انواع سلول – ویژگی و کارکرد آن ها به زبان ساده
سلول چیست؟
همچنین هر سلول مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های خود را برای انجام هر یک از این فعالیت‌ها ذخیره میکند. برای یافتن اطلاعات بیشتر در مورد بیولوژی سلول و ساختار آن در یک آموزش ویدئویی به فرادرس زیر مراجعه کنید.
انواع سلول ها چه هستند؟
سلول پروکاریوتی
پروکاریوتها موجودات میکروسکوپی هستند که هسته متصل به غشا و اندامکهای متصل به غشا ندارند. برخی از زیست‌شناسان سلولی اصطلاح اندامک را فقط برای توصیف ساختارهای متصل به غشا در نظر می‌گیرند، در حالی که سایر زیست‌شناسان سلولی اندامکها را ساختارهای مجزایی تعریف می‌کنند که عملکرد تخصصی دارند.
ویژگی های پروکاریوت ها
پروکاریوتها کوچک‌ترین نوع سلولها هستند که به طور متوسط 2 تا 5 میکرومتر قطر دارند. علیرغم اندازه کوچک آنها، در داخل هر سلول ماشین آلات شیمیایی و بیوشیمیایی لازم برای رشد، تولید مثل و کسب و استفاده از انرژی وجود دارد. سلولهای پروکاریوتی به دلیل کوچکتر بودن، نسبت سطح به حجم بالاتری دارند که باعث میشود بتوانند مقدار بیشتری از مواد مغذی را از طریق غشای پلاسمایی خود بدست آورند. بخش‌های مختلف ساختاری انواع سلول های پروکاریوتی و ویژگی‌های آنها را در ادامه بررسی کرده‌ایم.
- دیواره سلولی: دیواره سلولی ساختار و محافظت در برابر محیط بیرون را فراهم میکند. اکثر باکتریها دیواره سلولی سفت و سختی دارند که از کربوهیدرات‌ها و پروتئین‌هایی به نام پپتیدوگلیکان ساخته شده است.
- غشای پلاسمایی: هر پروکاریوت دارای یک غشای سلولی است که به آن غشای پلاسمایی نیز می‌گویند و سلول را از محیط بیرون جدا میکند.
- ریبوزوم‌ها: ریبوزوم‌ها مسئول سنتز پروتئین هستند.
- ماده ژنتیکی: ماده ژنتیکی اکثر پروکاریوتها DNA است اما گاهی حاوی RNA و پلاسمید نیز هستند.
- نوکلئوئید: ناحیه مرکزی سلول که حاوی DNA آن است.
- کپسول (در اغلب اما نه همه باکتریها وجود دارد): برخی از باکتریها دارای لایه‌ای از کربوهیدرات هستند که دیواره سلولی به نام کپسول را احاطه کرده است. کپسول به چسبیدن باکتری به سطوح کمک میکند.
- تاژک (در اغلب اما نه همه باکتریها وجود دارد): تاژک‌ها ساختارهای باریک و دم مانندی هستند که به حرکت میکروارگانیسم کمک می‌کنند.
- پیلی (در اغلب اما نه همه باکتریها وجود دارد): پیلی ساختارهای میله‌ای شکلی هستند که در چندین نقش از جمله اتصال و انتقال DNA نقش دارند.
- فاقد اندامکهای غشادار
همه پروکاریوتها دارای دیواره سلولی هستند که پشتیبانی ساختاری را ایجاد میکند، به عنوان یک مانع در برابر نیروهای خارجی عمل کرده و همچنین به عنوان محل اتصال تاژک‌های شلاق مانند عمل میکند. برخی از پروکاریوتها یک لایه اضافی در خارج از دیواره سلولی خود به نام کپسول دارند که از سلول در هنگام بلعیده شدن توسط ارگانیسم‌های دیگر محافظت میکند، به حفظ رطوبت کمک میکند و به سلول کمک میکند تا به سطوح و مواد مغذی بچسبد. پیلی ساختارهای مو مانندی روی سطح سلولهای پروکاریوتی هستند که به سلولها یا سطوح باکتری دیگر متصل میشوند.
تولید مثل در پروکاریوت ها چگونه است؟
انواع سلول پروکاریوتی
انواع سلول های پروکاریوتی شامل سلولهای باکتریایی و آرکئاها هستند که در ادامه هر کدام را بیشتر بررسی می‌کنیم.
سلولهای باکتریایی
برخی از باکتریها میتوانند اندوسپور تشکیل دهند. اندوسپورها ساختارهای سخت و خفته‌ای هستند که باکتریها میتوانند در شرایط گرسنگی زمانی که مواد مغذی کافی در دسترس نیستند، خود را به آن تبدیل کنند. آنها نیازی به مواد مغذی ندارند و در برابر دماهای شدید، اشعه ماوراء بنفش و مواد شیمیایی مقاوم هستند. هنگامی که شرایط محیطی دوباره مساعد شد، اندوسپور می‌تواند دوباره فعال شود.
آرکئا ها
آرکئا از نظر اندازه و شکل شبیه باکتریها بوده و همچنین تکسلولی هستند. برخی از آرکئاها در محیطهای شدید مانند چشمه‌های آب گرم یافت میشوند، اما آنها را می‌توان در مکان‌های مختلفی مانند خاک، اقیانوس‌ها، زمین‌های باتلاقی و داخل موجودات دیگر از جمله انسان یافت. آرکئا نیز مانند باکتریها می‌تواند دیواره سلولی و تاژک داشته باشد. با این حال، ساختار آنها متفاوت است. به عنوان مثال، دیواره سلولی آرکئاها حاوی پپتیدوگلیکان نیست. علاوه بر این، تاژک‌های آرکئا مانند باکتریها عمل می‌کنند، اما آنها از ساختارهای متفاوتی تکامل یافته‌اند.
