زیست شناسی ۱۷۰۲ بازدید

شکل یاخته به شدت بر عملکرد آن تأثیر می‌گذارد. هر سلول دارای شکلی است که به بهترین وجه با عملکرد آن مطابقت دارد. به عنوان مثال، گلبول‌های قرمز خون گرد هستند و سطح وسیعی روی خود دارند تا حداکثر اکسیژن را جذب کنند. آن‌ها کوچک هستند که می‌توانند به راحتی از رگ‌های خونی عبور کنند. سلول‌های عصبی، طولانی و دارای شاخه‌های انتهایی دراز هستند تا پیام‌ها را در فواصل طولانی در بدن ما ارسال کنند. در این مقاله به بررسی شکل یاخته ، ارتباط عملکرد و شکل سلول‌ها با ذکر مثال‌های مختلفی می‌پردازیم.

شکل یاخته به چه چیزی بستگی دارد؟

یکی از جنبه‌های باورنکردنی سلول‌ها این است که یک سلول می‌تواند شکل جامد به خود بگیرد، کاملاً تغییر شکل دهد یا اصلاً شکل خاصی نداشته باشد. انواع مختلف سلول‌ها بسته به عملکرد خاص آن سلول در ارگانیسم، قابلیت تغییر شکل متفاوتی دارند. سه عامل کلی شکل سلول را تعیین می‌کنند: وضعیت اسکلت سلولی، مقدار آبی که به داخل سلول پمپ می‌شود و وضعیت دیواره سلولی. هر یک از این سه عامل بسیار پویا هستند، به این معنی که دائماً در جریان هستند یا می‌توانند ناگهان تغییر کنند. این پویایی بیان‌گر این است که چگونه سلول‌ها می‌توانند شکل متفاوتی داشته باشند.

عکس شکل یاخته
انواع مختلف شکل یاخته ها در این تصویر نشان داده شده است. شکل یاخته با عملکرد آن هماهنگ است. سلول‌های کوانوسیل نوعی از سلول‌های مرکزی اسفنج‌ها هستند که با حرکت تاژک‌های خود در تغذیه جاندار نقش دارند.

چرا شکل یاخته مهم است؟

میلیاردها سال تکامل به موجودات زنده تنوع شگفت‌انگیزی از اشکال و فرم‌های مختلف شامل شکل‌های بی‌نظم حیوانات ساده مانند اسفنج‌ها تا شکل‌های حجاری شده و متقارن موجودات پیچیده‌تر از جمله انواع جانوران داده است. اما این فقط بدن موجودات نیست که دارای طیف وسیعی از اشکال است، بلکه سلول‌های آن‌ها نیز چنین هستند. شکل سلول‌ها معمولاً به عملکرد آن‌ها مربوط می‌شود. به عنوان مثال، نورون‌های مغز ما دارای شاخه‌های ستاره‌مانندی هستند تا با نورون‌های دیگر تشکیل شبکه‌های عصبی دهند. یا گلبول‌های قرمز به شکل دیسک‌های مقعر هستند تا ظرفیت حمل اکسیژن را به حداکثر برسانند و در عین حال به آن‌ها اجازه دهند از طریق باریک‌ترین رگ‌های خونی فشرده شده و رد شوند.

در مقابل، ماکروفاژها (نوعی از گلبول‌های سفید خون) دارای شکل‌هایی شبیه به آمیب در حال تغییر هستند که به آن‌ها کمک می‌کند اجسام خارجی را ببلعند. در دنیای گیاهان، شکل سلول‌ها از شکل‌های خاردار پیچیده دانه‌های گرده، که برای حمل شدن توسط باد یا چسبیدن به حشرات گرده‌افشان سازگار شده‌اند، تا شکل سلول‌های نگهبان روزنه که منافذ برگ‌ها را باز و بسته می‌کنند، متفاوت است. سلول‌ها همچنین می‌توانند اشکال پیچیده‌تری مانند استوانه‌های پیچ خورده یا اسکوتوئید (منشور خمیده با ۵ بخش و یک گوشه) به خود بگیرند. این حالت‌ها روش‌های طبیعی هستند که به بافت‌های اپیتلیال اجازه انحنا می‌دهد.

شکل سلول چگونه پیش بینی می شود؟

سلول‌ها اجسام سه‌بعدی با اشکال پیچیده هستند، اما تصاویر تولید شده از اکثر میکروسکوپ‌ها دو بعدی هستند. این امر درک شکل کلی سلول‌ها و نحوه تعامل آن‌ها با یکدیگر را دشوار کرده است. با این حال، اکنون چندین تکنیک میکروسکوپی امکان ساخت مدل‌های سه‌بعدی از سلول‌ها یا بخش‌هایی از آن‌ها را فراهم می‌کند. این کار با جمع‌آوری چندین تصویر دو بعدی به صورت دیجیتال و سپس ترکیب آن‌ها با استفاده از برنامه‌های کامپیوتری انجام می‌شود.

