إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

عمل جيدإلى الموقع ">

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

مقدمة

1- هيكل ووظائف مكونات الخلية

2. دورة الانقسام. العوامل المؤثرة على النشاط الانقسامي

3. نقد الأفكار حول الموت الأمراض الوراثية

الأدب

مقدمة

تم اكتشاف القفص في النصف الثاني من القرن السابع عشر. تطورت دراسة الخلية بشكل خاص في النصف الثاني من القرن التاسع عشر فيما يتعلق بالخليقة نظرية الخلية. المستوى الخلويأصبح البحث هو المبدأ التوجيهي الأكثر أهمية التخصصات البيولوجية. في علم الأحياء ، تم تشكيل قسم جديد - علم الخلايا. الهدف من دراسة علم الخلايا هو خلايا الكائنات متعددة الخلايا ، وكذلك الكائنات الحية التي يمثل جسمها خلية واحدة. يدرس علم الخلايا التركيب والتركيب الكيميائي وطرق تكاثرها وخصائصها التكيفية. في هذه الورقة ، سيتم النظر في هيكل ووظائف مكونات الخلية.

الانقسام الخيطي هو انقسام غير مباشر للخلايا ، ونتيجة لذلك تؤدي الخلية الأصلية إلى ظهور خليتين جديدتين لهما نفس مجموعة الجينات تمامًا. دورة الانقسام - مجموعة من العمليات ، نتيجة لتشكيل خليتين جديدتين من خلية واحدة ، وهي تغطي فترة الانقسام وجزء من الطور البيني. سيكون الهدف من عملنا في هذه المسألة أيضًا هو تحليل العوامل التي تؤثر على النشاط الانقسامي.

الوراثة هي خاصية أساسية لجميع الكائنات الحية ، والتي تكمن في حقيقة أن جميع الكائنات الحية قادرة على تخزين المعلومات حول هيكلها ونقل هذه المعلومات إلى الأجيال الأخرى. لقد قطع الجنس البشري شوطا طويلا طريق صعبلفهم أسباب وقوانين الوراثة بشكل صحيح. سيكون الغرض من عملنا في مجال الوراثة هو النظر في نقد الأفكار حول الوفيات الناجمة عن الأمراض الوراثية ، والتي لها صلة خاصة بالبحوث الطبية اليوم.

1- هيكل ووظائف مكونات الخلية

الأساس النظري لعلم الخلايا هو النظرية الخلوية. تمت صياغة نظرية الخلية في عام 1838 بواسطة T. Schwann ، على الرغم من أن الشرطين الأولين لنظرية الخلية ينتميان إلى M. Schleiden ، الذي درس الخلايا النباتية. ت. شوان ، وهو متخصص معروف في بنية الخلايا الحيوانية ، في عام 1838 ، بناءً على بيانات أعمال م.شلايدن ونتائج بحثه الخاص ، توصل إلى الاستنتاجات التالية:

الخلية هي الأصغر الوحدة الهيكليةكائنات حية.

تتشكل الخلايا نتيجة نشاط الكائنات الحية.

الخلايا الحيوانية والنباتية لها أوجه تشابه أكثر من الاختلافات.

خلايا الكائنات متعددة الخلايا مترابطة هيكليا ووظيفيا.

أتاحت الدراسة الإضافية للبنية ونشاط الحياة معرفة الكثير عنها. تم تسهيل ذلك من خلال إتقان التقنيات المجهرية وطرق البحث ووصول العديد من الباحثين الموهوبين في علم الخلايا. تمت دراسة بنية النواة بالتفصيل ، وتم إجراء تحليل خلوي لعمليات بيولوجية مهمة مثل الانقسام والانقسام الاختزالي والتخصيب. أصبحت البنية المجهرية للخلية نفسها معروفة. تم اكتشاف عضيات الخلية ووصفها. برنامج الدراسات الخلويةحدد القرن العشرين مهمة توضيح خصائص الخلية وتمييزها بدقة أكبر. من هنا انتباه خاصبدأ إعطاؤه لدراسة التركيب الكيميائي للخلية وآلية امتصاص المواد بواسطة بيئة الخلية.

كل هذه الدراسات جعلت من الممكن مضاعفة وتوسيع أحكام نظرية الخلية ، والتي تبدو افتراضاتها الرئيسية حاليًا كما يلي:

الخلية هي الوحدة الأساسية والهيكلية لجميع الكائنات الحية.

تتشكل الخلايا فقط من الخلايا نتيجة للانقسام.

خلايا جميع الكائنات الحية متشابهة في التركيب ، التركيب الكيميائي، الوظائف الفسيولوجية الأساسية.

تشكل خلايا الكائنات متعددة الخلايا مركبًا وظيفيًا واحدًا.

يمكن تقسيم خلايا جميع الكائنات الحية على الأرض إلى قسمين أساسيين أنواع مختلفة: نووي (حقيقيات النوى) وغير نووي (بدائية النواة). الخلايا بدائية النواة هي الأقدم على كوكبنا ، وهي خلايا البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة. تتميز بالميزات التالية:

غياب النواة.

وجود DNA دائري.

التكرار المتعدد لنفس الجينات في الحمض النووي.

غياب عضيات الخلية ذاتية الانقسام: المريكزات ، الميتوكوندريا ، البلاستيدات.

انقسام الخلية عن طريق الانقسام (الانقسام المباشر).

تتكون النباتات والفطريات والحيوانات من خلايا حقيقية النواة. ظهرت في وقت لاحق من بدائيات النوى. تتميز بعلامات مثل:

وجود نواة حيث توجد جزيئات الحمض النووي دائمًا. تفقد بعض الخلايا نواتها للمرة الثانية (كريات الدم الحمراء والصفائح الدموية في الثدييات).

يكون الحمض النووي دائمًا على شكل خيط واحد أو أكثر ، مفتوح في النهايات.

الجينات في كل جزيء DNA ، كقاعدة عامة ، لا تتكرر.

تحتوي الخلايا دائمًا على عضيات ذاتية الانقسام والتي لها جزيئات الحمض النووي الخاصة بها: المريكزات والميتوكوندريا والبلاستيدات. تم العثور على الأخير فقط في الخلايا النباتية.

انقسام الخلايا عن طريق الانقسام (الانقسام غير المباشر) ، ونتيجة لذلك يتم توزيع جميع الجينات بالتساوي بين الخلايا الجديدة.

الخلايا حقيقية النواة أكبر بعشرات ومئات المرات من الخلايا بدائية النواة.

دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في هيكل خلية حقيقية النواة.

تحتوي الخلية على غشاء وسيتوبلازم ونواة.