غشاهای آرکئاها بسیار متفاوت از غشاهای سایر اشکال حیاتی هستند. آنها حاوی لیپیدهای متفاوتی هستند که دارای ساختار شیمیایی فضایی متفاوتی هستند. آرکئاها معمولاً مانند باکتریها یک کروموزوم دایره‌ای دارند. کروموزوم آرکئاها می‌تواند از کمتر از 491000 جفت باز تا حدود 5700000 جفت باز باشد. آنها همچنین میتوانند حاوی پلاسمید باشند. اطلاعات کمتری در مورد آرکئاها نسبت به باکتریها وجود دارد. آنها تا سال 1977 به عنوان یک گروه جداگانه از پروکاریوتها طبقه بندی نشده بودند.
سلول یوکاریوتی چیست؟
ویژگی های سلول یوکاریوتی
برخی از سلولهای یوکاریوتی ممکن است ویژگی‌ها یا اختصاصیت‌هایی داشته باشند که سایر سلولهای یوکاریوتی فاقد آن هستند، مثلا سلولهای گیاهی دیواره سلولی دارند که سایر سلولهای یوکاریوتی فاقد آن هستند. اندامکهای موجود در سلولهای یوکاریوتی شامل موارد زیر هستند:
- هسته: هسته اطلاعات ژنتیکی را به شکل کروماتین ذخیره میکند.
- هستک: هستک در داخل هسته یافت میشود، هستک بخشی از سلولهای یوکاریوتی است که در آن RNA ریبوزومی تولید میشود.
- غشای پلاسمایی: غشای پلاسمایی یک ساختار دو لایه فسفولیپیدی است که کل سلول را احاطه کرده و اندامکهای درونی را در بر می‌گیرد.
- اسکلت سلولی و دیواره سلولی: اسکلت سلولی یا دیواره سلولی ساختاری را فراهم میکند، امکان حرکت سلولی را فراهم کرده و در تقسیم سلولی نقش دارد.
- ریبوزوم‌ها: ریبوزوم‌ها مسئول سنتز پروتئین هستند.
- میتوکندری: میتوکندری که به عنوان نیروگاه سلول نیز شناخته میشود، مسئول تولید انرژی است.
- سیتوپلاسم: سیتوپلاسم ناحیه‌ای از سلول بین پوشش هسته و غشای پلاسمایی است.
- سیتوزول: سیتوزول یک ماده ژل مانند در داخل سلول و ماتریکس سازنده سیتوپلاسم بوده که حاوی اندامکها است.
- شبکه آندوپلاسمی: شبکه آندوپلاسمی اندامکی است که به بلوغ و انتقال پروتئین اختصاص دارد.
- وزیکول‌ها و واکوئل‌ها: وزیکول‌ها و واکوئل‌ها کیسه‌های متصل به غشا هستند که در حمل و نقل و ذخیره‌سازی نقش دارند.
- جسم گلژی: دستگاه گلژی در بسته‌بندی و آماده سازی پروتئین‌های ترشحی سلولها نقش دارد.
- پلاست‌ها: در سلولهای گیاهی وجود داشته و وظایف مختلفی به عهده دارند به عنوان مثال کلروپلاست نقش اصلی را در غذاسازی سلولهای گیاهی بر عهده دارد.
- سانتریول: سانتریول‌ها در سلولهای گیاهی وجود ندارند و در انواع سلولهای یوکاریوتی دیگر هنگام تقسیمات سلولی در تشکیل دوک میتوزی و جابجایی کروموزوم‌ها به قطبین سلول نقش دارند.
انواع سلول یوکاریوتی
سلولهای یوکاریوتی منحصراً در گیاهان، حیوانات، قارچها، تک یاخته‌ها و سایر موجودات پیچیده یافت میشوند. نمونه‌هایی از سلولهای یوکاریوتی در زیر ذکر شده است:
سلول گیاهی
سلول های قارچی
سلول های جانوری
انواع سلول های جانوری دیواره سلولی ندارند. در عوض، آنها فقط یک غشای پلاسمایی دارند. فقدان دیواره سلولی به سلولهای جانوری اجازه میدهد تا اشکال مختلفی را تشکیل دهند. این شرایط اجازه میدهد تا فرآیندهای فاگوسیتوز (خوردن ذرات جامد) و پینوسیتوز (بلعیدن ذرات مایع) رخ دهد. برخی از تفاوت‌های سلولهای جانوری با سلولهای گیاهی این است که کلروپلاست ندارند و به جای واکوئل مرکزی بزرگ، واکوئل‌های کوچک‌تری دارند.
آغازیان
تک یاخته‌ها یا آغازیان موجودات یوکاریوتی هستند که از یک سلول تشکیل شده‌اند. آنها میتوانند به اطراف حرکت کنند، موجودات کوچک دیگر را بخورند و غذا را در واکوئل‌ها هضم کنند. برخی از تک یاخته‌ها دارای مژک‌های زیادی هستند که موهای کوچک و متحرکی بوده و به آنها اجازه میدهد در اطراف شنا کنند. برخی آغازیان دیگر از تاژک‌های بزرگ ساختارهایی شبیه دم بزرگ برای شنا در آب استفاده می‌کنند. برخی از پروتوزوآها همچنین دارای یک لایه نازک به نام پلیکل هستند که از غشای سلولی پشتیبانی میکند.
چرخه زندگی سلول یوکاریوتی
چرخه سلولی چرخه زندگی یک سلول است. در این چرخه سلول رشد کرده و تقسیم میشود. نقاط بازرسی بین مراحل مهم چرخه سلولی یوکاریوتی وجود دارد تا پروتئین‌ها تعیین کنند که آیا سلول برای شروع مرحله بعدی چرخه آماده است یا خیر. مراحل مختلف چرخه سلول یوکاریوتی شامل موارد زیر است:
فاز سکون یا G0
اینترفاز
در طول اینترفاز، سلول رشد میکند و مواد مغذی را برای آماده شدن جهت تقسیم دریافت میکند. اینترفاز حدود 90 درصد از چرخه سلولی را به خود اختصاص میدهد. از سه بخش G1، سنتز (S) و G2 تشکیل شده است. در ادامه آنها را بیشتر بررسی می‌کنیم.