پیش بینی شکل یاخته
میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال امکان بازسازی مدل‌های سه‌بعدی کل سلول‌ها را فراهم می‌کند. تصویر دندریت یک نورون GnRH (زرد) را نشان می‌دهد که از بین دندریت‌های سایر نورون‌ها (سبز) عبور می‌کند.

تغییر شکل یاخته ها

اگرچه شکل یک سلول با نقش عملکردی آن مرتبط است، بسیاری از سلول‌ها پتانسیل تغییر شکل خود را دارند. این توانایی در رشد جنین حیاتی است، زمانی که بافت‌ها با ایجاد اندام‌ها دچار تاخوردگی، شیار و خمش می‌شوند. به عنوان مثال، در جنین مگس سرکه، فرآیند گاسترولاسیون، که طی آن یک گلوله جنینی از سلول‌ها شروع به تمایز به بافت‌های مجزا می‌کند، توسط تغییر شکل سلولی به نام انقباض آپیکال انجام می‌شود. سلول‌های اپیتلیال در یک طرف جنین از ستونی به بطری‌شکل تغییر می‌کند و باعث می‌شود اپیتلیوم خود را به داخل لوله‌ای بپیچد. تغییرات عمده در شکل سلول نیز زمانی رخ می‌دهد که دسته‌های سلولی از یک قسمت جنین به قسمت دیگر مهاجرت می‌کنند.

در جنین «گورخرماهی» (Zebrafish)، سلول‌هایی که در ایجاد «خط جانبی» (یک اندام حسی موجود در ماهی) نقش دارند، برآمدگی‌های متحرک کوچکی به نام فیلوپودیا و لاملی‌پودیا رشد می‌کنند. آن‌ها در لبه جلویی خوشه ظاهر می‌شوند و به نظر می‌رسد که کل خوشه را در جهت خاصی هدایت می‌کنند. تغییر شکل در تقسیم سلولی نیز مهم است که نقش مهمی در بسیاری از فرآیندهای رشد ایفا می‌کند. هنگامی که میتوز (تقسیم سلولی) شروع می‌شود، سلول‌ها از تخت به کروی تغییر می‌کنند. آزمایش‌هایی که سلول‌های تقسیم‌کننده و ابعاد آن‌ها را در داخل کانال‌های میکروسکوپی محدود می‌کردند، نشان دادند که مرحله کروی برای توزیع یکسان کروموزوم‌ها بین سلول‌های دختری ضروری است. اگر از این تغییر شکل جلوگیری شود، تقسیم سلولی با شکست مواجه می‌شود. برای یافتن اطلاعات بیشتر و دریافت آموزش ویدئویی علوم تجربی پایه هفتم می‌توانید به فرادرس زیر مراجعه کنید.

چه چیزی شکل سلول را کنترل می کند؟

اگرچه پژوهشگران هنوز درک جامعی در این باره ندارند، اما برخی از فرآیندهای مولکولی و مکانیکی تعیین‌کننده شکل سلول را، کشف کرده‌اند. این یافته‌ها عمدتاً از ارگانیسم‌های آزمایشگاهی آشنا مانند مگس‌های میوه و گورخرماهی یا از سلول‌های سرطانی رشد یافته در کشت به دست می‌آیند، اما بسیاری از فرآیندهای درگیر احتمالاً کلی هستند. یکی از بخش‌های مهم سلول که بر شکل آن تأثیر می‌گذارد، قشر سلول یا اسکلت سلولی است، شبکه‌ای از پروتئین‌های ساختاری که لایه‌ای را در زیر غشای بیرونی سلول تشکیل می‌دهند. خواص فیزیکی اسکلت سلولی تعیین می‌کند که سطح سلول چقدر سفت یا نرم است و بنابراین سلول در کل چقدر انعطاف‌پذیر است.

اسکلت سلولی عمدتاً از دو نوع پروتئین تشکیل شده است که ارتباط نزدیکی با پروتئین‌هایی دارند که باعث انقباض فیبرهای عضلانی می‌شوند. اکتین، که میکروفیلامنت‌های طولانی را تشکیل می‌دهد و میوزین که به میکروفیلامنت‌های اکتین متصل می‌شود و از انرژی شیمیایی برای کشیدن آن‌ها استفاده می‌کند و مانند یک موتور عمل می‌کند. این سیستم به روشی مشابه سیستم اکتومیوزین در عضلات انقباض ایجاد می‌کند. دانشمندان همچنین صدها پروتئین تنظیمی را شناسایی کرده‌اند که با ریز رشته‌های اکتین در اسکلت سلولی تعامل دارند.

کنترل شکل سلول
در این تصویر اسکلت سلولی به رنگ سبز نشان داده شده که در کنترل شکل یاخته نقش دارد.

در بسیاری از موارد، شکل سلول‌ها توسط نیروهای خارجی اعمال می‌شود. به عنوان مثال، سلول‌های اپیتلیال در بال مگس میوه به شکل شش ضلعی شکل می‌گیرند، زیرا آن‌ها در یک صفحه لانه زنبوری محکم در کنار هم قرار گرفته‌اند و هر سلول توسط شش یا بیشتر همسایه احاطه شده است. به طور مشابه، سلول‌هایی که مویرگ‌های خون ما را پوشانده‌اند توسط جریان خون تراشیده می‌شوند و باعث می‌شوند که آن‌ها کشیده شده و به موازات جریان قرار بگیرند.

