبوزومهای چسبیده به غشای شبکه نیز بیشتر می‌شود.

در یاخته‌های ترشحی آسینیهای باز لوزوالمعده که آنزیمهای گوارشی مختلف را می‌سازند و یاخته‌های خونی که ایمنوگلوبین‌ها را می‌سازند تا 90% ریبوزومها به غشای شبکه آندوپلاسمی چسبیده‌اند. بر عکس در رتیکولوسیتها ، بافتهای مریستمی گیاهان و یاخته‌های عصبی رویانی بیشتر ریبوزومها آزادند. در یاخته‌های هلا که نوعی یاخته سرطانی هستند تنها 15% ریبوزومها به غشای شبکه چسبیده‌اند.

3.      ریبوزومهای موجود در اندامکهای مثل ریبوزومهای میتوکندری و ریبوزومهای کلروپلاستی: این ریبوزومها نیز تنها در یاخته‌های یوکاریوتی وجود دارند. ضریب ته نشینی آنها بر حسب گونه یاخته‌ها متفاوت است و به هر حال سبکتر و کوچکتر از ریبوزومهای سیتوپلاسمی یاخته مربوط هستند. از نظر ساخت و کار ، حساسیت به آنتی بیوتیکها و بیش از آن ابعادشان به ریبوزومهای پروکایوتی شبیه‌اند.

نحوه قرار گیری ریبوزومها

ریبوزومهای سیتوپلاسمی ، اندامکی و ریبوزمها چسبنده به غشای آندوپلاسمی می‌توانند به حالت منفرد (مونوزوم) یا به حالت چند تایی (پلی زوم) باشند. مجموع حدود 5 تا 80 ریبوزوم را که به مولکولی از mRNA چسبیده‌اند، پلی زوم نامند. ریبوزومها تنها وقتی که به حالت پلی زوم باشند، سنتز پروتئین دارند. گاهی در سیتوپلاسم پلی زومها حالت مارپیچی یا حلزونی به خود می‌گیرند فراوانی این نوع پلی زومها در یاخته را نشانه نوعی اختلال در فرآیند سنتز پروتئین می‌داند.

تعداد ریبوزومها در یک یاخته

تعداد ریبوزمهای یک یاخته تا حدود پانصد هزار می‌رسد. این تعداد در یاخته‌های مختلف و نیز در شرایط مختلف زیستی و فیزیولوژیکی در یک یاخته تغییرات زیادی دارد. در یک یاخته باسیل کولی حدود ده هزار تا پانزده هزار ریبوزوم موجود است. در اغلب در پروکاریوتها حدود 104 ، در یوکاریوتها حدود 105 تا 107 و در اووسیتها بطور معمول بیش از 1012 ریبوزوم وجود دارد.

عمر متوسط ریبوزومها

عمر متوسط ریبوزومها در حدود 6 ساعت است. بنابراین بازسازی پیوسته آنها ضرورت دارد. سرعت بازسازی در یاخته‌های مختلف 10 تا 100 ریبوزوم در هر ثانیه است. بازسازی ریبوزومها در یاخته‌های پروکاریوتی در سیتوپلاسم و بی‌تردید ضمن رونویسی از ژنهای rRNA و در یاخته‌های یوکاریوتی در ارتباط با هستک صورت می‌گیرد ترکیبات بازدارنده رونویسی و همچنین سم آمانیتین که در قارچ آمانتیا وجود دارد این بازسازی را متوقف می‌کنند.

 

 

روشهای جداسازی و مشاهده ریبوزومها

به روشهای مختلف زیر می‌توان ریبوزومها را جداسازی و مشاهده کرد ساکارز و حضور Mg+2 جدا می‌کنند. اولترا سانتریفوگاسیون به مدت یک ساعت و 100000gr انجام می‌شود. برای جدا کردن ریبوزومها از غشای شبکه آندوپلاسمی از دزوکسی کولات سدیم یا بکارگیری محلولهای نمکی دارای غلظت مناسب و انجام اولترا سانتریفوگاسیون استفاده می‌شود.

تمام مراحل جداسازی باید با حضور غلظت مناسبی از یونهای Mg+2 صورت گیرد. این غلظت مناسب با استفاده از کلرور منیزیم 0.01 مولکول گرم در لیتر تامین می‌شود. در غلظتهای زیاد آن (بیش از 0.1 مولکول گرم در لیتر) ریبوزومها به هم می‌چسبند و به حالت دیمر در می‌آیند و در غلظت 0.001 مولکول گرم در لیتر کلرور منیزیم دو جزء ریبوزوم از هم جدا می‌شوند.

ریخت شناسی ریبوزومها

از دو بخش کوچک و بزرگ تشکیل یافته است. در باسیل کولی ، بخش کوچک کشیده ، خمیره و دارای قسمتی متراکم و پیچیده است. بخش کوچک در گودی سطح فوقانی بخش بزرگ قرار گرفته است. بخش کوچک در 3/1 طول خود دارای دندانه‌ای کوچک است و مقابل به دانه دارای قسمتی متراکم و پیچیده است. بخش کوچک در گودی سطح فوقانی بخش بزرگ قرار گرفته است و حدود 3/1 از حجم کل ریبوزوم را تشکیل می‌دهد. بخش بزرگ که 3/2 حجم کل ریبوزوم را شامل می‌شود دارای یک سطح گود (مقعه) و سه زایده است.

سطح مقعر جایگاه چسبیدن بخش کوچک ریبوزومی است. زواید بخش بزرگ انگشت مانند ، کوتاه و در انتها مدورند. زایده میانی بزرگتر و زواید جانبی کوچکترند. بخش بزرگ ریبوزوم از نیم رخ حالتی شبیه صندلی را حتی با یک بخش پشتی و در جای دست دارد. در یوکاریوتها بخش بزرگ شبیه آن باسیل کولی است اما یک زایده طویل است که به سوی سمت راست بخش بزرگ کشیده شده است.

پروتئین سازی نقش اصلی ریبوزومها

پروتئینها از ماکرومولکولهای اساسی یاخته‌های هستند که بیش از نیمی از وزن خشک آنها را می‌سازند. در ساختار اندامکها و اجزای فعال یاخته‌ها یافت می‌شوند و در ساخت و کار آنها نقش بنیادی دارند. ماکرومولکهای پروتئینی از ترکیب اسیدهای آمینه با اتصالهای کووالانسی پپتیدی ایجاد می‌شوند. در بیوسنتز آنها از جمله ریبوزومها ، RNA های پیامبر ، RNA های ناقل و ... شرکت دارند. وقتی که ریبوزومها در سنتز پروتئینها فعال نیستند اغلب به صورت ذخیره‌ای از اجزای آزاد در سیتوپلاسم پراکنده‌اند.

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389ساعت 17:59  توسط نگار  | 

ویروس ها

کشف ویروس ها : در اواخر قزن ۱۹ میلادی دانشمندان به دنبال یافتن عامل بیماری موزائیک تنباکو بودند. انان دریافتند که گر از گیاه الوده به این مبمیاری عصاره‌ای تهیه کنند و ان را از صافی مخصوصی که ببکتری‌ها از ان نمی‌توانند عبور کندد عبور دهند باز هم این عصاره قادر است که گیاهان سالم را بیمار کنند بنابراین عامل بیماری هرچه که بود از باکتری‌ها بسیار کوچکتر بود . در سال ۱۹۳۵ زیست شناسی به نام وندل استنلی توانست ویروس موزاییک تنباکو را تخلیص کند.ویروس خالص شده اگر چه به شکل بلور بود اما باز هم می‌توانسات گیاهان سالم را بیمار کند. چون تبلور یک از ویژگی‌ها ی مواد شیمیایی است بنابراین اتنلی نتیجه گرفت که ویروس یک ماده شیمایی است نه یک موجود زنده.

ساختار ویروسها : ویروسها به علت داشتن خصوصیات خاصی با سایر موجودات زنده تفاوت دارند. یک ذره ویروس دارای مولکول اسید نوکلئیک DNA یا RNA بوده که توسط پوشش پروتئینی یا کپسید احاطه شده‌است. اسید نوکلئیک ویروس برای تکثیر در درون سلول به آنزیم‌های سلول میزبان وابسته‌است. از تجمع اسید نوکلئیک و قطعات پروتئینی که به تازگی سنتز شده‌اند، ذرات کامل ویروسی تشکیل می‌شود که به محیط خارج سلول رها می‌گردند. ویروس‌ها بسیار متنوع بوده و از نظر ساختمان، تشکیلات ژنوم، بیان ژنوم، راه‌های تکثیر و سرایت باهم تفاوت زیادی دارند. ویروس‌ها قادرند باکتریها، گیاهان و جانوران را آلوده کنند. ویروس‌ها فقط به علت داشتن توانایی تولیدمثل به جانداران شبیه‌اند. در واقع ویروس‌ها انگل اجباری هستند.

چرخه‌های ویروسی : ویروس‌ها درای ۲ نوع چرخه هستند و پس از الوده کردن سلول میزبان هخحود وارد یکی از این دو چرخه می‌شوند.

  1. چرخه ی لیزوژنی: گاهی ویروس پس از انکه سلولی را الوده کرد تامدتی در درون ان باقی می‌ماند اما ویروس جدیدی نمی‌سازد. ژن‌های ویروسی به جای انکه به تولید ویروس‌های جدیدتر بپردازند خود را درون کروموزوم میزبان جای می‌دهند که در این حالت به ان‌ها پرو ویروس می‌گویند با هر بار تقسیم سلول پرو ویروس‌ها نیز تقسیم می‌شوند.در این نوع چرخه بدون انکه سلول میزبان تخریب شود ژنوم ویروسی تکثیر پیدا می‌کند.

2-  چرخه لیتیک: همانند سازی ویروس همراه با تخریب سلول میزبان چرخه لیتیک نامیده می‌شود. در این چرخه پس از انکه ویروس ژن‌های خود را وارد سلول میزبان نمود به تولید ژن‌های ویروسی و پروتئین‌های ویروسی همانند کپسید می‌پردازد.

ویروس و راه مبارزه با آن

ویروسها یکی از کوچکترین عوامل بیماریزا در جانداران هستند که اندازه آنها بین 300 - 200 نانومتر است. ویروسها انگل داخل سلولی هستند که این خصوصیت مهمترین تفاوت ویروسها با بقیه میکروارگانیسمهاست. به نظر می‌رسد که ویروسها قبل از یوکاریوتها بوجود آمده‌اند. به ویروسها فاژ نیز گفته می‌شود.

 

اطلاعات اولیه : قبل از هر چیز باید بدانیم که آیا ویروسها موجودات زنده محسوب می‌شوند یا نه. یک تعریف میگوید: حیات عبارت است از یکسری فرایندهای پیچیده حاصل از دستورالعملهای خاصی که بوسیله اسید نوکلئیک سلولهای زنده همواره در فعالیت می‌باشد. چون ویروسها در خارج از بدن میزبان به حالت خنثی بسر می‌برند به این مفهوم نمی‌توان آنها را موجود زنده در نظر گرفت. معهذا هنگامی که ویروسها وارد سلول میزبان می‌شوند اسیدهای نوکلئیک آنها فعال گشته و منجر به تکثیر ویروس می‌گردد. از نظر بالینی ویروسها را می‌توان موجودات زنده در نظر گرفت زیرا آنها مانند باکتریها ، قارچهای بیماریزا آلودگی و بیماری ایجاد می‌کنند. به ویروس کامل ویریون گفته می‌شود.

ساختمان شیمیایی ویروس :

اسید نوکلئیک :یک ذره ویروسی دارای یک هسته مرکزی اسید نوکلئیکی DNA یا RNA به عنوان ماده ژنتیکی می‌باشد. نسبت اسید نوکلئیک به پروتئین غلاف ویروس از یک درصد در ویروس آنفلوانزا تا 50 درصد در برخی از باکتریوفاژها متغیر است. برخلاف سلولهای پروکاریوتیک و یوکاریوتیک که همواره دارای DNA به عنوان ماده ژنتیکی اصلی خود هستند ویروسها دارای یکی از دو نوع اسید نوکلئیک بوده و هرگز هر دو را باهم ندارد. اسید نوکلئیک در بعضی ویروسها به شکل خطی و در بعضی به شکل حلقوی می‌باشد.

کپسید :اسید نوکلئیک ویروس بوسیله غلاف پروتئینی به نام کپسید احاطه شده است. کپسید ویروس که معماری آن بوسیله اسید نوکلئیک ویروسی تعیین می‌شود بخش عمده ویروس را بویژه در ویروسهای کوچک شامل می‌شود. هر کپسید از واحدهای کوچک پروتئینی به نام کپسومر ساخته شده است. نظم و ترتیب قرار گرفتن کپسومرها ، شکل کلی و پیکر ویروس را تعیین می‌کند که برای هر ویروس خاص ثابت است.

پوشش غیر پروتئینی : در عده‌ای از ویروسها کپسید بوسیله پوششی که معمولا ترکیبی از لیپیدها ، پروتئینها و کربوهیدراتها است پوشیده شده است.

ویروسهای ناقص Defctive Virus :

ویروسهای ناقص یا نارس از نظر عملکرد ویروسهایی هستند که از اسید نوکلئیک و پروتئین تشکیل شده‌اند، ولی بدون ویروس کمکی توان تکثیر ندارند. که به این ویروس کمکی Helper ویروس گفته می‌شود. ویروسهای ناقص در ساختمان ژنتیکی خود نقصی دارند و در خلال تکثیر در داخل سلول بوجود می‌آیند و چون این ویروسها می‌توانند تکثیر ویروسهای معمولی را مختل کنند تصور می‌شود که این ویروسها با تکثیر زیاد خود از تکثیر ویروسهای معمولی جلوگیری می‌کنند پس در بهبود بیماری نقش دارند.

ویریون: به یک ذره ویروسی که توان آلوده کردن سلول را دارد گفته می‌شود. به ورود ویروس به داخل سلول عفونت یا آلودگی سلول گفته می‌شود که می‌تواند علایم بالینی داشته باشد یا نه.

سودو ویریون :پارتیکولها یا ذرات ویروسی‌اند که به جای ژنوم ویروس تکه‌ای از ژنوم سلول میزبان به آن وارد شده است.

ویروتید :از یک مولکول منفرد و حلقوی RNA تشکیل شده که معمولا پاتوژن گیاهان‌اند و فاقد کپسید و پوشش‌اند.

ویروسوئید :با وجود یک ویروس کمکی می‌توانند کپسید پروتئینی داشته باشند و در گیاهان از گیاهی به گیاه دیگر منتقل شوند.

ویروسهای گیاهی :ویروسها در جلبکها ، قارچها ، گلسنگها ، خزه‌ها ، سرخسها و گیاهان عالی دیده شده‌اند. ولی در گیاهان عالی بیش از گیاهان پست مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. ویروسها به گیاهان زراعی خسارت عمده‌ای وارد می‌سازند. چون پاره‌ای از ویروسهای گیاهی چندان شباهتی با ویروسهای دیگر ندارند بنابراین گروه مستقلی را تشکیل می‌دهند. ولی بعضی از آنها دارای خصوصیات مشترک بوده و می‌توان آنها را در یک گروه قرار داد. این گروهها به شرح زیر هستند.

·                                 ویروسهای میله‌ای یا رشته‌ای

·                                 ویروسهای ایزو دیامتریک

·                                 ویروسهای باسیلی شکل

·                                 ویروئیدها: بیماریزاهایی شبیه ویروسها هستند که در میزبان خود نوکلئو پروتئین تولید نمی‌کنند.

ویروسهای جانوری :

ویروس از انواع مختلف جانوران از تک یاختگان تا انسان جدا شده است. میزبان مهم ویروسها در بی‌مهره‌گان ، بندپایان هستند خصوصا کنه‌ها و حشرات. پاره‌ای از ویروسها در عین حال که در حشرات تکثیر می‌یابند می‌توانند در گیاه یا در جانور مولد بیماری باشند، ولی برای خود حشرات بیماریزا محسوب نمی‌شوند. ویروسها در اکثر مهره‌داران فعالیت دارند و در ماهیها ، دوزیستان ، پرندگان و پستانداران بیماریهایی تولید می‌کنند که گاهی علایم آنها به صورت تومور نمایان می‌شود. ویروسها در انسان نیز بیماریهای گوناگونی مانند اوریون ، سرخک ، تب زرد ، آبله ، آنفلوانزا و ... ایجاد می‌کنند.

تکثیر ویروسها :

اسید نوکلئیک هر ویریون فقط تعداد معدودی از ژنهای لازم برای سنتز ویروسهای جدید را دارا می‌باشد. اکثر آنزیمهای ویروسها توسط سلول میزبان ساخته می‌شوند. نقش آنزیمهای ویروس تقریبا بطور کامل با همانند سازی و آماده کردن اسید نوکلئیک ویروسی ارتباط دارد و هرگز با دستگاه سنتز پروتئینی را تولید انرژی رابطه‌ای ندارد. مراحل 5 گانه تکثیر ویروس در سلول میزبان به صورت زیر است.

مرحله رونشینی ویروسها بر روی سلول

مرحله ورود و نفوذ در سلول

مرحله بیوسنتز اجزای ویروسی

مرحله رسیدن و کامل شدن ویروس

مرحله آزاد شدن ویروس از سلول میزبان و نفوذ آن در سلولهای سالم

رده بندی ویروسها از روی محل تاثیر آن بر روی میکرو ارگانیسمها

اندام تحت تاثیر ویروس

نوع بیماری

بیماریهای عمومی(بیماریهایی که در آن ویروسها از طریق خون و لنف به همه جای بدن منتقل می‌شوند.)

آبله انسانی ، آبله گاوی ، سرخک ، سرخجه ، آبله مرغان و تب زرد

سیستم عصبی

آنسفالیت ، هاری و مننژیت

سیستم تنفسی

آنفلوانزا ، ذات‌الریه و برونشیت

پوست و غشاهای مخاطی

تبخال ، زگیل و زونا

چشم

انواع گوناگون ورم ملتحمه چشم

کبد

هپاتیت و تب زرد

دستگاه گوارش

ویروس A گاسترو آنتریت و ویروس B گاسترو آنتریت

شیمی درمانی علیه ویروسها

داروهایی که در مراحل مختلف تکثیر ویروسها در بدن میزبان اثر می‌کنند در تجربیات آزمایشگاهی موثر شناخته شده‌اند. ولی از نظر بالینی آمانتادین ، آسیکلوویر ، ویدارابین و تیو سمی کاربازون مفید شناخته شده‌اند. در اغلب بیماریهای ویروسی تکثیر ویروس تقریبا قبل از ظاهر شدن علایم بیماری پایان پذیرفته است. مساله دیگر پیدایش ویروسهای جهش یافته مقاوم نسبت به این داروها می‌باشد و کثرت وقوع آنها به اندازه باکتریها می‌باشد. شیمی درمانی علیه ویروسها در مراحل اولیه است و می‌توان در آینده داروهایی علیه ویروسها کشف کرد.

 

زهرا رحیمیان

سم كنسرو فاسد، خیلی کشنده است: فقط یك گرم سم موجود در مواد غذایی كنسرو شده، برای كشتن 10 میلیون نفر كافی است. دكتر بهرام حاجی كریم، متخصص بیماری‌های عفونی و عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشكی زنجان در گفت‌وگو با ایسنا اظهار كرد:چنانچه طی مراحل آماده سازی کنسروها در صنایع غذایی، نكات بهداشتی ضروری رعایت نشود و باكتری "كلستردیوم بوتولینوم" به داخل مواد غذایی راه یابد، در شرایط مستعد دمایی و بی هوازی، شروع به تولید سم "بوتولیسم" می‌كند. از این سم قوی كه یك گرم از آن به شكل كریستال، قادر به آلوده كردن و كشتن 10 میلیون نفر می باشد، به عنوان یك سلاح بیولوژیك در جنگ‌ها بهره گرفته می شود. به محض ورود سم این باكتری به داخل بدن، این سم جذب و وارد جریان خون می شود و باعث فلج می‌شود. این حالت از اعصاب ناحیه سر و صورت تدریجا و به صورت حاد شروع شده و با سیری نزولی، اندام های تحتانی را نیز درگیر می كند. دكتر حاجی كریم، خطرناك ترین حالت ممكن را درگیری عضلات تنفسی عنوان كرد و یادآور شد: در این حالت، فرد باید تحت تنفس مصنوعی قرار گیرد. در مواردی ممكن است برای دستیابی به تنفس طبیعی به مدت دو تا سه ماه، فرد بیمار در ICU بماند. از آنجایی كه این سم قابلیت نفوذ به داخل نسج مغز را ندارد، فرد در هوشیاری كامل می باشد.  دكتر حاجی كریم در خصوص مراحل درمان بیمارانی كه از طریق تغذیه با سم بوتولیسم آلوده شده‌اند، ابراز كرد: به محض ظهور علائم، پزشك اقدام به بستری بیمار و شست‌وشوی محتویات معده وی می‌كند. بخشی از سم، ممكن است جذب و وارد جریان خون شود، در این صورت با تزریق آنتی توكسین (پادزهر سم بوتولیسم) كه می تواند حاوی پنج نوع متفاوت از پادزهر این سم باشد، از پیشرفت بیماری جلوگیری می شود. ضمن اقداماتی كه به محض تشخیص مسمومیت، به فرد مبتلا ارائه می شود، سم مذكور از محتویات معده، سرم خون و یا مدفوع بیمار جهت دستیابی به تشخیص دقیق استخراج می‌شود. در این حین، پیگیری های لازم جهت شناسایی منبع غذایی حاوی سم انجام می شود و در صورت وجود، افرادی كه از این ماده غذایی استفاده كرده‌اند، شناسایی می شوند. خشكی دهان ، اختلال در تكلم و بلع و تاری دید را از جمله علائم هشدار دهنده آلودگی به سم بوتولیسم هستند.

در صورت عدم انتقال فرد مسموم به بیمارستان، سم روی گیرنده‌های عصبی متصل می‌شود و سیستم عصبی را مختل می‌كند و در بدترین حالت، عضلات تنفسی را درگیر كرده و با جلوگیری از تنفس فرد، منجر به مرگ وی خواهد شد. آلودگی زخم‌ها به باكتری كلستردیوم بوتولینوم، راه دیگری برای ابتلا به بوتولیسم است، ولی شایع ترین راه انتقال این سم، قوطی‌های كنسرو مواد غذایی است كه مدت‌ها دربسته مانده اند. باكتری كلستردیوم بوتولیسم در برابر حرارت مقاومت چندانی ندارد و باید قوطی‌های كنسرو قبل از مصرف، 20 دقیقه جوشانده شوند تا در صورت داشتن سم، سم آنها به صورت غیر فعال درآید. در انتها توصیه می کنم ضمن انتخاب مواد غذایی استاندارد و توجه به تاریخ انقضای آنها، از خرید قوطی‌های كنسرو باد كرده خودداری نمایید.

از گرم و سرد کردن مکرر غذاها بپرهیزید : دكتر بهرام حاج کریم متخصص بیماری های عفونی و عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی زنجان در گفتگو با ایسنا، اظهار کرد: بهتر است غذا به اندازه نیاز تهیه و در صورت اضافی بودن، به محض خنک شدن، در یخچال نگهداری شود. وی با تاکید بر این که باید از گرم و سرد کردن مکرر غذاها پرهیز شود، تصریح کرد: این امر علاوه بر ایجاد مسمومیت در غذاها، موجب از دست رفتن خواص آن ها نیز می شود. حاج کریم افزود: بعد از پختن مواد غذایی، حتی در صورت نگهداری در یخچال، بهتر است طی 24 ساعت آینده، آن ها را مصرف کرد. دكتر بهرام حاج کریم ایجاد مسمومیت بسته به نوع مواد غذایی، طرز تهیه، مواد به کار رفته در آن ها و مدت زمان فساد را متفاوت دانست و اظهار کرد: برخی از مواد غذایی فاسد شده بلافاصله پس از مصرف، موجب بروز علائم شدید مثل اسهال و استفراغ می شوند. دكتر حاج کریم با ذکر این مطلب که برخی علائم مسمومیت طی 24 ساعت پس از مصرف بروز می کنند، اضافه کرد: مسمومیت ها در برخی دیگر از غذاها موجب بروز علائمی در کبد به صورت آسیب کبدی، چندین هفته پس از مصرف می شوند. وی تخم مرغ را محیط مناسبی برای رشد میکروب ها دانست و گفت: این ماده غذایی پس از پخته شدن، به ویژه به صورت نیم پز، بلافاصله باید مصرف شود و نباید صرف آن به زمان دیگری موکول گردد.  این پزشک متخصص افزود: شیرهای پاستوریزه شده حتی در صورت جوشاندن، در صورت اتمام تاریخ انقضا، می توانند ایجاد مسمومیت کنند و نباید مورد مصرف قرار گیرند. ایشان نسبت به مسمومیت به وجود آمده در اثر کنسروهای آلوده هشدار داد و تاکید کرد: باید کنسروها قبل از مصرف، به مدت20 الی 30 دقیقه جوشانده شوند. چرا که ممکن است آلوده به سم بسیار قوی و کشنده بوتولیسم باشند. وی با بیان این که نگهداری مواد غذایی به مدت طولانی در یخچال می ‌تواند موجب فساد محیط داخل یخچال شود، ابراز کرد: باید داخل یخچال به فواصل مشخص شسته شود. همچنین از قرار دادن غذاها به مدت طولانی و میوه و سبزی نشسته در یخچال خودداری گردد.  این پزشک متخصص افزود: پیاز پوست کنده شده، میکروب های محیط را جذب می کند و نگهداری آن جهت مصارف بعدی حتی در یخچال، می تواند موجب مسمومیت شود. برای بخارپز کردن سبزیجات باید...

در گذشته انواع سبزی‌ها به شکل سبزی خوردن، سالاد یا برای تهیه انواع خورش‌ (مثل خورش کدو، بادمجان، کرفس و ...) مورد استفاده قرار می‌گرفتند، ولی اکنون در بسیاری از مهمانی‌ها، مجالس عروسی و یا دیگر مراسم، در کنار غذاهای متنوع، معمولا بشقابی از سبزیجات خام یا بخارپز دیده می‌شود. سبزیجات را هم می‌توان خام خورد و هم به صورت بخارپز، اما به دلیل دارا بودن ویتامین‌های حساس به حرارت (مثل ویتامین C)، باید در هنگام پخت آنها دقت بیشتری به خرج داد. اگر بعضی سبزی‌ها (مثل گل‌کلم، کلم و هویج) را خام بخوریم، ممکن است باعث بروز اختلالاتی در دستگاه گوارش شوند، لذا بهتر است آنها را پخت تا هضم‌شان آسان‌تر گردد. اگر تصمیم به بخارپز کردن سبزیجات دارید بهتر است نکات زیر را رعایت کنید:

1- در زمان بخارپز کردن حتما باید در ظرف گذاشته شود.

2- از مقدار کمی آب استفاده کنید تا بعد از طبخ به خورد سبزیجات برود.

3- آب حاصل از سبزیجات را میل کنید (به غیر از سیب‌زمینی).

4- بهتر است در این روش، ابتدا آب را جوش‌ آورید. سپس انواع سبزیجات را در آب در حال جوش بریزید، زیرا با این روش آنزیم‌های موجود در سبزی حفظ می‌شوند و ویتامین‌ها هم در اثر حرارت کمتر آسیب‌ می‌بینند.

5- برای حفظ رنگ سبزی به هیچ عنوان از جوش‌شیرین استفاده نکنید، زیرا باعث از بین رفتن ویتامین C، گروه B و برخی مواد معدنی می‌شود.

6- سبزیجات را قبل از خرد کردن باید بشویید، زیرا اگر سبزی خرد شود، ویتامین‌ها با شستشو از بین می روند.

 

گاهی اوقات دیده شده است که سبزیجات را سرخ و یا با مقدار زیادی روغن می‌پزند که این روش علاوه بر ایجاد ترکیبات مضر، باعث بروز چاقی و بیماری‌های قلبی‌-عروقی شده و به سلامتی افراد لطمه می‌زند، مخصوصا اگر بری این کار از روغن جامد یا روغن حیوانی استفاده شود. به علاوه، وقتی درجه حرارت در این روش پخت بالا باشد، باعث از بین رفتن ویتامین‌ها شده و مهم‌تر اینکه هضم‌شان با مشکل مواجه می‌شود.  یادتان نرود که تلفیق آنها با سایر گروه‌‌های غذایی از جمله غلات، گوشت سفید و لبنیات کم‌چرب می‌تواند وعده غذایی کامل تری را ایجاد کند.

میوه و شیرینی را فریز نکنید

روش نگه داری مواد غذایی به طریق انجماد اساسا برای انواع گوشت مطرح بوده و بعد از آن حبوبات و سبزی‌ ها را شامل می شوند. اما متاسفانه امروزه بسیار دیده می ‌شود که غذاهای مختلف دیگر مثل غذاهای اضافه، شیرینی ‌ها یا حتی شیر را هم فریز می ‌کنند. مساله اینجاست که خارج کردن این مواد از حالت انجماد بسیار مهم است زیرا انجام نادرست این کار می ‌تواند بر کیفیت مواد غذایی تاثیر بگذارد.   در حالت انجماد کریستال‌ های یخی به وجود می‌ آیند و اگر این کریستال‌ های یخی به سرعت از حالت انجماد بیرون آمده و شکننده شوند، بافت ماده غذایی را به شدت تخریب می ‌کنند. مثلا در مورد گوشت، اگر آن را زیر آب نگه داریم تا از حالت انجماد بیرون بیاید، بافت گوشت را تخریب کرده و همین موضوع باعث می ‌شود بسیاری از مواد مغذی از آن خارج شده و این ماده غذایی ارزش خود را از دست بدهد. از طرف دیگر، احتمال دارد آلودگی‌ هایی که روی سطح ماده غذایی است به داخل آن نفوذ کنند و در نتیجه سبب عفونی شدن قسمت‌ های عمیق ‌تر ماده غذایی شوند. این مطلب در مورد گوشت مطرح است اما مسلم است که در مورد غذاهای دیگر مثل شیرینی نیز صدق می کند. شیرینی ها چون روغن و لبنیات دارند، می ‌توانند تا حدود زیادی تحت تاثیر تخریب بافت ماده غذایی و اکسیداسیون قرار ‌گیرند و ممکن است چربی ‌های آن ها از حالت طبیعی خارج شود. بهترین روش برای خارج کردن مواد غذایی به خصوص گوشت از حالت انجماد، قرار دادن ماده غذایی چند ساعت قبل از مصرف، در یخچال است تا خروج از انجماد آهسته‌ تر صورت گیرد. برخی خانم‌ ها انواع میوه‌ ها به ویژه میوه‌ های تابستانی مثل توت‌ فرنگی، گیلاس و آلبالو را هم فریز می ‌کنند. طبیعتا چون بافت میوه‌ها ظریف است، فریز کردن به شدت بافت آن ها را تخریب می ‌کند و حتی اگر میوه شسته و فریز شده باشد، بعد از درآوردن از حالت انجماد، ارزش‌ غذایی خود را از دست می ‌دهد. حداقل تخریب این است که میوه آب خود را از دست داده و دیگر ویتامین C نخواهد داشت. به طور کلی توصیه می‌ کنیم میوه، انواع شیرینی و لبنیات را فریز نکنید.