- Gap 1 یا (G1): به عنوان مرحله رشد نیز شناخته میشود. سلول بزرگتر میشود و پروتئین‌های خود را به همراه اندامک‌هایی مانند میتوکندری‌های تولیدکننده انرژی افزایش میدهد.
- سنتز (S): فازی است که در آن DNA تکثیر میشود. در طول سنتز، کروموزوم‌ها همانندسازی می‌کنند به طوری که هر کروموزوم از دو کروماتید خواهری تشکیل شده است. در پایان این مرحله، دو برابر مقدار DNA در سلول وجود دارد.
- Gap 2 یا (G2): یکی دیگر از مراحل رشد است. سلول حتی بزرگتر میشود تا برای تقسیم میتوزی آماده شود و اندامکهای باقیمانده تکثیر میشوند.
میتوز
میتوز یا فاز M زمانی است که سلول شروع به سازماندهی DNA تکثیرشده خود برای جداسازی به دو سلول دختر میکند. کروموزوم‌ها از هم جدا میشوند به طوری که یکی از هر کروموزوم وارد هر سلول دختر میشود. این باعث میشود که سلولهای دختری دارای کروموزوم‌های یکسان با سلول مادر باشند. خود میتوز به پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز تقسیم میشود. هر فاز نقاط مختلفی را در فرآیند جداسازی DNA مشخص میکند. سپس میتوز توسط فرآیندی به نام سیتوکینز دنبال میشود که طی آن سلول هسته‌ها و سایر اندامکهای خود را برای آماده‌سازی برای تقسیم جدا میکند و سپس به صورت فیزیکی به دو سلول تقسیم میشود.
انواع سلول های بدن انسان
بیش از 200 نوع سلول مختلف در بدن انسان وجود دارد. هر نوع سلول برای انجام یک عملکرد خاص، اما معمولاً با تشکیل یک بافت خاص، تخصصی شده است. سپس بافتهای مختلف ترکیب میشوند و اندام‌های خاصی را تشکیل میدهند، جایی که اندام مانند کارخانه‌ای است که هر نوع سلولی کار خاص خود را انجام میدهد. از آنجایی که هر بافتی عملکرد خاص خود را دارد که به چند کارکردی بودن یک اندام کمک میکند، هر نوع سلول بدن انسان به یک اندازه مهم است. مهم‌ترین انواع سلولهای بدن انسان در ادامه توضیح داده شده‌اند.
سلول بنیادی بدن انسان
تمایز سلولی چیست؟
فرآیندی که به سلولهای بنیادی اجازه تبدیل به هر نوع سلولی را میدهد، به عنوان تمایز سلولی شناخته میشود و توسط ترکیبی از ژنتیک داخلی و عوامل خارجی مانند مواد شیمیایی و تماس فیزیکی با سلولهای دیگر کنترل میشود. سلولهای بنیادی توانایی تقسیم و تکثیر خود را برای مدت طولانی دارند.
انواع سلول بنیادی چه هستند؟
دو نوع سلول بنیادی وجود دارد، سلولهای بنیادی جنینی و سلولهای بنیادی بالغ. سلولهای بنیادی جنینی در جنین وجود دارند و به طور کلی در یک محیط تحقیقاتی استفاده میشوند. نحوه دست یافتن به سلولهای بنیادی جنینی از تخمهای بارور شده است. سلولهای بنیادی بالغ (یا سوماتیک) در سراسر بدن انسان (در میان سایر سلولهای بافت تخصصی) وجود دارند. آنها به منظور ترمیم و نگهداری بافتهای تخصصی اطراف وجود دارند. از آنجایی که این سلولها تخصصی نیستند، آناتومی سلولهای بنیادی همانند یک سلول ساده است. سلولهای بنیادی یک غشای سلولی دارند که سیتوپلاسم را احاطه کرده است. سیتوپلاسم آنها شامل یک هسته، میتوکندری، ریبوزوم، شبکه آندوپلاسمی، دستگاه گلژی، لیزوزوم و سانتریول است. هسته حاوی DNA و RNA است که وقتی تمایز در سلول رخ میدهد بیان میشود.
سلول های قرمز خونی
وظیفه گلبول قرمز خون
هموگلوبین مولکولی در گلبولهای قرمز است که به اکسیژن متصل میشود و به آن اجازه میدهد از طریق خون منتقل شوند. هموگلوبین از یک مولکول هِم و یک مولکول گلوبین تشکیل شده است. مولکول‌های هِم از سوکسینیل کوآ و گلایسین تشکیل میشوند. چهار تا از این مولکول‌ها با هم به آهن متصل میشوند و یک مولکول هِم را تشکیل میدهند. این ساختار با یک زنجیره پلی پپتیدی گلوبین ترکیب میشود و یک زنجیره هموگلوبین (همچنین زنجیره گلوبولین نامیده میشود) را تشکیل میدهد. چهار تا از این زنجیره‌ها با هم یک مولکول هموگلوبین ایجاد می‌کنند. چهار نوع مختلف زنجیره هموگلوبین وجود دارد. آلفا، بتا، گاما و دلتا. رایج‌ترین ترکیب دو زنجیره آلفا و دو زنجیره بتا است که یک مولکول هموگلوبین A را تشکیل میدهند.
انواع سلول های سفید خون
نوتروفیل ها
نوتروفیل‌ها رایج‌ترین نوع لکوسیت هستند که حدود 65 درصد از کل گلبولهای سفید را تشکیل میدهند. قطر آنها 12 تا 14 میکرومتر است و دارای یک هسته هستند. آنها حاوی اندامکهای سلولی اندکی هستند و سنتز پروتئین در آنها انجام نمی‌شود. نوتروفیل‌ها از مغز استخوان منشا می‌گیرند و قبل از ورود به بافتهای اطراف، به مدت 6 تا 10 ساعت در جریان خون گردش می‌کنند. هنگامی که در بافت‌ها قرار می‌گیرند، سلولها و باکتری‌های آسیب‌دیده را از طریق فاگوسیتوز، قبل از خود تخریبی، از بین می‌برند.