برای علاقه‌مندان کنجکاو

یافتن چگونگی تأثیر این پروتئین‌ها بر اسکلت سلولی و در نتیجه شکل یاخته ، یک حوزه فعال تحقیقاتی است. یکی از روش‌های رایج مورد استفاده برای مطالعه آن‌ها، مسدود کردن مسیر تولید پروتئین‌های تنظیم‌کننده یک به یک با استفاده از siRNA‌ها (مولکول‌های RNA مداخله‌گر کوچک) است که ژن‌های خاصی را خاموش می‌کنند. آزمایش‌های دیگر بررسی کرده‌اند که چگونه خاموش کردن بیان رشته‌های پروتئینی میوزین یا خرد کردن ریز رشته‌های اکتین بر شکل سلولی تأثیر می‌گذارد.

اندازه سلول ها

سلول‌های مختلف در یک ارگانیسم واحد می‌توانند در اندازه‌ها و شکل‌های مختلف باشند. آن‌ها ممکن است خیلی بزرگ نباشند، اما شکل آن‌ها می‌تواند بسیار متفاوت از یکدیگر باشد. با این حال، این سلول‌ها همگی دارای توانایی‌های مشترکی مانند به دست آوردن و استفاده از انرژی غذا، پاسخ به محیط خارجی و تولید مثل هستند. نیاز به انتقال مواد مغذی و گازها به داخل و خارج سلول، محدودیتی را برای بزرگ بودن سلول‌ها تعیین می‌کند. هرچه یک سلول بزرگ‌تر شود، حرکت مواد مغذی و گازها به داخل و خارج از سلول دشوارتر می‌شود.

با رشد سلول، حجم آن سریع‌تر از سطح آن افزایش می‌یابد. اگر قرار باشد یک سلول خیلی بزرگ شود، مساحت سطح کوچک اجازه نمی‌دهد مواد مغذی کافی برای نیازهای سلول سریع وارد سلول شوند. سلول‌های بزرگ، مانند برخی از گلبول‌های سفید، اغلب هسته‌های بیشتری ایجاد می‌کنند تا بتوانند پروتئین و RNA کافی برای نیازهای سلول را تامین کنند. سلول‌های بزرگ و فعال متابولیک اغلب دارای برجستگی‌های سلولی زیادی هستند که در نتیجه چین‌های زیادی در سراسر غشای سلول ایجاد می‌شود. این چین‌ها سطح در دسترس برای انتقال مواد به داخل یا خارج سلول را افزایش می‌دهند. چنین انواع سلولی در پوشش روده کوچک شما یافت می‌شود، جایی که مواد مغذی را از طریق برآمدگی‌هایی به نام میکروویلی از غذا جذب می‌کنند.

بزرگ ترین و کوچک ترین سلول جانوری
در این تصویر سمت راست تخم شترمرغ که بزرگ‌ترین سلول جانوری است را نشان می‌دهد و در سمت چپ ماکوپلاسما ژنیتالیوم (یک نوع باکتری) کوچک‌ترین ارگانیسم موجود زیر میکروسکوپ نوری نشان داده شده است.

چرا سلول ها به جای تکثیر بزرگ تر نمی شوند؟

اکثر موجودات، حتی موجودات بسیار بزرگ، دارای سلول‌های میکروسکوپی هستند. چرا سلول‌ها به جای کوچک ماندن و تکثیر بزرگ‌تر نمی‌شوند؟ چه چیزی اندازه سلول را محدود می‌کند؟ پاسخ به این سؤالات زمانی مشخص می‌شود که بدانید یک سلول چگونه عمل می‌کند. همان‌طور که بیان شد برای انجام فرآیندهای زیستی، یک سلول باید بتواند مواد را به سرعت به داخل و خارج سلول منتقل کند. هر چیزی که وارد سلول شده یا از آن خارج می‌شود باید از سطح بیرونی آن عبور کند. این نیاز به عبور مواد از سطح است که بزرگی یک سلول را محدود می‌کند.

اگر دو مکعب کوچک و بزرگ را در نظر بگیرید متوجه خواهید شد که یک مکعب بزرگ‌تر نسبت سطح به حجم کمتری نسبت به یک مکعب کوچک‌تر دارد. این رابطه در مورد سلول‌ها نیز صدق می‌کند. یک سلول بزرگ‌تر نسبت به حجم کمتری نسبت به سلول کوچک‌تر دارد. افزایش نسبت سطح به حجم به معنای افزایش قرار گرفتن در معرض محیط است. این بدان معنی است که مواد مغذی و گازها می‌توانند به راحتی به داخل و خارج از یک سلول کوچک حرکت کنند اما در مورد سلول‌های بزرگ این‌گونه نیست.