 

 

نگار قرائیان

 

میکروبها : همه میکروبها زیان‌آور نیستند و حتی بسیاری از آنها به ما کمک می‌کنند. پس میکروبهای بیماری‌زا چه هستند و چگونه به بدن آسیب می‌رسانند؟

میکروبهای بیماری‌زا،‌ مانند همه موجودات زنده، برای رشد و تولیدمثل به غذا احتیاج دارند. اما نمی‌توانند مانند گیاهان سبز،‌ غذای مورد نیاز را خودشان بسازند. بنابراین باید غذای خود را به طور مستقیم یا غیر‌مستقیم از دیگر موجودات‌زنده به دست آورند. از این رو،‌ می‌توان فهمید که چرا بیماری تولید می‌کنند. بیشتر میکروبهای بیماری‌زا انگل‌هستند؛‌ یعنی در بدن جانداران دیگر به سرمی‌برند و از آنها غذا به دست می‌آورند.

پس از آن که میکروبهای بیماری‌زا به جای مناسبی از بدن وارد شدند،‌ به سرعت رشد و تولیدمثل می‌کنند و اگر چیزی جلوی رشد و تولید مثل آنها را نگیرد، از راههای گوناگون به بدن آسیب می‌رسانند. یکی از راهها این است که مواد درون سلولهای بدن را به جای غذا مصرف می‌کنند. مانند انگل‌مالاریا که در گلبولهای‌قرمز رشد و تولیدمثل می‌کند و آنها را از بین می‌برد. ویروسها نیز وارد سلولهای گوناگون بدن می‌شوند و با استفاده از مواد درون آنها زیاد می‌شوند. ویروسها با این عمل، سلولها را از بین می‌برند.

راه دیگری که میکروبهای بیماری‌زا به بدن آسیب می‌رسانند، ترشح سم یا “توکسین“ است. این سم‌ها، از طریق جریان‌خون در سراسر بدن پخش می‌شود؛ ‌مانند سم میکروب‌کزاز.

اشاره شد که اغلب میکروبهای بیماری‌زا،‌ زندگی انگلی دارند و برای رشد و تولیدمثل مجبورند در بدن دیگر جانداران زندگی کنند و از آنها غذا به دست آورند،‌ پس اگر این میکروبها وارد بدن انسان نشوند و کسی را بیمار نکنند،‌ در کجا زندگی می‌کنند؟

محل اولیه‌ای که عامل بیماری‌زا در آن وجود دارد، “مخزن“ بیماری نامیده می‌شود.

بعضی از بیماریها مانند سرخک،‌ آبله،‌حصبه و اوریون، ویژه انسان است؛‌ زیرا عامل بیماری‌زا خود را فقط با شرایط بدن انسان وفق داده است. بنابراین،‌ انسان تنها مخزن این بیماریها است. از این‌رو،‌ شرط ابتلا به هر یک از این بیماریها این است که فرد سالم،‌ یا با انسان آلوده تماس پیدا کند یا در معرض تماس با مواد و یا وسائلی قرار گیرد که فرد بیمار آنها را آلوده کرده است (مانند لباس،‌ ملحفه و ظرف(

این بیماریها فقط مخزن انسانی دارند؛‌ ولی مخزن بعضی از بیماریهای عفونی که انسان به آنها دچار می‌شود،‌ جانوران مهره‌دار هستند و عامل بیماری‌زا از این جانوران به انسان سرایت می‌کند. پس این بیماریها مخزن حیوانی دارند.

بیماریهای‌ عفونی جانوران مهره‌دار، که در شرایط طبیعی به انسان قابل انتقال هستند،‌ "بیماری‌های‌مشترک‌انسان‌و‌حیوان" یا "زئونوز" نامیده‌می‌شوند.

بیماریهای مشترک انسان و حیوان به چند صورت انتقال می‌یابند: هنگامی که قسمتهائی از بدن یک جانور آلوده برای غذا مورد استفاده انسان قرار می‌گیرد؛ مانند دچار شدن به کرم‌کدو که از راه خوردن گوشت نیمه پخته‌ گاو یا خوک آلوده ایجاد می‌شود. گاهی حشره‌ای عامل بیماری‌زا را از طریق نیش زدن، از جانور مهره‌دار بیمار به انسان منتقل می‌کند. مانندکک که عامل انتقال میکروب طاعون از موش به انسان است. به این حشرات “ناقل“ بیماری می‌گویند؛ زیرا سبب انتقال بیماری می‌شوند. البته حشرات، از راه دیگری هم باعث انتقال بیماریها می‌شوند. برای مثال، مگس از حشراتی است که درون و بیرون بدنش اغلب آلوده به میکروب است و هنگامی که روی غذا یا ظروف غذاخوری بنشیند مقداری از میکروبها را به آنها منتقل می‌کند. به این نوع انتقال،‌ انتقال‌مکانیکی می‌گویند.  اما همانطور که اشاره شد پشه، کک، شپش و کنه به طریق دیگر سبب انتقال بیماری می‌شوند. این حشرات،‌ بیماران را نیش می‌زنند و خون آنها را می‌مکند و عامل بیماری‌زا را وارد بدن خود می‌کنند. بعد از آن وقتی که این حشرات فرد سالمی را نیش می‌زنند تعدادی از این میکروبها را به بدن او وارد می‌کنند.  کک‌ها بیماری طاعون و نوعی بیماری “تیفوس“ را منتقل می‌کنند. مگسها هم سبب انتشار بیماریهائی مانند فلج‌اطفال،‌ حصبه و مسمومیتهای‌غذائی می‌شوند. پس ناقل عامل بیماری‌زا موجود زنده‌ای است که معمولا حشره یا بندپا است.  راه دیگر انتقال عامل بیماری‌زا،‌ گازگرفتن است مانند بیماری “هاری“‌که از راه گازگرفتن سگ یا گرگ‌هار در انسان به وجود می‌آید. بیماری هاری هم از بیماریهای مشترک انسان و حیوان است.  هنگامی که جانوران مهره‌دار آلوده، عامل بیماری‌زا را از راه ادرار،‌ مدفوع یا شیر خود دفع می‌کنند، محیط‌زیست یا مواد‌غذائی مورد استفاده‌ انسان آلوده می‌شود. مثلا“ گاو آلوده به “تب مالت“، ‌از طریق شیر خود،‌ انسان را بیمار می‌کند.  مخزن بعضی از بیماریهای عفونی، طبیعت بی‌جان و بخصوص خاک است. پس این بیماریها "مخزن غیرزنده" دارند.  وقتی دوچرخه‌سواری می‌کنید،‌ ممکن است به زمین بیفتید و زانویتان زخمی شود. بعضی از میکروبهای موجود در خاک،‌ مثل میکروب بیماری کزاز،‌ از راه پوست زخمی شده، وارد بدن می‌شوند.  بعضی از عوامل بیماری‌زا خود را با زندگی در خاک و محیط خارج تطبیق می‌دهند و بعضی از آنها برای مقاومت در شرایط نامناسب محیط به "اسپور" یا "هاگ" تبدیل می‌شوند. هاگ مدتها زنده می‌ماند.   عامل بیماری کزاز، سیاه زخم و یک نوع مسمومیت غذائی به نام "بوتولیسم" از این طریق،‌ مدتها در خاک زنده می‌ماند

گروه هاي خوني چگونه گروه خوني کشف شد:

انتقال خون از فردي به فرد ديگر در بعضي از موارد باعث مرگ شخص گيرنده خون مي شود. گلبول هاي قرمز خون گيرنده به همديگر مي چسبند و لخته ايجاد مي کنند اين لخته مسير جريان خون را مي بندد و باعث مرگ شخص گيرنده مي شود. لنداشتاينر ،پزشک آلماني ،علت ايجاد لخته خون را کشف کرد. او در سال 1900 پي برد که در خون افراد نوعي ترکيب شيميايي وجود دارد که در افراد مختلف، متفاوت است و علت تشکيل لخته خون نيز همين است. شناخت ترکيب شيميايي توسط لند اشتاينرمنجر بهتقسيم خون افراد به چهار گروه متفاوت شد. دو نوع ماده به مادهA وB بر روي گلبول هاي قرمز خون انسان يافت مي شود بر اساس وجود يا عدم وجود اين دو ماده، خون افراد را به چهار گروه تقسيم مي کنند.(جدول)
جدول: گروه هاي خوني انسان و مواد مولد آن ها گروه خوني ماده روي گلبول هاي قرمز ماده موجود در سرم A
A ضدB  ضد  AB A,B ماده اي وجود ندارد O ماده اي وجود ندارد ضد A و ضد B مادهAباعث توليد ماده ضدA در سرم خون فردB مي شود و مادهB باعث توليد ماده ضدB در سرم خون فرد A مي شود.
تذکر: همانطور که مي بينيد يکي از چهار گروه خوني در افراد ظاهر مي شود بنابراين اگر والدي با گروه خونيAB صاحب فرزندي با گروه خونيB شد تعجب نکنيد اين همان ظهور متفاوت صفات والدين در فرزندان است که در بالا مطرح کرديم . 2-اثر انگشت چرا پليس براي تشخيص مجرمان از اثر انگشت آنان استفاده مي کند؟چرا از صفات ديگر بهره نمي جويد ؟ دومورد زير علت کار پليس را توجيه مي کند: 1) اثر انگشت هر فرد مخصوص خود اوست .در همين کشورما شما مي توانيد افراد زيادي را پيدا کنيد که گروه خونيO دارند و ليشما حتي در جهان نمي توانيد دو فرد را پيدا کنيد که اثر انگشت يکساني داشته باشند. 2) اثر انگشت در تمام عمر تغيير نمي کند.صفات زيادي در ما وجود دارد که در تمام عمر تغيير نمي کند مثل گروه خوني .ولي بعضي صفات مثل طول قد يا رنگ مو و ....... صفات متغيري هستند .
تذکر : با بررسي صفت اثر انگشت مانند گروه خوني ديگر ظهورمتفاوت صفات والدين در فرزندان بايد براي شما قابل درک باشد .مخصوصا در صفت اثر انگشت اين قضيه براي شما محسوس تر خواهد بود.وقتي هر فرد اثر انگشتي مخصوص به خود دارد چگونه ممکن است والد و فرزند اثر انگشت يکساني داشته باشند؟ علت وجود تفاوت ها و شباهت ها براي پي بردن به علت وجود تفاوت ها و شبا هت ها بايد ببينيم هر موجود زنده طبق چه فر آيندي به وجود مي آيد؟ در اين فرآيند چه چيزي رخ مي دهد؟ چه چيزي ارتباط بين يک نسل و نسل بعدي( والد و فرزند) را بر قرار مي سازد؟ هر موجود زنده اي در فر آيند توليد مثل از جاندار شبيه خود به وجود مي آيد. بنابراين مي توان گفت که صفات مختلف طي اين فر آيند به طور ارثي از والد به فرزند منتقل ميشود. در فرآيند توليد مثل (جنسي ) سلول هاي جنسي توليد مي شوند. همين سلول ها ي جنسي هستند که ميان والد و فرزند ارتباط برقرار ميسازند. سلول هاي جنسي نر و ماده طي عمل لقاح با هم ترکيب ميشوند و سلول تخم را به وجود مي آورند. سلول تخم پس ازرشدو تمايز به فرد کامل تبديل ميشود. در صورتي که قرار باشد صفات ارثي از والد به فرزند منتقل شود. بنابراين عامل اين انتقال را بايد در سلول هاي جنسي جستجو کنيم. تذکر: منظور از انتقال صفات اين نيست که خود آن صفات از طريق سلول هاي جنسي به فرزندان منتقل مي شوند. مثلا رنگ پوست ، اثر انگشت وصفات ديگردر سلول جنسي وجود ندارد بلکه عامل يا ماده اي که آن صفت را به وجود مي آورد در سلول هاي جنسي وجود دارد و از طريق همين سلول ها به فرزندان منتقل مي شود. ماده مذکور از ان جهت که در انتقال صفات ارثي از والدين به فرزندان نقش دارد ماده وراثتي يده ميشود و همانطور که در درس دوم خوانديد اين ماده در درون هسته سلول جاي دارد. تقسيم ميوز
سلول هاي جنسي طي چه فرايندي تشکيل مي شوند؟ سلول هاي جنسي همانند همه سلول ها ي ديگر داراي غشاء ، سيتو پلاسم و هسته هستند. ميزان سيتو پلاسم سلول هاي جنسي نر بسيار ناچيز است در حاليکه سيتوپلاسم سلول هاي جنسي ماده بسيار زياد است. تعداد کروموزوم هاي سلول تخمي که حاصل ترکيب سلول هاي جنسي است برابر تعداد کروموزوم هاي والدين است. بنابراين هر سلول جنسي بايد نيمي از کروموزوم هاي والد را داشته باشد. تقسيم ميوز:
دو تفاوت عمده بين تقسيم ميتوز و ميوز وجود دارد:
1) سلول هاي حاصل از تقسيم ميتوز دو تا است در حاليکه در ميوز چهار سلول توليد مي شود. 2) در ميتوز کروموزوم ها نصف نمي شوند در حاليکه کروموزوم ها در تقسيم ميوز به نصف کاهش مي يابد . بنابراين هر يک از چهار سلول حاصل نيمي از کروموزوم هاي سلول اوليه را دريافت مي کند. سلول هاي جنسي نيز حاصل تقسيم ميوز هستند به همين دليل تعداد کروموزوم هاي آنها نصف تعداد کروموزوم هاي سلول والد است.
چرا سلول جنسي ماده بسيار بزرگتر از سلول جنسي نر است؟ در هنگام توليد سلول جنسي ماده ، سلولهاي حاصل به طور مساوي از سلول والد سيتوپلاسم دريافت نمي کنند و حاصل تقسيم ميوز سلول والد، چهار سلولي است که فقط يک سلول آن به اندازه کافي سيتوپلاسم دارد. سه سلول ديگر گر چه داراي هسته هستند ولي سيتوپلاسم کافي ندارند و نمي توانند در لقاح شرکت کنند. در هنگام توليد سلول جنسي نر ، سيتوپلاسم به طور مساوي تقسيم مي شود و حاصل تقسيم ميوز سلول والد، چهار سلول است که هر کدام اندکي سيتوپلاسم دارند ولي قادرند سلول جنسي ماده را بارور کنند. ساختار کروموزوم مواد سازنده کروموزوم DNA و پروتئين مي باشد.
DNA (دزوکسي ريبونوکلئيک اسيد): از واحد هايي به نوکلئوتيد تشکيل شده است .هر نوکلئوتيد از سه جز زير تشکيل مي شود : 1) يک ترکيب فسفردار 2) نوعي قند 3 ) يک باز آلي چهار نوع باز آلي در DNAوجود دارد که عبارتند از : آدنين A ، تيمين T ، گوانينG و سيتوزينC
DNA مولکول بسيار طويلي است که از دورشته تشکيل شده است. طرز قرار گرفتن دو رشته در مقابل هم طوري است که هميشه در مقابل باز A يک رشته ، باز T در رشته ديگر قرار مي گيرد و در مقابل باز C يک رشته ، باز Gدر رشته ديگر قرار مي گيرد. بنابراين اين دو رشته کاملا مکمل يکديگرند. همانند دو رشته يک زيپ که کاملا مکمل هم هستند.
به دو دليل زير مي توانيم DNA را ماده وراثتي سلول بيم: 1) DNA قادر به همانند سازي است.
در فرايند همانند سازي دو رشته DNA از هم جدا مي شوند و هر رشته مکمل خود را مي سازد.از آن جا که دو رشته اوليه مکمل هم هستند بنابراين دو مولکول DNA حاصل کاملا شبيه هم خواهند بود.در حقيقت از ميان چهار مولکول زيستي ،DNA تنها مولکولي است که مي تواند شبيه خود را بسازدو آن هم به اين دليل وجود دو رشته مکمل در آن است .
2) DNA حاوي اطلاعات گوناگون است. با توجه به فرايند تقسيم سلولي آنچه که به طور مساوي بين سلول هاي حاصل تقسيم مي شود کروموزوم ها هستند. بنابراين انتقال صفات توسط کروموزوم ها صورت مي گيرد .از آن جا که ماده اصلي سازنده کروموزوم ها مولکول هاي DNA هستند در نتيجه اين DNA است که حاوي اطلاعات وراثتي است و قادر است اين اطلاعات را از فردي به فرد ديگر منتقل کند. از آن جا که DNA نوعي ترکيب شيميايي است انجام فعاليت هاي شيميايي خاصي را امکان پذير مي سازد.از طرفي ديگر بيشتر واکنش هاي شيميايي سلول به کمک آنزيم ها صورت مي گيرد.و با توجه به اينکه آنزيم ها ساختار پروتئيني دارند مي توان گفت که DNA حاوي دستورات لازم جهت ساخته شدن انواع گوناگون پروتئين ها است . به هر قسمت از DNA که دستور ساخته شدن پروتئين خاصي را مي دهد و سبب بروز صفت خاصي مي شود ژن گويند . مثلا ژن انسولين ، دستور ساخته شدن پروتئين انسولين را مي دهد. محيط و وراثت بروز صفات ارثي علاوه بر وراثت تحت تاثير محيط نيز است . گرچه محيط نمي تواند هر صفتي را تحت تاثير قرار دهد. بعضي صفات صرفا تحت تاثير وراثت هستند مثلا گروه خوني .اگر گروه خوني شماازنوع A است درصورت تغيير محيط زندگي ، شما باز هم همين گروه خوني را خواهيد داشت . بعضي صفات علاوه بر وراثت تحت تاثير محيط نيز هستند . مثل طول قد . طول قد ما تحت تاثير هورموني به هورمون رشد است .اگر با انجام ورزش هايي مثل واليبال يا بسکتبال قد ما افزايش مي يابد به دليل تاثير اين فعاليت ها (محيط) روي ژني است که هورمون رشد را مي سازد.و اگر برخي افراد به طور طبيعي قد شان بسيار بلند است به خاطر اين است که ژن سازنده هورمون رشد در آن ها بسيار فعال است. و هورمون رشد به ميزان زيادي در آن ها توليد مي شود.در افراد قد کوتاه عکس اين قضيه رخ مي دهدسرطان را بر عهده دارد اين ژن توسط ژن ديگر فعال و غير فعال مي‏شود

اميد براي درمان کوررنگي از طريق ژن درماني

 

 

 

 

دانشمندان مي‌گويند؛ به کمک ژن درماني يک گام به درمان کوررنگي نزديک‌تر شده‌اند.گروهي از دانشمندان آمريکايي توانسته‌اند توانايي تشخيص کامل رنگ را به ميمون‌هاي بالغي بازگردانند که بدون توانايي تمايز رنگ‌هاي قرمز و سبز متولد شده بودند. در نشريه «Nature» تکنيکي که براي اين درمان در دانشگاه واشنگتن مورد استفاده قرار گرفته، تشريح شده است. پژوهشگران مي‌گويند؛ اگرچه هنوز بايد مطالعات بيشتري صورت گيرد ولي از همين روش ممکن است براي معالجه افرادي که دچار کوررنگي هستند، استفاده کرد. متخصصان تاکنون به اين فکر نيفتاده بودند که ممکن است مغز افراد را با استفاده از اين تکنيک به بازي گرفت. تاکنون اين طور تصور مي‌شد که اضافه کردن اطلاعات حسي تازه‌اي مانند گيرنده‌هاي لازم بصري براي ديدن کامل رنگ‌ها را تنها مي‌توان در دوران طفوليت يعني هنگامي که مغز شخص بيشترين قابليت تربيت‌پذيري را دارد، اضافه کرد ولي پروفسور جي نيتس و گروه همکار او توانستند در سلول‌هاي تشخيص دهنده نور در قسمت عقب چشم ميمون‌هاي نر بالغ، ژن‌هاي درمان کننده را قرار دهند. اين ژن‌ها داراي کد دي ان اي مخصوصي بودند که به وسيله آن سلول‌هاي تشخيص دهنده نور مي‌توانستند بين رنگ سبز و قرمز فرق بگذارند. تشخيصي که ميمون‌هاي نر مورد آزمايش فاقد آن بودند. اين آزمايش‌ها نشان دهنده نتيجه بخش بودن ژن درماني بود و ميمون‌هايي که مورد معالجه قرار گرفته بودند توانستند تمام رنگ‌ها را بينند و در روي آزمايش‌هاي کامپيوتري بين تصاوير سبز رنگ و قرمز رنگ تفاوت قايل شوند. معالجه اين ميمون‌ها 2 سال قبل صورت گرفته ولي از آن هنگام تاکنون توانايي تشخيص رنگ‌ها توسط اين ميمون‌ها همچنان ثابت باقي مانده است. به نوشته بي بي سي، پروفسور نيتس و همکاران او وضعيت اين ميمون‌ها را از نزديک تحت نظر قرار خواهند داد تا اثرات درازمدت درمان کوررنگي ميمون‌ها را ارزيابي کنند. آن‌ها اميدوارند که بتوانند براي معالجه اشخاصي که دچار کوررنگي هستند از همين روش استفاده کنند. کوررنگي در انسان‌ها داراي اشکال متفاوت است. رايج‌ترين شکل عدم تمايز بين رنگ سبز و قرمز است که موروثي است و در آن نقصي که در روي کروموزوم ايکس ژن تشخيص رنگ، وجود دارد، به نسل بعد انتقال مي‌يابد. البته در برخي موارد کوررنگي به دليل بيماري‌هايي مانند از بين رفتن تدريجي بينايي چشم در اثر کهولت«macular degeneration» يا عوارض جانبي داروها است.

بیماریهای ژنتیکی را می‌توان در سطوح متعدد ، در مراحل گوناگون دور از ژن جهش یافته درمان کرد. فناوری DNA نو ترکیب ، مد نظر قرار دادن بیماریهای ژنتیکی در بنیادی‌ترین سطح ، یعنی ژن را امکان پذیر کرده است. یکی از این روشهای درمانی ، ژن درمانی است. هدف از ژن درمانی ، بهبود بخشیدن به سلامت بیمار از طریق اصلاح فنوتیپ جهش یافته است. برای این منظور ، تحویل ژن طبیعی به سلولهای پیکری (نه زاینده) لازم است. وارد کردن یک ژن به داخل سلولهای پیکری ممکن است به 3 منظور لازم باشد.

·         امکان دارد، ژن درمانی قادر به جبران کردن یک ژن جهش یافته سلولی که نوعی جهش از دست دهنده عملکرد دارد، بکار برود. مثلا برای درمان بیماری مغلوب اتوزومی فنیل کتونوریا.

 

·         می‌توان ژن درمانی را برای جایگزینی یا غیر فعال کردن یک ژن جهش یافته غالب که فرآورده غیر طبیعی آن موجب بیماری می‌شود انجام داد مانند بیماری هانتیگتون.

·         گسترده‌ترین کاربرد احتمالی ژن درمانی در رسیدن به اثری فارماکولوژیک ، جهت مقابله با آثار یک ژن یا ژنهای جهش یافته سلولی یا مقابله با ایجاد بیماری به طریق دیگر باشد. مبتلایان به بیماری اکتسابی از جمله سرطان ، از این روش بهره می‌برند.

حداقل شرایط لازم برای ژن درمانی اختلال ژنتیکی

·         شناسایی جایگاه ژنی درگیر یا حداقل اساس بیوشیمیایی آن اختلال.

·         بار قابل توجه تبادل توجه بیماری و نسبت مطلوب خطر.

·         داشتن فایده در مقایسه با درمانهای دیگر.

·         آگاهی کافی از اساس مولکولی بیماری.

·         اجزای تنظیم کننده مناسب برای ژن انتقال یافته.

·         یک سلول هدف مناسب با نیمه عمر ترجیحا طولانی یا قابلیت همانند سازی خوب در داخل بدن.

·         اطلاعات کافی از مطالعات سلولهای کشت داده شده.

خصوصیات ژن انتقال یافته

یک ژن انتقال یافته اکثرا از یک DNA مکمل تحت کنترل توالی پیشبری که ممکن است، لزوما پیشبر طبیعی ژن نباشد تشکیل شده است. عناصر تنظیم کننده باید طوری انتخاب شوند که ژن در سطوح کافی در سلولهای هدف رونویسی شود و در صورت لزوم به پیامهای تنظیم کننده ضروری پاسخ دهد.

خصوصیات سلول هدف

یکی از ملاحظات مهم در انتخاب سلول هدف مناسب این است که نیمه عمر طولانی در بدن یا قابلیت همانند سازی چشمگیر داشته باشد تا اثر زیستی انتقال ژن واجد دوام لازم باشد. سلولهای هدف ایده‌آل ، سلولهای بنیادی یا سلولهای اجدادی با قابلیت همانند سازی بالا می‌شوند که از آنها می‌توان به سلولهای بنیادی مغز استخوان اشاره کرد. همچنین سلولهای آندوتلیال ممکن است اهداف بویژه مفیدی برای انتقال ژن باشند. زیرا دیواره‌های عروق خونی را مفروش می‌کنند. سلول هدف باید پروتئینها یا لیگاندهای دیگر لازم برای فعالیت زیستی را نیز فراهم کند.

 

روشهای انتقال ژن

روش اول :وارد کردن ژن به داخل سلولهای کشت داده شده از بیمار در خارج بدن و سپس وارد کردن سلولها به بدن بیمار پس از انتقال ژن است.

روش دوم : روش دوم ، تزریق کردن مستقیم ژن به داخل بافت یا مایع خارج سلولی مورد نظر از طریق ناقلهای ویروسی و ناقلهای غیر ویروسی است. فناوری ناقلهای غیر ویروسی ، هنوز در مراحل مقدماتی است.
ناقلهای ویروسی : ناقل ایده‌آل برای ژن درمانی باید بی‌خطر باشد، به راحتی ساخته شود، به آسانی وارد بافت هدف گردد، بروز مادام‌العمر ژن مورد نظر در سطوح مناسب را فراهم کند. از انواع این ناقلها می‌توان به رترو ویروسها و آدنوویروسها اشاره کرد. از مزایای ناقلهای ویروسی این است که قادرند وارد هر سلولی در جمعیت هدف شوند.

ناقلهای غیر ویروسی  : اساسا جذاب هستند، زیرا فاقد مخاطرات زیستی (مانند آلودگی) مربوط به ناقلهای ویروسی هستند و تهیه آنها از نظر تئوری راحت‌تر است. این ناقلها 4 دسته هستند.

·         DNA برهنه ، مثلا DNA مکمل با عناصر تنظیم کننده در پلاسمید.

·         DNA برهنه ، بسته بندی شده در لیپوزمها.

·         پروتئین که در آن DNA با پروتئینی مجموعه تشکیل می‌دهد و این پروتئین ورود مجموعه به داخل سلول یا بخشهای اجزای سلولی را تسهیل می‌کند.

·         کروموزومهای مصنوعی.

نگار پریزاده

 

 

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 21:30  توسط نگار  | 

باکتریوفاژ

دید کلی

میزبان ویروسها عبارت است از گونه‌هایی از میزبان که ویروس بتواند آنها را آلوده سازد. ویروسها فقط در درون گونه‌های خاصی تکثیر پیدا می‌کنند و از اینرو آنها را به سه گروه اصلی به نام ویروسهای جانوری ، ویروسهای گیاهی و ویروسهای باکتریایی یا باکتریوفاژها تقسیم می‌کنند. در هر رده هر نوع ویروس معمولا سلولهای گونه خاصی را می‌تواند آلوده سازد. میزبانهای خاص یک ویروس بوسیله نیاز لازم برای اتصال اختصاصی ویروس به سلول میزبان و در دسترس بودن عوامل میزبانی ضروری برای تکثیر ویروسها تعیین می‌گردد.

برای آلوده شدن میزبان بوسیله ویروس سطح خارجی ویروس باید با پذیرنده‌های اختصاصی سطح سلول میزبان واکنش نشان دهد. در برخی از باکتریوفاژها نقطه پذیرنده یک نوع ماده شیمیایی دیواره سلول میزبان است. باکتریوفاژها پس از تکثیر در داخل باکتریها ، آنها را لیز می‌کنند. بنابراین به نام باکتریوفاژ یا به اختصار فاژ (خورنده باکتری) معروفند. توضیح اینکه هر باکتریوفاژ در یک
باکتری اختصاصی و مناسب خود رشد می‌کند. در طبیعت انواع مختلف باکتری و متناسب با آنها انواع مختلف فاژها وجود دارد.



img/daneshnameh_up/b/be/_ggttqq_phag.2.jpg

تاریخچه کشف باکتریوفاژها

در سالهای 1915 و 1917 میلادی دو دانشمند به نامهای توورت و هرله در ضمن آزمایشات خود بطور اتفاقی به وجود این فاژها پی بردند. این دانشمندان ضمن رشد باکتریهای مختلف در محیطهای کشت مایع (مثل آبگوشت) متوجه مردن و یا لیز شدن خودبه‌خود باکتریها شدند. این دو دانشمند پس از مطالعات کوتاه مدت و با صاف نمودن این محیطهای حاوی فاژ توسط فیلترهای باکتریولوژی وجود این باکتریوفاژها را اثبات کردند.