ائوزینوفیل ها
بازوفیل ها
بازوفیل‌ها نادرترین شکل گلبول سفید هستند و در دفاع بدن در برابر انگل‌ها نقش دارند. قطر آنها 14 تا 16 میکرومتر است. آنها در مناطق آلوده تجمع می‌یابند و هیستامین‌ها، سروتونین و پروستاگلاندین‌ها را آزاد می‌کنند تا جریان خون را افزایش دهند که باعث پاسخ التهابی میشود.
لنفوسیت ها
پلاکت ها
انواع سلول های عصبی انسان
سلولهای عصبی که معمولاً به عنوان نورون شناخته میشوند، اطلاعات را به شکل سیگنال‌های الکتریکی یا تکانه‌های عصبی در سراسر بدن منتقل می‌کنند. از نظر ساختاری، نورون‌ها دارای چهار ناحیه خاصبه نام جسم سلولی، دندریت‌ها، آکسون‌ها و پایانه‌های آکسونی هستند. جسم سلولی حاوی یک هسته است و وظیفه سنتز پروتئین‌های عصبی را بر عهده دارد. آکسون بلند و نازک است و مانند دم از جسم سلولی بیرون زده و میلین‌دار یا بدون میلین است. آکسون‌ها وظیفه هدایت تکانه‌های الکتریکی را در قالب پتانسیل‌های عمل، دور از جسم سلولی بر عهده دارند.
پتانسیل عمل باعث تغییر ولتاژ در غشای پلاسمایی میشود. آکسون‌ها از طریق سیناپس‌ها به نورون‌های دیگر متصل میشوند که توسط شاخه‌های کوچکی در انتهای آکسون به نام پایانه‌های آکسونی تشکیل میشوند. ایمپالس‌ها از سلولهای دیگر توسط دندریت‌ها دریافت میشوند که ساختارهای انشعابی متعددی هستند و از جسم سلولی بیرون زده‌اند.
سلول های نوروگلیال
سلولهای نوروگلیال، که بیشتر با نام سلولهای گلیال یا گلیا شناخته میشوند، سلولهای سیستم عصبی هستند که در هدایت تکانه‌های عصبی دخالتی ندارند. گلیا در مغز بسیار شایع است و تعداد آنها ۳ برابر نورون‌ها است. گلیاها کوچکتر از نورون‌ها هستند و آکسون یا دندریت ندارند. آنها نقش‌های متنوعی در سیستم عصبی دارند، این سلولها عملکرد سیناپسی و سرعت انتشار تکانه را تعدیل می‌کنند، داربستی را برای رشد عصبی فراهم کرده و به بهبود آسیب‌های عصبی کمک می‌کنند. چهار نوع سلول گلیال در سیستم عصبی مرکزی وجود دارد. آستروسیت‌ها، الیگودندروسیت‌ها، سلولهای میکروگلیال و سلولهای اپاندیمال.
- آستروسیت‌ها در مغز و نخاع یافت میشوند و ظاهری ستاره مانند دارند. آنها در حفظ محیط شیمیایی مورد نیاز برای سیگنال‌دهی نورون نقش دارند.
- الیگودندروسیت‌ها مسئول تشکیل غلاف میلین غنی از لیپید در اطراف آکسون‌ها هستند و سرعت انجام پتانسیل‌های عمل را افزایش میدهند.
- سلولهای میکروگلیال بسیار کوچک هستند و در حذف زباله از محل‌های آسیب نقش دارند.
- سلولهای اپاندیمال بطن‌ها و کانال مرکزی مغز را برای تولید مایع مغزی - نخاعی می‌پوشانند.
- در سیستم عصبی محیطی، سلولهای شوان مسئول میلین‌دار کردن آکسون‌ها هستند و سلولهای ماهواره‌ای محیط سلولهای عصبی را تنظیم می‌کنند.
انواع سلول های عضلانی
سلول های ماهیچه ای اسکلتی
سلول های ماهیچه ای قلب
سلولهای عضلانی قلب نیز کاردیومیوسیت نامیده میشوند که با هم مهم‌ترین بافت عضلانی کل بدن یعنی بافت قلب را تشکیل میدهند. به طور جداگانه، آنها حدود 0/02 میلی‌متر عرض و 0/1 میلی‌متر طول دارند و از طریق اتصالات شکاف‌دار به یکدیگر متصل میشوند. سلولها به طور هماهنگ منقبض شده و باعث انقباضات قلب میشوند. این امر توسط تکانه‌های عصبی هماهنگ میشود که غشای سلولی را دپولاریزه میکند و از سلولی به سلول دیگر نسبتاً سریع پخش میشود، زیرا سلولها از طریق دیسک‌های در هم آمیخته شده بسیار نزدیک به هم متصل میشوند. کاردیومیوسیت‌ها حاوی سارکوزوم‌های زیادی هستند تا انرژی کافی برای انقباض فراهم کنند.
سلولهای ماهیچه‌ای صاف
سلولهای عضله صاف مسئول انقباضات غیرارادی اندام‌های توخالی و احشایی مانند مثانه و ریه‌ها و دیواره رگ‌های خونی هستند. آنها مسئول پریستالسیس (حرکات دودی) هستند، به موجب آن غذا از طریق سیستم گوارشی از طریق انقباضات موج مانند به پیش می‌رود. آنها سلولهای دوکی شکلی به طول 10 تا 600 میکرومتر بوده و دارای یک هسته مرکزی هستند. سلولهای ماهیچه‌ای صاف در صفحاتی قرار گرفته‌اند که به آنها اجازه میدهد همزمان منقبض شوند. از آنجایی که آنها کوچکتر از سلولهای ماهیچه قلبی و سلولهای ماهیچه‌ای اسکلتی هستند، حاوی اندامکهای سلولی کمتری بوده و سارکومر ندارند.