از آنجایی که همه مواد ورودی و خروجی سلول باید از سطح سلول عبور کنند، یاخته بزرگ با حجم زیاد سطح کافی نخواهد داشت تا بتواند نیازهای خود را برآورده کند. هر چه سلول بزرگ‌تر باشد، نسبت مساحت سطح به حجم آن کمتر است و خلاص شدن از شر ضایعات و جذب مواد لازم برای سلول دشوارتر خواهد بود. این همان چیزی است که اندازه سلول را محدود می‌کند.

اندازه سلول
در این تصویر دو مکعب کوچک و بزرگ کنار هم نشان داده شده است. اگر مکعب بزرگ به تعداد زیادی مکعب کوچک تبدیل شود سطوح بسیار بیشتری در معرض محیط و در ارتباط با آن خواهند بود. در مورد سلول‌ها این مسئله (نسبت سطح به حجم بیشتر) بسیار مهم است.

معرفی فیلم آموزش علوم تجربی – پایه هفتم

آموزش علوم تجربی هفتم

در این آموزش مفاهیم کتاب درسی علوم پایه هفتم تدریس می‌شود. مطالب درسی که در کتاب علوم متوسطه اول در پایه هفتم آمده در زندگی روزمره دانش‌آموزان بسیار مفید است و همچنین در تقویت پایه علمی برای مقاطع بالاتر از متوسطه اول و نیز متوسطه دوم تاثیرگذار است.

این آموزش ویدئویی توسط آقای سید مهدی تقوی، کارشناسی میکروبیولوژی با سابقه تدریس طولانی در مدارس آماده و توسط تیم فرادرس تدوین شده است. این آموزش برای دانش‌آموزان دوره هفتم و همچنین دانش‌آموزان سال‌های بالاتر که می‌خواهند پایه علمی خود را قوی کنند مناسب است.

شکل یاخته پروکاریوتی

سلول‌های پروکاریوتی در اشکال و اندازه‌های مختلفی وجود دارند که می‌توانید آن‌ها را زیر میکروسکوپ ببینید. توصیف شکل یک سلول را مورفولوژی سلول می‌نامند. رایج‌ترین مورفولوژی‌های سلولی کوکسی (کروی) و باسیل (میله‌ای) هستند. کوکسی باسیل‌ها ترکیبی از هر دو هستند، در حالی که ویبریو به شکل کاما است، اسپیریلا مانند یک مارپیچ (به نوعی شبیه یک فنر بازی کشیده شده) و اسپیروکت‌ها مانند یک میله پیچ خورده هستند. اگرچه پروکاریوت‌ها موجودات تک سلولی هستند، سلول‌های آن‌ها را می‌توان به روش‌های مختلفی مانند زنجیره‌ها (استرپتو) یا خوشه‌ها (استافیلو)، بسته به نحوه تقسیم سلول‌ها، مرتب کرد، انواع آن‌ها را در ادامه توضیح داده‌ایم:

  • باکتری‌های کوکسی که در امتداد یک صفحه تقسیم می‌شوند زنجیره‌های کوچکی از دو سلول به نام دیپلوکوک یا زنجیره‌های طولانی از سلول‌های متعدد به نام استرپتوکوک تشکیل می‌دهند. باکتری‌های کوکسی همچنین می‌توانند در امتداد چندین صفحه تقسیم شوند تا تتراد (دو صفحه)، سارکینای مکعبی (سه صفحه)، یا خوشه‌های انگور مانند به نام استافیلوکوک (چند صفحه) را تشکیل دهند.
  • همانند کوکسی‌ها، باکتری‌های میله‌ای شکل می‌توانند تقسیم شوند و دیپلوباسیل‌های دو سلولی یا زنجیره‌های بلندتری به نام استرپتوباسیل‌ها را تشکیل دهند.
شکل یاخته باکتری
در این تصویر انواع اشکال باکتری‌ها نشان داده شده است.

بخش های مختلف سلول پروکاریوتی

سلول‌های پروکاریوتی سلول‌های بدون هسته هستند. DNA در سلول‌های پروکاریوتی به جای محصورشدن در غشای هسته‌ای داخل سیتوپلاسم است. سلول‌های پروکاریوتی در موجودات تک سلولی مانند باکتری یافت می‌شوند. ارگانیسم‌هایی که سلول‌های پروکاریوتی دارند پروکاریوت نامیده می‌شوند. آن‌ها اولین نوع موجوداتی بودند که تکامل یافتند و امروزه نیز رایج‌ترین موجودات هستند. در جدول زیر بخش‌های مختلف سلول پروکاریوتی و کار آن‌ها بررسی شده است.

ساختار سلولی توضیحات
تاژک برآمدگی طولانی در خارج از سلول در برخی از باکتری‌ها. به حرکت کمک می‌کند.
پیلی برآمدگی‌های کوچک خارج از سلول، کمک به سلول در چسبندگی
کپسول یک لایه محافظ ضخیم در خارج از دیواره سلولی برخی از باکتری‌ها
دیواره سلولی لایه بیرونی سلول‌های باکتریایی، از نظر شیمیایی پیچیده‌تر از دیواره سلولی یوکاریوتی است.
غشای پلاسمایی دولایه فسفولیپیدی که بیرون سیتوپلاسم را مشخص می‌کند.
سیتوپلاسم بخش مایع سلول
ریبوزوم در سنتز پروتئین نقش دارد.
نوکلئوئید DNA دایره‌ای موجود در سیتوپلاسم
پلاسمید حلقه‌های کوچک DNA در برخی از باکتری‌ها یافت می‌شود.
شکل یاخته پروکاریوت
در این تصویر بخش‌های مختلف سلول باکتری نشان داده شده است.

