سه قسمت اصلی سلول چه هستند؟ + وظایف و ویژگی ها به زبان ساده

در هر سلول یوکاریوتی سه قسمت اصلی سلول شامل هسته، سیتوپلاسم و غشای پلاسمایی (غشای سلولی) است. در سلول‌های پروکاریوتی (باکتری‌ها و آرکئاها) که هسته وجود ندارد این سه بخش شامل سیتوپلاسم، غشای پلاسمایی و ناحیه نوکلوئیدی است. در این مقاله از مجله فرادرس در مورد هر سه قسمت اصلی سلول توضیح می‌دهیم و وظایف و بخش‌های تشکیل دهنده هر کدام را بررسی می‌کنیم.

سه قسمت اصلی سلول چیست؟

یک سلول از 3 بخش اصلی تشکیل شده است: غشای سلولی (پلاسمایی)، هسته سلول و سیتوپلاسم. غشای سلولی مواد خارج سلولی را از مواد داخل سلولی درون سلولی جدا می‌کند. یکپارچگی سلول را حفظ کرده و عبور مواد به داخل و خارج از سلول را کنترل می‌کند. هسته نحوه عملکرد سلول و همچنین ساختار اصلی آن سلول را تعیین می‌کند.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه ششم (رایگان) در فرادرس

کلیک کنید

سیتوپلاسم مایع ژل‌مانند داخل سلول و محیطی برای واکنش‌های داخل سلولی است. این بخش شرایط و امکاناتی را فراهم می‌کند که اندامک‌های دیگر می‌توانند در داخل سلول بر روی آن کار کنند. تمام عملکردهای انبساط سلولی، رشد و تکثیر سلولی در سیتوپلاسم سلول انجام می‌شود.

سلول‌ها واحد ساختاری و عملکردی همه موجودات زنده هستند. برخی از موجودات، مانند باکتری‌ها، تک یاخته هستند و از یک سلول تشکیل شده اند. موجودات دیگر، مانند انسان، چند سلولی هستند، یا سلول‌های زیادی دارند. تعداد سلول‌های انسان 100,000,000,000,000 سلول تخمین زده می‌شود. هر سلول می‌تواند مواد مغذی دریافت کند، این مواد مغذی را به انرژی تبدیل کرده، عملکردهای تخصصی را انجام دهد و در صورت لزوم تولیدمثل کند. هر سلول می‌تواند مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های خود را برای انجام هر یک از این فعالیت‌ها ذخیره کند.

سه قسمت اصلی سلول عصبی چه هستند؟

یک نورون به عنوان یک سلول یوکاریوتی همانند سایر سلول‌ها دارای سه قسمت اصلی سلول (هسته، سیتوپلاسم و غشا) است اما از لحاظ ساختاری - عملکردی شامل سه بخش اصلی است: دندریت، آکسون و جسم سلولی که به ترتیب می‌توانند به صورت شاخه‌ها، ریشه‌ها و تنه درخت نمایش داده شوند. دندریت (یا دارینه‌های سلول عصبی) جایی است که نورون ورودی از سلول‌های دیگر دریافت می‌کند. دندریت‌ها همانطور که به سمت نوک خود حرکت می‌کنند، منشعب می‌شوند.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه هشتم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

آکسون ساختار خروجی نورون است. هنگامی که یک نورون می‌خواهد با نورون دیگری ارتباط برقرار کند، یک پیام الکتریکی به نام پتانسیل عمل در کل آکسون ارسال می‌کند. جسم سلولی جایی است که هسته و DNA نورون در آن قرار دارد، پروتئین‌ها برای انتقال در سراسر آکسون و دندریت‌ها در داخل جسم سلولی ساخته می‌شوند.

وظایف سه قسمت اصلی سلول عصبی

در اینجا وظایف سه قسمت اصلی سلول عصبی را بیشتر بررسی کرده‌ایم.