سلول های غضروف
آنها فاقد رگ‌های خونی هستند به این معنی که غضروف کندتر از سایر بافت‌ها ترمیم میشود و مواد مغذی باید با انتشار از بافت اطراف غضروف، معروف به پریکندریوم، جذب شوند. غضروف مفصلی (غضروف موجود در مفاصل سینوویال) با سایر غضروف‌ها متفاوت است زیرا حاوی پریکندریوم نیست.
انواع سلول های استخوانی
چهار نوع سلول استخوانی در بدن وجود دارد. استئوبلاست‌ها، استئوکلاست‌ها، استئوسیت‌ها و سلولهای پوششی. در ادامه هر کدام از انواع سلول های استخوانی را بیشتر مورد بررسی قرار می‌دهیم.
استئوکلاست ها
استئوبلاست ها
استئوسیت ها
استئوسیت‌ها سلول‌هایی هستند که در داخل استخوان یافت میشوند. آنها دارای ساختارهای بلند شاخه‌ای هستند که از آنها بیرون زده‌اند و اجازه میدهند سلول به سلول تماس پیدا کرده و به سطح استخوان دسترسی پیدا کنند. استئوسیت‌ها میتوانند فشار مکانیکی روی استخوان را حس کنند و فاکتورهای رشدی را ترشح کنند که در پاسخ، رشد استخوان را فعال میکند.
سلول های آستری
نوع نهایی سلولهای استخوانی سلولهای آستری یا پوششی هستند. این‌ها قبل از اینکه ساختاری مسطح پیدا کنند به صورت استئوبلاست منشأ می‌گیرند. همانطور که از نام آنها پیداست، سطح استخوان را می‌پوشانند و مسئول آزاد شدن کلسیم از استخوان به داخل جریان خون وقتی که خیلی مقدار آن پایین بیاید هستند. سلولهای پوششی گیرنده‌هایی روی سطوح خود دارند که پذیرای هورمون‌ها و سایر مواد شیمیایی هستند که نشان دهنده نیاز به رشد و بازسازی استخوان هستند. آنها همچنین برای محافظت از استخوان در برابر مواد شیمیایی موجود در خون که ممکن است به ساختار استخوان آسیب برسانند، کار می‌کنند.
انواع سلول های پوست
انواع مختلفی از سلولها در اپیدرم (لایه بالایی) پوست وجود دارد. اپیدرم شامل انواع سلولهای زیر است:
- کراتینوسیت‌ها: این سلولها 95 درصد اپیدرم را تشکیل میدهند و گاهی اوقات به عنوان سلولهای بازال شناخته میشوند، زیرا در لایه بازال اپیدرم یافت میشوند. کراتینوسیت‌ها پروتئین کراتین را تولید می‌کنند، اما در محافظت از بدن با مسدود کردن سموم و عوامل بیماری‌زا و جلوگیری از از دست دادن گرما و رطوبت نیز مهم هستند. آنها همچنین التهاب را تحریک کرده و سیتوکین‌های مهاری ترشح می‌کنند. خارجی‌ترین لایه اپیدرم توسط سلولهای اپیتلیال کراتینه شده تشکیل میشود که مسئول تشکیل سد محافظ هستند. مو و ناخن نمونه‌هایی از سلولهای اپیتلیال کاملاً کراتینه شده هستند.
- ملانوسیت‌ها: نقش ملانوسیت‌ها در پوست تولید رنگدانه ملانین است که رنگ پوست را تعیین میکند.
- سلولهای لانگرهانس: این سلولهای دندریتی هستند که در پردازش آنتی‌ژن در هنگام عفونت پوست نقش دارند و به عنوان سلولهای پردازش‌کننده آنتی‌ژن عمل می‌کنند. آنها حاوی اندامکهای بزرگی هستند که به گرانول‌های Birbeck معروف هستند، اما عملکرد دقیق آنها هنوز ناشناخته است.
- سلولهای مرکل: این سلولها به عنوان سلولهای حسی مکانیکی عمل می‌کنند و در دریافت لمس (توانایی احساس) نقش دارند.
سلول های اندوتلیال
سلولهای اندوتلیال سلول‌هایی هستند که پوشش رگ‌های خونی را تشکیل میدهند. ساختار آنها صاف است و ضخامت آنها بین 1 تا 2 میکرومتر است. آنها دارای یک هسته مرکزی هستند و از طریق اتصالات بین سلولی به یکدیگر متصل میشوند. سلولهای اندوتلیال از انواع سلول های بدن جانوران و انسان بوده که بسیار سازگار هستند و میتوانند مهاجرت کرده و تعداد و آرایش خود را برای برآوردن نیازهای بدن تنظیم کنند. این مسئله امکان رشد و ترمیم بافتهای بدن را فراهم میکند، زیرا شبکه‌های عروق خونی جدید به راحتی میتوانند تشکیل شوند.
سلولهای سرطانی علاوه بر بافتهای سالم بدن، برای زنده ماندن به سلولهای اندوتلیال و رگ‌های خونی نیز متکی هستند، در نتیجه تحقیقات زیادی بر روی جلوگیری از تشکیل رگ‌های خونی در بافتهای سرطانی متمرکز شده است. سلولهای اندوتلیال بسته به اینکه در حال تشکیل ورید یا شریان هستند، پروتئین‌های سطحی مختلفی را بیان می‌کنند.
سلول های اپیتلیال
سلولهای اپیتلیال پوشش‌های حفره‌های بدن مانند ریه‌ها، روده کوچک و معده را تشکیل میدهند. آنها به یکدیگر متصل میشوند و صفحاتی به نام اپیتلیوم را تشکیل میدهند و توسط اتصالات محکم، اتصالات چسبنده، دسموزوم‌ها و اتصالات شکاف‌دار به هم متصل میشوند. اتصالات محکم منحصر به سلولهای اپیتلیال هستند و نزدیک‌ترین نوع اتصال را بین هر نوع سلولی در بدن تشکیل میدهند. آنها توسط یک غشا که به عنوان غشای پایه شناخته شده، حمایت میشوند که یک بستر مویرگی را می‌پوشاند. هسته یک سلول اپیتلیال نزدیک به لایه بازال، به سمت پایین سلول قرار دارد.