مختصری از ویروس بدانیم

ویروسها کوچکترین میکروارگانیسمها هستند که با میکروسکوپ نوری قابل رویت نیستند. اندازه آنها بین 300 - 20 نانومتر متفاوت است و تنها با میکروسکوپ الکترونی قابل مشاهده‌اند. ویروسها پارازیتهای داخل سلولی‌اند که برای تکثیر به یک سلول زنده (یوکاریوت یا پروکاریوت ، سلول گیاهی یا پروتوزوئرها و یا قارچها و ... ) نیاز دارند. آنها فقط قادرند در سیستمهای زنده تکثیر پیدا کنند و در محیطهای کشت مصنوعی تکثیر نمی‌شوند. کلیه ویروسها فقط یک نوع اسید نوکلئیک دارند، یا DNA دارند و یا فقط RNA دارند. هر دو نوع اسید نوکلئیک در یک ویروس دیده نمی‌شود. به استثنای ویروسهای سرطانزا.

ویروسها پوشش پروتئینی محافظ اسید نوکلئیک به نام
کپسید دارند که از واحدهایی به نام کپسومر تشکیل یافته‌ است. برخی ویروسها حاوی غلاف هستند که آن را از غشای میزبان گرفته‌اند. در هیچ یک از ویروسها سیستمهای انرژی‌زا نظیر میتوکندری و ریبوزوم وجود ندارد، لذا اجبارا پارازیت داخل سلولی‌اند. ویروسها به درجات حرارت بالا حساس بوده و خاصیت بیماریزای خود را از دست می‌دهند، ولی بالعکس به درجات حرارت پایین صفر (70- تا 196- درجه سانتیگراد) مقاومند و خاصیت بیماری‌زایی خود را حفظ می‌کنند. ویروسها به آنتی بیوتیکها حساس نیستند. در برخی از موارد یاد شده استثناهایی وجود دارد، مثلا ویروس هپاتیت B درجه حرارت جوش را نیز تحمل می‌کند.

تقسیم‌بندی فاژها

باکتریوفاژها را امروزه برحسب نوع جنس آنها در گروههای مختلف تقسیم‌بندی می‌کنند. باکتریوفاژها نیز نظیر سایر ویروسها از یک اسید نوکلئیک و کپسید تشکیل شده‌اند، ولی در بعضی از فاژها قسمتهای مختلف دیگری مثل دم ، غلاف روی دم ، پایه انتهایی و رشته‌های خار مانند نیز دیده می‌شود. امروزه باکتریوفاژها را برحسب نوع و شکل در 6 گروه تقسیم‌بندی می‌کنند.

فاژهای دم‌دار با غلاف کوتاه شونده

این دسته از فاژها شکل تیپیک فاژها را تشکیل می‌دهند و از سه قسمت کپسید (به‌عنوان سر) ، دم و پایه‌ای که در انتهای دم قرار دارد تشکیل شده‌اند. کپسید آنها 8 وجهی (ایکوزاهورال یا اکتاهورال) می‌باشد. داخل کپسید اسید نوکلئیک DNA دورشته‌ای قرار دارد. مثالهای این گروه از فاژها عبارتند از: فاژهای T6 ، T4، T2 برای باکتری Ecoli و یا فاژهای P1 و P2 برای باکتری سالمونلا .

این دسته از فاژها در زمان حمله و نفوذ به درون
باکتری مورد نظر با زواید خارمانندی که در انتهای دم خود دارند، بر روی باکتری‌ها می‌چسبند. سپس غلاف روی دم آنها منقبض می‌شود (جمع می‌شود) و مثل یک سرنگ عمل می‌کند، قسمت دم وارد دیواره باکتری شده و DNA موجود در داخل کپسید از داخل سوراخ وسط کانال دم عبور کرده و به داخل سیتوپلاسم باکتری وارد می‌شود. بقیه قسمتهای ویروس در بیرون از سلول باکتری باقی می‌ماند.

فاژهای دم‌دار با دم دراز بدون غلاف

این گروه دارای یک کپسید و یک دم دراز بدون غلاف هستند. شکل کپسید شبیه کپسید گروه اول است. در داخل آن اسید نوکلئیک DNA دو رشته‌ای وجود دارد. نحوه ورود اسید نوکلئیک این فاژها در زمان آلوده کردن باکتریها هنوز مشخص نشده است. این گروه از فاژها در طبیعت بسیار فراوانند و تقریبا برای تمامی انواع باکتریها از این فاژها مشخص شده است: مثل T5 ، T1 و فاژ لاندا.

فاژهای بادم کوتاه و بدون غلاف

کپسید این گروه نیز شبیه دو گروه اول بوده ولی دم آنها بسیار کوتاه است. برخی از فاژهای موجود در این گروه در انتهای خود فقط دارای یک زایده کوچک هستند، یعنی طول دم در این فاژها از طول کپسید به مراتب کوتاهتر است. اسید نوکلئیک آنها DNA دورشته‌ای است. فاژ T7 ، T3 برای Ecoli و فاژ P22 برای باکتری سالمونلا در این گروه هستند.



img/daneshnameh_up/9/97/_ggttqq_phag.4.jpg

باکتریوفاژهای بی‌دم با کپسومر بزرگ

در این فاژها بطور کلی دم و زواید آن وجود ندارد و تنها از کپسید تشکیل یافته‌اند. اسید نوکلئیک آن DNA تک‌رشته‌ای است و این ویروس‌ها تقریبا کوچکند به کوچکی ویروس فلج‌ اطفال یعنی 25 نانومتر. کپسومرهای آن بزرگند. مثال آن M20 و S13 برای باکتری Ecoli است.

باکتریوفاژهای بی‌دم با کپسومر کوچک

کپسید این فاژها ، هم 8 وجهی بوده، هم کوچک است و ساختمان خیلی ساده دارد که از 92 کپسومر تشکیل شده ‌است که یکی از این کپسومرها بزرگتر از بقیه بوده و در یک گوشه کپسید می‌باشد و احتمال می‌دهند که این کپسومر بزرگ نقش چسبیدن فاژ را به باکتری بازی می‌کند. این گروه از فاژها دو ویژگی مهم دارند اول اینکه اسید نوکلئیک داخل کپسید آنها از RNA تک‌رشته‌ای تشکیل شده‌است و دوم اینکه این دسته از فاژها فقط باکتریهای مذکر یا دنور را آلوده می‌کنند و به کناره‌های پیلوسهای جنسی می‌چسبند. مانند فاژهای FR ، MS2 ، F2 برای Ecoli.

فاژهای میله مانند یا فیلامانتوز

برخلاف بقیه فاژها این دسته از فاژها ساختمانی شبیه به کپسید ندارند و به صورت میله مانند دیده می‌شوند. در داخل ساختمان این گروه از فاژها اسید نوکلئیک DNA تک‌رشته‌ای وجود دارد. این گروه نیز همانند گروه پنجم فقط باکتریهای مذکر را آلوده می‌کنند و به قسمت نوک و انتهای پیلوسهای جنسی می‌چسبند، مثل فاژ fd ، M13 ، F1 برای Ecoli.

سیکل‌های حیاتی

فاژها در حالت کلی دو سیکل حیاتی لیتیک و لیزوژنیک دارند.

سیکل حیاتی لیتیک

در سیکل حیاتی لیتیک فاژها پس از ورود به داخل باکتری حساس به‌خود تکثیر یافته و همانندسازی می‌کنند و باکتری را در نهایت لیز می‌کنند. لیز شدن باکتری بدین صورت انجام می‌گیرد که از طرف ژنوم فاژیک پروتئین لیزکننده سنتز می‌شود و این پروتئین دیواره باکتری را از داخل از بین می‌برد و دیواره را متلاشی می‌کند. لذا فاژهای تشکیل یافته جدید بیرون می‌ریزند که در این حالت به آنها progeny phage گویند که در تماس با باکتری جدید به آن می‌چسبند. و این سیکل دوباره تکرار می‌شود.

سیکل حیاتی لیزوژنیک

بعضی از فاژها بصورت temprator زندگی می‌کنند و بعد از ورود به باکتری رشد و تکثیر نمی‌یابند و باکتری را لیز نمی‌کنند. بدین صورت که ژنوم فاژ وارد شده به داخل باکتری به ژنوم باکتری چسبیده و ادغام می‌شود و همراه ژنوم باکتری با Replication کروموزوم باکتری تقسیم شده و به نسلهای بعدی نیز منتقل می‌شود. اسید نوکلئیک فاژ که با این مکانیزم به نسل‌های بعدی منتقل می‌شود، به‌ نام پروفاژ معروف است و به این عمل نیز عمل لیزوژنیک گویند.

باکتریهایی که در ژنوم خود یک ژنوم فاژ را حمل می‌کنند، معمولا به آلودگی‌های بعدی توسط فاژها مقاومند. این عمل لیزوژنی به بعضی از باکتریها خواص پاتوژنی می‌دهد و یا در عده‌ای دیگر مثلا در
باسیل دیفتری و استرپتوکوک اعمال سنتز توکسینهای مختلف باکتری توسط پروفاژ موجود در کروموزوم آن انجام می‌شود. این پروفاژ موجود در کروموزوم باکتری به علل مختلف می‌تواند از کروموزوم جدا شده و وارد مرحله لیتیک شود، در این صورت تکثیر یافته و باکتری را لیز می‌کند.



img/daneshnameh_up/b/bd/_ggttqq_phag.3.jpg

مراحل ورود و تکثیر فاژها

مرحله تماس و یا جذب فاژ بر روی سلول باکتری

در فاژهای دم‌دار زواید دم در چسبیدن فاژ بر روی سلول باکتری نقش دارند. البته فعالیت لیزوزومها برای بوجود آوردن سوراخ یا نقطه‌ای در روی دیواره باکتری نیز ضروری است. در فاژهای بی‌دم بعضی از کپسومرهای موجود در روی کپسید فاژ این عمل را انجام می‌دهند. برای انجام عمل جذب در محیط حاوی باکتری و فاژ اختصاصی آن وجود املاحی نظیر کلرید سدیم یا کلرید کلسیم الزامی است.

مرحله ورود فاژ به داخل باکتری

در فاژهای گروه اول اسید نوکلئیک داخل کپسید با کوتاه شدن غلاف روی دم و ورود قسمتی از دم به دیواره باکتری ، از راه کانال دم وارد باکتری می‌شود. برخلاف ویروس‌های انسانی و حیوانی فقط اسید نوکلئیک وارد شده و بقیه زواید در بیرون از سلول باکتری باقی می‌مانند. یعنی مرحله uncoating در تکثیر سایر ویروس‌ها یعنی خروج اسید نوکلئیک از کپسید در فاژها ضمن ورود آنها به داخل باکتری صورت می‌گیرد.

بیوسنتز

در این مرحله اسید نوکلئیک فاژ کلیه اعمال سنتز خود را برعهده گرفته و این اعمال را در داخل باکتری کنترل می‌کند. اول mRNA و پروتئینهای Early (اولیه) را سنتز می‌کند که اینها خاصیت آنزیماتیکی دارند و برای ساخته‌شدن اسید نوکلئیک جدید بکار می‌روند و پس از آن mRNA و پروتئینهای ثانویه را سنتز می‌کند که در ساختمان فاژهای جدید بکار خواهند رفت.

رسیدگی کامل

در این مرحله اسید نوکلئیک تولیدشده به حالت فشرده در آمده و توسط کپسومرها احاطه می‌شود و بالاخره کپسید تشکیل پیدا کرده و در داخل آن قرار می‌گیرد. همزمان با این اعمال دم فاژها نیز ساخته می‌شود و در روی کپسید به محلهای مخصوص به خودشان می‌چسبند و آرام آرام فاژهای جدید تشکل می‌یابند.
شکوفه شیرخانی
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 11:41  توسط شیما  | 

مراحل انجام یک تحقیق علمی

اهميت بنيادي روش شناسي آماري وقتي به بهترين وجه درك مي شود كه در پرتو فرآيند عمومي كسب آگاهي، كه گاهي روش علمي ناميده مي شود، به آن بنگريم.
هرچند پژوهش علمي داراي ساختمان بندي دقيقي نيست ولي مي توان آن را چنين توصيف كرد كه فرآيندي است از بدل مساعي، به اين منظور كه قواعد پنهان در پديده اي را كه به صورت دنياي مغشوشي به نظر مي رسد، كشف كنند.
مدلها يا نظريه هايي كه به نظر مي رسد چگونگي پديده را توضيح مي دهند، به طور آزمايشي پذيرفته مي شوند. نتيجه هايي منطقي از مدل پذيرفته شده استخراج مي كنند و آنها را با توجه به نتايج يافته هاي واقعي مي سنجند، مدل اصلاح مي شود، و جستجو به منظور يافتن توضيح بهتري براي پديده ادامه مي يابد.
خصوصيات فرآيندهاي كسب آگاهي به اندازه انواع زمينه هاي تحقيق، گوناگون هستند، بعضي از مراحل اساسي كه هستة اصلي اكثر تحقيقات علمي را تشكيل مي دهند، فهرست وار در زير ذكر مي گردند.

   
١-مشخص كردن هدف  
٢- جمع آوري اطلاعات  
 
 
٣- تجزيه و تحليل داده ها در محل  
 
 
٤-بیان یافته ها در محل  

مشخص كردن هدف :

هر گاه دانش فعلي دربارة موضوع مورد نظر كافي نباشد، روشهاي تحقيق براي افزايش آگاهي از موضوع مورد توجه قرار مي گيرند.
امر تحقيق ممكن است بيشتر معطوف به هدفهاي مشخصي باشد. از قبيل اثبات يك نظرية جديد يا بررسي دقيق نظرية موجود، از اين لحاظ كه تا چه ميزاني نتايج منطقي حاصل از آن به وسيلة يافته هاي واقعي تأييد مي شود.

در بعضي موارد ممكن است هدف تحقيق فقط اين باشد كه پايه اي براي اطلاعات به دست آيد كه به طور دقيق منعكس كنندة وضع جاري امور باشد. مثلاً، مي توان ارقام مربوط به مقادير پولي را كه دانشجويان بابت مسكن مي پردازند، براي مطالعة اين قسمت از مخارج دانشجويان گردآوري كرد و در بعضي ديگر از موارد، هدف تحقيق ممكن است بسيار جامعتر باشد و نه تنها شامل كسب ادراكي از عوامل عمل كننده در محيط، بلكه همچنين شامل تعيين امكانات كاربرد آنها در كنترل يا اصلاح بعضي جوانب يك پديده باشد.
مثالي از اين گونه اهداف عبارتست از كسب اطلاع از جنبة شيميايي ضايعات يك كارخانه، براي تصفية آب رودخانه اي كه در كنار كارخانه واقع است و آغشته به اين ضايعات است.


جمع آوري اطلاعات:

در هر تحقيقي، تهية اطلاعات واقعي با توجه به منظوري كه از تحقيق داريم، اهميت اساسي دارد. فرآيند گردآوري اطلاعات، ممكن است فعاليتهاي بسيار متنوعي از قبيل آزمايشهاي پيچيده در شرايط كنترل شده، بررسيهاي اجتماعي، اقتصادي، نظرخواهي، يا حتي بررسي تاريخي را در بر گيرد. امروزه كه وسايل نگهداري اطلاعات بسيار پيشرفت كرده و مكانيزه شده است، زياد شدن كميت مشاهدات، واقعيتي در زندگي است.

اطلاعات، نوعاً به صورت داده هايي جمع آوري مي شوند كه اندازه هاي عددي بعضي از مشخصه ها يا شرحي از صفات كيفي افراد يا عناصر تحت مطالعه، و يا هر دو هستند.


تجزيه و تحليل داده:

داده ها كه به وسيلة‌روشهاي مناسب آزمايش يا مشاهده گردآوري مي شوند، به عنوان منبع اساسي براي كسب معلومات جديد دربارة پديده مورد مطالعه، به كار مي روند.
بعد از جمع آوري داده ها، لازم است كه مجموعة داده ها را بررسي نموده و اطلاعات مربوط به موضوعاتي را كه در مرحلة مشخص كردن هدفها مطرح مي شوند، استخراج كنيم. تجزيه و تحليل دقيق داده ها، براي بررسي معلومات حاصلة جديد و تعيين نقاط ضعف و قوت آن، ضروري است.

 

بيان يافته ها :

مفاد اطلاعاتي كه از داده ها حاصل مي شوند، با توجه به هدفهايي كه در مرحلة‌ اولية تحقيق مشخص شده اند، ‌مورد بررسي قرار مي گيرند.
تحليل داده ها براي پاسخگويي به سؤالاتي از اين قبيل طرح ريزي مي شود ، ” از شواهدي كه به وسيلة اين داده ها فراهم مي آيد، چه نكات كلي دربارة پديدة تحت مطالعه مي توان استخراج كرد؟” ”آيا حدس يا نظرية موجود با داده ها در تناقض است؟” ، ” آيا داده ها نظرية جديدي را براي توضيح پديدة تحت مطالعه القا مي كنند؟” نتايج تجزيه و تحليل داده ها براي جوابگويي به اين سؤالات، و نيز سنجش ميزان عدم حتميتي كه در جوابها وجود دارد، به كار گرفته مي شوند و آگاهي حاصل غالباً به صورت ارائه اصلاحاتي در نظرية موجود بيان مي شود كه اين خود، ممكن است مستلزم بررسي بيشتري از طريق گردآوري و تجزيه و تحليل واقعيات باشد.

بنابر ماهيت اساسي كسب اطلاع، نوعاً تكرار اين دور به شكلهاي مختلف است. بندرت ممكن است كه حقيقتي در يك يا چند بار تكرار اين دور پنهان بماند و تغيير شرايط در بسياري از زمينه ها ايجاب مي كند كه فرآيند تكرار، تداومي بي انتها داشته باشد.

مهلا طیرانی زارع
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 11:39  توسط شیما  | 

ادوارد جنر

ادوارد جنر (1823-1749)

جنر یک پزشک انگلیسی بود که در سال 1796 میلادی اولین مایه کوبی موفق را بر علیه بیماری انجام داد. او برای مایه کوبی مردم، از آبله گاوی استفاده کرد (نوعی بیماری مربوط به گاو)) تا آنان را در برابر بیماری خطرناک و مرگ آور آبله مقاوم کند و از ابتلای به آن، مصون سازد. این روش کاملاً مؤثر بود و در طول صد سال، مرگ و میر ناشی از آبله از 40 در 1000 به 1 در 1000 کاهش یافت.

آیا می دانید ادوارد جنر چگونه موفق به كشف واكسن آبله شد ؟


 

مطابق مقاله ای كه ا.ل. كامپیر در سال 1957 تحت عنوان پژوهش، بخت یاری و جراحی ارتوپدی نوشت كه شهرت ادوارد جنر به دلیل آشنا كردن جهانیان با واكسنی است كه جان میلیونها نفر را از مرگ شوم ناشی از آبله رهانیده و چندین میلیون نفر دیگر را از ظاهر زشت و وحشتناكی كه بر اثر ابتلا به این بیماری ایجاد می شود ، نجات داده است. دكتركامپیر می نویسد:

جنر واكسن خود را در پی كار طولانی و طاقت فرسا در آزمایشگاه كشف نكرد. در 19 سالگی شیردوشی به او گفته بود كه هرگز به آبله مبتلا نخواهد شد، چون قبلاً به آبله گاوی مبتلا شده بود. بعدها وقتی جنر پزشك شد و به بی فایده بودن تلاشها یش برای درمان این بیماری پی برد، جمله آن شیردوش را به خاطر آورد. تحقیق كرد و دریافت شیردوشان تقریباً هرگز، حتی وقتی از مبتلا یان به آبله پرستاری كنند، دچار آبله نمی شوند. به نظرش رسید كه آبله گاوی را به افراد تلقیح كند، تا آنها را از ابتلا به بیماری مرگبارتر آبله مصون سازد. این بخت یاری حقیقی بود. بدون این كه زحمتی بكشد، دریافت كه آبله گاوی باعث ایمنی در برابر آبله می شود. قوه تشخیص او به اندازه ای بود كه توانست به ارزش این حقیقت پی ببرد و از آن استفاده كند.

ادوارد جنر به سال 1749 در بركلی از توابع گلاسترشر انگلستان به دنیا آمد. در شش سالگی پدرش كه یك روحانی مسیحی بود ، درگذشت و برادر بزرگترش مسئولیت تربیت او را به عهده گرفت. تحصیلات ابتدایی خود را در مدارس محلی گذراند، و در آنجا به تاریخ طبیعی علاقه مند شد. تحصیل طب را زیر نظر دانیل لادلو ، از جراحان سادبری در نزدیكی بریستول آغازكرد. در این هنگام بود كه شیردوش، رابطه بین آبله گاوی و آبله را برایش تعریف كرد.

در 21 سالگی به لندن رفت تا زیر نظر پزشك مشهوری به نام جان هانتر به تحصیل ادامه دهد. دوسال در منزل هانتر سكونت داشت. در سال 1771 سرجوزف بنكس او را استخدام كرد تا نمونه های جانوری را كه در سفر اول كاپیتان كوك جمع آوری كرده بود، برایش آماده و مرتب كند. در دومین سفر اكتشافی كوك، به او پیشنهاد شد كه به عنوان طبیعیدان با آنها همسفر شود، اما جنر برای آنكه طبابت خود را در بركلی، و بعدها در چلتنهم ادامه دهد، این پیشنهاد را رد كرد. او به پرنده شناسی، زمین شناسی، موسیقی و سرودن شعر علاقه داشت، ولی در سال 1792 تصمیم گرفت علاقه خود را منحصراً به پزشكی معطوف كند و بدین ترتیب، دكترای پزشكی خود را از سن اندروز گرفت.

قاعدتاً در همین زمان بود كه خیال ایمن سازی در ذهنش نشو و نما یافت. وقتی درلندن بود رابطه بین آبله گاوی و آبله را برای هانتر مطرح كرد، اما هانتر علاقه ای به آن نشان نداده بود. در سال 1775 جنر در زمینه عقاید روستاییان گلاسترشر در باره آبله به تحقیق پرداخت. تا سال 1780 دریافت كه دو نوع آبله گاوی وجود دارد، و فقط یكی از آنها از آبله پیشگیری می كند. همچنین تعیین كرد كه نوع موثر آبله گاوی تنها وقتی اثر محافظتی دارد كه در مرحله خاصی از بیماری منتقل شود.

چون موارد آبله گاوی در منطقه سكونتش اندك بود، فرصت چندانی  برای آزمودن نظریه هایش نداشت. مقداری از مایع درون تاولهای ( یا آبله ) دست شیردوشی را كه به آبله گاوی مبتلا  بود بیرون كشید و آن را به لندن برد تا به پزشكان آنجا نشان دهد. اما آنان باز هم به اهمیت نظریاتش پی نبردند. با این حال، در ماه مه سال 1796 پسر هشت ساله ای را به نام جیمزفیپس با مایعی كه از تاولهای آبله گاوی دست شیردوش خارج كرده بود، مایه كوبی كرد. دو ماه بعد، با دقت ، مایع آبله را به پسرك تلقیح كرد و همان طور كه پیش بینی كرده بود، پسرك دچار آبله نشد.

انسان تعجب می كند كه چطور جنر توانست پسرك و والدینش را برای انجام چنین كار خطرناكی متقاعد كند. شاید درآن موقع همه گیری آبله در منطقه به وجود آمده بود. در این مورد یك توجیه احتمالی در مبحث ایمنی دایرة المعارف بریتانیكا( ویرایش سال 1962، جلد 12، صفحه116) آمده است: تا قبل از كشف واكسن آبله در سال 1796، مردم را با تزریق مایع به دست آمده از ترشحات پوستی مبتلایان، ایمن می كردند. برخی از افرادی كه بدین ترتیب مایه كوبی می شدند آبله می گرفتند، اما وحشت از این بیماری آن قدر زیاد بود كه بسیاری ترجیح می دادند به جای ابتلا به شكل طبیعی آبله كه اغلب اوقات كشنده بود، به بیماری تلقیح شده كه احتمال مرگ و میر بر اثر آن كمتر بود، مبتلا شوند .

نتیجه مطلوبی كه در فیپس به دست آمد برای جنر بسیار دلگرم كننده بود، اما قبل از آنكه موفقیت خود را اعلام كند، صبر كرد تا آزمایش دومی انجام دهد. این آزمایش دو سال بعد انجام شد، چون موارد آبله گاوی در گلاسترشر موقتاً به صفر رسید.

پس از دومین مایه كوبی موفقیت آمیز آبله گاوی و ایمن سازی علیه آبله، جنر برای اعلام كشفش رساله ای آماده كرد. اما تصمیم گرفت نخست به لندن برود و شیوه اش را در آنجا تكرار كند. ولی در مدت سه ماهی كه در لندن اقامت داشت كسی را پیدا نكرد كه جرئت تن دادن به مایه كوبی را داشته باشد. اما همین كه به خانه اش بازگشت، هنری كلاین كه از پزشكان برجسته بیمارستان سن توماس در لندن بود، چندین مایه كوبی را با موفقیت انجام داد، و جامعه پزشكی را از كارایی آبله گاوی در پیشگیری از آبله آگاه ساخت.

اما بروز دو مشكل متفاوت باعث شد كه پذیرش روش ایمن سازی جنر باز هم به تأخیربیفتد. از یك طرف جراح معتبری به نام ج . اینگنهاوز آن را به شدت مورد انتقاد قرار داد و برای مدتی دیگران را نسبت به آن بدبین ساخت. از سوی دیگر پزشك تندرویی به نام جورج پیرسون سعی كرد اعتبار كشف ایمن سازی را بی آنكه دانش یا تجربه ای كافی در این زمینه داشته باشد، از آن خود سازد، و ماده مایه كوبی آلوده ای تهیه كرد كه باعث بروز تاولهایی شبیه آبله می شد. جنر ثابت كرد كه واكسن پیرسون آلوده بوده است و خبر موفقیت استفاده از مایع خالص آبله گاوی به زودی در سراسر جهان منتشر شد.

فهرست زیر نشان می دهد كه در نهایت ، جنر تا چه حد مورد احترام قرار گرفت: در سال 1803 انجمن سلطنتی جنری برای گسترش شایسته ایمن سازی در لندن تأسیس شد؛ دانشگاه آكسفورد دانشنامه افتخاری دكترای پزشكی را در سال 1813 به جنر اعطا كرد؛ سالگرد نخستین ایمن سازی موفقیت آمیز ( بر روی جیمز فیپس) تا مدتها در آلمان جشن گرفته می شد؛ وزیر دارایی انگلستان 20000 پوند اعتبار در اختیار جنر گذاشت؛ هند 7383 پوند برایش كمك مالی جمع آوری كرد؛ مجسمه های جنر در گلاستر و لندن بر پا شد؛ و حتی گفته می شد كه وقتی شخص ناپلئون شنید كه جنر سفارش دو اسیر جنگی انگلیسی را كرده است، آنان را آزاد ساخت و گفت: آه، نمی توانیم خواهشی را كه بدین نام شده است رد كنیم .


اشاره:

جنر از واژه واكسیناسیون استفاده نكرد، بلكه به جایش لفظ مایه كوبی یا واریوله واكسینه را به كار برد. معنای لغوی اصطلاح لاتینی اخیر تاولهای ریز گاو است. تا حدود یك قرن بعد، مایه كوبی جنری آبله  گاوی، تنها روش ایمن سازی علیه بیماری بود.

در سال 1880 لویی پاستور برای ایمن سازی مرغان علیه وبا كه در یك همه گیری، 10%  طیور فرانسه را از بین برده بود، روشی ابداع كرد. او باكتری ایجاد كننده این بیماری را جداسازی كرد و با كشت شكل ضعیف شده و تلقیح آن به مرغان، آنها را نسبت به حمله مرگبار بیماری ایمن ساخت. اصول كلی روش پاستور با روشی كه جنر برای مایه كوبی با آبله گاوی ابداع كرد یكی بود ( قبل از آنكه ویروس آبله به شكل آبله گاوی به شیر دوش منتقل شود، در بدن گاو ضعیف شده بود.)

در سال 1881، پاستور با روی آوردن به سیاه زخم، كه از بیماری های گاو و گوسفند است، باسیل آن را جدا كرد. او این باكتری را در دمایی بالاتر از دمای بدن حیوان كشت داد تا مایعی برای تلقیح تهیه كند كه موجب حمله خفیف سیاه زخم در جانور شود، و حیوان را برای روزی كه دچار حمله شدید بیماری می شود، ایمن سازد.

همان طور كه خود پاستور گفت، او برای ارج نهادن به شایستگی و خدمات مهم یكی از بزرگترین انگلیسیان، یعنی جنر ، واژه واكسیناسیون را به طور كلی برای روش مایه كوبی پیشگیری كننده وضع كرد.

چهار سال بعد پاستور واكسنی برای بیماری كه در حیوانات ، هاری و ( گاه ) در انسان آب گریزی خوانده می شود، ابداع كرد. پژوهشهای پیشگامانه پاستور، كه بر كشف بخت یارانه جنر مبتنی بود، ایمن سازی را به دانشی بسیار كارامد تبدیل كرد، و زمینه را برای وقوع انقلابی در مهار بیماریهای عفونی آماده ساخت. شاید گذشته از كشف آنتی بیوتیك ها، هیچ اكتشافی چنین تأثیر عمیقی بر سلامت انسان نگذاشته باشد. به نوشته و.ر. كلارك در پایه های تجربی ایمنی شناسی معاصر(1986) ، سرآمد موفقیت ها در فرایند ایمن سازی   ریشه كنی كامل آبله بوده است. در نیمه نخست قرن بیستم ، سالانه حدود 2تا3 میلیون مورد جدید گزارش می شد. در سال 1949 آخرین مورد آبله در ایالات متحده، و در سال 1977 آخرین مورد تأیید شده سراسر جهان در سومالی گزارش شد.

 مهلا طیرانی زارع

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 11:38  توسط شیما  | 

the biology project

 

The Biology Project Home > Cell Biology

 

en español

Cell Membranes Learn that membranes are fluid, with components that move, change, and perform vital physiological roles as they allow cells to communicate with each other and their environment.