• جسم سلولی: همچنین به عنوان سوما شناخته می‌شود، جسم سلولی بخش اصلی نورون است. این بخش سلولی اطلاعات ژنتیکی را حمل می‌کند، ساختار نورون را حفظ کرده و انرژی را برای هدایت فعالیت‌ها فراهم می‌کند. مانند سایر اجسام سلولی، سومای نورون حاوی یک هسته و اندامک‌های تخصصی است. توسط غشایی محصور شده است که هم از آن محافظت می‌کند و هم به آن اجازه می‌دهد با محیط اطراف خود تعامل داشته باشد.
• دندریت: دندریت‌ها ریشه‌های فیبری هستند که از جسم سلولی منشعب می‌شوند. این دارینه‌ها مانند آنتن‌ها، سیگنال را از آکسون‌های نورون‌های دیگر دریافت و پردازش می‌کنند. تعداد آن‌ها به طور کلی به نقش آن‌ها بستگی دارد. به عنوان مثال، سلول‌های پورکنژ نوع خاصی از نورون هستند که در مخچه یافت می‌شوند. این سلول‌ها درختان دندریتی بسیار توسعه یافته‌ای دارند که به آن‌ها اجازه می‌دهد هزاران سیگنال را دریافت کنند.
• آکسون: آکسون ساختاری بلند و دم مانند است که در یک اتصال تخصصی به نام برآمدگی آکسون به جسم سلولی می‌پیوندد. بسیاری از آکسون‌ها با یک ماده چرب به نام غلاف میلین عایق‌بندی شده‌اند. میلین به آکسون‌ها کمک می‌کند تا سیگنال‌های الکتریکی را هدایت کنند. نورون‌ها عموما یک آکسون اصلی دارند. پیام از پایانه‌های آکسونی به نورون بعدی یا به سلول‌های بافت منتقل می‌شود.

سلول و سازمان بندی آن

در ابتدا مهم است که بدانیم سلول از چه ارگانیسمی می‌آید. دو دسته کلی سلول‌ها وجود دارد: پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها. پروکاریوت‌ها می‌توانند تقریباً در همه جای زمین، از اعماق اقیانوس، لبه‌های چشمه‌های آب گرم، تا تقریباً هر سطح از بدن ما ساکن شوند. پروکاریوت‌ها همچنین فاقد هر یک از اندامک‌ها و ساختارهای درون سلولی (مشخصه سلول‌های یوکاریوتی) هستند. بیشتر عملکرد اندامک‌ها، مانند میتوکندری و دستگاه گلژی، توسط غشای پلاسمایی پروکاریوتی انجام می‌شود. یوکاریوت‌ها تقریباً 10 برابر اندازه یک پروکاریوت هستند و می‌توانند تا 1000 برابر حجمشان بزرگ‌تر باشند.

تفاوت عمده و بسیار مهم بین پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها این است که سلول‌های یوکاریوتی دارای بخش‌های محدود به غشا هستند که در آن‌ها فعالیت‌های متابولیکی خاصی انجام می‌شود و دارای ساختارهای تخصصی کوچکی به نام اندامک هستند که به انجام وظایف خاص اختصاص داده شده اند. مهم‌ترین آن‌ها وجود یک هسته است، یک بخش جدا شده از غشا که DNA سلول یوکاریوتی را در خود جای داده است. در ادامه ابتدا سه بخش اصلی سلول (غشای پلاسمایی، هسته و سیتوپلاسم) و ساختار و وظایف هر کدام را بررسی می‌کنیم و در مورد بخش‌های دیگر سلول مانند اندامک‌های داخل سلولی (شبکه اندوپلاسمی و دستگاه گلژی، ریبوزوم، میتوکندری، لیزوزوم و پراکسی‌زوم) نیز توضیح می‌دهیم.