سلولهای اپیتلیال با پایانه‌های عصبی عصب‌دهی میشوند و میتوانند به سلولهای حسی تبدیل شوند و محرک‌هایی مانند بو را تشخیص دهند. انواع سلول های اپیتلیال همچنین میتوانند به سلولهای ترشحی تبدیل شوند که مخاط، هورمون‌ها و آنزیم‌ها را در بدن آزاد می‌کنند. این سلولها حاوی وزیکول‌هایی از هورمون‌ها یا آنزیم‌ها بوده و آماده آزاد شدن هستند. سلولهای اپیتلیال ترشحی تخصصی شامل سلولهای جامی و سلولهای پانت در روده‌ها هستند که به ترتیب پروتئین‌های مخاطی و ضد باکتریایی ترشح می‌کنند.
سلول های چربی
سلول های چربی سفید
سلول های چربی قهوه ای
سلولهای چربی قهوه‌ای یا سلولهای چندحلقه‌ای از انواع سلول های چربی هستند که واکوئل‌های متعددی دارند و کمی به شکل چندضلعی هستند. آنها حاوی سیتوپلاسم بیشتری نسبت به سلولهای چربی سفید هستند و ذرات چربی در سراسر آنها پراکنده شده است. هسته این سلولها مسطح نیست بلکه گرد است و به طور تصادفی در سمت مرکز سلول قرار گرفته است. نقش کلیدی چربی قهوه‌ای تولید انرژی گرمایی است و بنابراین سلولها حاوی میتوکندری‌های زیادی هستند که به آنها رنگ قهوه‌ای میدهد.
سلول های جنسی
اسپرماتوزوا
اسپرم‌ها و تخمک‌ها از نظر ساختاری بسیار متفاوت از یکدیگر هستند. اسپرماتوزواها کوچکتر هستند و حدود 50 میکرومتر طول دارند و دارای سر، ناحیه میانی و دم بلند (تاژک) برای حرکت و چرخش هستند. سر حاوی یک آکروزوم است که نوعی پوشش پر از آنزیم‌هایی است که امکان نفوذ به تخمک زن را در طول لقاح میدهد. سر سلول حاوی یک هسته است که به طور متراکم با DNA پر شده و سیتوپلاسم کمی در آن وجود دارد. ناحیه میانی سلول حاوی میتوکندری است که انرژی مورد نیاز برای حرکت را تامین میکند.
تخمک یا اوول
تخمک‌ها در مقایسه با سایر اجسام سلولی بسیار بزرگ هستند و قطر آنها به 0/2 میلی‌متر می‌رسد. آنها از انواع سلول های جانوری هستند که شکل گردی دارند و در طول رشد جنینی در تخمدان‌ها تولید میشوند. خود سلول از یک هسته، سیتوپلاسم، «زونا پلوسیدا» (The zona pellucida) و «کرونا رادیاتا» (The corona radiata) تشکیل شده است. زونا پلوسیدا غشایی است که غشای سلولی سلول را احاطه کرده است و کرونا رادیاتا لایه‌های محافظی را تشکیل میدهد که اطراف زونا پلوسیدا را احاطه کرده است. در طی فرآیند لقاح، اسپرم با تخمک در ناحیه زونا پلوسیدا متصل میشود. پس از آن، نفوذ اسپرم و آزاد شدن محتویات آن در تخمک (واکنش آکروزوم) می‌تواند رخ دهد.
آزمون سنجش یادگیری
۱. کدام ویژگی ساختاری سطح سلول پروکاریوت نسبت به سلول یوکاریوت متمایز است؟
غشای سلولی مولف ساختار اصلی و مرزبندی سلول
عدم وجود اندامکهای غشادار مانند میتوکندری در سطح سلول
دیواره سلولی عمدتا از پپتیدوگلیکان (peptidoglycan) ساخته شده است.
پوشش محافظ کپسول (capsule) فقط در برخی سلولها دیده میشود.
در سلول پروکاریوتی دیواره سلولی تقریبا همیشه از پپتیدوگلیکان تشکیل شده است که آن را از سلول یوکاریوت متمایز میکند. سلول یوکاریوت یا اساسا فاقد دیواره است (مانند جانوران) یا ترکیب دیواره آن متفاوت است (مانند سلول گیاهی با سلولز). «پپتیدوگلیکان» در دیواره یوکاریوتی وجود ندارد. «عدم وجود اندامک غشادار» مربوط به فضای داخلی و نه سطح سلول است و «غشای سلولی» در هر دو گروه وجود دارد. کپسول هم تنها در برخی باکتریها دیده میشود و ویژگی اصلی سطحی مشترک پروکاریوتها نیست.
۲. اهمیت وجود هسته و اندامکهای غشادار در سلولهای یوکاریوتی، بیش از همه در کدام ویژگی عملکردی آنها دیده میشود؟
افزایش سرعت تقسیم توسط تقسیم دوتایی
وجود کروموزوم به صورت DNA حلقوی در سیتوزول
توانایی انجام عملکردهای تخصصی توسط اندامکها
حفظ تمام مواد ژنتیکی در سیتوپلاسم بدون غشا
هسته و اندامکهای غشادار مانند میتوکندری و شبکه آندوپلاسمی به سلول یوکاریوتی این امکان را میدهند که وظایف تخصصی و متنوع انجام دهد؛ به‌طوری که هر اندامک نقش جداگانه‌ای ایفا میکند و سازماندهی داخلی سلول بسیار پیشرفته‌تر است. «توانایی انجام عملکردهای تخصصی توسط اندامکها» بازتاب مستقیم این ساختار است. سایر گزینه‌ها از ویژگی سلول پروکاریوتی هستند و به یوکاریوتها ارتباط ندارند؛ برای مثال «افزایش سرعت تقسیم توسط تقسیم دوتایی» یا «وجود DNA حلقوی در سیتوزول» در پروکاریوتها دیده میشود، نه یوکاریوتها. پس پاسخ درست به اهمیت سازمان‌یافتگی و کارکرد تخصصی اشاره دارد.