Cell Signaling
Learn that living organisms constantly receive and interpret signals from their environment. Cells of multi-cellular organisms also receive signals from other cells, including signals for cell division and differentiation.

Studying Cells Introduce yourself to the cell as the fundamental unit of life and the scientific method.

The Cell Cycle & Mitosis Understand the events that occur in the cell cycle and the process of mitosis that divides the duplicated genetic material creating two identical daughter cells.

Meiosis Understand the events that occur in process of meiosis that takes place to produce our gametes.

Prokaryotes, Eukaryotes, & Viruses Learn about the cells that make up all living systems, their organelles, and the differences between living cells and viruses.

The Cytoskeleton Learn that the cytoskeleton acts both a muscle and a skeleton, and is responsible for cell movement, cytokinesis, and the organization of the organelles within the cell.

CELLS Alive! is a highly visual site, where you will find movies and animated illustrations on cell processes, parasites, penicillin and more.

cell.de Online-Service for Cell Biology includes digital media in internet quality and further information for university and high school on cellular and molecular biology. The IWF - Institute for Scientific Film, Göttingen (Germany) prepares educational media about cellular and molecular biology didactically and technically for different media carriers.

C. elegans Movies A visual introduction to C. elegans and its development. This page has links to movies made by C. elegans researchers worldwide.

Biology Mad. This website is mainly aimed for students studying AQA (spec. A) Biology in the UK. It is informative, beautifully designed and easy to use.

http://www.actionbioscience.org is an education resource of the American Institute of Biological Sciences. The site provides peer-reviewed articles by scientists, science educators, and science students. In addition, the web site provides educators with original lessons and other resources to enhance bioscience teaching. Selected articles are translated into Spanish.

biochem4schools, is an online collection of biochemistry resources. With comprehensive reviews and extensive cross-referencing, this site will be an indispensable tool for teachers and students involved in biochemistry at all levels.

 



 

شیما  اصغرخواه و منا اصغری 

 

The Biology ProjectCell Biology
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:59  توسط شیما  | 

cell biology

Cell (biology)

From Wikipedia, the free encyclopedia

Jump to: navigation, search
Drawing of the structure of cork as it appeared under the microscope to Robert Hooke from Micrographia which is the origin of the word "cell" being used to describe the smallest unit of a living organism
Cells in culture, stained for keratin (red) and DNA (green)

The cell is the functional basic unit of life. It was discovered by Robert Hooke and is the functional unit of all known living organisms. It is the smallest unit of life that is classified as a living thing, and is often called the building block of life.[1] Some organisms, such as most bacteria, are unicellular (consist of a single cell). Other organisms, such as humans, are multicellular. (Humans have about 100 trillion or 1014 cells; a typical cell size is 10 µm; a typical cell mass is 1 nanogram. The largest cells are about 135 µm in the anterior horn in the spinal cord while granule cells in the cerebellum, the smallest, can be some 4 µm and the longest cell can reach from the toe to the lower brain stem (Pseudounipolar cells).[2]) The largest known cells are unfertilised ostrich egg cells which weigh 3.3 pounds.[3][4]

In 1835, before the final cell theory was developed, Jan Evangelista Purkyně observed small "granules" while looking at the plant tissue through a microscope. The cell theory, first developed in 1839 by Matthias Jakob Schleiden and Theodor Schwann, states that all organisms are composed of one or more cells, that all cells come from preexisting cells, that vital functions of an organism occur within cells, and that all cells contain the hereditary information necessary for regulating cell functions and for transmitting information to the next generation of cells.[5]

The word cell comes from the Latin cellula, meaning, a small room. The descriptive term for the smallest living biological structure was coined by Robert Hooke in a book he published in 1665 when he compared the cork cells he saw through his microscope to the small rooms monks lived in

Anatomy of cells

There are two types of cells: eukaryotic and prokaryotic. Prokaryotic cells are usually independent, while eukaryotic cells are often found in multicellular organisms.

Prokaryotic cells

Diagram of a typical prokaryotic cell

The prokaryote cell is simpler, and therefore smaller, than a eukaryote cell, lacking a nucleus and most of the other organelles of eukaryotes. There are two kinds of prokaryotes: bacteria and archaea; these share a similar structure.

A prokaryotic cell has three architectural regions:

  • On the outside, flagella and pili project from the cell's surface. These are structures (not present in all prokaryotes) made of proteins that facilitate movement and communication between cells;
  • Enclosing the cell is the cell envelope – generally consisting of a cell wall covering a plasma membrane though some bacteria also have a further covering layer called a capsule. The envelope gives rigidity to the cell and separates the interior of the cell from its environment, serving as a protective filter. Though most prokaryotes have a cell wall, there are exceptions such as Mycoplasma (bacteria) and Thermoplasma (archaea). The cell wall consists of peptidoglycan in bacteria, and acts as an additional barrier against exterior forces. It also prevents the cell from expanding and finally bursting (cytolysis) from osmotic pressure against a hypotonic environment. Some eukaryote cells (plant cells and fungi cells) also have a cell wall;
  • Inside the cell is the cytoplasmic region that contains the cell genome (DNA) and ribosomes and various sorts of inclusions. A prokaryotic chromosome is usually a circular molecule (an exception is that of the bacterium Borrelia burgdorferi, which causes Lyme disease). Though not forming a nucleus, the DNA is condensed in a nucleoid. Prokaryotes can carry extrachromosomal DNA elements called plasmids, which are usually circular. Plasmids enable additional functions, such as antibiotic resistance.

Eukaryotic cells

Diagram of a typical animal (eukaryotic) cell, showing subcellular components.
Organelles:
(1)
nucleolus
(2) nucleus
(3) ribosome
(4) vesicle
(5) rough endoplasmic reticulum (ER)
(6)
Golgi apparatus
(7) Cytoskeleton
(8) smooth endoplasmic reticulum
(9) mitochondria
(10) vacuole
(11) cytoplasm
(12) lysosome
(13) centrioles within centrosome

Eukaryotic cells are about 15 times wider than a typical prokaryote and can be as much as 1000 times greater in volume. The major difference between prokaryotes and eukaryotes is that eukaryotic cells contain membrane-bound compartments in which specific metabolic activities take place. Most important among these is a cell nucleus, a membrane-delineated compartment that houses the eukaryotic cell's DNA. This nucleus gives the eukaryote its name, which means "true nucleus." Other differences include:

  • The plasma membrane resembles that of prokaryotes in function, with minor differences in the setup. Cell walls may or may not be present.
  • The eukaryotic DNA is organized in one or more linear molecules, called chromosomes, which are associated with histone proteins. All chromosomal DNA is stored in the cell nucleus, separated from the cytoplasm by a membrane. Some eukaryotic organelles such as mitochondria also contain some DNA.
  • Many eukaryotic cells are ciliated with primary cilia. Primary cilia play important roles in chemosensation, mechanosensation, and thermosensation. Cilia may thus be "viewed as sensory cellular antennae that coordinate a large number of cellular signaling pathways, sometimes coupling the signaling to ciliary motility or alternatively to cell division and differentiation."[7]
  • Eukaryotes can move using motile cilia or flagella. The flagella are more complex than those of prokaryotes.

Table 1: Comparison of features of prokaryotic and eukaryotic cells
  Prokaryotes Eukaryotes
Typical organisms bacteria, archaea protists, fungi, plants, animals
Typical size ~ 1–10 µm ~ 10–100 µm (sperm cells, apart from the tail, are smaller)
Type of nucleus nucleoid region; no real nucleus real nucleus with double membrane
DNA circular (usually) linear molecules (chromosomes) with histone proteins
RNA-/protein-synthesis coupled in cytoplasm RNA-synthesis inside the nucleus
protein synthesis in cytoplasm
Ribosomes 50S+30S 60S+40S
Cytoplasmatic structure very few structures highly structured by endomembranes and a cytoskeleton
Cell movement flagella made of flagellin flagella and cilia containing microtubules; lamellipodia and filopodia containing actin
Mitochondria none one to several thousand (though some lack mitochondria)
Chloroplasts none in algae and plants
Organization usually single cells single cells, colonies, higher multicellular organisms with specialized cells
Cell division Binary fission (simple division) Mitosis (fission or budding)
Meiosis
Table 2: Comparison of structures between animal and plant cells
Typical animal cell Typical plant cell
Organelles

Subcellular components

The cells of eukaryotes (left) and prokaryotes (right)

All cells, whether prokaryotic or eukaryotic, have a membrane that envelops the cell, separates its interior from its environment, regulates what moves in and out (selectively permeable), and maintains the electric potential of the cell. Inside the membrane, a salty cytoplasm takes up most of the cell volume. All cells possess DNA, the hereditary material of genes, and RNA, containing the information necessary to build various proteins such as enzymes, the cell's primary machinery. There are also other kinds of biomolecules in cells. This article will list these primary components of the cell, then briefly describe their function.

Cell membrane: A cell's defining boundary

The cytoplasm of a cell is surrounded by a cell membrane or plasma membrane. The plasma membrane in plants and prokaryotes is usually covered by a cell wall. This membrane serves to separate and protect a cell from its surrounding environment and is made mostly from a double layer of lipids (hydrophobic fat-like molecules) and hydrophilic phosphorus molecules. Hence, the layer is called a phospholipid bilayer. It may also be called a fluid mosaic membrane. Embedded within this membrane is a variety of protein molecules that act as channels and pumps that move different molecules into and out of the cell. The membrane is said to be 'semi-permeable', in that it can either let a substance (molecule or ion) pass through freely, pass through to a limited extent or not pass through at all. Cell surface membranes also contain receptor proteins that allow cells to detect external signaling molecules such as hormones.

Cytoskeleton: A cell's scaffold

Bovine Pulmonary Artery Endothelial cell: nuclei stained blue, mitochondria stained red, and F-actin, an important component in microfilaments, stained green. Cell imaged on a fluorescent microscope.

The cytoskeleton acts to organize and maintain the cell's shape; anchors organelles in place; helps during endocytosis, the uptake of external materials by a cell, and cytokinesis, the separation of daughter cells after cell division; and moves parts of the cell in processes of growth and mobility. The eukaryotic cytoskeleton is composed of microfilaments, intermediate filaments and microtubules. There is a great number of proteins associated with them, each controlling a cell's structure by directing, bundling, and aligning filaments. The prokaryotic cytoskeleton is less well-studied but is involved in the maintenance of cell shape, polarity and cytokinesis.[8]

Genetic material

Two different kinds of genetic material exist: deoxyribonucleic acid (DNA) and ribonucleic acid (RNA). Most organisms use DNA for their long-term information storage, but some viruses (e.g., retroviruses) have RNA as their genetic material. The biological information contained in an organism is encoded in its DNA or RNA sequence. RNA is also used for information transport (e.g., mRNA) and enzymatic functions (e.g., ribosomal RNA) in organisms that use DNA for the genetic code itself. Transfer RNA (tRNA) molecules are used to add amino acids during protein translation.

Prokaryotic genetic material is organized in a simple circular DNA molecule (the bacterial chromosome) in the nucleoid region of the cytoplasm. Eukaryotic genetic material is divided into different, linear molecules called chromosomes inside a discrete nucleus, usually with additional genetic material in some organelles like mitochondria and chloroplasts (see endosymbiotic theory).

A human cell has genetic material contained in the cell nucleus (the nuclear genome) and in the mitochondria (the mitochondrial genome). In humans the nuclear genome is divided into 23 pairs of linear DNA molecules called chromosomes. The mitochondrial genome is a circular DNA molecule distinct from the nuclear DNA. Although the mitochondrial DNA is very small compared to nuclear chromosomes, it codes for 13 proteins involved in mitochondrial energy production and specific tRNAs.

Foreign genetic material (most commonly DNA) can also be artificially introduced into the cell by a process called transfection. This can be transient, if the DNA is not inserted into the cell's genome, or stable, if it is. Certain viruses also insert their genetic material into the genome.

Organelles

The human body contains many different organs, such as the heart, lung, and kidney, with each organ performing a different function. Cells also have a set of "little organs," called organelles, that are adapted and/or specialized for carrying out one or more vital functions.

There are several types of organelles within an animal cell. Some (such as the nucleus and golgi apparatus) are typically solitary, while others (such as mitochondria, peroxisomes and lysosomes) can be numerous (hundreds to thousands). The cytosol is the gelatinous fluid that fills the cell and surrounds the organelles.

Cell nucleus – a cell's information center 
The cell nucleus is the most conspicuous organelle found in a eukaryotic cell. It houses the cell's chromosomes, and is the place where almost all DNA replication and RNA synthesis (transcription) occur. The nucleus is spherical and separated from the cytoplasm by a double membrane called the nuclear envelope. The nuclear envelope isolates and protects a cell's DNA from various molecules that could accidentally damage its structure or interfere with its processing. During processing, DNA is transcribed, or copied into a special RNA, called mRNA. This mRNA is then transported out of the nucleus, where it is translated into a specific protein molecule. The nucleolus is a specialized region within the nucleus where ribosome subunits are assembled. In prokaryotes, DNA processing takes place in the cytoplasm.
Diagram of a cell nucleus

منا اصغری و شیما اصغرخواه
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:54  توسط شیما  | 

واکوئل

نگاه کلی

بررسی انواع مختلفی از بافتها نشان می‌دهد که بخشی از سیتوپلاسم بویژه در یاخته‌های گیاهی بوسیله اندامک حجیمی که آن را واکوئل می‌نامند پر شده است. مجموعه واکوئلهای هر یاخته ، دستگاه واکوئلی را تشکیل می‌دهد که آن را در مقایسه با کوندریوزومها (مجموع میتوکندریها) و پلاستیدوم (مجموع پلاستها) واکوئم می‌نامند. ممکن است واکوئلها 80 تا 90 درصد حجم یاخته‌ای را پر کنند و سیتوپلاسم را به صورت لایه نازکی در کناره‌های یاخته باقی گذارند.

اولین گزارش در مورد واکوئلها بیشتر بر روی ویژگی شفاف بودن این اندامکها تکیه داشت و نام واکوئل از کلمه لاتین واکوئوس (فضای خالی) با این دید ابداع شد که واکوئل حفره یاخته‌ای کم و بیش غیر فعال است. در سالهای اخیر ، پویایی و اهمیت تبادلهای واکوئلی به اثبات رسیده و واکوئلها به عنوان یکی از اندامکهای فعال یاخته‌ای منظور شده‌اند.

 

تفکیک یا جدا سازی واکوئلی

عده زیادی از پژوهشگران واکوئلها را به صورت حفره‌های آبکی که از تورم بخشهای کلوئیدی سیتوپلاسم بوجود آمده‌اند، در نظر می‌گیرند. برخی دیگر آنها را نتیجه آبکی شدن محتوای بخشهایی از شبکه آندوپلاسمی دانسته‌اند. پس از پژوهشهای دووری مشخص شد که واکوئلها تشکیلات ساده موقتی نیستند، بلکه از بخشهایی مستقل و پایدار یاخته‌ای هستند. وی با پلاسمولیز یاخته‌ها در شرایط کم و بیش نامناسب موفق به تخریب سیتوپلاسم و حفظ واکوئلها شد.

این تجربه را تفکیک یا جداسازی واکوئلی می‌نامند که موجب بدست آمدن حفره‌هایی شد که برای چند روز ویژگیهایی چون قدرت نگهداری رنگدانه‌ها و توان تغییر حجم باز گشت پذیر با تغییر شرایط محیط خارجی را حفظ می‌کردند. این ویژگیها موجب این پندار شد که شیره واکوئلی بوسیله پوششی چسبنده ، ممتد ، قابل کشش ، قابل ارتجاع ، پایدار و دارای تراوایی نسبی احاطه شده است که دووری آن را تونوپلاست نام گذاشت. تمام این نتایج پس از کاربرد
میکروسکوپ الکترونی ثابت گردیدند.

تغییرات واکوئلها

واکوئلها اندامکهایی دارای قابلیت تغییر و تحول هستند. تعداد ، اندازه ، نوع و غلظت محتوای درونی آنها بر حسب درجه تمایز یاخته‌ای ، شرایط محیطی ، فصل و شرایط فیزیولوژیکی یاخته‌ها تغییر می‌کند. با افزایش میزان تمایز یاخته‌های گیاهی ، واکوئلهای کوچک به تدریج بهم پیوسته و گسترش می‌یابند و واکوئل حجیمی را می‌سازند که بخش عمده یاخته را پر می‌کند و هسته و سیتوپلاسم را به کناره‌های یاخته می‌راند.

هنگام تمایز زدایی ، واکوئل حجیم چند بخش می‌شود. حجم این واکوئلها کاهش می‌یابد و موجب بازگشت سیتوپلاسم و هسته به وضعی مشابه یاخته جوان می‌گردد. واکوئلها اندامکهایی دارای تغییرات منظم نیز هستند. در یاخته‌های محافظ روزنه ، تغییرات واکوئلها دارای نظم شبانه روزی است. هنگام روز به دنبال افزایش
فشار اسمزی که موجب تغییر شکل و حجیم شدن یاخته‌ها می‌شود، روزنه‌ها گشاد می‌شوند و شب هنگام که فشارها و اندازه واکوئل‌ها کاهش می‌یابد، روزنه‌ها تنگ می‌شوند.




جنبشهای شبانه و حالت خواب اندامهای گیاهی (بسته شدن گلها ، تا شدن برگها هنگام شب ، باز شدن صبحگاهی آنها و نظایر آن) نیز نتیجه تغییرات فشار اسمزی یاخته‌هایی است که در محلهای حساس قرار دارند. در یاخته‌های کامبیومی ، واکوئلها دارای نظم سالانه هستند. در زمستان کوچک شده و در بهار دوباره حجیم می‌گردند.

ساختار و فرا ساختار واکوئلها

ساختار واکوئل دو بخش اصلی شامل غشا و محتوای واکوئلی قابل تشخیص است. بررسی‌های انجام شده با میکروسکوپهای الکترونی فرا ساختار غشای واکوئلی یا تونوپلاست را بطور کلی مشابه پلاسمالم و متشکل از دو لایه فسفولیپیدی و پروتئینها نشان داده است. با این تفاوت که بخشهای گلوسیدی (قندی) گلیکولیپیدها در غشای واکوئل به طرف درون واکوئل قرار دارند و بخشی از این ساختارها به عنوان گیرنده برخی مواد موجود در واکوئلها عمل می‌کنند.

محتوای واکوئلی

دستگاه واکوئلی دارای ترکیبات بسیار زیاد است که شامل یونهای کانی ، قندهای ساده و اولیگوزیدها ، اسیدهای آمینه ، اسیدهای آلی و دیگر (مثل اسد مالیک در ریشه واکوئلی سیب ، اسید اسکوربیک در مرکبات) پلی پپتیدها و پروتئینها و گلیکو پروتئینها ، موسیلاژهای پلی ساکاریدی و هتروزیدهای متنوع است. در مورد یونهای کانی ، تمام فنون جدید ، ورود انتخابی آنها را تایید می‌کنند. مخمرها تجمع واکوئلی قابل ملاحظه‌ای از Mg+2 و فسفات دارند. برعکس سیتوپلاسم آنها دارای یونهای +K و +Na است.

لوله‌های شیرابه‌ای نیز مقدار زیادی Mg+2 دارند. در حالی که +K به غلظت برابر در واکوئل و سیتوزول آنها وجود دارد. آنیونهای واکوئلی مثل -Cl ، اغلب یونهای یک ظرفیتی هستند. محتوای واکوئلی مخزنی از ترکیبات پیچیده است که جنس و غلظت آنها بر حسب گونه ، نوع یاخته‌ای و حالت فیزیولوژیکی جاندار بسیار متغیر است. برخی مولکولها بطور پایدار در واکوئلها ثابت شده‌اند و برخی دیگر با سیتوپلاسم جابجایی دارند.




این جنبشها اغلب دارای نظم هستند و در شرایط طبیعی می‌توانند نوسانهای روزانه یا سالانه داشته باشند. مدت ذخیره مواد در واکوئلها بر حسب نوع یاخته متفاوت است و در بافتهای ذخیره‌ای طولانی است. برخی مولکولها مانند آنتوسیانها ، رنگدانه‌های مختلف ، اینولین و غیره تنها در شیره واکوئلی وجود دارند و برخی دیگر مثل ساکارز ، مالات ، اسیدهای آمینه هم در واکوئل و هم در سیتوزول یافت می‌شوند. بنابراین درجه انتخاب واکوئل متغیر است.

محتوای واکوئلها ممکن است از مواد حد واسط فعالیتهای پایه متابولیسم اولیه یاخته باشند که ضمن جنبشهای سیتوپلاسمی کنار گذاشته شده‌اند و یا محصولی از مسیرهای بیوسنتزی بسیار ویژه (متابولیسم ثانویه) هستند. از مهمترین محصولات متابولیسم اولیه موجود در واکوئلها می‌توان به
اسیدهای کربوکسیلیک ، گلوسیدها ، اسیدهای آمینه و پروتئینها اشاره کرد. محصولات متابولیسم ثانویه که در شیره واکوئلی وجود دارند شامل کومارین ، سیانوژنها ، فلاونوئیها ، تانن‌ها ، آلکالوئیدها و از جمله آلکالوئیدها مرفین ، تئین چای ، کافئین قهوه ، کدئین خشخاش اشاره کرد.

 

 

محبوبه فیضی
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:40  توسط شیما  | 

میتوکندری

نگاه کلی

میتوکندریها در تمام سلولها دارای تنفس هوازی به جز در باکتریها که آنزیمهای تنفسی آنها در غشای سیتوپلاسمی جایگزین شده‌اند وجود دارند. این اندامکها ، نوعی دستگاه انتقال انرژی هستند که موجب می‌شوند انرژی شیمیایی موجود در مواد غذایی با عمل فسفوریلاسیون اکسیداتیو ، به صورت پیوندهای پرانرژی فسفات (ATP) ذخیره شود.

تاریخچه

اولین بررسیهای انجام شده بر روی میتوکندریها ، در سال 1894 بوسیله آلتمن صورت گرفت که آنها را بیوپلاست یا جایگاههای زنده نامید. و نظر داد که بین واکنشهای اکسایش و کاهش سلول و میتوکندری وابستگی وجود دارد. در سال (1897) بتدا با بررسیهای بیشتر آنها را میتوکندری نامید و در 1900 ، میکائیلیس به کمک معرف رنگی سبز ژانوس میتوکندری را در سلولهای زنده مشاهده کرد. واربورگ در سال 1913 آنزیمهای تنفسی را در این اندامک نشان داد. سرانجام برای اولین بار ، در سال 1934 ، بنسلی و هر ، توانستند آنها را از سلولهای کبدی جدا کرده و بعد آن بررسیهای بیشتر و عملی‌تر روی آن صورت گرفت.


شکل و اندازه میتوکندری و تغییرات آنها

شکل

شکل میتوکندریها متغیر اما اغلب رشته‌ای یا دانه‌ای می‌باشند. میتوکندریها در برخی مراحل عمل خود می‌توانند به شکلهای دیگری درآیند. مثلا ، یک میتوکندری طویل ممکن است در یک انتهای خود متورم شده و یه صورتی شبیه گرز درآید. (مثلا در سلولهای کبدی چند ساعت بعد ورود غذا) یا ممکن است میان تهی شده و شکلی شبیه راکت تنیس به خود بگیرد. گاهی میتوکندریها حفره مانند شده و دارای بخش مرکزی روشنی می‌شود. اما بعد از مدتی ، تمام این تغییرات به حالت اول برمی‌گردد.

اندازه

ابعاد میتوکندریها نیز متغیر است و در بیشتر سلولها ضخامت آنها 50µm و طول تا 7µm می‌رسد. اما متناسب با شرایط محیطی و نیز مرحله عمل سلول ، فرق خواهد کرد. در سلولهایی که هم نوع هستند یا دارای عمل مشترک می‌باشند دارای اندازه ثابت می‌باشند.

ساختمان میتوکندری

غشای خارجی

حدود 75 - 60 آنگستروم ضخامت دارد و از نوع غشاهای زیستی با ساختمان سه لایه‌ای می‌باشد. این غشا صاف و فاقد چین خوردگی است و هیچ ریبوزومی به آن نچسبیده، گاهی توسط شبکه آندوپلاسمی احاطه می‌شود اما هیچگاه پیوستگی بین این دو دیده نشده است.

اطاق خارجی

زیر غشای خارجی ، فضایی در حدود 200- 100 آنگستروم وجود دارد که به آن اطاق خارجی گفته می‌شود. که شامل دو بخش است: فضای بین دو غشا و فضای درون تاجها یا کریستاها یا کرتها. اما در برخی جاها غشای داخلی و خارجی بهم چسبیده و اندازه این فضا تقریبا صفر می‌شود. در این مناطق در مجاورت دو غشا ، تراکمی از ریبوزومهای سیتوپلاسمی دیده می‌شود. به خاطر همین در نظر گرفته شده که این مناطق ، محل عبور پروتئینهای مورد نیاز از سیتوزول به میتوکندری می‌باشند. در این اطاق ، ترکیباتی مثل آب ، نمکهای کانی و یونها ، پروتئینها ، قندها ، و چربیها SO2 ، O2 ، ATP و ADP وجود دارند. مقدار آب ، بر اندازه کریستاها و در نتیجه بر ساخت ATP تاثیر گذار است.

غشای داخلی

ضخامتش مثل غشای خارجی است اما ترکیب شیمیای آن فرق می‌کند. دارای چین‌خوردگیهای فراوانی است که به چینها ، تاج یا کریستا گفته می‌شود. این چینها برخلاف سلولهای گیاهی ، در سلولهای جانوری منظم قرار گرفته‌اند.

اطاق داخلی

فضای درونی میتوکندری که بوسیله غشای داخلی دربرگرفته شده، اطاق داخلی گویند. که از ماده زمینه‌ای با بستره دربر گرفته شده است که ترکیب و ویژگیهای کلی آن ، شبیه سیتوزول می‌باشد و دارای آنزیمهای خاص و ریبوزوم خاص خود (70S شبیه سلولهای پروکاریوتی) می‌باشد. تعداد DNA ، بر حسب نوع و سن سلول فرق می‌کند و مثل پروکاریوتها ، دارای سیتوزین و گوانین زیادی است در نتیجه در مقابل گرما مقاوم می‌باشد.

ژنوم میتوکندری

بررسیها نشان می‌دهد که DNA سازی در میتوکندری صورت می‌گیرد. طبق این بررسی به وجود DNA در میتوکندری پی می‌بریم. علاوه بر همانند سازی RNA و DNA سازی ، پروتئین سازی هم در میتوکندری صورت می‌گیرد. این فراینده توسط آنزیمها و ملکولهای خاص خود اندامک صورت می‌گیرد. DNA میتوکندری اغلب موجودات حلقوی است. جایگاه DNA در ماده زمینه میتوکندری و بعضی مواقع چسبیده به غشای داخلی میتوکندری است. ژنوم میتوکندری سلولهای اغلب جانوران از 20 - 15 هزار جفت نوکلئوتید تشکیل یافته است و ژنوم میتوکندری در پستانداران حدود 105 برابر کوچکتر از ژنوم هسته‌ای است.

محصولاتی که توسط DNA میتوکندری رمز می‌شوند شامل
RNAهای ریبوزومی میتوکندری tRNA ها و برخی از پروتئینهای مسیر تنفس می‌باشد. بعضی از پروتئینهای میتوکندری نیز در هسته رمز می‌شوند و پس از ساخته شدن در سیتوزول وارد اندامک می‌شوند. مثال مفروض از صفتی که توسط ژنوم میتوکندری تعیین می‌شود، جهت پیچش صدف در حلزون است که از وراثت سیتوپلاسمی تبعیت می‌کند. در حقیقت این صفات توسط ژنوم میتوکندری که همراه میتوکندری‌های موجود در سیتوپلاسم وارد سلول تخم می‌شوند، انتقال می‌یابد و توارث به صورت تک والدی در اکثر آنها می‌باشد.

نقش زیستی میتوکندری

تنفس هوازی سلولها

تمام مواد انرژی‌زا ، ضمن تغییرات متابولیکی درون سیتوپلاسمی با واسطه ناقلین اختصاصی به بستره میتوکندری می‌رسد. گلوکز بعد از تبدیل به استیل کو آنزیم A طی گلیکولیز به میتوکندری وارد می‌شود تا در چرخه کربس استفاده شود و اسیدهای چرب بوسیله کارنی تین به داخل میتوکندری حمل شده که اینها هم سرانجام به استیل کو آنزیم A تبدیل می‌شوند. اسیدهای آمینه بعد از ورود به بستره به استیل کو آنزیم A تبدیل می‌شوند.

با انجام هر چرخه کربس که با استفاده از یک استیل کوآنزیم A در بستره میتوکندری آغاز می‌شود، علاوه بر CO2 و H2O سه مولکول نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید و یک مولکول FADH2 و یک مولکول GTP تولید می‌شود. این ناقلین انرژی در زنجیره انتقال الکترون استفاده شده و موجب تولید ATP می‌شوند.

سنتز اسیدهای چرب

یکی از راههای تولید اسید چرب ، سیستم میتوکندریایی می‌باشد که عکس اکسیداسیون یا تجزیه آنها می‌باشد.

دخالت میتوکندری در گوارش چربیها

در هنگام گرسنگی ، میتوکندریها به طرف ذرات چربی حرکت کرده و روی ذرات چرب خم شده و آنزیمهای میتوکندریایی شروع به هضم چربی و آزادسازی انرژی می‌کنند.

ذخیره و تجمع مواد در میتوکندریها

میتوکندریها می‌توانند در اطاق داخلی خود مواد مختلف را انباشته کنند که این مواد عبارتند از: ترکیبات آهن‌دار ، چربیها ، پروتئینها ، کاتیونها و آب. در اثر ذخیره این مواد ، میتوکندریها اغلب به حالت یک غشایی و شبیه باکتریهای کوچک دیده می‌شوند و به تدریج ، کریستاها محو می‌شوند اما بعد از حذف این مواد ، دوباره همه به حالت اول برمی‌گردد.