فیلم آموزش زیست‌شناسی سلولی و مولکولی – مبانی و مفاهیم مقدماتی

آموزش زیست سلولی و مولکولی

زیست‌شناسی سلولی و موکولی از دروس مهم در بسیاری از شاخه‌های زیست‌شناسی، مهندسی کشاورزی و همچنین رشته‌های بالینی است. این درس علاوه بر دانشجویان برای دانش‌آموزان فعال و داوطلبین المپیادها نیز جزو موارد مهم به شمار می‌رود. شکل یاخته و وظایف آن‌ها از مباحث ضروری جهت یادگیری و شناخت هرچه بهتر زیست‌شناسی سلولی و مولکولی است که در این فرادرس به خوبی به آن پرداخته شده است.

این آموزش که تمامی مباحث مرتبط با سلول به استثنای همانندسازی و رونویسی را پوشش می‌دهد و در قالب ۹ درس شامل مولکول‌های زیستی، سلول، پروتئین، ساختار نوکلئیک اسید – DNA و RNA، همانندسازی (Replication)، رونویسی (Transcription)، ترجمه (Translation)، تنظیم بیان ژن، تقسیم سلولی، کروموزوم، چرخه سلولی، میتوز، میوز تدریس و به کمک تیم فرادرس آماده‌سازی و تدوین شده است. مدت زمان این آموزش ۷ ساعت و ۶ دقیقه است.

  • برای مشاهده فیلم ​آموزش زیست‌شناسی سلولی و مولکولی – مبانی و مفاهیم مقدماتی  + اینجا کلیک کنید.

شکل یاخته یوکاریوتی

سلول‌ها بلوک‌های سازنده زندگی هستند، همه موجودات زنده از آن‌ها ساخته شده‌اند. کتاب‌های درسی اغلب یک نمونه معمول از یک سلول گیاهی یا یک سلول جانوری را نشان می‌دهند، اما در واقعیت، شکل سلول‌ها می‌تواند بسیار متفاوت باشد. سلول‌های جانوری به طور خاص در انواع شکل‌ها و اندازه‌ها وجود دارند. شکل سلول‌های گیاهی به دلیل دیواره سلولی سفت و سخت آن‌ها کاملاً شبیه به یکدیگر هستند.

سلول یوکاریوتی از چه قسمت هایی تشکیل شده است؟

سلول‌های یوکاریوتی معمولا بزرگ‌تر از سلول‌های پروکاریوتی هستند. آن‌ها در برخی از موجودات تک‌سلولی و همه موجودات چند سلولی یافت می‌شوند. ارگانیسم‌های دارای سلول‌های یوکاریوتی یوکاریوت نامیده می‌شوند و از قارچ‌ها تا افراد مختلف را شامل می‌شوند. سلول‌های یوکاریوتی علاوه بر هسته، اندامک‌های دیگری نیز دارند. اندامک ساختاری در داخل سیتوپلاسم است که کار خاصی را در سلول انجام می‌دهد. برای مثال اندامک‌هایی به نام میتوکندری انرژی سلول را تامین می‌کنند و اندامک‌هایی به نام واکوئل موادی را در سلول ذخیره می‌کنند. اندامک‌ها به سلول‌های یوکاریوتی اجازه می‌دهند تا وظایف بیشتری نسبت به سلول‌های پروکاریوتی انجام دهند. در ادامه بخش‌های مختلف سلول یوکاریوتی، محل قرارگیری آن‌ها در سلول و کار آن‌ها را به طور خلاصه بیان کرده‌ایم.