الغشاء عبارة عن عضية خلوية لها بنية من أربع طبقات. الطبقات الخارجية والداخلية بروتينية. بينهما طبقتان من المواد الشبيهة بالدهون - الدهون. أحد طرفي الجزيء الدهني له خصائص كارهة للماء. في الغشاء ، توجد جميع الشحوم بطريقة تجعل كل طبقة موجهة في الاتجاه المعاكس للطبقة الأخرى بنهاياتها الكارهة للماء. في أماكن مختلفةيحتوي غشاء الخلية على جزيئات بروتينية كبيرة خاصة تشغل سمكها بالكامل. يتم تغطية أغشية العديد من الخلايا من الخارج بأغلفة واقية إضافية ، تتكون إما من الكربوهيدرات (على سبيل المثال ، من السليلوز في الخلايا النباتية) أو من المواد المعقدة - البروتينات السكرية (حُبيبات الأهداب والسوط). تعتمد صحة الخلية ومدة حياتها إلى حد كبير على حالة الغشاء.

نفاذية كاملة للماء. يسمح الغشاء دائمًا بدخول الماء إلى الخلية أو الخروج منها ، اعتمادًا على المكان الذي يكون فيه تركيز الماء أكبر. تسمى حركة المادة هذه من منطقة عالية التركيز إلى منطقة ذات تركيز أقل بالانتشار. لا يتطلب انتشار مادة ما طاقة.

الموصلية الانتقائية للمذابات:

تخترق الجسيمات سالبة الشحنة الغشاء بشكل أسرع وأسهل.

المواد القابلة للذوبان في الدهون تخترق الغشاء بسهولة أكبر من المواد القابلة للذوبان في الماء.

تخترق الجزيئات الصغيرة الغشاء بسهولة أكبر من الجزيئات الكبيرة.

النقل الفعال للمواد. بعض المواد قادرة على اختراق الغشاء في الاتجاه المعاكس لانتشارها ، أي من مكان منخفض إلى مكان به المزيد تركيز عالي. عن طريق النقل النشط ، تتم إزالة أيونات الصوديوم والهيدروجين والكلور الزائدة باستمرار من الخلية. والفوسفات والجلوكوز والأحماض الأمينية ، على العكس من ذلك ، تخترق بنشاط في السيتوبلازم. يرتبط النقل النشط دائمًا بإنفاق الطاقة.

يتم استعادة الغشاء بانتظام نتيجة لعمل عضيات خاصة تصنع فجوات الغشاء. العديد من الأغشية غير مغلفة قذائف كثيفة، تكون قادرة على تكوين نواتج مؤقتة تسمى pseudopodia (pseudopodia).

وظائف الغشاء:

البلعمة هي التقاط الجزيئات الصلبة من الطعام بواسطة الأرجل الكاذبة. نتيجة لذلك ، يتم تكوين فجوة هضمية تطفو في السيتوبلازم.

كثرة الخلايا هو امتصاص المواد المذابة.

محمي. يحمي الغشاء الخلية من تغلغل المواد الغريبة الخطرة فيها.

تنفسي. يدخل الأكسجين الخلية من خلال الغشاء ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون.

استتباب. الاستتباب هو القدرة على الحفاظ على تركيبة ثابتة نسبيًا. نظرًا لخصائصه (الامتصاص الانتقائي للمواد والنقل النشط) ، يوفر الغشاء للخلية ثباتًا في تركيبتها.

تكاملي. تتواصل الخلايا مع بعضها البعض باستخدام الأغشية. من خلال الغشاء ، يمكن لخلية واحدة أن تنقل معلومات مختلفة إلى خلية أخرى. يمكن نقل هذه المعلومات بمساعدة النبضات الكهربائية وبمساعدة مواد كيميائية(هرمونات ، وسطاء).

السيتوبلازم - عصارة الخلية ، سائل الخلية. يحتوي على الماء والمواد العضوية وغير العضوية المذابة فيه ، بالإضافة إلى العديد من الهياكل المنفصلة التي تسمى العضيات:

الريبوسومات هي عضيات خلوية تتكون من جزيئين ، كبير وصغير. يتكون كل جسيم من البروتينات و RNA الريبوسوم. تقوم الريبوسومات بتخليق البروتين. توليفها في النواة.

الشبكة الإندوبلازمية (ER) هي عضية غشائية للخلية ، تمثل العديد من القنوات والتجاويف من الأغشية ، تشبه في هيكلها غشاء الخلية. وفقًا للهيكل والوظائف ، يتم تقسيمها إلى نوعين: ER خشن - يحتوي على ريبوسومات على السطح وهو موقع تخليق البروتين ؛ سلس ER - لا يحتوي على الريبوسومات ، وهو موقع لتركيب الكربوهيدرات والدهون والدهون. في الخارج ، ER على اتصال بغشاء الخلية ، في الداخل - مع الغشاء النووي.

يقع جهاز جولجي في الشبكة الإندوبلازمية. له هيكل غشاء. يبدو وكأنه مجموعة من العديد من الحويصلات ، التجاويف ، الفجوات. يقوم بالعديد من الوظائف:

يجلب البروتينات إلى شكل العمل النهائي ، وبعض البروتينات إلى حجم كبير مجمعات البروتين، يربط أيونات المعادن الضرورية ببعض البروتينات.

تشكل الحويصلات الغشائية ، التي تترك مجمع جولجي ، إما ترميم غشاء الخلية أو تتحول إلى ليسوسومات.

الليزوزومات هي عضيات غشائية للخلية ، تمثل حويصلات مجهرية مليئة بالإنزيمات الهاضمة. يؤدون وظائف الجهاز الهضمي والحماية. يمكن أن تلتصق مع فجوة الجهاز الهضمي وتسكب فيها الانزيمات الهاضمة. عند ملامسة الخلية لمادة غريبة أو بخلية غريبة ، تلتصق الجسيمات الحالة بغشاء الخلية ، وتطلق إنزيماتها خارج الخلية. قد تشارك إنزيمات الليزوزوم أيضًا في موت الخلايا المبرمج.

الميتوكوندريا هي عضيات غشائية ذاتية الانقسام. تتكون من طبقتين من الأغشية: خارجية ناعمة وداخلية ، لها نواتج عديدة داخل الميتوكوندريا. تسمى هذه النواتج من الغشاء الداخلي cristae. في نفوسهم ، تحدث عملية أكسدة حمض اللاكتيك ، ونتيجة لذلك يتم إطلاق الطاقة المخزنة في شكل ATP (الفسفرة المؤكسدة). لذلك ، فإن أهم وظيفة للميتوكوندريا هي الطاقة. تمتلك الميتوكوندريا جزيئات الحمض النووي الخاصة بها ، والتي لا تختلف في التركيب عن الحمض النووي للبكتيريا. تتكاثر الميتوكوندريا ، مثل البكتيريا ، عن طريق الانقسام المباشر.