۳. اگر سلولی امکان طی مراحل کامل چرخه تقسیم میتوز (mitosis) را از دست بدهد، چه اثری بر بافت مربوطه خواهد داشت؟
ساختار DNA در سلول باز آرایی میشود.
اندامکهای سلول دچار کاهش کارایی میشوند.
بافت به تدریج توانایی ترمیم و نوسازی خود را از دست میدهد.
سلولهای کناری عملکرد تغذیه‌ای خود را تغییر میدهند.
عدم توانایی سلول در کامل کردن چرخه تقسیم میتوز مانع تولید سلولهای جدید شده و در نتیجه فرایند ترمیم، بازسازی و جایگزینی سلولهای آسیب‌دیده در بافت مختل میشود. بنابراین بافت، به مرور زمان قابلیت نوسازی و بازسازی کارآمد خود را از دست خواهد داد. عبارت «بافت به تدریج توانایی ترمیم و نوسازی خود را از دست میدهد» به درستی این اثر را بیان میکند. کاهش کارایی اندامکها، تغییر عملکرد سلولهای کناری یا باز آرایی DNA، پیامد مستقیم توقف تقسیم میتوزی سلول نیستند.
۴. در فرایند ترمیم طبیعی بافت‌ها در بزرگسالان، کدام نوع سلول بنیادی نقشی کلیدی‌تر ایفا میکند و علت آن چیست؟
سلولهای بنیادی بالغ بیشتر در ترمیم و بازسازی بافتهای بدن بزرگسالان مشارکت دارند زیرا به طور طبیعی در اندام‌ها حضور دارند.
سلولهای بنیادی جنینی توان تکثیر بیشتری دارند و عمدتا مسئول ترمیم بافتهای آسیب‌دیده در بزرگسالان هستند.
هر دو نوع سلول بنیادی نقش برابری در ترمیم بافتهای آسیب‌دیده در بدن ایفا می‌کنند.
سلولهای بنیادی جنینی فقط در دوران رشد جنین فعالند و در ترمیم بافتهای بدن نقشی ندارند.
در فرایند ترمیم بافتی بدن بزرگسالان، سلولهای بنیادی بالغ به دلیل حضور دائمی در بافت‌ها و امکان فعال‌سازی برای تبدیل به انواع سلولهای تخصصی، نقش اصلی بازسازی را بر عهده دارند. سلولهای بنیادی جنینی عمدتا در رشد ابتدایی جنین و در محیط آزمایشگاهی استفاده میشوند و به طور طبیعی در بدن بالغ یافت نمی‌شوند. عبارت «بیشتر در ترمیم و بازسازی بافتهای بدن بزرگسالان مشارکت دارند زیرا به طور طبیعی در اندام‌ها حضور دارند» بیانگر نقش این سلول‌هاست. سایر گزینه‌ها یا اهمیت سلولهای بنیادی جنینی را بیش از واقعیت نشان داده‌اند یا نقش برابر قائل شده‌اند که مطابق با توضیحات موجود صحیح نیست.
۵. در سلولهای یوکاریوتی، کدام اندامک بیشترین نقش را در تولید انرژی دارد؟
دستگاه گلژی پروتئین‌ها را اصلاح میکند.
میتوکندری انرژی تولید میکند.
هسته مواد ژنتیکی را ذخیره میکند.
شبکه آندوپلاسمی چربی‌ها را می‌سازد.
در ساختار سلول یوکاریوتی، «میتوکندری انرژی تولید میکند» زیرا میتوکندری اندامکی است که وظیفه اصلی آن تولید انرژی در قالب مولکول ATP از طریق تنفس سلولی است. «دستگاه گلژی پروتئین‌ها را اصلاح میکند» نقش مستقیم در انرژی‌سازی ندارد بلکه در بسته‌بندی و اصلاح مواد سلولی مشارکت دارد. «شبکه آندوپلاسمی چربی‌ها را می‌سازد» بیشتر وظیفه ساخت و حمل لیپید و پروتئین را بر عهده دارد. «هسته مواد ژنتیکی را ذخیره میکند» و نگهداری اطلاعات ژنتیکی و کنترل عملکرد سلول را بر عهده دارد، نه تولید انرژی.
۶. تفاوت ساختاری سلول چربی سفید و چربی قهوه‌ای ناشی از چه عاملی است؟
سلول چربی سفید برای ذخیره انرژی به شکل یک قطره چربی بزرگ سازمان یافته است و سلول چربی قهوه‌ای دارای واکوئل‌های متعدد و میتوکندری فراوان برای تولید گرماست.
سلول چربی سفید چند هسته دارد و چربی قهوه‌ای تک‌هسته‌ای است به دلیل نقش انتقال اکسیژن.
چربی سفید فاقد سیتوپلاسم است و چربی قهوه‌ای به دلیل ذخیره پروتئین زیاد سیتوپلاسم بیشتری دارد.
ساختار هر دو نوع سلول صرفا به خاطر تفاوت رنگ آنها متفاوت است.
دلیل اصلی تفاوت ساختار میان سلول چربی سفید و چربی قهوه‌ای، تفاوت نقش عملکردی این دو نوع سلول است. سلول چربی سفید به منظور ذخیره انرژی، یک قطره چربی بزرگ دارد و هسته آن به کنار سلول رانده شده است. در مقابل، سلول چربی قهوه‌ای میتوکندری فراوان و چندین واکوئل دارد تا بتواند انرژی را سریع‌تر آزاد کرده و گرمای بیشتری برای بدن تولید کند. عبارت «سلول چربی سفید برای ذخیره انرژی به شکل یک قطره چربی بزرگ سازمان یافته است و سلول چربی قهوه‌ای دارای واکوئل‌های متعدد و میتوکندری فراوان برای تولید گرماست» این حقیقت را بیان میکند. سایر گزینه‌ها اشاره‌ای به تفاوت تایید شده در متن ندارند؛ برخلاف آنچه گفته شده، هر دو نوع تک‌هسته‌ای‌اند و تفاوت عدد هستهای ندارند، سیتوپلاسم سلول سفید از بین نرفته و رنگ تنها به نقش و ساختار سلول وابسته نیست.