محل میتوکندریها در سلول

اغلب در اطراف هسته دیده می‌شوند اما در شرایط مرضی در حواشی سیتوپلاسم ظاهر می‌شوند. این پراکنش ، تحت تاثیر مقدار گلیکوژن و اسید چرب می‌تواند قرار بگیرد. در طول میتوز میتوکندریها در مجاورت دوک جمع می‌شوند و وقتی تقسیم پایان می‌یابد، در دو سلول دختر ، پراکنش تقریبا یکسانی پیدا می‌کند. پراکنش میتوکندریها را می‌توان بر حسب عمل آنها از نظر تامین انرژی ، مطرح کرد که میتوکندریها در داخل سلولها جابجا شده و خود را به جایی که نیاز به ATP بیشتر است می‌رسانند.


تعداد میتوکندریها در سلول

تشخیص ارزش میتوکندریایی یک سلول دشوار است. اما اغلب بر حسب نوع سلول مرحله عمل سلول متفاوت می‌باشد. در یک سلول معمولی کبد بیشترین تعداد و در حدود 1000 تا 1600 عدد وجود دارد که در اثر تحلیل رفتن سلول و نیز سرطانی شدن آن کاهش می‌یابد. و در مقابل ، تعداد میتوکندری در بافت لنفی ، خیلی کمتر است. در سلولهای گیاهی ، کمتر از جانوری می‌باشد چون بسیاری از اعمال میتوکندریها ، بوسیله کلروپلاست انجام می‌شود.

منشا میتوکندری

دو نظریه بیان شده است: یکی اینکه میتوکندریها ممکن است از قالبهای ساده‌تری ساخته شوند (تشکیل Denovo) و دیگر اینکه میتوکندریهای جدید از تقسیم میتوکندریهای قبلی بوجود می‌آیند. به این صورت که تعداد آنها ، در طول میتوز و نیز در اینترفاز افزایش یافته و بعد بین دو سلول دختر ، پراکنش می یابند.

خاستگاه پروکاریوتی میتوکندری

فرضیه‌ای در این صدد مطرح شده است که: در گذشته بسیار دو ر، جو زمین فاقد اکسیژن بوده و جاندارانی که در آن زمان می‌زیسته‌اند بیهوازی بودند. با گذشت زمان و ضمن واکنشهای شیمیایی ، جو زمین دارای اکسیژن شده و به تدریج جانداران آن زمان و بویژه پروکاریوتها به علت ساختمان ساده خود ، هوازی شده‌اند. بعدها این پروکاریوتها هوازی شده ، توسط سلولهای یوکاریوتی بلعیده شدند و از این همزیستی سلولهای یوکاریوتی هوازی ایجاد شدند. پس اجداد میتوکندری براساس این فرضیه ، باکتریها می‌باشند.

 

 

محبوبه فیضی
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:38  توسط شیما  | 

لیزوزوم

دید کلی

هر یاخته یوکاریوتی دارای گروهی از اندامکهای سیتوپلاسمی به نام لیزوزومهاست که عمل اصلی آنها گوارش درون یاخته‌ای و برون یاخته‌ای است. لیزوزومها کیسه‌های محتوی آنزیمهای هیدرولاز اسیدی یک غشایی هستند. غشای لیزوزوم شبیه غشای پلاسمایی است ولی مقدار لیستین آن زیادتر و ضخیم‌تر از غشای میتوکندری است و قابلیت تلفیق با غشاهای دیگر از جمله وزیکولهای آندوسیتوزی را دارد که علت آن زیاد بودن لیپیدهای غشایی است.

لیزوزومها در
سلولهای گیاهی ، جانوری و تک سلولیها وجود دارند. باکتریها لیزوزوم ندارند. لیزوزومها را در حکم کیسه‌های خودکشی و یا نارنجک درون سلولی می‌نامند که تخریب غشای آن می‌تواند موجب تجزیه مواد و اجزای درون سلول و در نتیجه لیزوزومها از غشا و ماده زمینه حاوی آنزیمهای مختلف تشکیل شده است.

آنزیمهای لیزوزومی

آنزیمهای لیزوزومی عمل هیدرولازی دارند و ساختمان گلیکوپروتئینی دارند. این آنزیمها در PH اسیدی فعالند و PH مناسب عمل آنها حدود 5 - 4.5 است. در لیزوزوم انواع مختلفی از آنزیمهای هیدرولازی وجود دارند که تعدادی از آنها عبارتند از :

  • آنزیمهای هیدرولیز کننده پروتئین‌ها شامل پروتئاز و پپتیدازها. مثالهای این دسته از آنزیم‌ها عبارتند از کاتپسین ، کربوکسی پپتیداز A ، B ، C و گلوتامات کربوکسیلاز

*آنزیمهای هیدرولیز کننده لیپیدها مانند استرازها ، فسفولیپازها.

  • گلوسیدازها که بر روی مواد قندی اثر می‌گذارند مثل آنزیم آلفا 1 و 4- گلوکوزیداز ، بتا گلوکورونیداز ، آریل سولفاتاز A ، B بتا گالاکتورونیداز و آلفا مانوزیداز
  • آنزیمهای هیدرولیزکننده اسیدهای نوکلئیک مانند DNase ، RNase
  • فسفاتازها مثل اسید فسفاتاز ، فسفودی استراز ، فسفاتیدیک اسید فسفاتاز.

سنتز آنزیمهای لیزوزومی

سنتز آنزیمهای لیزوزومی با دخالت ریبوزومهای متصل به شبکه آندوپلاسمی و فرضیه پپتید نشانه است. گلیکوزیلاسیون این آنزیمها ضمن سنتز آنها در فضاهای شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار انجام می‌شود و پردازش آنها نهایتا پس از انتقال به دستگاه گلژی صورت می‌گیرد. آنزیمهای لیزوزومی دارای مانوز 6 - فسفات است که به عنوان نوعی نشانه برای انتقال آنها از شبکه آندوپلاسمی به دیکتیوزومها و سپس به لیزوزوم‌های اولیه است. مانوز 6-فسفات نشانگر یا علامت پروتئینهای لیزوزومی است.

ساختار غشای لیزوزوم

مطالعات نشان می‌دهد که گلیوکوپروتئین به مقدار زیاد در این غشاها وجود دارد. این پروتئین‌ها به شدت گلیکوزیله شده‌اند و بطور قابل توجهی در مقابل تجزیه توسط هیدرولازهای اسیدی ماتریکسی لیزوزوم مقاومند و لیزوزوها را به صورت یک مجموعه بسته نگه می‌دارد. غشای لیزوزوم قابلیت تلفیق با سایر غشاها را دارد و از مقدار زیادی لیستین تشکیل شده است. غشای لیزوزوم بوسیله آنزیمهای درون آن تا حدی گوارش می‌یابد. اما بطور دائم ترمیم می‌شود، این عمل نیاز به انرژی زیاد دارد و از آنجایی سلول مرده نمی‌تواند انرژی را تامین کند در نتیجه آنزیم‌های هیدرولازی درون لیزوزوم آزاد شده و سبب از بین رفتن اندامکها و خود سلول می‌شوند.

در غشای لیزوزوم پمپهای پروتئینی وابسته به
ATP وجود دارند که با مصرف انرژی پروتون H+ را وارد لیزوزوم می‌کند تا محیط اسیدی با PH حدود 4.5 تا 5 ایجاد کرده و شرایط اسیدی برای آنزیم‌های هیدرولازی لیزوزوم فراهم و شیب PH را در غشای لیزوزوم برقرار نماید که نتیجه آن PH پایین‌تر از 5 در ماتریکس لیزوزوم است. از طرف دیگر تراکم یونهای H+ در مجاورت سطح درونی غشای لیزوزوم زیاد است و PH بسیار کاهش یافته و حتی تا حدود 2 می‌رسد و این PH پایین‌تر از PH مناسب برای فعالیت آنزیم‌های هیدرولازی لیزوزومی یعنی (PH (4 - 5 است. در نتیجه آنزیم‌های هیدرولازی لیزوزوم بر روی غشا خود تاثیر ندارند. یونها هم در این عمل محافظتی نقش دارند. سطح درونی لیزوزوم پوشش گلیکوپروتئینی دارد که از غشا محافظت می‌کنند.

عوامل مخرب غشای لیزوزوم

عوامل مختلفی سلامت و تمامیت غشای لیزوزوم را از بین می‌برد که عبارتند از :

  • عوامل مکانیکی: مثل ضربه ، لغزشها ، ارتعاشات و صوتهای موسیقی
  • عوامل فیزیکی: مانند گرما و سرمای بیش از حد ، انجماد و گرم کردن مجدد
  • عوامل صوتی: صدای رعد و برق ، امواج ناشی از شکست دیوار صوتی
  • عوامل شیمیایی و هورمونی: افزایش CO2 ، اکسیژن یونی ، سیلیس ، قلع و روی ، سموم

هورمونهای جنسی یا استروئیدها ، ویتامین‌های قابل حل در چربی ( A ، D ، E و K ) ، عده‌ای از آنتی بیوتیکها و برخی آنزیمهای تجزیه کننده از عوامل شیمیایی مخرب غشای لیزوزوم هستند. کورتیزول نقش پایدارکننده غشای لیزوزوم را دارد.

  • عوامل زیستی: مانند ویروسها ، عوامل روحی مانند تنش ، اضطراب ، شوک ، خستگی ، کار سنگین از عوامل مخرب غشای لیزوزوم هستند. آرامش روانی ، اکسیژن کافی و تغذیه مناسب از عوامل پایدارکننده غشای لیزوزوم می‌باشند.

انواع لیزوزوم

چهار نوع لیزوزوم در نظر گرفته می‌شود که اولی لیزوزوم اولیه و سه تای بعدی لیزوزوم ثانویه خوانده می‌شوند.

لیزوزوم اولیه

اندامکهای تک غشایی با ماده زمینه‌ای متراکم دارای آنزیم‌های هیدرولازی هستند که از بخش دور یا ترانس دستگاه گلژی مشتق شده ولی هنوز فعالیت آنزیمی خود را آغاز نکرده‌اند. لیزوزوم اولیه را پروتولیزوزوم نیز می‌گویند.

!!لیزوزوم ثانویه

  • هتروفاگوزوم: که به نامهای هترولیزوزوم ، فاگولیزوزوم ، واکوئلهای هیدروفاژی یا واکوئلهای دگرخواری نیز نامیده می‌شوند. این لیزوزومها از تلفیق لیزوزومهای اولیه با وزیکولهای حاوی مواد برون سلولی مانند حفره‌های فاگوسیتوزی یا پینوسیتوزی یا اندوزوم ثانویه تشکیل می‌شوند. سپس مواد برون سلولی یا بیگانه بوسیله آنزیمهای هیدرولیزی لیزوزوم اولیه حذف می‌شود. برخی باکتریها از جمله باکتری جذام از عمل دگرخواری مصون می‌ماند و به خوبی در لیزوزوم‌ها زنده می‌ماند.
  • اتوفاگوزوم: که به نامهای لیزوزومهای اتوفاژیک ، اتولیزوزوم ، واکوئل خودخوار و سیتولیزوزوم نیز خوانده می‌شود. این نوع از لیزوزومها از تلفیق لیزوزومهای اولیه با واکوئل‌های حاوی مواد سلولی مانند میتوکندری ، میکروبادی‌ها و اندامک‌های پیر و فرسوده ایجاد می‌شوند. گاهی قطعاتی از شبکه آندوپلاسمی ، بخشی از سیتوپلاسم سلول را احاطه کرده ، با لیزوزوم اولیه ادغام می‌شود و به لیزوزوم ثانویه که همان اتوفاگوزوم است تبدیل می‌شود و آنزیمهای آن مواد را تجزیه و هضم می‌کنند. تشکیل این لیزوزومها برای مبارزه با فقر غذایی ، انجام تمایزهای ویژه مانند حذف برخی اندامک‌ها ، حذف محتویات سلول برای تشکیل آوندهای چوبی و یا حذف بخشهای اضافی مانند حذف مجرای مولر در پرندگان ، تحلیل رفتن دم در دوزیستان در هنگام دگردیسی صورت می‌گیرد.
  • اجسام باقیمانده یا لیزوزوم کرینوفاژی: چنانچه عمل گوارش در لیزوزوم‌های ثانویه کامل نباشد، اجسام باقیمانده تشکیل می‌شود. لیزوزوم‌های حاوی این اجسام باقیمانده را جسم باقیمانده یا لیزوزوم کرینوفاژی نیز می‌نامند که دارای شکل نامنظم است. کرینوفاژی پدیده‌ای که حذف ترشحی را امکان پذیر می‌سازد.
  • اجسام متراکم یا تلولیزوزوم: برخی از مواد آندوسیتوزی و اگزوسیتوزی در برخی وزیکولهای گوارشی باقی می‌مانند و اجسام متراکم یا تلولیزوزوم را تشکیل می‌دهند و اغلب فعالیت هیدرولاری ندارند.

نقشهای لیزوزوم

  • گوارش درون سلولی: مواد گوناگون به روش‌های فاگوسیتوزی و اتوفاژی به لیزوزوم‌ها می‌رسند. گوارش آنها توسط آنزیم‌های لیزوزومی درون لیزوزومها صورت می‌گیرد و مواد حاصل از گوارش با عبور از غشای لیزوزوم به سیتوزول می‌رسند و مسیر سوخت و ساز خود را می‌گذرانند.
  • گوارش برون سلولی: برای مثال سلولهای استخوان خوار (استئوکلاستها) که در مغز زرد استخوان قرار دارند با آزاد کردن هیدرولازهای لیزوزومی موجب تخریب سلولهای استخوانی می‌شوند.
  • دخالت در تمایز سلولی و از بین بردن اندامکها
  • دخالت در پدیده اتولیز و مبارزه با فقر غذایی
  • دخالت در ایمنی سلولها: لیزوزومها باکتریها و ویروسهای وارد شده به سلول را توسط آنزیمهای خود تخریب می‌کند و از بین می‌برد.
  • تجمع مواد سمی از جمله جیوه در لیزوزومها

لیزوزومهای گیاهی با داشتن آنزیم های مختلف از جمله آلفا آمیلاز ، نوکلئازها در گوارش درون سلولی و برون سلولی و فرآیندهای رشد و نمو دخالت دارند.

 

 

محبوبه فیضی
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:33  توسط شیما  | 

غشا سلولی

نگاه اجمالی

غشای سلولی ساختمانی است به ضخامت که محدوده سلول را معین کرده و به عنوان سد انتخابی ، مبادله مواد بین سلول و محیط اطرافش را کنترل می‌کند. غشا از دو لایه تقریبا ممتد لیپیدی ساخته شده که در آنها مجموعه‌های پروتئینی بطور پراکنده وارد شده‌اند علاوه بر این پروتئینهای غشایی پروتئینهای دیگری که از نوع پروتئینهای حاشیه‌ای هستند، در غشای دو لایه و اغلب روی سطح داخلی قرار می‌گیرد. بنابراین غشا بسیار نامتقارن است. بخشی از عدم تقارن غشا مربوط به زنجیره‌های الیگوساکاریدی می‌باشد که تنها به سطح خارجی غشا چسبیده‌اند.

img/daneshnameh_up/b/ba/29.gif

 

لیپیدهای غشا

لیپیدهای غشایی شامل فسفولیپید (فسفوگلیسرید و اسفنگولیپید) و کلسترول می‌باشد. فسفولیپیدها مولکولهایی هستند که از یک قسمت سر مانند و یک دنباله متصل به آن تشکیل شده‌اند. قسمت سری که به سر قطبی Polar head نیز موسوم است، حاوی گروه فسفات بوده و آب دوست Hydropgilic می‌باشد قسمت دنباله از دو زنجیره اسید چرب تشکیل شده و آب گریز Hydrophobic می‌باشد. دنباله غیر قطبی Non polartail نیز نامیده می‌شود.

فسفولیپیدها در این ساختمان دولایه به ترتیبی است که قطبهای هیدروفیل آنها در سطح داخلی و خارج سیتوپلاسم و دنباله‌های هیدروفوب آنها در مرکز قرار گرفته است و همین امر باعث سه لایه دیده شدن غشا با میکروسکوب الکترونی می‌گردد. از دیگر لیپیدهای غشایی ، کلسترول می‌باشد که در حد فاصل اسیدهای چرب قرار گرفته است. میزان سیالیت غشا بستگی به میزان کلسترول آن دارد. هرچه کلسترول بیشتر سیالیت غشا نیز بیشتر خواهد بود.

پروتئینهای غشا

پروتئینها که در اکثر غشاها بیش از 50 درصد وزن آن را تشکیل می‌دهند، دارای وظایف ساختمانی مانند حفظ شکل سلول مانند گویچه‌های قرمز خون و عملکری (مثل فعالیت آنزیمی) متعدد می‌باشند. این پروتئینها به دو صورت محیطی percpheral و سراسری یا داخلی Integral protein دیده می‌شوند و انواع آنها در ارگانلها و سلولهای مختلف می‌تواند متفاوت باشد.

انواع پروتئینهای غشا

  • پروتئینهای محیطی : در سطح غشا قرار دارند و بسیاری از آنها دارای فعالیت آنزیمی می‌باشند.
  • پروتئینهای انتگرال : پروتئینهای درشت مولکولی هستند که مستقیما در داخل لیپید دو لایه قرار گرفته‌اند. اندازه این پروتئینها به حدی است که سراسر ضخامت لیپید دولایه را طی می‌کنند و در هر دو سطح غشا نمایان هستند و یا اینکه تا حدی در ضخامت لیپید دو لایه فرو رفته‌اند و فقط در سطح داخلی یا خارجی غشا نمایان می‌باشند. از آنجا که مواد محلول در آب قادر به عبور از لیپید دولایه نمی‌باشند عقیده بر این است که پروتئینهای سراسری به عنوان کانالهایی برای مبادله مواد محلول در آب از قبیل یونها عمل می‌کنند.

کربوهیدراتهای غشا

کربوهیدراتهای غشا از نوع الیگوساکاریدها می‌باشند. الیگوساکاریدها به کربوهیدراتهای متشکل از چند واحد قندی اطلاق می‌گردد. الیگوساکاریدها عمدتا در سطح خارجی غشا و متصل با پروتئینها و لیپیدها یعنی به صورت گلیکوپروتئین و گلیکولیپید دیده می‌شوند. ترکیبات فوق هم دارای خاصیت آنتی ژنیک می‌باشند و هم به عنوان رسپتور (گیرنده) در سطح سلول عمل می‌کنند. وجود رسپتور در سطح سلول باعث می‌شود که مواد معینی بتوانند وارد سلول شوند و یا سلول نسبت به هورمون معینی که رسپتور آن را دارد عکس‌العمل نشان دهد.

سیستمهای انتقال از غشا

انتشار

مبادله مواد محلول در چربی ، آب ، گاز اکسیژن و دی‌اکسید کربن بین سلول و محیط اطراف انتشار نامیده می‌شود. در صورتی که انتشار مواد با اتصال به مولکولهای دیگر تسریع گردد آن را انتشار تسهیل شده می‌نامند. چون انتشار تسهیل شده با دخالت پروتئینهای انتگرال صورت می‌گیرد. پروتئینهای دخیل در این امر را حامل Porter یا انتقال دهنده گویند.

انتقال فعال Active transport

نقل و انتقال الکترولیتها () بین سلول و محیط اطراف آن اگر بر خلاف شیب غلظت و با صرف انرژی انجام می‌گیرد.

آندوسیتوز Endocytosis

  • پینوسیتوز : در این روش که به آشامیدن سلول نیز موسوم است ابتدا مایعات و مواد محلول و بسیار ریز به رسپتورهای غیر اختصاصی سطح سلول متصل می‌شوند سپس غشا در آن ناحیه فرو رفته شده و به تدریج با عمق رشد ، فرورفتگی و بهم چسبیدن لبه‌های آن قسمت فرو رفته به صورت وزیکول در آمده و از غشای سلول جدا شده و در سیتوپلاسم رها می‌گردد. این وزیکول ممکن است به لیزوزوم پیوسته و تحت تاثیر آنزیمهای آن قرار گیرد و یا به عنوان حامل عمل کرده و پس از طی بخش داخلی سلول و پیوستن به غشای مقابل محتویات خود را از سلول عبور می‌دهند. عبور مواد از دیواره مویرگها نمونه‌ای از این روش می‌باشد.
  • آندوسیتوز با واسطه رسپتور : این روش انحصارا برای ورود موادی معین درون سلولهایی معین مورد استفاده قرار می‌گیرد، نیازمند اتصال ماده با رسپتور اختصاصی مربوطه‌اش در سطح سلول می‌باشد. برخی از هورمونها و برخی ویروسها به این طریق وارد سلول می‌شوند.
  • فاگوسیتوز: فاگوسیتوز در مقایسه با آندوسیتوز با واسطه رسپتور ، روشی غیر اختصاصی است.

سلولهای معینی مانند ماکروفاژها با استفاده از این روش ، باکتریها و قارچهای وارد شده به بدن و یا حتی سلولهای آسیب دیده و فرسوده را فاگوسیتوز می‌کنند.

اگزوسیتوز

برعکس آندرسیتوز در عمل اگزوسیتوز مواد از محیط داخل سلول به خارج از سلول انتقال می‌یابند. این مواد که شامل ذرات ترشحی ساخته شده در سلول و یا مواد باقیمانده حاصل از تجزیه لیزوزوم می‌باشند به صورت وزیکول ترشحی یا دفعی دیده می‌شوند. پس از چسبیدن وزیکول ترشحی یا دفعی به غشای سلول ، غشا در محل چسبیدگی از بین می‌رود و به این طریق محتویات وزیکول به خارج از سلول تخلیه می‌گردد.

وظایف غشای سلولی

1.    حفظ شکل مشخص سلول و جلوگیری از خروج محتویات آن. این عمل برای پرده‌ای که فقط 75 آنگستروم ضخامت دارد بسیار عجیب و ناباورانه است. اگر غشای سلولی در محلی پاره شود، سیتوپلاسم از آن محل خارج می‌شود و سلول می‌میرد.

2.    جلوگیری از خروج مواد لازم برای سلول و وارد کردن موادی که سلول لازم دارد. این غشا مانند یک نگهبان جلوی عبور مواد ممنوع الخروج یا ممنوع الورود را می‌گیرد و تنها آنهایی را که لازم است، وارد سلول می‌کند. موادی که وارد سلول می‌شوند دو گروه هستند: یک گروه بطور عادی وارد سلول می‌شوند، بعنی از آنها که مقدار آنها در خارج سلول بیشتر است، به داخل آن منتشر می‌شوند. گروه دیگر نحوه ورودشان بسیار جالب است.

زیرا ممکن است مقدار آنها در داخل سلول چندین برابر بیرون باشد و ظاهراً باید از آن خارج شوند، ولی در جدار غشای سلولی موادی وجود دارد که آنها را به داخل می‌برد. این مواد شیمیایی ، مانند مورچه‌هایی که دانه‌های گندم و سایر مواد غذایی را می‌گیرند و به داخل لانه خود می‌برند، به موادی که باید به داخل سلول برده شود می‌چسبند و سپس همراه آنها از غشای سلولی عبور می‌کنند، ولی قبل از رسیدن به سیتوپلاسم ، ماده مزبور را رها کرده و آن را با فشار وارد سیتوپلاسم می‌کنند و خود فوراٌ برای آورن طعمه جدید به طرف خارج غشا می‌روند. مواد شیمیایی دیگری نیز وجود دارند که همین عمل را در مورد خارج کردن موادی که سلول لازم ندارند، انجام می‌دهند.

 محبوبه فیضی

 

 

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:32  توسط شیما  | 

سیتوپلاسم

نگاه کلی

با همه مرزهای تفکیک شده‌ای که در سلول وجود دارد، یک قالب یا بسته سیتوپلاسمی تمام فضاهای موجود بین اندامک‌هایی را که بوسیله غشای سلولی احاطه شده‌اند، پر می‌کند. این سیتوپلاسم زمینه‌ای سیتوزول است. اگر با اولترا سانتریفوگاسیون مرحله‌ای تمام اندامک‌ها حتی میکروزوم‌ها و ریبوزوم‌ها را هم از سیتوپلاسم جدا کنیم، بخشی شناور باقی می‌ماند که همان سیتوزول است. سیتوزول بویژه در سلول‌های در حال تمایز اهمیت خاصی دارد.

تصویر

 

ارگاستوپلاسم

در گذشته سیتوزول به صورت ماده‌ای همگن در نظر گرفته می‌شد تا اینکه در اواخر قرن نوزدهم مشخص گردید که در برخی سلولها بویژه سلولهای ترشحی و سلولهایی که سنتز پروتئینی فعالی دارند، در بعضی قسمتهای سیتوزول باز دوست‌تر است و رنگهای بازی از جمله پیرونین را بهتر می‌پذیرد. به همین دلیل بخشهای باز دوست سیتوزول را سیتوپلاسم رنگ پذیر (کرومیدیال) می‌نامند. در سال 1887 گارنیر کلمه ارگاستوپلاسم را برای بخشهای بازوفیل سیتوپلاسم که به نظر او در بیوسنتز مواد نقش فعالی داشتند، بکار برد.

ارگاستوپلاسم ، بخشهای باز دوستی نظیر ذرات نیسل موجود در جسم سلولی سلولهای عصبی ، سیتوپلاسم فعال و باز دوست سلولهای مخاطی و سلولهای ترشحی لوزوالمعده ، غدد بناگوشی ، سلولهای اصلی غدد معده و بخشهای باز دوست سلولهای کبدی را نیز شامل می‌شود. کاسپرین ، براشه و پژوهشگران دیگر نشان داده‌اند که باز دوستی زیاد ارگاستوپلاسم به دلیل وجود اسیدهای ریبونوکلئیک است و به همین دلیل با تاثیر ریبونوکلئازها این باز دوستی از بین می‌رود.

از آنجا که اسیدهای ریبونوکلوئیک سیتوپلاسمی بویژه در ریبوزوم‌ها متراکمند، می‌توان باز دوستی و فعال بودن سنتز پروتئینها در ارگاستوپلاسم را نتیجه فراوانی ریبوزومها در این بخش از سیتوزول دانست. در گذشته به جای سیتوزول بیشتر از کلمه هیالوپلاسم استفاده می‌شد که خود نشانه‌ای از تصور همگن و شفاف بودن سیتوپلاسم زمینه‌ای بوده است، تصوری که امروزه دگرگون شده است.

ترکیب تشکیل دهنده سیتوزول

درسیتوزول 85 درصد آب و حدود 15 درصد مواد مختلف موجود است. از این مواد بخش عمده‌ای را پروتئینها بویژه پروتئین‌های آنزیمی اسیدهای آمینه ، گلوکز ، یونها ، mRNA ها ، tRNA ها و بطور خلاصه تمام مولکولهای لازم برای ایجاد انرژی و مواد لازم برای اعمال مختلف سلولی را شامل می‌شوند. پروتئین‌های سازنده اسکلت سلولی از جمله توبولین‌ها ، آکتین‌ها ، میوزین ، تروپومیوزین و تروپونین نیز بخشی از پروتئینهای موجود در سیتوزول هستنند.

برخی مواد موجود در سیتوزول می‌توانند به نحوی تجمع یابند که به ساختمان‌های قابل رویت با میکروسکوپ الکترونی تغییر شکل دهند. از جمله این ذرات ، گلیکوژن ، گویچه‌های لیپیدی و پروتئینهای اسکلت سلولی هستند که به صورت ریز لوله‌ها و ریز رشته‌ها سازمان می‌یابند. یادآوری این نکته جالب است که سانتریول‌ها ، رشته‌های دوک تقسیم و حتی تاژک‌ها و مژکها زیر بنای ساختمانی ریز لوله‌ای دارند.

تصویر

 

پروتئین‌های موجود در سیتوزول

در سیتوزول پروتئینهای محلول ، پروتئینهای آنزیمی ، تمام آنزیمهای گلیکولیز ، آنزیمهای فعال کننده اسیدهای آمینه برای ورود به سنتز پروتئینها ، تمام ماشین سنتز پروتئینها و دیگر بخشهای محلول سیتوپلاسم وجود دارد. بطور کلی حدود 20 تا 25 درصد از کل پروتئینهای سلولی از جمله پروتئینهای آنزیمی در سیتوزول موجودند.

آنزیمهای بسیاری از واکنشهای سلولی که به ATP نیاز دارند، TRNAها بخشهای دیگری از سیتوزول هستند. تغییر حالت سل به (ژل و به تبع آن تغییرات مختلفی از جمله تغییرات غلظت جنبش درون سلولی یا سیکلوز ، حرکت آمیبی ، تشکیل دوک تقسیم ، جابجایی کروموزوم‌ها ، برخی از تغییر شکلهای سلولی ، تسهیم یا شکافتگی سلول و مانند آن به سیتوزول وابسته است.

اندامکهای سیتوزولی

ریبوزوم

ریبوزومها دارای ترکیبات ریبونوکلئوپروتئین هستند و جایگاه کاتالیتیک برای سنتز پروتئین محسوب می‌شوند. ریبوزومها به صورت آزاد در سیتوزول و یا متصل به شبکه آندوپلاسمی دیده می‌شوند. ریبوزومها در سلولهای یوکاریوتی و پروکاریوتی دارای اندازه متفاوت هستند. ریبوزومها معمولا به صورت پلی‌زوم دیده می‌شوند که متشکل از تعداد زیادی ریبوزوم که توسط مولکولهای RNA پیک بهم متصل شده‌اند و آماده پروتئین سازی هستند.

شبکه آندوپلاسمی

شبکه آندوپلاسمی متشکل از لوله‌های درهم پیچیده‌ای است که ممکن است حاوی ریبوزوم بوده و به این علت شبکه آندوپلاسمی خشن یا دانه‌دار خوانده می‌شود و یا فاقد ریبوزوم باشد که در این صورت شبکه آندوپلاسمی صاف نامیده می‌شود. شبکه آندوپلاسمی محل اصلی سنتز پروتئین و چربی است و در تغییرات پس از سنتز این مولکولها نقش دارد. همچنین مولکولهای سمی را به مشتقات غیر سمی آنها که می‌توانند از سلول خارج شوند تبدیل می‌نماید.