البلاستيدات هي عضيات خلوية غشائية ذاتية الانقسام. على عكس كل العضيات التي تمت مناقشتها أعلاه ، توجد البلاستيدات فقط في الخلايا النباتية. وهي تشبه الميتوكوندريا في الهيكل: تتكون من غشاءين ، خارجي أملس وداخلي ، وتشكل العديد من النتوءات المسطحة - الثايلاكويدات. جميع الثايلاكويدات مكدسة مثل أكوام من العملات المعدنية. كل كومة تسمى وجه. يوجد بين الحبيبات السائل الداخلي للبلاستيد المسمى السدى. يحتوي على الحمض النووي الخاص به ، وهو هيكل يشبه البكتيريا. تتكاثر البلاستيدات مثل البكتيريا عن طريق الانقسام المباشر.

المريكزات هي عضيات ذاتية الانقسام في الخلايا الحيوانية وبعضها النباتات السفلية. يتكون كل مركز من أسطوانة مجوفة قصيرة ، تتشكل جدرانها بواسطة أنابيب دقيقة تقع على طول محور الأسطوانة. تحتوي المريكزات على بروتينات وكمية صغيرة من الحمض النووي الريبي. تحتوي الخلية على زوجين من المريكزات.

2. دورة الانقسام. العوامل المؤثرة على النشاط الانقسامي

دورة الانقسام ، مجموعة من العمليات ، ونتيجة لذلك تتكون خليتان جديدتان من خلية واحدة. تغطي الدورة الانقسامية فترة الانقسام وجزء من الطور البيني. - الفترة بين الانقسامات ، عندما يحدث التحضير للانقسام التالي. الدورة الانقسامية هي جزء من دورة حياة الخلية. في مجموعات الخلايا سريعة الانقسام (على سبيل المثال ، في قشرة بيضة مطحونة) ، تتزامن الدورة الانقسامية تقريبًا مع دورة الحياةالخلايا.

الانقسام الخيطي هو انقسام غير مباشر للخلايا ، ونتيجة لذلك تؤدي الخلية الأصلية إلى ظهور خليتين جديدتين لهما نفس مجموعة الجينات تمامًا.

يستمر الانقسام المتساوي من ساعة إلى ساعتين ويستمر على أربع مراحل ، الأولى والأخيرة هي الأطول.

مراحل الانقسام.

الطور الأول. هناك تكثيف لخيوط الكروماتين ، أي عبواتها. تتشكل الكروموسومات السميكة ، التي تظهر بوضوح في المجهر الضوئي (مع صبغ خاص). ينتهي تخليق الحمض النووي الريبي والبروتينات. تم تدمير قشرة النواة. يتكون المغزل.

الطورية. تنتقل جميع الكروموسومات إلى مركز الخلية الواقعة على طول خط الاستواء. يتكون كل كروموسوم من كروماتيدات ابنة محددة جيدًا مكونة من DNA الابنة الناتج عن مضاعفة الأم. كل زوج من الكروماتيدات الابنة متصل ببعضهما البعض عن طريق تقاطع رفيع يسمى السنترومير. هذا جزء من الحمض النووي للأم حيث لم يتم إجراء المضاعفة بعد. كل مركز مركزي له خيط مغزل خاص به متصل به.

طور. تنفصل كروماتيدات الابنة عن بعضها البعض نتيجة مضاعفة السنترومير وتتباعد بسرعة إلى أقطاب متقابلة للخلية. الآن كل قطب لديه مجموعته الخاصة من الكروماتيدات. كلتا المجموعتين تحتويان على نفس الجينات ، لأن كل كروماتيدات الابنة التي تشكلت أثناء تكرار الحمض النووي للأم هي نسخ من بعضها البعض.

Telophase. عند القطبين ، تسترخي الخلايا الكروماتيدية في خيوط الكروماتين. يستأنف تركيب الحمض النووي الريبي والبروتينات. حول كل مجموعة من الكروماتيدات الابنة ، يتم تشكيل مظاريفها النووية الخاصة. يقع القفص على طول خط الاستواء. يتم تشكيل خليتين جديدتين.

نتيجة للانقسام الانقسامي ، تكون خليتان متماثلتان تمامًا وراثيًا. هذا ممكن فقط من خلال عمليتين:

تكرار الحمض النووي على أساس مبدأ التكامل.

تباعد كل زوج من الكروماتيدات الابنة إلى خلايا جديدة.

يحدث انقسام الخلايا الانقسامية:

في التكاثر اللاجنسيالفطريات والحيوانات النباتية ،

في التطور الجنيني وما بعد الجنيني لجميع الكائنات متعددة الخلايا من البويضة المخصبة ،

أثناء التئام الجروح ، وتشكيل خلايا الدم ، ونمو خلايا الجلد وظهارة الأمعاء ، وغيرها من العمليات.

نتيجة تشعيع عدد كبير جدًا من الخلايا من نفس النوع ، وجد أنه عند التعرض لها أنواع مختلفةيزيد الإشعاع ، ومدة التثبيط العكسي لانقسام الخلايا والنسبة المئوية للخلايا التي توقف فيها الانقسام تمامًا مع زيادة جرعة الإشعاع. مع زيادة جرعة الإشعاع ، يفقد عدد متزايد من الخلايا قدرتها على التكاثر ، أو على الأقل تتوقف مؤقتًا عن الانقسام. أحد مؤشرات انتهاك قدرة الخلايا على التكاثر في كل من الخلايا أحادية الخلية والأنسجة الكائنات الحية الأعلىهو ظهور أشكال الخلايا العملاقة.

تظهر بعض التغيرات الإشعاعية والكيميائية الحيوية بالفعل بعد التعرض لجرعات منخفضة نسبيًا ، وتحدث تغيرات أخرى فقط نتيجة التعرض لمتوسط ​​أو جرعات عاليةإشعاع. من بين الاضطرابات الأيضية التي تحدث عند التعرض ل إشعاعات أيونية، في المقام الأول ، يجب وضع انتهاك للركيزة الأكثر حساسية للإشعاع - الأحماض النووية. إصابة إشعاعيةفي شكل تثبيط تخليق الأحماض النووية لا يمكن اعتباره سببًا مباشرًا لتثبيط انقسام الخلايا أو تمزق الكروموسومات ، مما قد يؤدي إلى اضطرابات مورفولوجية جسيمة ، يتم تحديدها أثناء التخفيف بعد التشعيع. تعطي انتهاكات الأنواع الأخرى من التمثيل الغذائي ، مثل التمثيل الغذائي للكربوهيدرات ، الحق في التحدث عن حساسية الراديو المنخفضة للغاية. التغييرات التمثيل الغذائي للكربوهيدراتبعد التشعيع ، ولا سيما تثبيط التحلل اللاهوائي ، يصبح ملحوظًا ، كقاعدة عامة ، فقط بعد التعرض لجرعات من 5000-20000 ص ؛ عادة ما يتم ملاحظة انتهاك التنفس الخلوي نتيجة التعرض لجرعات أكبر - من 20000 إلى 100000 ص.

عند التعرض لجرعات منخفضة من الإشعاع ، لوحظ تثبيط انقسام الخلايا. في جرعات كبيرةتفقد الخلايا أخيرًا قدرتها على التكاثر. لا يمكن أن يكون التثبيط المؤقت للانقسام الفتيلي والعقم الكامل بسبب آلية واحدة ، على الرغم من حقيقة أن هاتين الظاهرتين للوهلة الأولى قد تبدو مترابطة تمامًا.