غشای پلاسمایی

پوشش خارجی سلول یوکاریوتی غشای پلاسمایی نامیده می‌شود. این غشا برای جداسازی و محافظت از یک سلول از محیط اطرافش عمل می‌کند و بیشتر از یک لایه دوگانه پروتئین و لیپید، مولکول‌های چربی مانند ساخته شده است. در داخل این غشا انواع مولکول‌های دیگر قرار گرفته اند که به عنوان کانال و پمپ عمل کرده و مولکول‌های مختلف را به داخل و خارج سلول منتقل می‌کنند. نوعی غشای پلاسمایی نیز در پروکاریوت‌ها یافت می‌شود، اما در این ارگانیسم‌ها معمولاً به عنوان غشای سلولی شناخته می‌شود.

فیلم آموزش فیزیولوژی غشای سلولی – جامع و با نکات مهم در فرادرس

کلیک کنید

غشای پلاسمایی یا غشای سلولی از سلول در برابر عوامل استرس زا یا مواد مختلف خارجی محافظت می‌کند. از دو لایه فسفولیپیدی، پروتئین‌ها، لیپیدها، کربوهیدرات‌ها و سایر اجزا تشکیل شده است. اجزای متمایز غشای پلاسمایی آن را به یک مانع نفوذپذیر انتخابی تبدیل می‌کند. این ساختار همچنین انتقال سیگنال‌های سلولی را تسهیل می‌کند. بسیار انعطاف‌پذیر است و به سلول‌های خاصی مانند گلبول‌های قرمز و گلبول‌های سفید اجازه می‌دهد تا با عبور از مویرگ‌های باریک تغییر شکل دهند.

علت نام گذاری غشای پلاسمایی چیست؟

سلول حاوی یک پروتوپلاسم (یا به سادگی پلاسم) است که ماده زنده نیمه مایع است. این ماده یا پلاسمای زنده در داخل یک غشای بیولوژیکی به نام غشای پلاسمایی وجود دارد. از آنجایی که کل سلول را احاطه کرده است، این غشای پلاسمایی به طور خاص به عنوان غشای سلولی شناخته می‌شود.

تفاوت غشای سلولی و غشای پلاسمایی چیست؟

غشای سلولی اصطلاحی است که برای غشای پلاسمایی احاطه کننده کل سلول استفاده می‌شود. این ساختار تمام اجزای ناحیه سلولی را پوشانده است. نقش مهمی در سیتوکینز طی تقسیم سلولی ایفا می‌کند. هدفی برای ورود مولکول‌ها و سایر عوامل به داخل سلول است. عبور مولکول‌ها و یون‌ها به داخل و خارج سلول را تنظیم و سیگنال‌دهی سلولی بین سلول‌ها را تسهیل می‌کند. اما اصطلاح غشای پلاسمایی سلول و بخش‌های داخلی یا اندامک‌های سلولی را احاطه می‌کند. همه غشاهای پلاسمایی نقش مهمی در سیتوکینز طی تقسیم سلولی ندارند.

ساختار غشای پلاسمایی چگونه است؟

غشای پلاسمایی یکی از سه قسمت اصلی سلول بوده و از یک دولایه از فسفولیپیدها تشکیل شده که به صورت پشت سر هم قرار گرفته‌اند. دولایه فسفولیپیدی که یک سد قابل توجه ثابت در داخل دو مایع تشکیل می‌دهد یکی از سه قسمت اصلی سلول و ساختار اساسی آن است. اجزاء داخل و خارج سلولی غشا، با توجه به لایه سلولی متفاوت هستند. یکی دیگر از عناصر اساسی غشای سلولی، پروتئین‌های غشایی هستند که در ساختار لیپیدی قرار می‌گیرند. قسمت‌های اصلی ساختاری غشای سلولی به شرح زیر است:

• فسفولیپیدها
• پروتئین‌ها
• کربوهیدرات‌ها
• سایر لیپیدها

فسفولیپیدها

فسفولیپیدها جنبه مهمی از ساختار غشای سلولی هستند. این غشا عمدتاً از مولکول‌هایی به نام فسفولیپیدها تشکیل شده است که به طور خود به خود در یک ساختار دوتایی از سر آب‌دوست خارجی (هیدروفیل) و دم‌های آب‌گریز داخلی (هیدورفوب) قرار گرفته‌اند. چنین فعل و انفعالاتی با آب باعث تشکیل غشای پلاسمایی می‌شود. مولکول‌های آب‌گریز اگر به اندازه کافی کوچک باشند می‌توانند به سرعت از غشای پلاسمایی عبور کنند زیرا مانند داخل غشا، آب را دوست ندارند. از طرفی مولکول‌های آب‌دوست به دلیل اینکه آب دوست هستند، بدون تکیه‌گاه از غشای پلاسمایی عبور نمی‌کنند. مناطق آب‌دوست یا سرهای فسفولیپیدها حاوی فسفات و گلیسرول بوده و اغلب به عنوان مناطق دوست‌دار آب شناخته می‌شوند. سرهای فسفولیپیدی غشای سلولی به عنوان دولایه لیپیدی در معرض مایعات داخلی و خارجی قرار می‌گیرند.

مناطق فراری از آب اغلب به عنوان مناطق آب‌گریز شناخته می‌شوند. این جزء ساختار لیپیدی از بخش‌های بزرگ، غیر اشباع و غیر قطبی تشکیل شده است. بدون شک اسیدهای چرب غیر اشباع می‌توانند با سایر ذرات غیر قطبی تعامل داشته باشند. آن‌ها به راحتی با آب و مولکول‌های قطبی واکنش نمی‌دهند. این جهت‌گیری که در آن بخش‌های آب‌دوست فسفولیپیدها در خارج و بخش‌های آب‌گریز در داخل قرار دارند، غشای پلاسمایی را به یک مانع کارآمد تبدیل می‌کند. به عنوان مثال، آب نمی‌تواند به سادگی از لایه آب‌گریز عبور کند.

پروتئین ها

مواد دیگری غیر از فسفولیپیدها در غشای پلاسمایی عمدتاً شامل لیپیدها و پروتئین‌ها وجود دارد. مولکول‌های کلسترول به غشای پلاسمایی کمک می‌کنند تا ساختار خود را حفظ کند. در غشای پلاسمایی، چندین پروتئین به مولکول‌های دیگر اجازه عبور از غشا را می‌دهند. انواع خاصی از پروتئین‌ها نیز در غشاهای پلاسمایی یافت می‌شوند. پروتئین غشایی مولکولی از پروتئین است که به یک سلول یا غشای اندامکی مرتبط یا متصل است. بر اساس نحوه اتصال پروتئین‌ها با غشا می‌توان آن‌ها را به دو گروه تقسیم کرد.

پروتئین های اینتگرال

«پروتئین‌های غشایی یکپارچه» (Integral membrane proteins) به طور دائم در غشای پلاسمایی ثابت هستند. آن‌ها عملکردهای مهم مختلفی دارند. این عملکردها شامل ایجاد کانال یا انتقال مولکول‌ها از طریق غشا است. گیرنده‌های سلولی مانند سایر پروتئین‌های جدایی ناپذیر عمل می‌کنند. بر اساس برهمکنش آن‌ها با دو لایه، پروتئین‌های غشایی اینتگرال را می‌توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

• «پروتئین‌های گذرنده از عرض غشا» (Transmembrane proteins) کل عرض غشای پلاسمایی را طی می‌کنند. پروتئین‌های گذرنده در تمام اشکال غشاهای بیولوژیکی نقش دارند. این پروتئین‌ها می‌توانند فقط یک بار از غشا عبور کنند یا ممکن است 12 بخش مختلف از غشا را پوشش دهند. 20 تا 25 اسید آمینه آب‌گریز یک بخش استاندارد غشایی را تشکیل می‌دهند.
• پروتئین‌های اینتگرال یکنواخت فقط از یک طرف به طور محکم به غشا متصل می‌شوند.