  • تاژک: در خارج سلول حضور داشته و برآمدگی است که برای حرکت در برخی از سلول‌های یوکاریوتی استفاده می‌شود.
  • غشای پلاسمایی: لایه بیرونی سلول بوده و دولایه فسفولیپیدی که سیتوپلاسم را در بر می‌گیرد.
  • سیتوپلاسم: این بخش توسط غشای پلاسمایی محدود می‌شود. کل منطقه بین غشای پلاسمایی و پوشش هسته، متشکل از اندامک‌های معلق در سیتوزول ژل مانند، اسکلت سلولی و مواد شیمیایی مختلف شامل سیتوپلاسم هستند.
  • جسم گلژی و وزیکول‌های گلژی: دستگاه گلژی در سیتوپلاسم حضور داشته و مجموعه‌ای از غشاهای انباشته که لیپیدها و پروتئین‌ها را برای توزیع دسته‌بندی، برچسب‌گذاری و بسته‌بندی می‌کنند.
  • ریبوزوم: ریبوزوم‌ها به صورت شناور آزاد در سلول یا روی شبکه اندوپلاسمی زبر حضور داشته و در سنتز پروتئین نقش دارند.
  • شبکه اندوپلاسمی زبر: این بخش در داخل سیتوپلاسم بوده و ساختارهای غشایی به هم پیوسته است که با ریبوزوم‌ها پوشانده شده‌اند و در اصلاح پروتئین و سنتز فسفولیپیدها نقش دارند.
  • شبکه اندوپلاسمی صاف: از ساختارهای داخل سیتوپلاسم سلول یوکاریوتی است که به صورت ساختارهای غشایی به هم پیوسته‌ای که هیچ ریبوزومی ندارند و کربوهیدرات‌ها، لیپیدها و هورمون‌های استروئیدی را سنتز می‌کنند. برخی از مواد شیمیایی (مانند آفت کش‌ها، نگه‌دارنده‌ها، داروها و آلاینده‌های محیطی) را سم‌زدایی می‌کند و یون‌های کلسیم را ذخیره می‌کند.
  • میتوکندری: از ساختارهای سیتوپلاسمی بوده و اندامک‌های سلولی مسئول انجام تنفس سلولی و در نتیجه تولید ATP (مولکول اصلی حامل انرژی سلول) است.
  • پراکسی‌زوم: داخل سیتوپلاسم سلول یوکاریوتی حضور داشته و اندامک کوچک و گردی که حاوی پراکسید هیدروژن است و بسیاری از سموم را سم‌زدایی می‌کند.
  • لیزوزوم: اندامکی در سلول جانوری که به عنوان جزء گوارشی سلول عمل می‌کند. پروتئین‌ها، پلی ساکاریدها، لیپیدها، اسیدهای نوکلئیک و حتی اندامک‌های فرسوده را تجزیه می‌کند.
  • وزیکول ترشحی: این وزیکول‌های کوچک داخل سیتوپلاسم بوده و کیسه‌های کوچک متصل به غشا هستند که در ذخیره‌سازی و حمل و نقل سلولی عمل می‌کنند. غشای آن قادر است با غشای پلاسمایی و غشاهای شبکه آندوپلاسمی و دستگاه گلژی ترکیب شود.
بخش های مختلف یاخته
در این تصویر بخش‌های مختلف سلول (جانوری) نشان داده شده است. سلول‌های گیاهی بسته به نوع عملکرد خود دارای تمایزهایی با سلول جانوری هستند.
  • سانتروزوم (با 2 سانتریول): منطقه‌ای در سیتوپلاسم سلول‌های جانوری است که از دو سانتریول ساخته شده و به عنوان مرکز سازماندهی میکروتوبول‌ها عمل می‌کند.
  • فیلامان‌های اکتین: باریک‌ترین عنصر اسکلت سلولی. استحکام و شکل را به سلول می‌دهد و حرکات سلولی را امکان‌پذیر می‌کند.
  • فیلامان‌های حد واسط: جزء اسکلت سلولی، متشکل از چندین رشته پروتئینی فیبری درهم‌تنیده، که کشش را تحمل می‌کند، از اتصالات سلولی به سلول پشتیبانی می‌کند و سلول‌ها را به ساختارهای خارج سلولی متصل می‌کند.
  • میکروتوبول‌ها: وسیع‌ترین عنصر اسکلت سلولی بوده و مسیری را فراهم کرده که در طول آن وزیکول‌ها در سلول حرکت می‌کنند. این ساختارها کروموزوم‌های تکثیر شده را به انتهای مخالف یک سلول در حال تقسیم می‌کشند و عنصر ساختاری سانتریول‌ها هستند.
  • اسکلت سلولی: در سراسر سلول وجود داشته و شبکه فیبر پروتئینی است که به طور جمعی شکل سلول را حفظ می‌کند، برخی از اندامک‌ها را در موقعیت‌های خاص محکم می‌کند و به سیتوپلاسم و وزیکول‌ها اجازه می‌دهد تا درون سلول حرکت کنند.
  • هسته: اندامک سلولی که DNA سلول را در خود جای داده و سنتز ریبوزوم و پروتئین را هدایت می‌کند.

ارتباط شکل یاخته و عملکرد آن

سلول‌ها اشکال مختلفی دارند زیرا کارهای متفاوتی انجام می‌دهند. هر نوع سلولی نقش خاص خود را در کمک به عملکرد صحیح بدن ما دارد و شکل یاخته‌ها به آن‌ها کمک می‌کند تا این نقش‌ها را به طور موثر انجام دهند. انواع سلول‌های زیر همگی دارای اشکال غیرعادی هستند که برای عملکرد آن‌ها مهم است. سلول‌های جانوری در شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی وجود دارند. شکل سلول‌ها برای کمک به انجام عملکرد خاص خود در بدن تکامل یافته‌اند، بنابراین نگاه کردن به شکل سلول می‌تواند سرنخ‌هایی در مورد کاری که یاخته انجام می‌دهد به دست دهد. به عنوان مثال دم یک سلول اسپرم به آن  کمک می‌کند تا از طریق مایعات موجود در دستگاه تناسلی زن شنا کند تا به سلول تخمک برسد. در ادامه برخی از اشکال سلول‌ها را بررسی می‌کنیم.