من جودة الإشعاع إلا تغييرات وظيفية، تعتمد أيضًا أنواع معينةانحرافات كروموسوم الأشعة. في مجموعات الخلايا مع انقسام الخلايا الانقسامية ، بعد التشعيع ، لوحظ أولاً زيادة قصيرة المدى في تواتر الانقسامات ، ثم انخفاض إلى قيمة دنيا معينة.

تعتبر أنواع معينة من التغيرات الصبغية من سمات التأثيرات الأولية والثانوية للإشعاع.

تختلف آلية التغيرات الكروموسومية في التأثيرات الأولية والثانوية. تحدث التغيرات الكروموسومية النموذجية للتأثير الأولي بشكل رئيسي في تلك الخلايا التي كان لها نشاط انقسام في وقت التشعيع وكانت في مرحلة الطور الطوري. يظهر عدد معين من هذه الخلايا مخففات ، يقل تواترها نتيجة للإشعاع. في الخلايا الانقسامية الأخرى التي وصلت أو اجتازت مرحلة الطور الرئيسي ، يستمر التخفيف ، ولكن بوتيرة أبطأ.

يرتبط إشعاع معين بانقسام الخلايا (الانقسام) ، والذي تم اكتشافه وقياسه بواسطة A.G. جورفيتش. أطلق عليها اسم "الانقسام الخيطي". وجد أنه إذا وقعت خلايا أخرى تحت هذا الإشعاع ، فإن انقسامها يزيد ، أي يتم تحفيز نموها.

3. نقد الأفكار حول الوفيات بأمراض وراثية

حتى وقت قريب ، حتى بين الأطباء ، كان الرأي حول وفاة الأمراض الوراثية ، واستحالة الوقاية والعلاج ، هو السائد. اليوم ، بالنسبة لبعض الأمراض ، تم بالفعل العثور على طرق العلاج. لوحظ بيلة الفينيل كيتون في المتوسط ​​في كل 10 آلاف مولود جديد. نتيجة لغياب إنزيم في الجسم يتحكم في تحويل الحمض الأميني فينيل ألانين إلى تيروزين ، يزيد تركيز فينيل ألانين عشرة أضعاف. يفرز جزء منه في البول ، ويتحول الباقي إلى أحماض فينيل بيروفيك ، فينيل أسيتيك ، فينيلاكتيك ومواد أخرى. هذا يسبب عددا من الثانوية التغيرات البيوكيميائيةمما يؤدي إلى ضعف نضج الدماغ. الانحرافات في التطور العقلي والفكرييصبح الطفل ملحوظًا فقط بعد 6 أشهر من العمر. نشأ معظم الأطفال الذين يعانون من بيلة الفينيل كيتون معاقين عقليًا. الآن يتم القضاء على مثل هذا الاضطراب الأيضي عن طريق اتباع نظام غذائي خالٍ من البروتين ، والذي يصل عمر الطفل إلى 6-8 سنوات. يتم إعطاء المواد البروتينية فقط في شكل مستحضرات خاصة تمت إزالة فينيل ألانين منها. تشخيص المرض بسيط للغاية: فهو يعتمد على تفاعل نوعي إيجابي للبول مع حمض فينيل بيروفيك.

غالبًا ما يظهر مرض وراثي آخر - الجالاكتوز في الدم - في الأيام الأولى من حياة الطفل مع القيء والخمول الشديد وانخفاض ضغط الدم واليرقان والتشنجات. إذا تطور المرض تدريجيًا ، فسيتم اكتشاف الأعراض الرئيسية لاحقًا إلى حد ما. وتشمل هذه المياه البيضاء ، التأخر العقليوتلف الكبد المزمن - التهاب الكبد. المرضى لديهم مستويات مرتفعة من الجالاكتوز ( سكر الحليب) ، وتنخفض مستويات الجلوكوز. إذا تم التشخيص في الوقت المناسب واستُبعدت منتجات الألبان من النظام الغذائي للطفل ، فإن نمو الطفل يكون طبيعيًا.

لقد قدمنا ​​مثالين فقط. هناك العديد من الأمراض الوراثية. وفقًا لمنظمة الصحة العالمية ، يعاني حوالي 4٪ من الأطفال حديثي الولادة من عيوب وراثية معينة. لكن من الضروري أن نضيف إليهم هؤلاء الأطفال الذين لا يظهر عليهم المرض فور ولادتهم ، ولكن في سن متأخرة. لذلك ، فإن زيادة تطوير علم الوراثة الطبية ، ونشر المعرفة الوراثية ليس فقط بين الأطباء ، ولكن أيضًا بين السكان مهمة مهمة. لا قدر الله ، ولكن أسباب حقيقيةتكمن وراء كل نوع من أنواع الأمراض الوراثية. يتم مكافحة هذه الأمراض بطريقتين. الطريقة الأولى هي تغيير هادف في الظروف البيئية ، مما يجعل تطور المرض مستحيلاً. والثاني هو الوقاية من خلال الاستشارة الوراثية الطبية للسكان.

تصحيح اضطرابات التمثيل الغذائي الوراثي نظام غذائي خاص: التخلص من المواد التي يتعذر هضمها من الطعام أو ، على العكس من ذلك ، إدخال المواد المفقودة. يتم تصحيح العديد من عيوب أجهزة النطق والسمع والرؤية جراحيا. ليس معروفا أسباب حقيقيةعند ولادة أطفال يعانون من تشوهات خلقية ، غالبًا ما اعتبر الناس ذلك بمثابة "عقاب الله على الذنوب" أو نذير المصائب الشديدة. يقدم J.W Ballantyne ، في السجلات المسخية للكلدان (1894) ، أمثلة تفسيرات مختلفةوالتنبؤات المتعلقة بولادة التشوهات: "إذا أنجبت أي امرأة طفلاً ليس له أنف ، فإن المصيبة ستهدد البلاد ، وسيدمر منزل زوجها. وإذا أنجبت أي امرأة طفلاً ليس له أنف ، بالأنف ، ستصيب البلاد بلاء ، ويموت صاحب المنزل ، فإذا ولدت أي امرأة طفلاً ليس له قضيب ، يأخذ صاحب المنزل حصاداً غنياً من الحقول ، وإذا ولدت امرأة. لطفل لم يُحدد جنسه بوضوح ، ستحل الكوارث والمحن بالبلد ، وسيرافق زوجها المصيبة ".

في أصل العصاب و الذهان التفاعليتلعب دورا رئيسيا الصدمة العقليةالتي في بعض الأحيان فقط استفزاز الاستعداد الوراثيللمرض. في الأصل مرض عقليمزيج يلعب دورًا العوامل المسببةمع السمات الفرديةشخص. على سبيل المثال ، لا يصاب جميع الأشخاص الذين يعانون من مرض الزهري بالذهان الزهري ، ولا يصاب سوى عدد قليل من المرضى المصابين بتصلب الشرايين الدماغي بالخرف أو الذهان الوهمي الهلوسي.