دستگاه گلژی

دستگاه گلژی به صورت اندامکهای شبکه مانند در نزدیکی هسته سلول قرار دارند. دستگاه گلژی از یک طرف با شبکه آندوپلاسمی و از طرف دیگر با وزیکولهای و لیزوزومها در ارتباط می‌باشد. عمل اصلی دستگاه گلژی پردازش و آماده سازی محصولات تازه سنتز شده سلولی و هدایت آنها به سوی سرنوشت نهایی‌شان می‌باشد.

لیزوزوم

ساده‌ترین ساختمانهای لیزوزومی لیزوزومهای اولیه هستند که عبارتند از کیسه‌هایی با یک ماتریکس متراکم که اعتقاد بر این است که از گلژی مشتق شده‌اند و حاوی آنزیمهای هیدرولیتیک هستند که جهت از بین بردن و هیدرولیز موادی که در گوارش سلولی از بین نرفته‌اند بکار می‌روند.


تصویر

 

میکروبادیها

این ارگانلها که پراکسی‌زومها و گلی‌اکسی‌زومها هستند حاوی آنزیمهای فلاوین اکسیداز و کاتالازها هستند. ارگانلهایی که حاوی این مواد هستند به شکل کروی یا بیضوی و محصور در یک غشا مشاهده می‌شوند. بیش از 40 آنزیم در پراکسی‌زوم یافت شده است که مسئول بسیاری از فعالیتهای کاتابولیک و آنابولیک هستند. گلی‌اکسی‌زومها بیشتر در سلولهای گیاهی یافت می‌شوند که مسئول تبدیل چربیها به قندها برای استفاده گیاهکهای جوان می‌باشند.

هسته

هسته سلول مرکز فعالیتهای سلولی است، زیرا اکثر حوادث سلولها از هسته منشا گرفته و یا از طریق پیامهای هسته‌ای به شکل RNA انجام می‌گردند. هسته در سلولهای یوکاریوتی دارای محدوده مشخصی است که توسط یک غشای دو لایه احاطه شده است. بیشتر ژنوم سلول در هسته متمرکز شده است.

پلاستها

این ارگانلها مختص سلولهای گیاهی هستند که دارای انواع مختلف هستند. از مهمترین آنها می‌توان به کلروپلاستها و کروموپلاستها اشاره کرد. کلروپلاستها حاوی کلروفیل بوده و مسئول فتوسنتز و تولید کربوهیدراتها در سلولهای فتوسنتزی هستند.

میتوکندری

این ارگانلها به اشکال مختلف در سلولهای گیاهی و جانوری یافت می‌شوند. حاوی آنزیمهای تنفسی بوده و مسئول تولید انرژی مورد نیاز سلول هستند و تجمع آنها در جایی که نیاز به تولید زیاد انرژی وجود دارد بیشتر است.

 

 

 

محبوبه فیضی
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:30  توسط شیما  | 

سلول انسانی

دید کلی

چون سلول قادر است همه اعمال یک موجود زنده را بطور کامل انجام دهد، بنابراین به عنوان واحد حیات محسوب می‌گردد. ولی از آنجا که همه بافتها و ارگانهای بدن از اجتماع سلولها تشکیل شده ، بطور مرسوم سلول را واحد ساختمان بدن نامیده‌اند. ماده حیاتی تشکیل دهنده سلول را پروتوپلاسم (Protoplasm) می‌نامند که عمده قسمت آن غیر از هسته سلول ، سیتوپلاسم ، محتویات هسته (Karyoplasm) می‌باشد. پروتوپلاسم بوسیله غشایی از محیط اطراف جدا شده است که آن را غشای سلولی یا cell membrane می‌نامند. پروتوپلاسم از آب ، الکترولیتها ، املاح و ماکرومولکولهای آلی مانند پروتئینها ، پلی ساکاریدها ، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک تشکیل شده است که محیط و بستر مناسبی را برای فعالیتهای سلول فراهم می‌کند.

ارگانلها organelles ، ساختمانهای تخصص یافته‌ای هستند که اعمال مختلفی را هدایت می‌کنند و در داخل سیتوپلاسم پراکنده‌اند. در گذشته ، سیتوپلاسم منهای ارگانلها را محلولی بی‌شکل محسوب می‌نمودند و آنرا سیتوزول (مایع سلولی Sytosole) می‌نامیدند. استفاده از تکنیکهای پیشرفته بیانگر آن است که سیتوپلاسم سلول حاوی شبکه بسیار ظریف و پیچیده‌ای از الیاف باریک microtrabecular می‌باشد که همراه اجزای محلول آن در مجموع ماتریکس سلولی (cytomatrix) نامیده می‌شود. ساختمان و عملکرد ارگانلهای سلولی عبارتند از:

img/daneshnameh_up/5/53/t.7.gif

 

غشای سلولی

غشای سلولی ساختمانی است به ضخامت 7 تا 10 نانومتر که محدوده سلول را معین کرده و به عنوان سدی انتخابی ، مبادله مواد بین سلول و محیط اطرافش را کنترل می‌کند. بنابراین اولین نشانه آسیب سلولی ، متورم شدن سلول می‌باشد که در اثر از بین رفتن قدرت انتخابی غشا و هجوم مواد به داخل سلول بوجود می‌آید. غشای ساختمانی است لیپوپروتئینی یعنی بطور عمده از لیپیدها و پروتئینها تشکیل شده ، با وجود این ، مقدار کمی کربوهیدراتها نیز در ساختمان آن شرکت دارد.

ریبوزوم‌ها (Ribosomes)

ریبوزومها ذرات بسیار کوچک و متراکمی با ابعاد 15 تا 25 نانومترند که عمدتا از 7RNA و مقداری پروتئین ساخته شده‌اند. از نظر ساختمانی از دو زیرواحد کوچک و بزرگ تشکیل شده‌اند که هر دو زیرواحد در هستک ساخته شده‌اند و جهت شرکت در پروتئین‌سازی به سیتوپلاسم منتقل شده‌اند.

img/daneshnameh_up/7/7f/t.10.jpg

 

هسته سلول

هسته ساختمانی است گرد یا بیضوی به ابعاد 5 تا 10 میکرون که همه سلولهای بدن بجز گویچه‌های قرمز حاوی هسته می‌باشند. اغلب سلولها دارای یک هسته ، برخی دارای دو هسته (سلولهای کبدی) و معدودی دارای هسته‌های متعدد می‌باشند (سلولهای عضله مخطط). شکل و موقعیت هسته در هر سلول بستگی به شکل سلول دارد. هسته همه فعالیتهای حیاتی سلول از قبیل سنتز پروتئین ، تقسیم ، تمایز و رشد سلولی را کنترل می‌کند. هسته از نظر ساختمانی از سه قسمت غشای هسته ، کروماتین و هستک تشکیل شده است.

شبکه آندوپلاسمی

شبکه آندوپلاسمی با میکروسکوپ الکترونی به صورت وزیکولهای پهن یا لوله‌های پهن و دراز منشعب و مرتبط با هم شاهده می‌گردند. این لوله‌ها و وزیکولها شبکه بهم پیوسته و وسیعی را در داخل سیتوپلاسم بوجود می‌آورند که به دو صورت صاف (SER) و دانه‌دار (RER) دیده می‌شود. شبکه آندوپلاسمی صاف فاقد ریبوزوم در سطح خود می‌باشد و با داشتن آنزیمهای خاص وظایفی از جمله متابولیسم لیپیدها ، خنثی‌سازی سموم و ذخیره کلسیم را بر عهده دارد. شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار ، دارای ریبوزوم در سطح خود می‌باشد. بنابراین در پروتئین سازی دخالت دارد.

دستگاه گلژی

دستگاه گلژی ، از کیسه‌ها و واکوئلهای پهن محدبی تشکیل شده که بطور موازی روی هم چیده شده‌اند. منحنی بودن کیسه‌های تشکیل دهنده دستگاه گلژی باعث می‌شود که این ارگانل از نظر شکل ظاهری دارای یک سطح محدب (cis) و یک سطح مقعر (Trans) باشد. گلژی معمولا در بالای هسته قرار دارد، ولی جایگاه آن در سلولهای مختلف ممکن است متفاوت باشد. وظیفه گلژی شرکت در پروتئین سازی با همکاری شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار می‌باشد. پروتئینهای ساخته شده در شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار ، توسط وزیکولهای حامل به دستگاه گلژی منتقل می‌گردند. چون وزیکولهای حامل به سطح محدب گلژی اتصال می‌یابند، سطح محدب گلژی را سطح سازنده نیز می‌نامند. در پروتئینهای منتقل شده به دستگاه گلژی ، تغییرات زیر به عمل می‌آید:

  • بریده شدن قطعات اضافی از مولکولهای اولیه
  • افزوده شدن مواد قندی
  • افزوده شدن سولفات
  • افزوده شدن فسفات
  • تغلیظ و بسته‌بندی

این تغییرات ضمن عبور از کیسه‌های متعدد گلژی انجام می‌گیرد و عقیده بر این است که کیسه‌های گلژی از نظر محتویات آنزیمی متفاوت‌اند. پروتئینها پس از بدست آوردن فرم نهایی خود به صورت گرانولهای محصور شده در غشا از سطح مقعر گلژی خارج می‌شوند. به همین دلیل سطح مقعر گلژی را سطح ترشحی نیز می‌نامند.

لیزوزومها

لیزوزومها با میکروسکوپ الکترونی به صورت گرانولهای متراکمی مشاهده می‌شوند که 0.5 تا 0.05 میکرون قطر دارند و بوسیله غشا محصور شده‌اند. لیزوزومها حاوی تقریبا 50 نوع آنزیم می‌باشند که همه آنها در PH اسیدی فعالند. بنابراین لیزوزوم دستگاه گوارش سلول محسوب می‌شود و قادر به هضم مواد خارجی وارده به سلول و ارگانلهای فرسوده شده می‌باشند.

img/daneshnameh_up/2/24/t.9.jpg

 

میتوکندری

میتوکندری ارگانلی است گرد یا میله‌ای که ابعاد آن 0.5 تا 1 میکرون می‌باشد. به عنوان مرکز مولد انرژی سلول می‌باشد که قادرند انرژی شیمیایی نهفته در مواد آلی مختلف را به انرژی قابل استفاده سلول یعنی آدنوزین تری فسفات (ATP) تبدیل نمایند. بنابراین هرچه مصرف انرژی سلول بیشتر باشد، اندازه میتوکندری‌ها بزرگتر و تعداد آنها بیشتر خواهد بود و برعکس. حتی در درون سلول میتوکندریها در بخشی از سلول قرار می‌گیرند که نیاز به انرژی جهت انجام فعالیت بیشتر باشد.

میتوکندری بوسیله دو غشای بیرون و درونی محصور شده که غشای بیرونی صاف ولی غشای درونی دارای چینهای تیغه مانندی است که "کریستا" (crista) نامیده می‌شود و فضای بین دو غشا را "فضای بین غشایی" و فضای محدود شده بوسیله غشای درونی را "ماتریکس میتوکندری" می‌نامند که محتوی پروتئین ، DNA ، گرانولهای ریز و متراکمی مملو از کلسیم ، منزیم ، فسفات و ساختمانهای ریبوزوم مانند می‌باشد.

پراکسی‌زوم

پراکسی‌زومها در گذشته میکروبادی Microbody نیز خوانده می‌شدند. ارگانلهایی هستند شبیه لیزوزومها که حاوی آنزیمهای هیدروکسی اسید اکسیداز ، O - آمینو اکسیداز و کاتالاز می‌باشند که دو آنزیم اولی در تولید پراکسید هیدروژن H202 دخیلند و آنزیم کاتالاز سبب تجزیه آن به آب و اکسیژن می‌شود.

با توجه به فراوانی آنزیم کاتالاز در پراکسی‌زومها ، عقیده بر این است که سلولها را از اثرات سمی H2O2 حفظ می‌کنند که در سلولهای کبدی و کلیوی به تعداد فراوان یافت می‌شوند. منشا این ارگانل به عقیده بعضی ، شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار و به عقیده برخی دیگر شبکه آندوپلاسمی صاف می‌باشد.

سانتریولها

سانتریولها به صورت دو ساختمان میله‌ای کوتاه و عمود بر هم در مجاورت هسته سلول قرار دارند و با سیتوپلاسم اطراف خود "سانتروزوم" نامیده می‌شود که قبل از تقسیم سلول همانندسازی می‌کنند و به قطبین سلول مهاجرت کرده و در دو سر دوکهای تقسیم قرار می‌گیرند. هر سانتریول ، استوانه‌ای است به قطر 0.2 میکرون و به طول 0.5 میکرون که دیواره آن از 9 سری میکروتوبول سه‌تایی تشکیل شده است. سانترویولها برای تشکیل مژه و تاژک ضروری‌اند. ارگانلهایی که تاکنون مورد بحث قرار گرفتند، همگی به‌وسیله غشا محصور شده‌اند، ولی ارگانلهایی نیز وجود دارند که فاقد غشا هستند و شامل میکروتوبولها و میکروفیلامنتها می‌باشند.

اجزای غیر زنده سلولی

اجزای غیرزنده سلولی ، بطور عمده شامل مواد غذایی ذخیره ‌شده ، شامل پروتئینها ، چربیها ، گلیکوژن و پیگمانها مثل ملانین و مواد زاید انباشته شده در داخل سلول می‌باشند.

 

 

 

 محبوبه فیضی

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:23  توسط شیما  | 

ریبوزوم

تاریخچه شناخت ریبوزومها

شناخت اولیه ریبوزومها مربوط به کلود می‌شود که در سال 1941 با اولترا سانتریفوگاسیون افتراقی (مرحله‌ای) موفق به جدا سازی ذراتی کوچکتر و سبکتر از میتوکندریها شد که ذراتی به قطر 500 تا 2000 میکرون و سرشار از RNA بودند که از خرد شدن قطعات شبکه آندوپلاسمی ضمن اولترا سانتریفوگاسیون ایجاد می‌شوند. می‌توانند حتی در شرایط آزمایشگاهی اسیدهای آمینه رادیواکتیو را به سرعت در ساختمان پروتئینها وارد کنند.

تصویر

 

اشکال ریبوزومها

1.    ریبوزمهای آزاد سیتوپلاسمی که در سیتوپلاسم یاخته‌های پروکاریوتی از نوع 70s در سیتوپلاسم یاخته‌های یوکاریوتی از نوع 80s یعنی بزرگتر و سنگین‌تر هستند.

2.    ریبوزومهای چسبنده به غشای شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار که این حالت تنها در یاخته‌های یوکاریوتی که شبکه آندوپلاسمی دارند، دیده می‌شود. در این یاخته‌ها نسبت ریبوزمهای آزاد سیتوپلاسمی به ریبوزمهای چسبیده به غشای شبکه بر حسب شرایط فیزیولوژیکی یاخته تغییر می‌کند و هر چه سنتز پروتئینهای ترشحی و پروتئینهای ساختمانی ویژه‌ای که در ساختمان غشای شبکه آندوپلاسمی ، غشای کیسه‌های گلژی ، لیزوزومها و پلاسمالم وجود دارند بیشتر باشد، نسبت ریبوزومهای چسبیده به غشای شبکه نیز بیشتر می‌شود.

در یاخته‌های ترشحی آسینیهای باز لوزوالمعده که آنزیمهای گوارشی مختلف را می‌سازند و یاخته‌های خونی که ایمنوگلوبین‌ها را می‌سازند تا 90% ریبوزومها به غشای شبکه آندوپلاسمی چسبیده‌اند. بر عکس در رتیکولوسیتها ، بافتهای مریستمی گیاهان و یاخته‌های عصبی رویانی بیشتر ریبوزومها آزادند. در یاخته‌های هلا که نوعی یاخته سرطانی هستند تنها 15% ریبوزومها به غشای شبکه چسبیده‌اند.

3.    ریبوزومهای موجود در اندامکهای مثل ریبوزومهای میتوکندری و ریبوزومهای کلروپلاستی: این ریبوزومها نیز تنها در یاخته‌های یوکاریوتی وجود دارند. ضریب ته نشینی آنها بر حسب گونه یاخته‌ها متفاوت است و به هر حال سبکتر و کوچکتر از ریبوزومهای سیتوپلاسمی یاخته مربوط هستند. از نظر ساخت و کار ، حساسیت به آنتی بیوتیکها و بیش از آن ابعادشان به ریبوزومهای پروکایوتی شبیه‌اند.

نحوه قرار گیری ریبوزومها

ریبوزومهای سیتوپلاسمی ، اندامکی و ریبوزمها چسبنده به غشای آندوپلاسمی می‌توانند به حالت منفرد (مونوزوم) یا به حالت چند تایی (پلی زوم) باشند. مجموع حدود 5 تا 80 ریبوزوم را که به مولکولی از mRNA چسبیده‌اند، پلی زوم نامند. ریبوزومها تنها وقتی که به حالت پلی زوم باشند، سنتز پروتئین دارند. گاهی در سیتوپلاسم پلی زومها حالت مارپیچی یا حلزونی به خود می‌گیرند فراوانی این نوع پلی زومها در یاخته را نشانه نوعی اختلال در فرآیند سنتز پروتئین می‌داند.

تعداد ریبوزومها در یک یاخته

تعداد ریبوزمهای یک یاخته تا حدود پانصد هزار می‌رسد. این تعداد در یاخته‌های مختلف و نیز در شرایط مختلف زیستی و فیزیولوژیکی در یک یاخته تغییرات زیادی دارد. در یک یاخته باسیل کولی حدود ده هزار تا پانزده هزار ریبوزوم موجود است. در اغلب در پروکاریوتها حدود 104 ، در یوکاریوتها حدود 105 تا 107 و در اووسیتها بطور معمول بیش از 1012 ریبوزوم وجود دارد.

عمر متوسط ریبوزومها

عمر متوسط ریبوزومها در حدود 6 ساعت است. بنابراین بازسازی پیوسته آنها ضرورت دارد. سرعت بازسازی در یاخته‌های مختلف 10 تا 100 ریبوزوم در هر ثانیه است. بازسازی ریبوزومها در یاخته‌های پروکاریوتی در سیتوپلاسم و بی‌تردید ضمن رونویسی از ژنهای rRNA و در یاخته‌های یوکاریوتی در ارتباط با هستک صورت می‌گیرد ترکیبات بازدارنده رونویسی و همچنین سم آمانیتین که در قارچ آمانتیا وجود دارد این بازسازی را متوقف می‌کنند.

تصویر

 

روشهای جداسازی و مشاهده ریبوزومها

به روشهای مختلف زیر می‌توان ریبوزومها را جداسازی و مشاهده کرد ساکارز و حضور Mg+2 جدا می‌کنند. اولترا سانتریفوگاسیون به مدت یک ساعت و 100000gr انجام می‌شود. برای جدا کردن ریبوزومها از غشای شبکه آندوپلاسمی از دزوکسی کولات سدیم یا بکارگیری محلولهای نمکی دارای غلظت مناسب و انجام اولترا سانتریفوگاسیون استفاده می‌شود.

تمام مراحل جداسازی باید با حضور غلظت مناسبی از یونهای Mg+2 صورت گیرد. این غلظت مناسب با استفاده از کلرور منیزیم 0.01 مولکول گرم در لیتر تامین می‌شود. در غلظتهای زیاد آن (بیش از 0.1 مولکول گرم در لیتر) ریبوزومها به هم می‌چسبند و به حالت دیمر در می‌آیند و در غلظت 0.001 مولکول گرم در لیتر کلرور منیزیم دو جزء ریبوزوم از هم جدا می‌شوند.

ریخت شناسی ریبوزومها

از دو بخش کوچک و بزرگ تشکیل یافته است. در باسیل کولی ، بخش کوچک کشیده ، خمیره و دارای قسمتی متراکم و پیچیده است. بخش کوچک در گودی سطح فوقانی بخش بزرگ قرار گرفته است. بخش کوچک در 3/1 طول خود دارای دندانه‌ای کوچک است و مقابل به دانه دارای قسمتی متراکم و پیچیده است. بخش کوچک در گودی سطح فوقانی بخش بزرگ قرار گرفته است و حدود 3/1 از حجم کل ریبوزوم را تشکیل می‌دهد. بخش بزرگ که 3/2 حجم کل ریبوزوم را شامل می‌شود دارای یک سطح گود (مقعه) و سه زایده است.

سطح مقعر جایگاه چسبیدن بخش کوچک ریبوزومی است. زواید بخش بزرگ انگشت مانند ، کوتاه و در انتها مدورند. زایده میانی بزرگتر و زواید جانبی کوچکترند. بخش بزرگ ریبوزوم از نیم رخ حالتی شبیه صندلی را حتی با یک بخش پشتی و در جای دست دارد. در یوکاریوتها بخش بزرگ شبیه آن باسیل کولی است اما یک زایده طویل است که به سوی سمت راست بخش بزرگ کشیده شده است.

پروتئین سازی نقش اصلی ریبوزومها

پروتئینها از ماکرومولکولهای اساسی یاخته‌های هستند که بیش از نیمی از وزن خشک آنها را می‌سازند. در ساختار اندامکها و اجزای فعال یاخته‌ها یافت می‌شوند و در ساخت و کار آنها نقش بنیادی دارند. ماکرومولکهای پروتئینی از ترکیب اسیدهای آمینه با اتصالهای کووالانسی پپتیدی ایجاد می‌شوند. در بیوسنتز آنها از جمله ریبوزومها ، RNA های پیامبر ، RNA های ناقل و ... شرکت دارند. وقتی که ریبوزومها در سنتز پروتئینها فعال نیستند اغلب به صورت ذخیره‌ای از اجزای آزاد در سیتوپلاسم پراکنده‌اند.

 

 

 

 

محبوبه فیضی
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:22  توسط شیما  | 

زیست پیام

ترکیب شیمیایی دیواره ی سلول گیاهی  :

سلولز :

       سلولزها درشت مولکولهای پلی ساکاریدی هستند که از ترکیب n مولکول بتا گلوکز با اتصالات ازیدی بوجود آمده‌اند. پیوستن دو مولکول بتا گلوکز موجب تشکیل یک مولکول سلوبیوز می‌شود. هر 5 مولکول سلوبیوز با آرایش فضایی مکعبی شکل بلور سلولز را بوجود می‌آورد. از مجموعه بلورها میسلها و از مجموعه میسلها میکروفیبریلهای سلولزی و از مجموع 20 میکروفیبریل ماکروفیبریل سلولزی حاصل می‌شود.                      

همی سلولز  :

        همی سلولزها بخشی از مواد زمینه‌ای دیواره هستند که از نظر شیمیایی از اشتراک قندهای 5 کربنی مانند گزیلانها و قندهای 6 کربنی مانند مانوز و اسیدهای اورونیک بوجود آمده‌اند. در بیشتر موارد واحدهای همی سلولزی از یک محور ازیدی ستون مهره با ساختمان خطی ساخته شده که در جایگاه های مختلف بوسیله ی پیوندهای هیدروژنی با سلولز مشترک شده‌اند.

پکتینها :

        این مواد شبیه همی سلولزها هستند اما مقدار اسیدهای اورونیک آن ها خیلی بیشتر است. بخش عمده ی تیغه ی میانی سلول ها از پکتات کلسیم است.

پروتئین ها :

        پروتئین های موجود در دیواره بیشتر از مشتقات آمینواسید پرولین است.پروتئین معروف دیواره اکستانسین است که این پروتئین در قابلیت کشش دیواره نقش دارد  .

                                                                                              

لایه‌های دیواره :

دیواره اولیه :   همه  ی سلول های گیاهی دارای دیواره ی اولیه‌اند و این دیواره اولین دیواره‌ای است که در سلول در حال رشد تشکیل می‌شود. این دیواره از سلولز ، همی سلولز ، مواد پکتیکی و گلیکو پروتئین تشکیل شده ، دیواره  ی اولیه چوبی هم می‌شود. این دیواره مواد پکتیکی فراوانی دارد که به دیواره  ی سلول خاصیت کششی غیر قابل برگشت می‌دهد. برخی سلول ها دیواره ی او لیه ی ضخیم دارند. این ضخامت به علت ذخیره ی همی سلولز در دیواره‌ها است. مثل آلبومن دانه‌ها که این همی‌سلولز در زمان رویش دانه مورد استفاده ی گیاه چه قرار می‌گیرد و دیواره ضخامت خود را از دست می‌دهد. سلول های مریستمی و عناصر آبکشی همیشه دیواره ی اولیه دارند. در برخی بافت های گیاهی مثل پارانشیم و کلانشیم دیواره ی ثانویه نیز تشکیل می‌شود.

تیغه ی میانی  :

        تیغه ی میانی بین سلول های مجاور قرار دارد. تیغه ی میانی عمدتا از مواد پکتیکی تشکیل شده است. پکتات کلسیم و پکتات منیزیم بخش عمده ی تیغه ی  میانی را تشکیل می‌دهد. تیغه ی میانی در سلول هایی که دیواره ی سلولی ثانویه دارند ممکن است چوبی شود و تیغه ی میانی و دیواره ی ثانویه به صورت یک لایه دیده شده و تیغه ی میانی مرکب را تشکیل ‌دهند. آنزیم پکتیناز که از اندام ها ترشح می‌شود و برخی از باکتریها و قارچها این آنزیم را دارند به مواد دیواره اثر کرده و آنرا از حالت نامحلول به صورت محلول درمی‌آورند و موجب جدا شدن سلول ها و در نهایت بافت ها می‌شوند. در آزمایشگاه با قرار دادن بافت های گیاهی در مواد شیمیایی می‌توانند تیغه ی میانی را حل کرده و سلول ها را از هم جدا کرد. این عمل را ماستاراسیون نامند.

دیواره ی ثانویه  :

         اگرچه اکثر سلول ها دیواره ی اولیه دارند، برخی از سلول ها دیواره ی ثانویه نیز تولید می‌کنند که توسط پروتوپلاست سلول ساخته می‌شود و بین دیواره ی اولیه و پلاسمالم قرار می‌گیرد. این دیواره ، پس از آنکه رشد سلول خاتمه یافت، تشکیل می‌شود. دیواره ی ثانویه در سلول هایی که در نگهداری و انتقال مشارکت می‌کنند مهم است. معمولا سلول هایی که سلول های ثانویه تولید می‌کنند در بلوغ مرده‌اند و علاوه بر سلولز دارای لیگنین نیز هستند و گلیکو پروتئین و مواد پکتیکی ندارند. ماده ی زمینه‌ای دیواره ، همی سلولز است.معمولا سلول هایی که دیواره ی ثانویه دارند در آنها سه لایه به نام های S1 ، S2 ، S3 مشاهده می‌شود که ترکیبات ساخته شدن این سه لایه به این ترتیب است که اول S1 ساخته می‌شود بعد S2 و لایه S3 در مجاورت غشای سلول قرار دارد و ترکیب شیمیایی این سه لایه و جهت میکرو فیبریل ها در این سه لایه متفاوت است و لایه S2  معمولا ضخیم تر است.

لان (Pit) :

لان اولیه :   دیواره ی  اولیه سلول ها ضخامت یکنواخت ندارند و در برخی قسمت ها نازک است و در برخی قسمت های ضخیم به نواحی نازک دیواره ی اولیه که به صورت فرورفتگی هایی مشاهده می‌شود لان اولیه می‌گویند. معمولا در این نواحی پلاسمودسم ها قرار گرفته‌اند (پلاسمودسم به کانال ها ی سیتوپلاسمی که پروتوپلاست سلول های مجاور را به هم وصل می‌کند گفته می‌شود). پلاسمودسم ها در نواحی لان ها به صورت خوشه به تعداد 10 تا 12 و گاهی بیشتر وجود دارند. به علت وجود پلاسمو‌دسم ها همه ی پروتوپلاست درون یک گیاه تشکیل یک مجموعه ی به هم پیوسته می‌دهد که سیم پلاست گفته می‌شود.

لان ثانویه :  دیواره ی ثانویه هم مانند دیواره ی اولیه ضخامت یکنواخت نداشته و در برخی قسمت ها ضخیم و در برخی قسمت ها نازک است. به فرورفتگی های دیواره ی ثانویه لان ثانویه یا پیت گفته می‌شود که ممکن است در محل لان های اولیه یا مستقل از آن ها تشکیل شود. امکان دارد محل لان های اولیه توسط مواد دیواره کاملا پوشیده شود. پلاسمودسم ها در محل لان ثانویه دیده نمی‌شوند. چون سلولی که دیواره ثانویه دارد، سلولی مرده است. بنابراین پلاسمودسم نیز ندارد.

                                  

        

ریبوزوم  :

      ریبوزمها از اندامکهای بدون غشای سیتوپلاسمی در همه ی سلول‌های پروکاریوتی هستند که در سال 1983 بوسیله پالاد کشف شده‌اند. این اندامک ها را دانه‌های پالاد نیز می‌نامند. از آنجا که سنتز پروتئین ها بوسیله ی ریبوزوم ها صورت می‌گیرد اهمیت زیادی دارند. ریبوزومها ذراتی بیش و کم کروی ، متراکم (کدر) نسبت به الکترونها هستند که نظرشان از 40 تا حدود 300 آنگستروم می‌رسد .

اشکال ریبوزومها  :

      ریبوزمهای آزاد سیتوپلاسمی که در سیتوپلاسم سلول های پروکاریوتی از نوع 70s  و در سیتوپلاسم یاخته‌های یوکاریوتی از نوع 80s یعنی بزرگتر و سنگین‌تر هستند.ریبوزوم های چسبنده به غشای شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار که این حالت تنها در سلول های یوکاریوتی که شبکه ی آندوپلاسمی دارند، دیده می‌شود. در این سلول‌ها نسبت ریبوزم های آزاد سیتوپلاسمی به ریبوزم های چسبیده به غشای شبکه بر حسب شرایط فیزیولوژیکی سلول تغییر می‌کند و هر چه سنتز پروتئین های ترشحی و پروتئین های ساختمانی ویژه‌ای که در ساختمان غشای شبکه ی آندوپلاسمی ، غشای کیسه‌های گلژی ، لیزوزوم ها و پلاسمالم وجود دارند بیشتر باشد، نسبت ریبوزومهای چسبیده به غشای شبکه نیز بیشتر می‌شود.