۷. در نبود دیواره سلولی در سلولهای گیاهی، کدام جنبه از عملکرد آن بیشترین اختلال را خواهد داشت؟
انجام فتوسنتز در کلروپلاست
ساخت پروتئین توسط ریبوزوم
حفظ شکل و استحکام سلول
تولید ATP در میتوکندری
«حفظ شکل و استحکام سلول» چون دیواره سلولی با ساختار محکمش عامل کنترل شکل و محافظت سلول گیاهی است. حذف آن باعث آسیب‌پذیری ساختاری و ناتوانی در حفظ فرم میشود. «تولید ATP در میتوکندری»، «انجام فتوسنتز در کلروپلاست» و «ساخت پروتئین توسط ریبوزوم» عمدتا به اندامکهای داخلی مربوط هستند و به وجود دیواره سلولی وابسته نیستند.
۸. چه تفاوت ساختاری و عملکردی اصلی میان گلبول قرمز خونی و گلبول سفید در بدن وجود دارد؟
گلبول قرمز خاص بافت استخوان است اما گلبول سفید فقط در رگ‌ها یافت میشود.
گلبول قرمز فاقد هسته است ولی گلبول سفید هسته‌دار است و در ایمنی نقش دارد.
گلبول قرمز برای انعقاد خون ضروری است، گلبول سفید وظیفه انتقال اکسیژن را دارد.
هر دو دارای اندامک و هسته‌اند اما وظایف دفاعی متفاوتی دارند.
گلبول قرمز فاقد هسته یا اندامک است و ساختار ساده‌تری دارد و انتقال اکسیژن به بافت‌ها را برعهده دارد، این ویژگی امکان انعطاف بالا و عبور از مویرگ‌ها را فراهم میکند. گلبول سفید برعکس دارای هسته و اندامک است و نقش کلیدی در دفاع و ایمنی بدن ایفا میکند. در گزینه «گلبول قرمز برای انعقاد خون ضروری است...» این نقش در واقع مربوط به پلاکت‌هاست نه گلبول قرمز یا سفید. عبارت «هر دو دارای اندامک و هسته‌اند...» صحیح نیست چون گلبول قرمز این ساختارها را ندارد. همچنین «گلبول قرمز خاص بافت استخوان است...» اشتباه است زیرا گلبول قرمز و سفید هر دو در خون یافت میشوند و عملکردشان با محیط استخوان یا صرفا رگ‌ها تعریف نمی‌شود.
۹. کدام فرایند در سلولهای پروکاریوتی باعث افزایش مقاومت آنها نسبت به آنتی‌بیوتیک‌ها میشود؟
ساختار دیواره سلولی از پپتیدوگلیکان
حرکت با تاژک برای دور شدن از محیط
فعالیت ریبوزوم‌ها در تولید پروتئین
وجود پلاسمیدها که اطلاعات ژنتیکی منتقل می‌کنند
تنها وجود «پلاسمیدها که اطلاعات ژنتیکی منتقل می‌کنند» با افزایش مقاومت ژنتیکی نسبت به آنتی‌بیوتیک‌ها ارتباط مستقیم دارد. پلاسمیدها قطعات کوچک DNA هستند که امکان انتقال ژن‌های مقاومت را میان سلولهای مختلف فراهم می‌کنند و نقش کلیدی در ایجاد و گسترش مقاومت دارویی دارند. سایر گزینه‌ها مانند «ساختار دیواره سلولی از پپتیدوگلیکان»، «حرکت با تاژک برای دور شدن از محیط» و «فعالیت ریبوزوم‌ها در تولید پروتئین» ارتباط مستقیم با مقاومت ژنتیکی نسبت به آنتی‌بیوتیک ندارند.
۱۰. وظیفه اصلی سلولهای گلیا (glia) در سیستم عصبی انسان چیست و اهمیت وجود آنها برای کارکرد سالم شبکه عصبی نسبت به نورون‌ها کدام است؟
گلیا باعث انتقال مستقیم پیام عصبی الکتریکی مانند نورون میشود.
گلیا تنها مواد مغذی را به سلولهای عصبی منتقل میکند و نقش دیگری ندارد.
سلولهای گلیا حمایت ساختاری، بازسازی و عایق‌بندی برای نورون‌ها فراهم می‌کنند.
سلولهای گلیا مسئول تولید و ارسال انتقال‌دهنده عصبی (neurotransmitter) به سیناپس هستند.
سلولهای گلیا با فراهم کردن حمایت ساختاری، کمک به بازسازی، حذف ضایعات، عایق‌بندی آکسون و تنظیم محیط شیمیایی، نقش ضروری در سلامت و بهینه‌سازی عملکرد نورون‌ها دارند. این سلولها مستقیما پیام الکتریکی انتقال نمی‌دهند بلکه با پشتیبانی نورون‌ها، سرعت انتقال سیگنال و حفظ ثبات محیط عصبی را تضمین می‌کنند. عبارت «گلیا باعث انتقال مستقیم پیام عصبی الکتریکی مانند نورون میشود» نادرست است چون این نقش ویژه نورون‌هاست. گزینه «گلیا تنها مواد مغذی را به سلولهای عصبی منتقل میکند و نقش دیگری ندارد» صحیح نیست چون عملکرد آنها فراتر از تغذیه است. همچنین «سلولهای گلیا مسئول تولید و ارسال انتقال‌دهنده عصبی به سیناپس هستند» دقیق نیست چرا که تولید و رهاسازی عمدتا به عهده نورون‌هاست و نقش اصلی گلیا حمایت غیرمستقیم و تنظیم محیط نورونی است.
مطالب مجله فرادرس را در جستجوی گوگل سریع‌تر ببینید
زنده باشین خانم حسینی ،استفاده کردیم 🌹
درود بر شما برای تلاش خوبی که انجام میدید.