اليوم ، يتم تشخيص العديد من الأمراض الوراثية للطفل الذي لم يولد بعد في بداية الحمل عن طريق فحص السائل الأمنيوسي. هذا يسمح لك بالبدء العلاج في الوقت المناسبحيثما كان ذلك ممكنا ومناسبا ، أو لإنهاء الحمل لمنع ولادة طفل معاق. يجب إبلاغ الوالدين بدرجة المحنة التي تهددهم من أجل اتخاذ القرار الصحيح.

الاستنتاجات

وهكذا ، تتكون جميع الكائنات الحية من نفس الأجزاء - الخلايا ؛ يتشكلون وينمون وفقًا لنفس القوانين. المبدأ العام لتطور الأجزاء الأولية من الكائن الحي هو تكوين الخلايا. كل خلية داخل حدود معينة هي فرد ، نوع من كل مستقل. لكن هؤلاء الأفراد يعملون معًا ، بحيث ينشأ نسيج كامل متناغم. تتكون جميع الأنسجة من خلايا. يتم تقليل العمليات التي تحدث في الخلايا النباتية إلى ما يلي: ظهور خلايا جديدة ، وزيادة حجم الخلية ، وتغير المحتوى الخلوي ، وتثخين جدار الخلية.

بفضل إنشاء نظرية الخلية ، أصبح من الواضح أن الخلية هي أهم مكون لجميع الكائنات الحية. تشكل الخلايا الأنسجة والأعضاء. يبدأ التطور دائمًا بخلية واحدة ، وبالتالي يمكن القول إنها مقدمة لكائن حي متعدد الخلايا. الهيكل والوظائف المكونات الخلويةتم النظر في هذا العمل.

كما ترى ، القدرة على القسمة - أهم عقارالخلايا. بدون الانقسام ، من المستحيل تخيل زيادة في عدد الكائنات أحادية الخلية ، وتطور كائن متعدد الخلايا معقد من بويضة مخصبة واحدة ، وتجديد الخلايا والأنسجة وحتى الأعضاء المفقودة خلال حياة الكائن الحي.

يتم تقسيم الخلية على مراحل. في كل مرحلة من مراحل الانقسام ، تحدث عمليات معينة. تؤدي إلى مضاعفة المادة الوراثية (تركيب الحمض النووي) وتوزيعها بين الخلايا الوليدة. تسمى فترة حياة الخلية من قسم إلى آخر دورة الخلية. أثناء الانقسام الفتيلي ، تمر الخلية بسلسلة من المراحل المتتالية ، ونتيجة لذلك تتلقى كل خلية ابنة نفس مجموعة الكروموسومات كما كانت في الخلية الأم.

هناك 4 مراحل للانقسام الفتيلي: الطور الأولي ، الطور الطوري ، الطور الطوري ، الطور البعيدة. من بين العوامل التي تؤثر على النشاط الانقسامي ، أولينا اهتمامًا خاصًا للتأثيرات الكيميائية الحيوية للإشعاع.

إن الرأي حول وفيات الأمراض الوراثية ، واستحالة الوقاية والعلاج ، الذي ساد حتى بين الأطباء حتى وقت قريب ، يتعرض لانتقادات متزايدة. واليوم ، تم بالفعل العثور على طرق علاج لبعض الأمراض.
بالإضافة إلى ذلك ، في الوقت الحالي ، يمكن تشخيص العديد من الأمراض الوراثية للطفل الذي لم يولد بعد في بداية الحمل عن طريق فحص السائل الأمنيوسي الذي يحيط بالجنين ، والذي يسمح لك ببدء العلاج في الوقت المناسب ، إذا كان ذلك مناسبًا ، أو إنهاء الحمل لتجنب ولادة طفل معاق.

الأدب

1. Adamchik M.V. - الموسوعة العالمية. علم الأحياء / إد. Anikeev V.I. - م: الكاتب الحديث ، 2006.

2 - كاليوجني ف. كتيب علم الأحياء. (سلسلة "الكتب المدرسية والوسائل التعليمية") - روستوف أون دون ، فينكس ، 2004.

3 - جيلياروف إم. مادة الاحياء. قاموس موسوعي كبير. - الطبعة الثالثة. - (صندوق الذهب). - م: الموسوعة الروسية الكبرى ، 2005.

4. ب. سميلوف. هيكل الخلية. صحيفة "علم الأحياء". - رقم 36/2001.

5. P. محفظة. عقيدة الخلية النباتية. - http://bio.1september.ru/article.php؟ID=200204304

6.أ. بولوغوفا. الخلية هي وحدة هيكلية ووظيفية للكائنات الحية. - http://bio.1september.ru/article.php؟ID=200200603

7. Grekova T.I. الإلحاد والطب. - http://lib.metromir.ru/author5836

8. N. Green ، W. Stout ، D. Taylor. مادة الاحياء. م: مير ، 1996.

وثائق مماثلة

التاريخ والمراحل الرئيسية لدراسة الخلية وهيكلها ومكوناتها. محتوى نظرية الخلية وأهميتها علماء بارزون ساهموا في تطويرها. النظرية التكافلية (البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا). أصل الخلية حقيقية النواة.

عرض تقديمي ، تمت الإضافة بتاريخ 04/20/2016


طرق دراسة الخلايا واعتمادها على نوع المجهر الهدف. مواقف النظرية الخلوية. الخلايا الحيوانية و أصل نباتي. البلعمة - امتصاص من قبل الخلية من بيئةجزيئات كثيفة. مقاربات لعلاج الأمراض الوراثية.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 09/12/2014


نواة خلية حقيقية النواة. الخلايا التي تحتوي على أكثر من مجموعتين من الكروموسومات. عملية الانقسام في حقيقيات النوى. أزواج متحدة من الكروموسومات المتماثلة. تطور الخلايا النباتية. عملية فصل الخلايا نتيجة تدمير الصفيحة المتوسطة.

الملخص ، تمت الإضافة في 01/28/2011


فترات ومراحل دورة الخلية. المرور المتسلسل لفترات الدورة بالخلية دون التخطي أو العودة إلى المراحل السابقة. تقسيم الخلية الأصلية إلى خليتين ابنتيتين. الأعاصير والكينازات المعتمدة على السيكلين ؛ انقسام الخلايا حقيقية النواة الانقسام المتساوي.