       در یاخته‌های ترشحی آسینیهای باز لوزوالمعده که آنزیمهای گوارشی مختلف را می‌سازند و یاخته‌های خونی که ایمنوگلوبین‌ها را می‌سازند تا 90% ریبوزومها به غشای شبکه ی آندوپلاسمی چسبیده‌اند. بر عکس در رتیکولوسیتها ، بافت های مریستمی گیاهان و سلول های عصبی رویانی بیشتر ریبوزوم ها آزادند.

         ریبوزوم های موجود در اندامکهایی مانند میتوکندری و کلروپلاست نیز تنها در سلول های یوکاریوتی وجود دارند. ضریب ته نشینی آنها بر حسب گونه ی سلول‌ها متفاوت است و به هر حال سبک تر و کوچک تر از ریبوزوم های سیتوپلاسمی سلول مربوطه هستند. از نظر ساخت و کار ، حساسیت به آنتی بیوتیکها و بیش از آن ابعادشان به ریبوزوم های پروکایوتی شبیه‌اند.

 

نحوه قرار گیری ریبوزومها :

      ریبوزوم های سیتوپلاسمی ، اندامکی و ریبوزم های چسبیده به غشای آندوپلاسمی می‌توانند به حالت منفرد (مونوزوم) یا به حالت چند تایی ( پلی زوم) باشند. مجموع حدود 5 تا 80 ریبوزوم را که به مولکولی از mRNA چسبیده‌اند، پلی زوم نامند. ریبوزوم ها تنها وقتی که به حالت پلی زوم باشند، سنتز پروتئین دارند. گاهی در سیتوپلاسم پلی زومها حالت مارپیچی یا حلزونی به خود می‌گیرند فراوانی این نوع پلی زومها در یاخته را نشانه ی نوعی اختلال در فرآیند سنتز پروتئین می‌دانند.

عمر متوسط ریبوزومها  :

       عمر متوسط ریبوزوم ها در حدود 6 ساعت است. بنابراین بازسازی پیوسته ی آنها ضرورت دارد. سرعت بازسازی در یاخته‌های مختلف 10 تا 100 ریبوزوم در هر ثانیه است. بازسازی ریبوزوم ها در سلول‌های پروکاریوتی در سیتوپلاسم و بی‌تردید ضمن رونویسی از ژن های rRNA و در سلول ‌های یوکاریوتی در ارتباط با هستک صورت می‌گیرد ترکیبات بازدارنده ی رونویسی و همچنین سم آمانیتین که در قارچ آمانتیا وجود دارد این بازسازی را متوقف می‌کنند.

ریخت شناسی ریبوزومها  :

      از دو بخش کوچک و بزرگ تشکیل یافته است. در باسیل کولی ، بخش کوچک کشیده ، خمیره و دارای قسمتی متراکم و پیچیده است. بخش کوچک در گودی سطح فوقانی بخش بزرگ قرار گرفته است. بخش کوچک در 3/1 طول خود دارای دندانه‌ای کوچک است و مقابل به دانه دارای قسمتی متراکم و پیچیده است. بخش کوچک در گودی سطح فوقانی بخش بزرگ قرار گرفته است و حدود 3/1 از حجم کل ریبوزوم را تشکیل می‌دهد. بخش بزرگ که 3/2 حجم کل ریبوزوم را شامل می‌شود دارای یک سطح گود (مقعر) و سه زایده است.سطح مقعر جایگاه چسبیدن بخش کوچک ریبوزومی است. زواید بخش بزرگ انگشت مانند ، کوتاه و در انتها مدورند. زایده ی میانی بزرگ تر و زواید جانبی کوچکترند. بخش بزرگ ریبوزوم از نیم رخ حالتی شبیه صندلی راحتی با یک بخش پشتی و در جای دست دارد.

                      

سیستمهای انتقال مواد از غشا :               

انتشار :

     مبادله ی مواد محلول در چربی ، آب ، گاز اکسیژن و دی‌اکسید کربن بین سلول و محیط اطراف انتشار نامیده می‌شود. در صورتی که انتشار مواد با اتصال به مولکول های دیگر تسریع گردد آن را انتشار تسهیل شده می‌نامند. چون انتشار تسهیل شده با دخالت پروتئین های انتگرال صورت می‌گیرد. پروتئین های دخیل در این امر را حامل Porter یا انتقال دهنده گویند.

انتقال فعال Active transport :

   نقل و انتقال الکترولیتها  بین سلول و محیط اطراف آن اگر بر خلاف شیب غلظت و با صرف انرژی انجام می‌گیرد.

آندوسیتوز Endocytosis  :

·                 پینوسیتوز : در این روش که به آشامیدن سلول نیز موسوم است ابتدا مایعات و مواد محلول و بسیار ریز به رسپتورهای غیر اختصاصی سطح سلول متصل می‌شوند سپس غشا در آن ناحیه فرو رفته شده و به تدریج با عمق رشد ، فرورفتگی و بهم چسبیدن لبه‌های آن قسمت فرو رفته به صورت وزیکول در آمده و از غشای سلول جدا شده و در سیتوپلاسم رها می‌گردد. این وزیکول ممکن است به لیزوزوم پیوسته و تحت تاثیر آنزیمهای آن قرار گیرد و یا به عنوان حامل عمل کرده و پس از طی بخش داخلی سلول و پیوستن به غشای مقابل محتویات خود را از سلول عبور می‌دهند. عبور مواد از دیواره مویرگها نمونه‌ای از این روش می‌باشد.

·                 آندوسیتوز با واسطه ی رسپتور : این روش انحصارا برای ورود موادی معین درون سلول هایی معین مورد استفاده قرار می‌گیرد، نیازمند اتصال ماده با رسپتور اختصاصی مربوطه‌اش در سطح سلول می‌باشد. برخی از هورمونها و برخی ویروسها به این طریق وارد سلول می‌شوند.

·                 فاگوسیتوز: فاگوسیتوز در مقایسه با آندوسیتوز با واسطه ی رسپتور ، روشی غیر اختصاصی است. سلول های معینی مانند ماکروفاژها با استفاده از این روش ، باکتری ها و قارچ های وارد شده به بدن و یا حتی سلول های آسیب دیده و فرسوده را فاگوسیتوز می‌کنند.

اگزوسیتوز :

      برعکس آندو سیتوز در عمل اگزوسیتوز مواد از محیط داخل سلول به خارج از سلول انتقال می‌یابند. این مواد که شامل ذرات ترشحی ساخته شده در سلول و یا مواد باقیمانده حاصل از تجزیه لیزوزوم می‌باشند به صورت وزیکول ترشحی یا دفعی دیده می‌شوند. پس از چسبیدن وزیکول ترشحی یا دفعی به غشای سلول ، غشا در محل چسبیدگی از بین می‌رود و به این طریق محتویات وزیکول به خارج از سلول تخلیه می‌گردد.

سلول های معینی مانند ماکروفاژها با استفاده از این روش ، باکتری ها و قارچ های وارد شده به بدن و یا حتی سلول های آسیب دیده و فرسوده را فاگوسیتوز می‌کنند.

محبوبه فیضی

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:22  توسط شیما  | 

صفات عمومی ویروسها

دید کلی

ویروسها عواملی هستند که واجد یک نوع اسید نوکلئیک هستند، دارای پوشش پروتئینی در اطراف اسید نوکلئیک هستند. در درون سلولهای زنده با بکار گرفتن ماشین سنتزی سلول میزبان تکثیر پیدا می‌کنند، اسید نوکلئیک ویروسی را به سایر سلولها منتقل می‌سازند. چون ویروسها فاقد آنزیمهای لازم برای متابولیسم بوده یا معدودی از آنها را دارا می باشند، لذا برای تکثیر یافتن بایستی از ماشین متابولیکی اول میزبان استفاده نمایند.

این کیفیت از نظر پزشکی جهت پیدا کردن داروهای ضد ویروسی اهمیت دارد. زیرا اکثر داروهایی که تکثیر ویروسها را متوقف می‌سازند، بر اعمال سلولی نیز اثر می‌گذارند و از این‌رو مصرف آنها از نظر بالینی به خاطر سمی بودن مجاز نیست. ولی وجود لیپیدها در سطح خارجی برخی از ویروسها آنها را در برابر حلالهای لیپیدها نظیر اتر ، عوامل امولسیون کننده نظیر املاح صفراوی و دترجنت‌ها ، حساس و آسیب‌پذیر می‌سازد.

تاریخچه علم ویروس شناسی

علم ویروس شناسی در حقیقت ، پس از استفاده از واکسن آبله توسط « ادوارد بوفنر » در سال 1798 ، تهیه واکسن علیه بیماری هاری بوسیله « پاستور » در سال 1884 و انتقال بیماری موزائیک توتون از گیاه آلوده به گیاه سالم توسط « مایر » (1886) آغاز شده است. در سال 1892 ، « ایوانوسکی » ثابت کرد که عامل مولد بیماری موزائیک توتون از صافی‌های بسیار ریز نگهدارنده باکتری عبور می‌کند، ولی نتوانست به اهمیت مساله پی ببرد. تا اینکه « بیجرینگ » در سال (1898) دانشمند هلندی که باید او را پدر ویروس شناسی به حساب آورد، ادعا کرد که عامل بیماری موزائیک توتون باکتری نیست. « استنلی » در سال 1935 با استفاده از روشهای جدید خالص کردن پروتئین‌ها ، ویروس را خالص کرد و به پاس این خدمت موفق به دریافت جایزه نوبل شد.

سیر تحولی

تا اواخر قرن 19 اصطلاح ویروسهایی که از صافی عبور می کنند (پالایه‌پذیر)، برای مشخص کردن عوامل عفونی که از صافی‌های عبور دهنده باکتریها ، قارچ‌ها و پروتوزوئرها می‌گذرند، اطلاق می‌شد. چند سال بعد اصطلاح پالایه‌پذیر حذف شد و کلمه ویروس به معنای سم اختصاصا به عوامل عفونی پالایه‌پذیر غیر قابل روئیت با میکروسکوپ معمولی اطلاق گردید.

طی دهه قرن 20 اغلب دانشمندان عقیده داشتند که ویروسها عوامل عفونی مشخصی هستند که فقط از نظر اندازه با سایر میکروبها تفاوت دارند، ولی به زودی کشف گردید که ویروسها روش خاص خود را برای تولید مثل دارند و ترکیب شیمیایی آنها مشخص می‌باشد. ابداع میکروسکوپ الکترونی و پیشرفت در روشهای تجزیه‌ای موجب پیشرفت در شناسایی ساختمان و اختصاصات فیزیولوژیکی ویروسها شد.

علت اهمیت ویروسها

  • این ذرات اساسا با کلیه میکروبهایی که شناخته شده از نظر ساختمانی و چرخه زندگی هستند، تفاوت دارند.

  • گرچه برای اغلب عفونتهای باکتریایی داروهای متعددی در دسترس قرار دارد، ولی علیه عفونتهای ویروسی فقط چند دارو وجود دارد و از این‌رو ، ویروسها در اغلب کشورها بیماریهای تهدید کننده حیات انسان ایجاد می‌کنند.

  • احتمال دارد که ویروسها با برخی از انواع سرطانها در انسان رابطه داشته باشند.

میزبان ویروسها

میزبان ویروسها عبارت است از گونه‌هایی از میزبان که ویروس بتواند آنها را آلوده سازد. ویروسها فقط در درون گونه‌های خاصی تکثیر پیدا می‌کنند و از این‌رو آنها را به سه گروه اصلی به نام ویروسهای جانوری ، ویروسهای باکتریایی و ویروسهای گیاهی تقسیم می‌کنند.

برای آلوده شدن سلول میزبان بوسیله ویروس ، سطح خارجی ویروس باید با پذیرنده های اختصاصی سطح سلول میزبان واکنش نشان دهد. در برخی از باکتریوفاژها نقطه پذیرنده یک نوع ماده شیمیایی دیواره سلول میزبان است و در سایر موارد اجزا ، تار یا تاژه این نقش را به عهده دارد. در ویروسهای جانوری ، نقاط پذیرنده بر روی غشای سیتوپلاسمی میزبان قرار گرفته است.

اندازه ویروسها

اندازه ویروسها اول بار با روش صاف کردن ، از صافی‌های واجد منافذی با قطر معین تخمین زده شده است. امروزه اندازه ویروسها با اولترا سانتریفوگاسیون و میکروسکوپ الکترونی نیز تعیین می‌گردد و در بین این روشها میکروسکوپ الکترونی نتایج دقیق‌تری را ارائه می‌دهد. گرچه ویروسها از نظر اندازه متفاوت هستند، ولی اکثرا فوق‌العاده کوچکتر از باکتریها هستند. قطر ویروسها بین 20 تا 300 نانومتر است.

منشا تکاملی ویروسها

منشا تکاملی ویروسها شناخته نشده است. تفاوتهای عمده‌ای بین DNA ویروسها ، RNA ویروسها و ویروسهایی که در طول دوره‌های مختلف زندگی خود هم از DNA و هم از RNA به عنوان ماده ژنتیکی استفاده می‌کنند، وجود دارد. احتمالا انواع مختلف ویروسها از نظر منشا تکاملی با یکدیگر تفاوت دارند. خلاصه دو تئوری مطرح در این مورد به شرح ذیل است:


  • منشا ویروسها ممکن است از DNA و RNA و یا از هر دو جز اسید نوکلئیک سلولهای میزبان باشد که بطور خود مختار همانندسازی کرده و روند تکاملی خود را طی نموده‌اند. در واقع ویروسها شبیه ژنهایی هستند که توانایی موجودیت مستقل از سلول را کسب کرده‌اند. توالی ژنی در برخی از ویروسها با ژنهای سلولی رمز کننده پروتئین‌های عملکردی قرابت دارند. به نظر می‌رسد حداقل برخی از ویروسها بدین روش تکامل یافته‌اند.

  • ویروسها ممکن است اشکال انحطاط یافته انگلهای داخل سلولی باشند. هیچ گونه مدرکی در دست نیست که نشان دهد ویروسها از باکتریها ، تکامل یافته‌اند، اما ممکن است منشا تکاملی ارگانیزمهای داخل سلولی اجباری نظیر « ریکتسیاها » و « کلامیدیاها » مربوط به باکتریها باشد. به هر حال « پوکس ویروسها » به قدری بزرگ و پیچیده هستند که احتمالا از تکامل بعضی از اجداد بوجود آمده‌اند.

چشم انداز

امروزه علی‌رغم توسعه شرایط اجتماعی ، تکنولوژی و تغییرات محیط زندگی بیماریهای عفونی هنوز در حال گسترش هستند. عوامل عفونی جدید پدیدار می‌شوند و موارد بروز بیماریهایی که قبلا تصور می‌شد، تحت کنترل هستند، بار دیگر افزایش یافته است. به همین دلیل بیماریهای ویروس مجددا اهمیت یافته‌اند.
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:21  توسط شیما  | 

فصل اول: زیست شناسی

این مقاله در مورد زیست شناسی است، برای مشاهده زیر شاخه های آن جدول طبقه بندی زیست شناسی را ملاحظه کنید.
img/daneshnameh_up/d/d3/zistsh1.jpg img/daneshnameh_up/2/2d/zistsh2.jpg
img/daneshnameh_up/0/06/zistsh3.jpg img/daneshnameh_up/3/3b/zistsh4.jpg

زیست شناسی علم شناخت حیات است( این لغت از کلمه یونانی بیاس به معنی زندگی و لوگاس یعنی دلیل منطقی تشکیل شده است). زیست شناسی به ویژگیها و رفتارهای موجودات، چگونگی تشکیل گونه ها و انواع موجودات و روابطی که آنها با هم دارند و به محیط زیست آنها مربوط می شود. زیست شناسی طیف گسترده ای از رشته های علمی که اغلب رشته های علمی مستقل بحساب می آیند را شامل می شود. روی هم رفته زیست شناسان حیات را از روی دامنه وسیعی از شاخصها مورد مطالعه قرار می دهند.
در مقیاس ذره ای و مولکولی، زندگی مورد بررسی زیست شناسی مولکولی، زیست شیمی و علم وراثت مولکولی است. در مقیاس سلولی، مورد مطالعه زیست شناسی سلولی و در مقیاس های چند سلولی، مورد نظر فیزیولوژی، کالبد شناسی و بافت شناسی است. زیست شناسی رشدی حیات را در مقیاس رشد و نمو اندام یک موجود مورد مطالعه قرار می دهد.
با بالا بردن مقیاس ها به بیش از یک موجود، علم وراثت چگونگی عملکرد وراثت بین والدین و فرزندان را مورد بررسی قرار می دهد. رفتار شناسی جانوری رفتار گروهی بیش از یک موجود را مطالعه می کند. علم وراثت جمعیتی میزان یک جمعیت کل را در در نظر دارد و علم سیستماتیک شاخص چند گونه ای اجداد موجودات را بررسی می کند. جمعیت های بهم وابسته ومحل سکونتشان در بوم شناسی و زیست شناسی تکاملی مورد مطالعه قرار می گیرد. یک رشته نظری جدید ستاره شناسی( یا زیست شناسى گاز بى اثر گزنون ) نام دارد که احتمالات وجود حیات در کرات دیگر غیر از زمین را مورد بررسی قرار می دهد.
زیست شناسی تنوع حیات را مورد برررسی قرار می دهد( در جهت عقربه های ساعت از سمت چپ در بالا) ای . کولی، درخت سرخس، بز کوهی و سوسک جالوت.

اصول زیست شناسی


گرچه زیست شناسی بر خلاف علم فیزیک که معمولا سیستم های زیست شناختی را بر حسب اشیایی که تسلیم قوانین فیزیکی تغییر نا پذیر تشریح شده با ریاضیات را توصیف نمی کند، با اینحال توسط بسیاری از اصول و مفاهیم اصلی توصیف می گردد که شامل: جامعیت، تکامل، تنوع، تسلسل، هم ایستایی و فعل و انفعالات می گردد.

img/daneshnameh_up/d/d7/zist2.png
نمایش نمودار DNA در ابتدای
ماده تکوینی


جامعیت: زیست شیمی، سلول ها و کد وراثتی


مقاله اصلی: حیات

واحد ها و فرهایند های رایج جامع بسیاری وجود دارد که برای گونه های مشخص حیات ضروری می باشد. بعنوان مثال تمام گونه های حیات از سلول هایی تشکیل شده اند، که در عوض، این سلول ها بر پایه یک سری زیست شیمی عمومی با زیر ساخت کربن استوارند . تمام موجودات از طریق ماده وراثتی که بر پایه نوکلئیک اسید دی ان ای استوار است از یک کد وراثتیجامع استفاده می کنند.در مبحث رشد،موضوع فرایند های جامع نیز بیان می شود ، مثلا در بیشتر موجودات چند یاخته اى قدمهای اولیه در رشد رویان مراحل ریخت شناسی مشابهی دارد و ژنهای مشابهی را شامل می شود .

تکامل : هدف اصلی زیست شناسی


مقاله اصلی : تکامل

یکی از اهداف اصلی و سازمانده در زیست شناسی این است که تمام حیات از طریق یک فرایند تکامل از یک خاستگاه مشترک ناشی شده است . در واقع این یکی از عللی است که موجود زیستی تشابه قابل توجهی از واحدها و فرایند هایی که در بخش قبل تشریح شد را بروز می دهد . چارلز داروین نظریه تکامل را بعنوان یک نظریه قابل دوام با برشمردن نیروی محرک آن بنا نهاد : نظریه انتخاب اصلح در طبیعت . ( الفرد راسل والاس یکی از همکاران شخص پی برنده به این مفهوم شناخته می شود ) . رانش وراثتی بعنوان یکی از شیوه های به اصطلاح ترکیب امروزی پذیرفته شده است .

تاریخچه تکاملی گونه ها که گویای خصوصیات اجزای مختلفی است که از آن ناشی شده، به همراه رابطه شجره ای اش با دیگر گونه ها ، تاریخ نژادی جانور یا گیاه نامیده می شود. دیدگاه های گوناگون زیادی در زیست شناسی اطلاعات مربوط به زیست شناسی را به وجود آورده است. این اطلاعات مقایسه های زنجیره های اسید دزوکسی ریبونوکلئیک که منجر به زیست شناسی مولکولی و ژنومیک می شود، و مقایسه های سنگواره ها با دیگر گونه های موجودات باستانی در علم فسیل شناسی را شامل می شود. زیست شناسان روابط تکاملی را با روش های مختلف سامان داده و بررسی می کنند که این شیوه ها شامل تکامل نژادی، فنتیک، و رده بندی جانداران بر حسب جد مشترک می شود. وقایع مهم در تکامل حیات، آنگونه که بتازگی زیست شناسان به آنها پی برده اند در این خط زمانی تکاملی بطور مختصر بیان شده است.

گوناگونی موجودات زنده


img/daneshnameh_up/8/82/zist3.jpg
درخت روند تکامل تمام موجودات زنده مبنی بر اطلاعات
ژن RNA ،نمایش تفکیک سه قلمرو باکتری ها،جانوران اولیه
،موجودات چند سلولی شرح ابندایی توسط کارل ا.واس ،
ساختن درخت با دیگر ژن ها عموماَ شبیه هستند،
اگرچه آنها ممکن است در برخی مکان ها در شاخه های
نزدیک گروه های بسیار متفاوتی باشند ، احتمالاَ
زیرا بعلت تکامل سیع RNA نسبت دقیق از
سه قلمرو بحث هنوز وجود دارد.


یک شجره تکامل نژادی از تمام موجودات زنده، مبنی بر داده های ژن اسیدیبونوکلئیک، نشانگر تفکیک سه مقوله باکتری، جانوران اولیه و موجوداتی که سلول تک هسته ای دارند می باشد. شجره هایی که با دیگر ژنها درست شده اند معمولا شبیه هم هستند، اگر چه ممکن است آنها برخی از گروههای زود دسته بندی شده را خیلی متفاوت از هم قرار دهند که احتمالا به سبب تکامل سریع اسید ریبونوکلئیک می باشد که در ابتدا توسط کارل ووس تشریح شد. روابط دقیق این سه مقوله هنوز مورد بررسی است.
علیرغم این وحدت اصولی، حیات نشانگر یک نوع گوناگونی زیاد حیرت انگیز در ساختار شناسی، رفتار شناسی و تاریخچه های حیات است. برای گلاویز شدن با این گوناگونی، زیست شناسان تلاش می کنند تا تمام موجودات را رده بندی کنند. رده بندی علمی باید منعکس کننده شجره های تکاملی ( شجره های وابسته به تکامل نژادی ) موجودات مختلف باشد. این قبیل رده بندی ها قلمرو رشته های سیستماتیک و رده بندی جانداران را نشان می دهد. علم رده بندی جانوران ، جانداران را در رده هایی قرار می دهد که تاکزا نامیده می شود، حال آنکه علم سیستماتیک به دنبال روابط بین جانداران است. معمولا موجودات زنده به پنج سلسله تقسیم می شدند:
جلبک ها — آغازیانقارچها — گیاهان — جلبکها

بهرحال این پنج سیستم پنج سلسله ای اکنون دیگر بسیار قدیمی بحساب می آید. جایگزین های بسیار جدیدتر معمولا با سیستم سه مقوله ای آغاز می شود:
جانوران اولیه ( در ابتداسلسله اصلی باکتری ها ) ، باکتری ها ( در ابتدا ای یو باکتری) ، موجودات چند سلولی
این سه مقوله نشانگر این است که آیا سلولها هسته دارند یا خیر و همچنین منعکس کننده تفاوت ها در سطح خارجی سلولها است. همچنین یک سری از "انگل های" درون سلولی وجود دارند که به طور پیش رونده بر حسب فعالیت سوخت و سازی کمتر عمر می کنند: ویروسها — ویرید ها — پریون ها

تسلسل: نژاد مشترک موجودات


مقاله اصلی: نژاد مشترک

اگر گروهی از جانداران با هم جد مشترکی داشته باشند ، گفته می شود که این جانداران با هم نژاد مشترکی دارند. تمام موجودات زنده روی زمین از یک جد مشترک و یا آبگیز ژن اجدادی زاده می شوند. گمان می رود آخرین جد همگانی ، یعنی ، جدیدترین جد مشترک تمام موجودات زنده سه و نیم میلیون سال قبل بوجود آمده باشد ( به مبحث منشا حیات رجوع کنید ) .
تصور اینکه منشأ " کل حیات از" یک تخم مرغ بوجود آمده است یکی از مفاهیم بنیادی زیست شناسی امروزی است ، بدین معنی که یک تسلسل نا شکسته از منشأ اولیه زندگی تا زمان حاضر وجود داشته است.تا قرن نوزدهم معمولا اعتقاد بر این بود که گونه های حیات می توانند تحت شرایط خاصی خودبخود بوجود آیند. ( رجوع کنید به مبحث ایجاد موجود زنده از مواد بی جان ). اصل عمومیت کد وراثتی معمولا به عنوان ملاک تعیین کننده موافق نظریه جد مشترک جهانی ( یو سی دی ) برای تمام باکتری ها، موجودات اولیه و موجوداتی که یک هسته در سلولهایشان دارند مورد نظر زیست شناسان است. ( رجوع کنید به مبحث سیستم سه مقوله ای ).

هم ایستایی: سازگار با دگر گونی


مقاله اصلی: هم ایستایی

هم ایستایی خاصیت یک نظام باز برای تنظیم محیط درونی خودش است ، طوری که بوسیله چندین بار تطبیق همتراز حرکتی کنترل شده با ساز و کارهای قانونی بهم وابسته ، یک وضعیت ثابت را حفظ کند. تمام موجودات زنده ، چه تک سلولی و چه چند سلولی هم ایستایی بروز می دهند . هم استایی در سطح سلولی می تواند با حفظ یک قدرت اسیدی ثابت خود را بروز دهد ( پی اچ ) ؛ در سطح موجود زنده حیوانات خون گرم یک درجه حرارت ثابت درونی را حفظ می کنند ؛ و در سطح بوم سازگان ، مثلا وقتی که میزان دی اکسید کربن موجود در جو افزایش می یابد ، گیاهان قادر به رشد بهتری هستند و بنابراین دی اکسید کربن بیشتری از جو می زدایند. بافت ها و اندامها تیز می توانند هم ایستایی داشته باشند.

فعل و انفعالات : گروه ها و زیستگاه ها

img/daneshnameh_up/e/e5/zist4.jpg


همزیستی متقابل بین دلقک ماهی از جنس آمفیبریون است که در میان شاخک شقایق دریایی مناطق استوایی است وجود دارد. ماهی منطقه ای شقایق نعمان را از دست ماهی شقایق نعمان خوار محافظت می کند و در عوض شاخک حساس نیش زن شقایق نعمان از ماهی شقایق در برابر شکارچیان محافظت می کند. هر موجود زنده ای با دیگر مو جودات و محیط زیست خودش فعل و انفعال داخلی دارد. یکی از دلایلی که مطالعه سیستم های زیست شناختی را مشکل می سازد این است که فعل و انفعالات امکان پذیر مختلف بسیار زیادی با دیگر موجودات زنده و محیط زیست آنها وجود دارد. واکنش یک میکروب گیاهی بسیار ریز به یک شیب در حبه قند به میزان واکنش آن به محیط زیست خود بهمان اندازه است که یک شیر هنگامی که در دشت بی علف آفریقا در جستجوی غذاست نسبت به محیط زیست خود واکنش نشان می دهد. در گونه های خاصی رفتارها می تواند دوستانه ، تهاجمی ، انگلی یا همزیگری باشد. مسائل هنوز هم پیچیده تر می شود وقتی دو یا بیشتر گونه های مختلف در یک بوم سازگان با هم فعل و انفعال داشته باشند و اکو سیستم یکی از شاخه های بوم شناسی است

حوزه عمل زیست شناسی


مقاله اصلی : فهرست رشته های زیست سناسی

زیست شناسی به یک عمل تحقیقی گسترده تبدیل گردیده یعنی که این علم عموما تنها بعنوان یک رشته منفرد مورد مطالعه قرار نمی گیرد ، بلکه بعنوان تعدادی از زیر رشته های دور هم گرد آمده مورد بررسی قرار می گیرد . ما چهار دسته بندی کلی را اینجا در نظر می گیریم . اولین گروه کلی شامل رشته هایی است که ساختارهای اصلی سازگان زنده را مورد مطالعه قرار می دهد : سلول ها ، ژنها و غیره ؛ گروه بندی دوم عمل این ساختارها را در سطح بافت ها ، اندام ها و بدن مطالعه می کند ؛ یک گروه بندی سوم موجودات و تاریخچه های حیات آنان را مورد نظر است
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:12  توسط شیما  | 

دستگاه گلژی

اطلاعات اولیه

با مطالعه سلولها توسط میکروسکوپهای نوری و الکترونی به این نتیجه رسیده‌اند که دستگاه گلژی هم در یاخته‌های جانوری و هم در یاخته‌های گیاهی وجود دارد و یکی از اجزای مهم ساختمانی یاخته‌هاست که بویژه در اعمال ترشحی سلولها فعالیت زیادی دارد. این دستگاه می‌تواند به صورت شبکه‌ای در مجاورت هسته ، یا به صورت بخشهای هلالی شکل و مجزا از یکدیگر به نام دیکتیوزومها در برشهای یاخته‌ها دیده شوند. دیکتیوزومها در گیاهان پیشرفته ، جلبکها و نیز در خزه‌ها مشاهده شده‌اند. در قارچها ، دیکتیوزومها کمیاب هستند و در پروکاریوتها تاکنون دیکتیوزومی شناخته نشده است.


تصویردستگاه گلژی

 

ساختمان دستگاه گلژی

واحد ساختمانی یا بخش اصلی تشکیل دهنده دستگاه گلژی دیکتیوزوم است و شکلهای دیگر آن می‌توانند از اجتماع تعدادی دیکتیوزوم تشکیل شوند. هر دیکتیوزوم بطور معمول از اجتماع 3 تا 8 ساختمان کیسه‌ای که هر کدام را یک ساکول ، سیسترون با سیسترنا نیز می‌نامند تشکیل شده است.