انواع سلول‌ها
انواع سلول‌های بدن انسان دارای اشکال مختلفی هستند. سلول‌های روده‌ای برای جذب مواد و سلول‌های پلاکت برای ایجاد لخته و جلوگیری از خون‌ریزی تمایز یافته‌اند. هر سلول بسته به نقش خود شکل متفاوتی دارد.

شکل یاخته عصبی چیست؟

نورون‌ها سلول‌های مغز و سیستم عصبی هستند. وظیفه آن‌ها انتقال پیام‌های الکتریکی از مغز به بقیه بدن و برعکس است بنابراین سلول‌های بسیار طولانی و نازکی هستند. آن‌ها همچنین برای تشکیل شبکه‌های ارتباطی نیاز به اتصال با نورون‌های دیگر دارند، بنابراین شاخه‌های طولانی زیادی دارند.

شکل یاخته چشم انسان چگونه است؟

سلول‌های گیرنده نور (میله‌ای‌ها و مخروطی‌ها) سلول‌هایی در چشم انسان هستند که نور را تشخیص می‌دهند. آن‌ها در واقع یک شکل بسیار تخصصی از نورون هستند. گیرنده‌های نوری باید نور را تا حد امکان به طور موثر جمع آوری کنند، بنابراین یک برآمدگی تخصصی از سلول (به نام بخش خارجی) دارند که پر از مولکول‌هایی است که نور را جذب می‌کنند. سلول‌های میله‌ای که به ویژه در تشخیص نور خوب هستند، برآمدگی بزرگ‌تری دارند. بخش خارجی اکنون به عنوان یک نوع بسیار تغییر یافته از مژک اولیه شناخته شده است، اندامکی که اخیراً کشف شده است.

شکل سلول های ایمنی

سلول‌های ایمنی سلول‌هایی هستند که وقتی بدن آلوده می‌شود (مثلاً توسط یک باکتری) پاسخ می‌دهند. آن‌ها برای انجام کار خود باید بتوانند شکل خود را تغییر دهند. به عنوان مثال، لنفوسیت‌ها ممکن است برای رسیدن به محل عفونت نیاز به حرکت در بافت بدن داشته باشند، بنابراین شکل خود را تغییر می‌دهند تا از سلول‌های بافتی فشرده عبور کنند. برخی از سلول‌های ایمنی (مانند نوتروفیل‌ها و بیگانه‌خوارها) باکتری‌ها و ویروس‌ها را می‌بلعند، بنابراین باید شکل خود را برای انجام وظیفه تغییر دهند.

شکل یاخته ها
در این تصویر انواع سلول‌ها و شکل آن‌ها نشان داده شده است. هر کدام از سلول‌های بدن برای انجام وظیفه خاص خود تمایز یافته و دارای شکل ویژه‌ای است.

شکل سلول های پوششی

بر اساس لایه‌بندی، اپیتلیوم به عنوان اپیتلیوم ساده (یک لایه سلول) یا اپیتلیوم طبقه‌بندی شده (دو یا چند لایه سلول) طبقه‌بندی می‌شود و هر دو می‌توانند از هر یک از شکل‌های سلولی سنگفرشی، مکعبی و استوانه‌ای ساخته شوند. هنگامی که اپیتلیوم طبقه‌بندی می‌‌شود، بر اساس شکل سلول‌ها در بالا یا بالاترین لایه طبقه‌بندی می‌شود. در ادامه هر کدام از اشکال سلول‌های اپیتلیوم را تعریف کرده‌ایم.

  • اپیتلیوم سنگفرشی: از سلول‌هایی تشکیل شده است که پهن‌تر از ارتفاع آن‌ها است (مسطح و پهن هستند).
  • اپیتلیوم مکعبی: از سلول‌هایی تشکیل شده است که ارتفاع و عرض آن‌ها تقریباً یکسان است (مکعبی شکل هستند).
  • اپیتلیوم استوانه‌ای: از سلول‌هایی تشکیل شده که طول آن‌ها بلندتر از عرض آن‌ها است.

شکل یاخته گیاهی

یاخته‌هایی با شکل‌های پیچیده در هم تنیده، شبیه به قطعات یک پازل، سطح بسیاری از برگ‌ها را می‌پوشانند. سلول‌های گیاهی مانند بادکنک‌های کوچکی هستند که با دیواره سلولی قوی احاطه شده‌اند. فشار داخلی آن‌ها می‌تواند بیشتر از فشار لاستیک خودرو باشد. این فشار است که به بافت گیاهی غیر چوبی شکل آن را می‌دهد. اگر فشار را از بین ببرید گیاه پژمرده می‌شود. فشار داخل سلول فشار مکانیکی زیادی بر روی دیواره‌های سلولی اپیدرم ایجاد می‌کند. دیواره‌هایی که سطح گیاه را تشکیل می‌دهند. میزان فشار به شکل و اندازه سلول‌ها بستگی دارد. به عنوان مثال، سلول‌های بزرگ بیرون‌زده و تنش بیشتری نسبت به سلول‌های کوچک تجربه می‌کنند. این می‌تواند به این معنی باشد که قرارگیری سلول‌ها به صورت پازل سازگاری است که توسط گیاهان برای کاهش استرس روی سطح آن‌ها استفاده می‌شود.