العمل الرقابي ، تمت إضافة 11/21/2009


مبدعو نظرية الخلية. ملامح العتائق والبكتيريا الزرقاء. نسالة الكائنات الحية. هيكل الخلية حقيقية النواة. قابلية الحركة وسيولة الأغشية. وظائف جهاز جولجي. النظرية التكافلية لأصل العضيات شبه المستقلة.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 2014/04/14


عناصر بنية الخلية وخصائصها. وظائف الغشاء ، النواة ، السيتوبلازم ، مركز الخلية ، الريبوسوم ، الشبكة الإندوبلازمية ، مجمع جولجي ، الجسيمات الحالة ، الميتوكوندريا والبلاستيدات. الاختلافات في بنية خلايا ممثلي مختلف ممالك الكائنات الحية.

عرض تقديمي ، تمت الإضافة بتاريخ 11/26/2013


أنواع تلف الخلايا. مراحل تلف الخلايا المزمن. أنواع موت الخلايا. النخر والاستماتة. التسبب في الضرر أغشية الخلايا. خلايا عالية التخصص مستوى عالالتجديد داخل الخلايا. حالات النسيج الضام.

عرض تقديمي ، تمت الإضافة بتاريخ 11/03/2013


الجينية الأولية والهيكلية الوظيفية النظام البيولوجي. نظرية الخلية. أنواع التنظيم الخلوي. السمات الهيكلية لخلية بدائية النواة. مبادئ تنظيم الخلية حقيقية النواة. الجهاز الوراثي للخلايا.

العمل الرقابي ، تمت إضافة 12/22/2014


بناء خلية حيوانية. الأحكام الرئيسية لنظرية الخلية ، مفهوم بدائيات النوى وحقيقيات النوى. هيكل السيتوبلازم والشبكة الإندوبلازمية. مجموعة الكروموسوم البشري. طرق انقسام الخلايا (amitosis ، الانقسام والانقسام الاختزالي) وتكوينها الكيميائي.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 10/09/2013


تقسيم في تنظيم الخلية حقيقية النواة. الأبعاد الخطية لخلية حقيقية النواة. نسبة السيتوبلازم النووي. أشكال مختلفةورم غضروفي. نظام الميتوكوندريا لخلايا عضلة القلب. علامات أمراض الميتوكوندريا في البشر.

خلية. هيكل وتفاعل العناصر الخلوية. عناصر علم الأمراض الخلوية.

(شارك البروفيسور Semyonov V.V. ، ass. Koshpaeva E.S. ، ass. Kolochkova E.V. في إعداد المحاضرة)

القضايا التي تم بحثها.

1 المقدمة

2. مركبات اساسيهالخلايا.

2.1. غشاء البلازما ودوره في حياة الخلية.

2.1.1. هيكل غشاء البلازما.

2.1.2. وظائف غشاء البلازما.

أ. وظيفة النقل.

ب. نقل المعلومات عبر غشاء بلازمي.

2.1.3. مشاركة مكونات الغشاء (الدهون والبروتينات والبروتينات السكرية) في العمليات المرضية.

أ. بيروكسيد الدهون.

ب. نشاط الفوسفوليباز.

الخامس. البروتينات السكرية وعملية الورم

2.2. الشبكة الأندوبلازمية.

2.3 مجمع جولجي.

2.4 الجسيمات المحللة.

2.5 الريبوسومات.

2.6. الميتوكوندريا.

2.7. مركز الخلية.

2.8. النواة هي نظام التحكم في الخلية.

2.8.1. قذيفة نووية.

2.8.2. نيوكليوبلازم (كاريوليمف ، نسغ نووي).

2.8.3. الخصائص المورفولوجية الوظيفية وتصنيف الكروموسومات.

أ. الكروماتين هو كروماتين حقيقي وكروماتين متغاير.

ب. نيوكليوسوم.

2.8.4. نواة.

2.8.5. المصفوفة النووية.

2.9 شوائب السيتوبلازم.

أ. الادراج الغذائية.

ب. إفرازي.

الخامس. مصطبغة.

د. مطرح.

في هذه المحاضرة ، سوف نبتعد عن العرض التقليدي للسمات الشكلية الوظيفية (الهيكلية والوظيفة) للخلية ، والتي كانت من سمات منهجية التدريس بالمدرسة. سنركز على الجانب الوظيفي لسلوك الخلية وعناصرها. في القيام بذلك ، نبدأ من ثلاثة مهمةفي مبادئ علم الأحياء الطبية. أولاً ، الخلية ، كنظام متكامل ، لا توجد في البيئة الطبيعية الخارجية ، ولكن داخل الكائن الحي المتكامل. ، في نوع من الوسط بين الخلايا السائل. وهذه ليست مصادفة. بدأ تطور الكائنات الحية في البيئة المائية. تطورت جميع التكوينات المورفولوجية الرئيسية للخلية تقريبًا في البيئة المائية. هم يتكيفون معها. بعد الانتقال إلى الأرض ، إلى البيئة الغازية ، كان من الضروري إجراء تغيير كبير في التنظيم الكامل للكائنات الحية التي تتكيف مع البيئة المائية. من الصعب الآن تخيل الأسباب التي تجعل التطور في البيئة الغازية للكائنات التي وصلت إلى الأرض لا يمكن أن يقضي تمامًا على جميع التكيفات التي تلقتها الكائنات أثناء وجودها في بيئة سائلة. من الممكن أن يكون التطور في بيئة غازية يتطلب إعادة هيكلة جذرية في أنظمة حية تتكيف مع البيئة المائية لدرجة أنها ببساطة لم تكن متوافقة مع الحياة. وفقًا لإصدار آخر ، كان تطور الكائنات الحية المتكيفة مع البيئة المائية مستحيلًا في بيئة الغاز. إما كانت هناك بعض الأسباب الأخرى ، ولكن على أي حال ، قدمت الطبيعة حلاً وسطًا - الكائنات الحية التي ظهرت على الأرض تحتوي على بيئة المحيط الأساسي ، والتي تكيفت معها. في الواقع ، الدم ، اللمف ، السائل بين الخلايا في تركيبته يشبه مهد تطورنا ، المحيط الأساسي الذي حدثت فيه المرحلة الأولى من تطورنا. الخلية ، الموجودة داخل الجسم ، لا تتلامس عمليًا مع البيئة الخارجية ؛ جميع أنشطتها تجري في السائل الخلالي، مما يضمن ليس فقط وجود الخلية ، ولكنه أيضًا البادئ في إعادة هيكلة التمثيل الغذائي الخاص بها. إعادة الهيكلة هذه تنقل الخلية إلى نمط حياة جديد ، إلى نمط حياة مختلف الحالة الوظيفية. ومع ذلك ، فإن مثل هذا الانتقال ممكن نتيجة للمبدأ الثاني المهم - لم يتم تحديد بنية ووظائف العضيات دون الخلوية للخلية بدقة ، فهي بلاستيكية ، وقادرة على التغيير ضمن حدود معينة. وبما أن العناصر داخل الخلايا متورطة في عمليات كيميائية حيوية مختلفة ، فإن أي تغييرات في بنية الخلية ستؤدي بالتأكيد إلى تغيير في الوظائف التي يؤديها هذا الهيكل. بالنسبة لشيء حي ، من المميز أنه الشيء نفسه العنصر الخلوييمكن أن تؤدي وظائف متعددة. على سبيل المثال ، هذا موضح جيدًا أدناه عند سرد وظائف ، على سبيل المثال ، العضيات. وأخيرًا لا بد من تذكر المبدأ الثالث: - جميع العناصر والعمليات داخل الخلايا هي نظام واحد مترابط ،يمكن تمثيل هذه المجموعة من العناصر والعمليات كنوع من الشبكات التي يؤدي فيها التغيير في خلية أو عقدة واحدة إلى تغيير في التنظيم داخل الخلايا بأكمله ووظيفته. هذا المبدأ له أهمية عظيمةفي الطب ، لأنه في بعض الأحيان تكون التغييرات الناتجة قوية جدًا بحيث يتم إزعاج التنظيم الداخلي السلس للخلية. في هذه الحالة ، فإن العمليات المسؤولة عن التنظيم الذاتي والتكيف وغيرها الوظائف الخلويةيمكن أن تصبح ساحة لتطوير علم الأمراض ، أولاً على مستوى الهياكل والعمليات الأولية داخل الخلايا ، ثم على مستوى علم أمراض الخلية بأكملها ، كنظام حي أولي منظم ذاتيًا ، ثم على مستوى التكوينات الخلوية الموحدة بدالة محدودة.