ساکول یا سیسترن یا سیسترنا

کیسه‌های پهن و قرصی شکل غشایی هستند که بخش میانی صاف و وسعتی حدود یک میکرومتر دارند. اما کناره‌های کیسه بسیار چین خورده و متراکم است که قدرت جوانه زدن دارند و وزیکولهای کوچکی را ایجاد می‌کنند. هر ساکول حالت کمانی دارد و یک سطح آن برآمده و سطح دیگر فرو رفته است. ضخامت غشای ساکول همانند غشای شبکه آندوپلاسمی است. سطح سیسترن یا ساکول صاف و بدون ریبوزوم است. بین ساکولهای یک دیکتیوزوم سیتوزول وجود دارد و توسط پروتئینهای رشته‌ای و لوله‌ای بهم متصل شده‌اند. همه زیر لوله‌های پروتئینی که در سیتوزول بین دو کیسه یا ساکول قرار دارند همسو هستند.

دیکتیوزوم

هر دیکتیوزوم دستگاه گلژی دارای سه سطح یا سه ناحیه است.

  • ناحیه یا قطب محدب: این قطب به نامهای مختلف از جمله سطح نزدیک ، سطح تشکیل ، سطح کروموفیل ، سطح اسموفیل و سطح سیس (Cis) نامیده می‌شود. این بخش نزدیک به شبکه آندوپلاسمی و گاهی پوشش هسته‌ای قرار دارد و از راه حفره‌های گذر یا وزیکولهای انتقالی با شبکه آندوپلاسمی ارتباط دارد و مواد از ناحیه Transition شبکه آندوپلاسمی به دستگاه گلژی می‌رسد. این سطح کروموفیل یا رنگ دوست است.

    ساکولهای جدید از این سطح بر روی ساکولهای قدیم قرار می‌گیرند و به همین جهت سطح تشکیل نیز نامیده می‌شوند. غشاهای سیترناهای جدید نازکتر از قدیمیها هستند. وزیکولهای کوچکی به نام وزیکولهای انتقالی یا حفره‌های گذر به عنوان ساختارهای انتقالی برای حمل مواد از شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار به گلژی در منطقه سیس وارد عمل می‌شود. گاهی برخی وزیکولها از بخش سیس گلژی به شبکه آندوپلاسمی برگردانده می‌شوند.
  • ناحیه میانی: چند کیسه یا ساکول دارد که بطور منظم روی هم قرار گرفته‌اند. تعداد این کیسه‌ها به نوع سلول بستگی دارد و اغلب نزدیک به 5 است.
  • ناحیه یا قطب مقعر: به نامهای سطح ترشح ، سطح گود یا کاو ، سطح بلوغ ، منطقه ترانس ، سطح کروموفوب یا رنگ گریز نیز خوانده می‌شود. این سطح دور از شبکه آندوپلاسمی و در مجاورت کیسه‌های ترشحی و گرانولهای ذخیره‌ای قرار دارد و مواد از این طریق از گلژی خارج می‌شوند و با واسطه حفره گلژی به سوی بخشهای دیگر از جمله غشای سیتوپلاسمی می‌روند. در این سطح ساکولها یا سیسترناهای قدیمی به صورت حفره یا وزیکول در می‌آیند که مواد ترشحی در آنها وجود دارد.



تصویر

 

تفاوت دستگاه گلژی در سلولهای گیاهی و جانوری

در تفسیر دستگاه گلژی هنوز اختلاف نظر وجود دارد.برخی پژوهشگران مجموعه 5 - 4 دیکتیوزوم را که مجاور هم قرار گرفته و بوسیله لوله‌های بسیار باریکی بهم متصل شده‌اند دستگاه گلژی نامیده‌اند. برخی دیگر معتقدند که همه دیکتیوزومهای یاخته می‌تواند در ارتباط و پیوستگی باشند و مجموع آنها را دستگاه گلژی می‌نامند. در یاخته‌های جانوری دیکتیوزومها اغلب بهم پیوسته‌اند و شبکه‌ای واقعی را تشکیل می‌دهند که همان دستگاه گلژی است. در یاخته‌های گیاهی دیکتیوزومها اغلب جدا از هم هستند و به همین دلیل مشاهده میکروسکوپی آنها نیز دشوارتر است.

ترکیب شیمیایی دستگاه گلژی

اساس ترکیب شیمیایی دستگاه گلژی فسفو لیپو پروتئینی است. این دستگاه حاوی پلی سارکاریدها ، مواد قندی مثل گلوکز آمین ، گالاکتوز ، گلوکز ، مانوز و فوکوز هستند. آنزیمهایی در بخشهای مختلف دیکتیوزوم وجود دارد. نظیر ویتامین پیروفسفاتاز ، فسفاتازهای اسیدی ، نوکلئوتید آدنین دی‌نوکلئوتید فسفاتاز ، گلوکز 6 - فسفاتاز و NADH - سیتوکروم رداکتاز که دو تای آخر از آنزیمهای شاخص شبکه آندوپلاسمی می‌باشند.

حضور آنها در دستگاه گلژی که در قسمت لبه‌های متورم کیسه قرار دارند نشانه ارتباط شبکه آندوپلاسمی و دیکتیوزوم است. یکی از عمده‌ترین و شاخص‌ترین گروه آنزیمی بخش گلژی گلیکوزیل ترانسفرازها هستند که با انتقال قندها به
پروتئینها و به لیپیدها موجب تشکیل گلیکو پروتئین و گلیکو لیپید می‌شوند. ضمنا آب ، مواد معدنی و گلیکو پروتئین از دیگر ترکیبات شیمیایی گلژی هستند.

منشا دستگاه گلژی

مسئله خاستگاه دیکتیوزومها هنوز مورد بحث است و در این زمینه فرضیه‌ها و نظریه‌های چندی ارائه شده است. بدیهی است که هر یاخته در شرایط عادی بطور معمول تعدادی از دیکتیوزومهای خود را از یاخته والدی به ارث برده است. سه نظریه مهم از این قرارند:

  • ایجاد وزیکولها و یا حفره‌هایی از شبکه آندوپلاسمی صاف و یا گاهی از پوشش هسته‌ای که بر سطح نزدیک یا سطح تشکیل دیکتیوزوم افزوده می‌شود. البته این پدیده امروز مورد بحث است و تائید عمومی ندارد زیرا حفره‌های گذر یا انتقالی جدا شده از شبکه آندوپلاسمی بیشتر جذب کناره‌های کیسه‌های دیکتیوزومی می‌شوند و عاملی برای پایداری و امکان جوانه زنی کیسه‌ها را فراهم می‌کند.
  • تشکیل از نو با زیر بنای به هم پیوستن قطعاتی از شبکه آندوپلاسمی دستگاه گلژی را بوجود می‌آورد.
  • دیکتیوزومهای جدید از تقسیم دیکتیوزومهای پیشین بوجود می‌آید.
  •  

اعمال دستگاه گلژی

این دستگاه اعمال زیاد و مهمی را انجام می‌دهد و از آن به پلیس راه سلول یاد می‌کنند. اعمال آن را تیتروار بیان می‌کنیم :

  • پردازش و آماده سازی محصولات تازه سنتز شده سلولی.
  • گلیکوزیلاسیون پروتئینهای ترشحی: این فرایند در شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار آغاز می‌شود اما طویل شدن و پردازش زنجیره پلی‌ساکارید در گلژی انجام می‌گیرد.
  • سولفاتاسیون: افزودن گروه‌های سولفات به پروتئینها در سطح دور یا ترانس انجام می‌گیرد.
  • افزودن گروه‌های فسفات به پروتئینها.
  • راهنمایی پروتئینها به سوی هدف نهایی.
  • دخالت در سازماندهی برخی از اندامکهای سلولی از جمله لیزوزومها.
  • دخالت در تشکیل ، گسترش و رشد غشای سلولی.
  • دخالت در ترشحات نورونی یا تشکیل کیسه‌های سیناسپی محتوی نوروترانسیمتر
  • ترشح موسیلاژها و مواد ژله‌ای با زیر بنای پلی ساکاریدهای اسیدی بویژه در سلولهای گیاهی.
  • دخالت در تولید و ترشح پولک و پوشش سیلیسی سطح جلبکها.
  • دخالت در اگزوسیتوز سلول.
  • ایجاد تغییرات شیمیایی در مولکولها.

 محبوبه فیضی

 

 

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:11  توسط شیما  | 

موميايی چيست و چگونه آماده شده است؟

 

 

 

 

 

موميايی و روشهای انجام آن

 

       موميايی چيست؟

شايد امروزه واژه موميايي كردن در فرهنگ لغت، يك واژه قديمي تلقي گردد زيرا بشر امروزي با توجه به كتب آسماني و رشد علمي انسان امروزي نيازي به حفظ بدن بعد از مرگ ندارد زيرا با توجه به نگرش مذهبي ، روح بعد از مرگ جاودان مي ماند و خدايي كه اين جهان را خلق كرده مي تواند دوباره بدن را خلق كرده و روح در آن بدمد( آيات قرآن ) . غرض از اين مقاله تعريفي از موميايي، فلسفه موميــايي كردن،  مواد به كار برده شده و نحوه عمل و روشهاي موميايي،   در نزد ملل و قومهاي مختلف مي باشد.

 

تعريف موميايی

فرآيند مصنوعي حفظ بدن از فساد را موميايي مي نامند پس موميايي يك بدن بي جان است اما چيزي متفاوت از يك فسيل و اسكلت است. در موميايي كردن سعي برا ين شده كه ازتغييرات شيميايي  بافت ها ،  كه منجر به فاسد شدن بدن و ازبين رفتن آن مي گردد، جلوگيري به عمل آيد اما چگونه مي توان از تغييرات شيميايي بدن بعد از مرگ جلوگيري كرد يا اينكه آن را به حداقل رساند تا بدن بي جان، سالم باقي بماند؟ شايد اگر امروزه از يك شيمـيدان حرفه اي پرسيده شود كه چگونه مي توان جسد را بعد از مرگ ســــالم نگه داشت؟ فوري

 مي گويد : با منجمد كردن (يعني انداختن جسد در نيتروژن مايع) اين كار را مي توان انجام داد!

 

ملل و اقوام باستانی و موميايی

مي توان گفت موميايي در ملل باستاني مانند مصر – يونان-چين-ايران و.. … و بعضي اقوام رواج داشته است اما در اين ميان مصريـــــــــان نقش بسزايي داشته اند قديمي ترين موميــايي متعلق به 3500 سال قبل از ميلادمسيح مي باشد. موميايي انعكاسي از باورهاي متجلي در فرهنگ مردم قديم بوده است كه اجساد مرده را براي نائل شدن به يك حيات دوباره نگهداري مي كردند. در حدود1550 قبل از ميلاد مسيح ، نويد زندگي جاويد آنچنان وسوسه انگيز بود كه مصريان توانگر و هر مصري كه استطاعت مالي داشت موميــايي مي شد و رفته رفته موميايي كردن به يك هنر علمي تبديل گرديد و  اتاقكهاي زيادي  در سواحل نيل  براي پرداختن به اين عمل داير شد.

 

روش موميايی كردن مصريها

فرآيند موميايي سازي 70 روز طول مي كشيد كه چهل روز اول آن با خشك كردن جسد سپري مي شد.سپس با ايجاد يك شكاف شكمي در سمت چپ بدن فرآيند جداسازي شش ها ، معده،جگر و روده ها شروع مي گشت اما قلب ، چون گمان براين بود كه منبع تفكرات انساني است، دست نخورده داخل بدن باقي مي ماند !مغزهم توسط ابزاري بنام چنگك دوسر از طريق بيني جداسازي مي شد. بعد از جداكردن اندامها ،بدن را با شراب شستشو مي دادند كه اين امر منجر به كشته شدن باكتريهـــــــاي باقي مانده مي شد سپس بدن را با نوعي نمك طبيعــي مي پوشاندند و به مدت چهل روز رها مي كردند. پس از طي مدت مذكور موميايي برنزه  و خشك شده و آماده انجام عمليات بعدي مي شد.مصريان باستان، اعتقاد داشتند كه در زمان مرگ، قوه حياتي و يا خود ديگر انسان موسوم به (كا) و همچنين خصوصيـــات انساني كه (يا) ناميده مي شد، در بدن انسان باقي مي مانند. همچنين آنها معتقد بودند كه چنانچه يك سري اشياء جذاب و مطلوب ارائه شود (كا)  و (يا) انساني يعني همان قوه حيات و خصوصيات انساني، دوباره به دام بدن خواهد افتاد. به اعتقاد آنان اين تجديد پيوند جسمي و روحي منجر به تشكيل همان خود انساني كه در دنيا داشته است ، خواهد شد. به جهت اينكه روح مي تواند بدن خود را كه الان شبيه يك هلوي پژمرده است پيدا كند، يك سري جذابيتهاي زيباي مفرح مورد نياز بود. پوست بدن براي اينكه قابل انعطاف باشد ماساژ داده مي شد.بدن را تزئين و سپس عطرآگين مي نمودند.وبراي اينكه بدن با نشاط و گوشتالو به نظر برسد با يك لايـــــــي زير پوست را مي پوشاندند. سرانجام سرخاب و ديگر رنگها به خدمت گرفته مي شد و آخرين قدم ، پوشاندن بدن با رزين گرم بود(رزين:صمغ يا ماده چسبناكي است كه از تنه بعضي درختان خارج و در روي پوست منعقد مي گردد و البته به طور مصنوعي هم ساخته مي شود) و سپس از سرتاپاي موميايي را در نوارهايي از جنس كتان به صورت لايه لايه مي پيچيدند.در قرون بين چهار تا هفتم پس از ميلاد يعني درست هنگامي كه خيلي از مصريان مسيحي شدند ساخت موميايي متوقف شد. اماتخمين زده مي شود كه در دوره 3000 ساله بيش از 70ميليون موميايي در مصر ساخته شده بود.

 

اولين موميايی سازان چه كساني بوده اند:

شايدمصريان باستان را بتوان شناخته شده ترين موميايي سازان به حساب آورد، اما نمي توان گفت كه آنها اولين موميــــــايي سا زان بوده اند. يك قبيله موسوم به چينچرس كه در سواحل شمالي شيلي امروزي ساكن بودند حدود5000 سال پيش از ميلاد مسيح به موميايي كردن مردگان همت مي گمارند. موميايي گران چينچرس ابتدا اجساد را به منظور آغشته كردن با موادي كه مانع فساد شود قطعه قطعه مي كردند و سپس تكه هاي بدن را سرهم مي كردند آنان اغلب از چوب يا حصير جهت محافظت از ستون فقرات، دستها و پاها به عنوان حفاظ استفاده مي كردند.وسوراخهاي بدن را با اليـاف يا با پَر، پُر مي كردند وهمچنين قسمتهاي خارجي بدن را  به منظور پيكرتراشي و رنگزني با گل رس مي پوشاندند. در مناطق شمالي، گروه ساحلي ديگري در پالوما حدود 4000 سال پيش از ميلاد مسيح به موميايي كردن جنازه ها اشتغال داشتند.

پالومايي ها ازنمك جهت جلوگيري از فساد اجساد استفاده مي كردند و اجساد را طوري قرار مي دادند كه زانوها به سينه نزديك و دستها در هم قفل شده باشد ،در نهايت بدنها را در پوشش حصيري مي پيچيدند ودر خانه ابدي مدفون مي كردند.

با متمدن شدن قوم اينكا ،رسم ماندگار كردن اجساد در ارتفاعات پا برجابود. بيشتر موميايي هاي قوم اينكا كه ساكن در مناطق آنديز بودند به هيات و شكل جنيني بشر آماده مي شدند و در چرم و يا پارچه پيچيده شده و يا داخل سبد و يا كوزه هاي سفالين قرار مي گرفتند وآنها را به همراه غذا و لباس و ديگر اقــلام به خاك مي سپردند. بعضي از باستان شناسان معتقدند كه قوم اينكا نه تنها نخبگان بلكه همه اجسادشان را موميـــــــايي   مي كردند.

 

روش های ديگر موميايی كردن:

با توجه به وسايل دردسترس، روشهاي موميايي كردن فرق مي كرد مثلاًافراد ساكن(الوت)واقع در جنوب غربي آلاسكا با جدا كردن اندامها و پر كردن منافذ بدن به وسيله علـــوفه خشك، شروع به موميايي كردن اجساد مي كردند. سپس جسد را درنهر آب قرار مي دادند تا آب متحرك،چربيهارا درخود حل كند و از بدن بزدايد،به طوري كه تنها پوست و ماهيچه باقي بماند. سپس بدن را در يك حالت چمباتمه، در هواي آزاد قرار مي دادند تا خشك شود. وقتي موميايي خشك مي شد او را در چندين لايـــه از چرم رطوبت ناپذير و پارچه بافته شده مي پيچيدند و در يك غار گرم، طوري قرار مي دادند كه يا به سقف آويزان باشد يا روي سكو قرار داده شده باشد تا به اين ترتيب  از زمين مرطوب دور بماند .

در پاپوآ گينه نو، اجساد را با روش دودي كردن، خشك مي كردند و آنها را با لاي هايي از گل رس محافظ پوشيده مي شدند و سپس به داربستي كه مشرف به روستاهايشان باشد متصل و محكم مي گشتند.

 

موميايی های طبيعی

بعضي از موميايي هاي خارق العاده به صورت كاملاً تصادفي بوجود آمدند. در سال1991 يك كوهنورد آلماني  بدن منجمد شده اي را در بالاي يك توده يخ طبيعي نزديك مرز ايتاليا و اتريش پيدا كرد. موميايي يك شال ازجنس علوفه بر تن داشت ويك كمان به همراه چند ين تير در كنارش بود كفشهايش را به جهت گرم ماندن از علوفه انباشته بود. پژوهشگران به وسيله كربن پرتوزا تشخيص داده اند كه جسد يخي در دوران بين 3300 تا3350 سال پيش از ميلاد مسيح جان باخته بر اين اساس آن را قديمي ترين موميايي حفظ شده در دنيا دانسته اند.

در سال 1972 ميلادي نيز، صيادان تعدادي از بهترين اجساد حفظ شده طبيعي را در يك منطقه متروك استثنــايي كه به كلا كيتساك موسوم است،پيدا كردند اين منطقه درگرينلند  قراردارد تاريخ مرگ اين اجساد حدود 500 سال پيش تخمين زده مي شود اين اجساد به وسيله دماهــاي زير صفر و خشكي هوا و بادهاي خشك دهيدراته موميايي شده بودند.

در طول چند سال در باتلاقهاي شمال غربي اروپا با برش دادن زغال سنگهاي نارس صدها موميايي كشف شدند. بافت اسفنجي موجود در سطح باتلاقهاي زغال سنگي مانع از نفوذ اكسيژن به لايه هاي زيرين مي شود همچنين محيط اسيدي طبيعي باتلاقهــــا به خلق موميايي هاكمك كرده و به آنان رنگ برنزه بدني سفت و ظاهري سرزنده مي دهد قديمي ترين موميايي هاي باتلاقي مربوط به عصر آهن بين 400 سال پيش و پس از ميلاد مسيح مي شود.

 

                                     

 محبوبه فیضی

 

 

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 9:7  توسط شیما  | 

علوم زيستي وبهداشت سال اول


  فصل 6 – توليد مثل وراثت



  شباهت ها و تفاوت هاي انسان ها

صفات والدين به گونه اي متفاوت در فرزندان ظاهر مي شود. به طوري که هر فرد با وجود شباهت هايي که با پدر و مادر و ساير افراد هم نوع خود دارد، موجودي منحصر به فرد است.  



  گروه خوني

 

خون افراد مختلف انسان را براساس وجود يا فقدان در نوع ماده که در روي گلبول هاي قرمز وجود دارند و با علامتهاي A وB نشان داده مي شوند، به 4 گروه تقسيم مي کنند. خون کساني که ماده A را دارد از نوع A، خون کساني که ماده B را دارد از نوع B، کساني که هر دو نوع را دارند از نوع AB و آنها که هيچکدام را ندارند از نوع گروه o است.  



  اثرانگشت

اثر انگشت هر فرد مخصوص خود اوست. اثر انگشت در تمام عمر تغيير نمي کند.  



  علت وجود شباهت ها و تفاوت ها

 

هر موجود زنده اي ، از جاندار شبيه به خود به وجود مي آيد. ارتباط ميان يک نسل و نسل بعدي ازراه سلول هاي جنسي برقرار مي شود، دو سلول جنسي نر و ماده، با هم ترکيب مي شوند و سلول تخم را حاصل مي آورند. از اين طريق صفات وراثتي از والدين به فرزندان منتقل مي شود. در سلول جنسي ماده نسبت به سلول جنسي نر مقدار سيتوپلاسم بيشتر است. بيشتر حجم سلول نر را هسته تشکيل مي دهد، با اين ترتيب ماده وراثتي هر چه باشد، در هسته سلول جاي دارد.  



  تقسيم ميوز

مرد

(كروموزوم46)

سلول جنسي نر

(كروموزوم23)

   

 

 

------------>

لقاح

سلول تخم

(كروموزوم46)

زن

(كروموزوم46)

سلول جنسي ماده

(كروموزوم23)

   

در طي اين تقسيم تعداد کروموزوم هاي سلول هاي نصف مي شود. اين تقسيم، در اندام هاي جنسي و به منظور ايجاد سلول هاي جنسي صورت مي گيرد.


 



  ساختار کروموزوم ها

 

کروموزوم ها از کروماتين حاصل مي شوند و کروماتين از DNA و پروتئين ساخته شده است. DNA مولکول بسيار طويلي است که دو رشته دارد. اين دو رشته مانند دو رشته يک زيپ به هم متصل شده اند و مانند يک فنر حول محوري فرضي تابيده اند.هر رشته DNA از هزاران نوکلئوتيد تشکيل شده است. هر نوکلئوتيد شامل يک ترکيب فسفردار، نوعي قند و يکي از چهارنوع باز آلي A،T،C،G است. در ميان همه مولکو هاي زيستي DNA تنها مولکولي است که مي تواند شبيه خودش را بسازد.  



  چگونگي انتقال اطلاعات توسط DNA

انتقال اطلاعات توسط کروموزوم ها صورت مي گيرد و ماده ي اصلي سازنده کروموزوم ها DNA است.از آنجا که DNA ها نوعي ترکيب شيميايي اند ، قاعدتاً بايد کار خود را به طريق شيميايي انجام دهند يعني انجام فعاليتهاي شيميايي خاص را امکان پذير کنند. مي دانيد که انجام بيشتر واکنش هاي شيميايي درون سلول ها نياز به آنزيم هاي ويژه اي دارد. از طرفي آنزيم ها ساختار پروتئيني دارند. پس گفته مي شود که مولکول هاي DNA بايد دستور ساخته شدن پروتئين ها و نوع آنها را بدهند.  



  محيط و وراثت

مطالعات نشان مي دهد که محيط در بروز بعضي صفات ارثي مؤثر است. مثلاً عواملي نظير رژيم غذايي، آب و هوا و ... مي توانند باعث شوند بعضي صفات ارثي بروز کنند. عوامل بروز صفات موجودات زنده در DNA ژن ناميده مي شوند.  



  خودآزمايي



  1 – اطلاعات وراثتي سلول در کدام مولکول نهفته است؟

الف) DNA
ب) سيتوپلاسم
ج) پروتئين
د) سلول جنسي
 



  2 – سلول تخم چند کروموزوم دارد؟

الف) 23
ب) 24
ج)46
د) 48
 



  3 – حاصل تقسيم ميوز چند سلول است؟

الف)2
ب) 4
ج)6
د)8
 



  4 – کداميک از وظايف DNA است؟

الف) عمل لقاح
ب) تقسيم ميوز
ج) تقسيم ميتوز
د) دادن دستور ساخته شدن پروتئين ها
 



  5 – جنس آنزيم ها از چه ماده اي است؟

1) هيدرات کربن
2) چربي
3) پروتئين
 

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389ساعت 8:49  توسط منا  | 

تقسیم سلولی

تقسیم سلولی فرایندی است که در آن یک سلول(سلول مادر) به دو یا چند سلول دیگر(سلول‌های دختر) تقسیم می‌شود. تقسیم سلولی معمولا بخش کوجکی از چرخهٔ سلولی می‌باشد. این تقسیم در یوکاریوت‌ها، میتوز نام دارد که در آن سلول‌های دختر نیز می‌توانند دوباره تقسیم شوند. نظیر این تقسیم در پروکاریوت‌ها، تقسیم دوتایی نام دارد. تقسیم دیگری که فقط در یوکاریوت‌ها دیده می‌شود میوز است که در آن سلول به طور همیشگی به گامت تبدیل می‌شود و قادر به تقسیم دوباره نمی‌باشد تا اینکه عمل لقاح انجام شود. در طول عمر یک انسان، بدن او حدود ۱۰٬۰۰۰ تریلیون تقسیم را تجربه می‌کند. در همهٔ انواع تقسیم سلول، سلولی را که در حال تقسیم است، سلول مادر و سلول‌های حاصل از تقسیم را سلول‌های دختر می‌نامند. سلول‌های دختر به سلول مادر شباهت فراوان دارند انواع سلول‌ها در دو گروه طبقه‌بندی می‌شوند: پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها. به دلیل تفاوت‌های ساختاری در سلول‌های این دو گروه، طریقه تقسیم آنها نیز با هم تفاوت دارند. البته در یوکاریوت‌ها تقسیم سلول‌های سوماتیک(غیرجنسی) با سلول‌های جنسی(گامت‌ها)(اسپرم در مرد و تخمک در زن) تفاوت دارد. تقسیم دوتایی این روش تقسیم در باکتری‌ها دیده می‌شود و باکتری‌ها از طریق همین تقسیم تولید مثل می‌کنند. تقسیم دوتایی نوعی تولید مثل غیرجنسی است که به تولید زاده‌هایی یکسان منجر می‌شود. هنگام تکثیر سلول دو سلول دختر حاصل می‌شود و سلول مادر، هرچند که از بین نمی‌رود، اما به صورت قبلی نیز وجود نخواهد داشت. به عبارت بهتر، دو سلول دختر در مجموع زمانی سلول مادر بوده‌اند که اجزای سلولی مادر بین آن‌ها تقسیم شده‌است. تقسیم یوکاریوت‌ها به دلیل وجود هسته و DNA در شکل کروموزومی، در سلول‌های یوکاریوت، امکان تقسیم دوتایی وجود ندارد. به همین دلیل یوکاریوت‌ها برای تقسیم از نوعی تقسیم هستهٔ سلول استفاده می‌کنند و سپس سیتوپلاسم خود را تقسیم می‌کنند که در مجموع میتوز نام دارد. اگر سلول‌های یوکاریوتی بخواهند گامت تولید کنند باید از تقسیم میوز استفاده کنند. تقسیم سلول‌های یوکاریوتی به مراتب از تقسیم سلول‌های پروکاریوتی(تقسیم دوتایی) پیچیده‌تر است، زیرا در این تقسیم سیتوپلاسم و هسته هر دو نقسیم می‌شوند و قبل از تقسیم سیتوپلاسم، لازم است اندامک‌های مختلف به درستی در فضای سلول بازآرایی شوند تا بتوانند به گونه‌ای مناسب، بین دو سلول دختر توزیع شوند و سلول‌هایی کارآمد را پدید آورند. مراحل زندگی یک سلول یوکاریوتی را به صورت یک چرخه است که از انتهای یک تقسیم تا پایان تقسیم بعدی ادامه می‌یابد. اینترفاز انترفاز (به انگلیسی: Interphase) از مراحل چرخه سلولی است. انترفاز مرحله ایست که سلول سوماتیک، بیشترین زمان زندگی خود را در آن صرف می‌کند[۱] ، و قسمتی از چرخه سلولی است که بین زمان تقسیم سلول قرار دارد.[۲] انترفاز خود از مراحل G1، S، و G2 تشکیل یافته است. نخستین مرحله رشد نخستین مرحله رشد (G1) یکی از مراحل چرخه سلولی در طی اینترفاز می‌باشد. G1 بعد از سیتوکینز و قبل از سنتز(S) رخ می‌دهد. در این مرحله سلول به سرعت رشد می‌کند و بزرگ می‌شود. در اکثر سلول‌ها این مرحله از چرخه سلول، مرحلهٔ اصلی در دورهٔ زندگیشان محسوب می‌شود. در این مرحله سوخت و ساز سلول بسیار بالاست. سنتز سنتز (S) یکی از مراحل چرخه سلولی در طی اینترفاز می‌باشد. این مرحله بعد از G1 (نخستین مرحله رشد) و قبل از G2 (دومین مرحله رشد) رخ می‌دهد. در این مرحله دی‌ان‌ای (DNA) همانند‌سازی می‌کند. بنابراین در پایان این مرحله هر کروموزوم از دو کروماتید یکسان که از سانترومر به هم متصل‌اند تشکیل شده است. کروماتید‌ها در این مرحله هنوز فشردگی و تراکم خود را پیدا نکرده‌اند. در انتهای این مرحله، نقطهٔ وارسی وجود ندارد. دومین مرحله رشد دومین مرحله رشد (G2) یکی از مراحل چرخه سلولی در طی اینترفاز می‌باشد. G2 بعد از S (سنتز) و قبل از میتوز رخ می‌دهد. در این مرحله تمهیدات لازم برای تقسیم هسته فراهم می‌شود و همانند‌سازی میتوکندری و دیگر اندامک‌ها صورت می‌گیرد. این مرحله بسیار سریع(در حدود ۴ تا ۵ ساعت) می‌باشد و در انتها، سلول قبل از وارد شدن به میتوز، توسط یک نقطهٔ وارسی کنترل می‌شود. این نقطهٔ وارسی كنترل می‌كند که آیا سلول اجازهٔ وارد شدن به میتوز را دارد یا خیر. این نقطهٔ وارسی از ورود سلول با دی‌ان‌ای آسیب دیده به میتوز جلوگیری می‌کند و زمانی را فراهم می‌کند تا سلول به ویرایش دی‌ان‌ای بپردازد. این نقطهٔ وارسی به دلیل اینکه از انتقال جهش (در دی‌ان‌ای سلول) به سلول‌های دختری جلوگیری می‌کند در مطالعات بر روی سرطان بسیار مورد توجه می‌باشد.

+ نوشته شده در  شنبه هجدهم اردیبهشت 1389ساعت 15:58  توسط شیما  |