شکل سلول گیاهی
شکل یاخته گیاهی به علت حضور دیواره سلولی دارای انسجام خاصی بوده و قرارگیری سلول‌ها به صورت پازل در کنار هم باعث کم شدن تنش و فشار تورژسانس سلول خواهد شد که موجب برافراشته ماندن گیاهان می‌شود.

معرفی فیلم آموزش زیست شناسی سلولی (Cell Biology)

آموزش زیست شناسی سلولی

برای درک بیشتر مکانیسم‌های موجود در سلول در جانوران و بررسی ساختارهای سلولی مهم و شکل یاخته ها، ساختار و وظایف آن‌ها استفاده از دوره آموزش زیست‌شناسی سلولی را توصیه می‌کنیم زیرا زیست‌شناسی سلولی و مباحث مرتبط با آن، یکی از پایه‌ای‌ترین دروس مشترک بین تمام گرایش‌های زیست‌شناسی و جزو دروس عمومی رشته‌های پزشکی هستند.

مدت زمان این آموزش ۴ ساعت و ۵۱ دقیقه است که تمامی مباحث مرتبط با سلول به استثنای همانندسازی و رونویسی را پوشش می‌دهد و در قالب ۸ درس ارائه شده است. در این فرادرس تمام اطلاعات لازم در ارتباط با ساختار سلول‌ها، سلول جانوری و نقش اندامک‌های سلولی در رشد و تقسیمات سلولی بررسی شده است. این آموزش برای دانشجویان گرایش‌های مختلف زیست شناسی و میکروبیولوژی و دانش‌آموزان فعال مناسب است.

ارتباط شکل یاخته و بیماری ها

تغییرات در شکل سلول نقش کلیدی در ایجاد بسیاری از بیماری‌ها، از جمله بیماری‌های ناشی از ارگانیسم‌های عفونی و سایر بیماری‌هایی که توسط ژن‌های معیوب ایجاد می‌شوند، دارد. به عنوان مثال، جهش‌های سرطان‌زا می‌توانند باعث شوند سلول‌ها چسبندگی‌هایی را که آن‌ها را به سلول‌های همسایه متصل می‌کند، از دست بدهند و آن‌ها را بی‌شکل کرده یا تغییر شکل دهند در نتیجه باعث شده آن‌ها به سایر قسمت‌های بدن رفته و رشد کنند.

در بیماری آلزایمر، جهش‌ها بر دندریت‌های شاخه مانند که سلول‌های مغز را به هم متصل می‌کنند، تأثیر می‌گذارد و آن‌ها را کوتاه‌تر یا کمتر شاخه‌دار می‌کند. در کم خونی داسی شکل، یک جهش به گلبول‌های قرمز خون شکل منحنی و داسی شکل می‌دهد، در حالی که در مالاریا (بیماری که زمانی ایجاد می‌شود که انگل پلاسمودیوم گلبول‌های قرمز را آلوده می‌کند) سلول‌ها سفت‌تر و کمتر انعطاف‌پذیر می‌شوند.

مطالعه شکل سلولی، و تکنیک‌های جدیدی که از این امر پشتیبانی می‌کنند، خط تحقیقات جدیدی را برای بررسی چگونگی ایجاد چنین بیماری‌هایی ارائه می‌دهند. برای مثال، همکاری بین زیست‌شناسان و فیزیکدانان، تکنیکی به نام RTDC به دست آورده است. علاوه بر پیشرفت درک ما از شکل یاخته و نقش آن در توسعه و بیماری، این روش جدید ممکن است راهی موثر برای تشخیص سلول‌های سرطانی در مراحل اولیه باشد. چنین تکنیک‌هایی امید به روش‌های تشخیصی جدیدی را ارائه می‌دهند که می‌توانند با تشخیص زودهنگام بیماری، زمانی که درمان شانس موفقیت بسیار بیشتری دارد، جان انسان‌ها را نجات دهد.

بیماری های مربوط به شکل یاخته
گلبول‌های قرمز داسی شکل شده در انسان باعث بیماری می‌شوند زیرا به علت نوک تیز شدن و درآمدن از شکل گرد دیگر از رگ‌های خونی و به ویژه مویرگ‌ها امکان عبور نخواهند داشت و باعث انسداد جریان خون می‌شوند.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

بر اساس رای ۱۱ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
شما قبلا رای داده‌اید!
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.

«نسیم حسینی» فارغ التحصیل مقطع کارشناسی ارشد در رشته بیوتکنولوژی از پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک است، فعالیت علمی و کاری وی در زمینه ژنتیک مولکولی و بهبود عملکرد پروتئین‌های آنزیمی بوده است. او مطالب آموزشی و تخصصی مجله فرادرس را در حوزه‌های زیست‌شناسی و بالینی می‌نویسد.