2. المكونات الهيكلية لخلية حقيقية النواة

على الخارجالخلايا (الشكل 1) يوجد غشاء بلازما خارجي يفصل بين الخلية بيئة خارجية. تحتها السيتوبلازم والنواة. لا تكون النواة دائمًا في مركز الخلية. في الحالات التي يتم فيها تنفيذ عمل مكثف في جزء واحد من الخلية ، على سبيل المثال. هناك عملية امتصاص نشطة العناصر الغذائيةمع إنفاق الطاقة ، تتحول النواة إلى الجزء المقابل "غير العامل" من الخلية ، وتتركز الميتوكوندريا في قسم "العامل". يتكون السيتوبلازم والنواة ، بدورهما ، من عدة مكونات موضحة في الشكل 1.

يعتمد التنظيم الهيكلي للخلية على مبدأ الغشاء.هذا يعني أن الأغشية جزء أساسي من بنية الخلية. يفصلون الخلية عن البيئة المحيطة بين الخلايا ، ويقسمون الخلية إلى مقصورات منفصلة - مقصورات. تحتوي هذه المناطق المعزولة على أنواع محددة عمليات التمثيل الغذائي. أدى هذا التمايز في التطور إلى زيادة تنظيم الخلية ، لكنه لم ينته عند هذا الحد. مع مرور الوقت ، البعض العمليات البيوكيميائيةفي المقصورات أصبحت محددة لدرجة أنه أصبح من الضروري إنشاء هياكل أكثر عزلة وشبه مستقلة - عضيات. تشمل العضيات المحتوية على غشاء الميتوكوندريا والبلاستيدات والليزوزومات والشبكة الإندوبلازمية ومجمع جولجي. تضم رؤوس الجسور هذه العمليات الحيوية للجسم. في الوقت نفسه ، تم إنشاء هياكل لا تحتوي على غلاف غشاء ، ولكنها تؤدي أيضًا وظائف خلوية معينة - الريبوسومات ، ومركز الخلية ، وما إلى ذلك. وفي الوقت نفسه ، يظل سيتوبلازم الخلية غشاءًا معزولًا للشبكة الإندوبلازمية ، وإن لم يكن بالكامل ، في أجزاء منفصلة ، حيث توجد روابط معينة لعملية التمثيل الغذائي الخلوي ، على سبيل المثال ، تحلل السكر. يتم بناء جميع الأغشية الحيوية بنفس الطريقة تقريبًا ، لذلك سننظر في بنية غشاء البلازما فقط.

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image004.gif "border =" 0 "width =" 104 "height =" 55 src = ">

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image006.gif "border =" 0 "alt =" (! LANG: التوقيع:" width="126" height="64 src=">http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image008.gif" border="0" width="204" height="48 src=">!}

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image010.gif "border =" 0 "width =" 12 "height =" 87 src = "> http: // xn- -d1aacnkch5m.xn - p1ai / 14-bez-rubriki / images / image012.gif "border =" 0 "width =" 12 "height =" 99 src = "> http: //xn--d1aacnkch5m.xn-- p1ai / 14-bez-rubriki / images / image014.gif "border =" 0 "width =" 12 "height =" 13 src = "> http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez- rubriki / images / image016.gif "border =" 0 "width =" 12 "height =" 81 src = "> http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image011. gif "border =" 0 "width =" 12 "height =" 27 src = ">

عصير ليبيدات نووي

هيالوبلازم البروتين

الكروموسومات العضيات

مشتملات عديد السكاريد

الغشاء النووي

أرز. 1. خطة شاملةهيكل الخلية حقيقية النواة.

2.1. بلازما الغشاء دوره في حياة الخلية

2.1.1. هيكل غشاء البلازما.

يتكون الغشاء من طبقتين من جزيئات الدهون (طبقة ثنائية) حيث يتم دمج البروتينات. ترتبط الكربوهيدرات ببعض جزيئات البروتين والدهون. هناك القليل منهم سمك الغشاء حوالي 10 نانومتر (0.00001 مم). الجزء الرئيسي من الغشاء عبارة عن طبقة متصلة من جزيئات الفسفوليبيد. في هذا سائلجزيئات الطبقة المغمورة ذات البنية والوظائف المختلفة لجزيئات البروتين. لا تغطي البروتينات طبقة الدهون الثنائية تمامًا ، ولكنها توجد فيها بشكل فردي أو في مجموعات. بشكل عام ، هذا يذكرنا فسيفساء(الشكل 2. ب. ج). في هذا الصدد ، يسمى نموذج الغشاء المقبول حاليًا فسيفساء السوائل. البروتينات قادرة يتحركعلى طول طبقة الدهون. تتحرك أيضًا جزيئات الطبقة الدهنية. من الواضح أن حركة جزيئات الغشاء تغير الخصائص الفيزيائية والكيميائية للأخيرة ، وهذا بدوره يغير الخصائص الوظيفية للغشاء. وتجدر الإشارة إلى أن الغشاء البلازمي لمعظم الخلايا ليس له شكل كرة مثالية. على العكس من ذلك ، فإنه يحتوي على العديد من النتوءات والتجاويف التي تغير شكلها وحجمها باستمرار. وردت في مؤخراتم إجراء بعض التعديلات على نظرية بنية الأغشية. وقد تبين أنه ليست كل بروتينات الغشاء قادرة على الحركة ، كما أن بعض أجزاء الأغشية تختلف في بنيتها عن طبقة الدهون الثنائية الكلاسيكية.

يشبه جزيء الفسفوليبيد رأس ذو ذيلين (الشكل 2 أ). الرأس (الجلسرين) قابل للذوبان في الماء ، ماء ، ذيول (الأحماض الدهنية) غير قابل للذوبان في الماء ، كاره للماء. لذلك ، يجري في الماء ، والجزيئات بطريقة عفويةتحتل موقعًا معينًا فيما يتعلق بمرحلة الماء. بدءًا من جزيئات الماء ، تقع الذيل في عمق طبقة الدهون ، وتواجه الرؤوس القابلة للذوبان في الماء البيئة المائية الخارجية والداخلية (الشكل 2. ب). تسمى طبقة ثنائية الدهون بالمصفوفة. وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى وجود الدهون في أغشية الخلايا ، حيث يحتوي ذيلها على أحماض دهنية لها روابط مزدوجة في بنيتها تقع من خلال مجموعة CH2 (- CH = CH - CH = CH - CH -). تسمى هذه الأحماض الدهنية غير المشبعة. تتأثر هذه الأحماض بشكل كبير بأنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) ، والتي توجد باستمرار في جسم جميع الكائنات الحية. عددهم يزيد بشكل خاص مع امراض عديدة. قد يؤدي هذا إلى الآثار السلبيةالتي سنناقشها أدناه.

يتم ترتيب البروتينات المتناثرة في المصفوفة (الشكل 2 ج) بطرق مختلفة. بعضها على السطح الداخلي والخارجي للطبقة الدهنية عبارة عن بروتينات غشائية أو سطحية ، والبعض الآخر شبه مغمور في الغشاء - بروتينات شبه متكاملة ، والبعض الآخر يخترق الغشاء بأكمله - بروتينات متكاملة. عادة ، يتم الجمع بين البروتينات شبه المتكاملة والمتكاملة تحت مصطلح واحد - البروتينات الداخلية ، حيث يصعب تمييزها عن بعضها البعض. غالبًا ما توجد البروتينات المتكاملة في الأغشية. يمكن تمثيلها كجزيء واحد وتؤدي أي وظيفة واحدة ، أو كمجموعة (مجموعة) من البروتينات. يؤدي كل عضو في المجموعة دورًا محددًا بدقة. تؤدي هذه المجمعات أيضًا وظيفة نهائية واحدة أو أكثر.

A B BMsoNormalTable "style =" border-collapse: collapse؛ الحدود: لا شيء الهامش الأيسر: 6.75 نقطة margin-right: 6.75pt؛ "align =" left ">

الفوسفوليبيد

1-رأس ،

2- ذيل الحصان

الدهون طبقة ثنائية

(مصفوفة)

موقع جزيئات البروتين بالنسبة للطبقة الدهنية: 1 - بروتينات غشائية ، 2 - بروتين شبه مغمور ، 3 - بروتين متكامل

أرز. 2. التركيب التخطيطي لغشاء البلازما.

وتجدر الإشارة إلى أن إنزيمات البروتينات السطحية والمتكاملة التي تعمل في الغشاء غالبًا ما تغير موقعها. في بعض الحالات ، يكون من الصعب تحديد النوع (السطحي أو المتكامل) الذي ينتمي إليه بروتين غشائي معين. على سبيل المثال ، إنزيم فسفوليباز أ ، المترسب على الغشاء ، هو بروتين سطحي ، ولكن بعد ذلك يتم تنشيطه ، يصبح بروتينًا متكاملًا ، ويتفاعل مع دهون الطبقة الثنائية ، ويتشكل منها. حمض الأراكيدونيك(تين. 3). هذا الأخير يترك الغشاء ويتحول إلى مركبات نشطة أخرى تشارك في تطوير العمليات المرضية المختلفة.

Na +، K + - ATP-ase Adrenoreceptor Adenylate cyclase

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image020.gif "border =" 0 "width =" 12 "height =" 79 src = "> http: // xn- -d1aacnkch5m.xn - p1ai / 14-bez-rubriki / images / image022.jpg "border =" 0 "width =" 576 "height =" 193 src = "> Ca2 + -ATP-ase

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image030.gif "border =" 0 "width =" 12 "height =" 39 src = "> cAMP

Na +، K + Ca2 + Arachidonic

حمض G- بروتين الجليكوجين

أرز. 3. مخطط افتراضي لتوطين بعض البروتينات الغشائية

على العكس من ذلك ، فإن البروتينات المشاركة في حركة المواد عبر الغشاء ، على سبيل المثال ، البروتينات المشاركة في الانتشار الميسر لـ Na + أو K + -ATPase أو Ca2 + -ATPase ، كقاعدة عامة ، لا تغير موقعها ، وتعمل كبروتينات متكاملة (الشكل . 3). وأخيرًا ، كما قلنا سابقًا ، يمكن أن يحتوي الغشاء على مركبات معقدة من عدة بروتينات مرتبطة في مجموعة واحدة بمهمة واحدة. تشتمل هذه المجمعات على بروتينات تشارك في نقل إشارة المعلومات عبر الغشاء (الشكل 3). يتضمن الأخير مركبًا يحتوي على ثلاثة بروتينات - مستقبلات الأدرينالية ، وبروتين G و adenylate cyclase. كل هذه البروتينات لها بارِزفي نشاط الخلية الطبيعي وفي علم الأمراض. سنتحدث عن هذا أدناه.

بالإضافة إلى الدهون والبروتينات ، توجد كربوهيدرات في الغشاء ، لكنها لا توجد كمكونات مستقلة ، ولكن كمكونات للدهون (الدهون السكرية) أو البروتينات (البروتينات السكرية). توجد الكربوهيدرات على السطح الخارجي لغشاء البلازما.

2.1.2. وظائف غشاء البلازما.

يقوم غشاء البلازما بالعديد من الوظائف. نسرد أهمها.

نقل المواد عبر الغشاء. يتم نقل المواد عبر الغشاء إلى جانبي الغشاء.

نقل المعلومات عبر الغشاء. على الغشاء ، يتم إدراك المعلومات الواردة من الخارج وتحويلها ونقلها إلى الخلية أو من الخلية. تلعب مستقبلات الغشاء دورًا مهمًا في هذا.

· دور الحماية. أ) يحمي محتويات الخلية من ضرر ميكانيكيوالكواشف الكيميائية والعدوان البيولوجي ، على سبيل المثال ، من تغلغل الفيروسات ، وما إلى ذلك ؛

ب) ج متعددة الخلاياتشكل مستقبلات غشاء البلازما حالة مناعة الجسم ؛

ج) في كائن متعدد الخلايا ، يضمن الغشاء رد فعل البلعمة.

الأنزيمية - توجد في الأغشية إنزيمات مختلفة (على سبيل المثال ، فسفوليباز أ ، وما إلى ذلك) ، والتي تنفذ خط كاملالتفاعلات الأنزيمية. تتلامس البروتينات السكرية والجليكوليبيدات على الغشاء الخلوي مع أغشية الخلايا الأخرى.

دعنا نلقي نظرة فاحصة على بعض هذه الميزات.

أ. وظيفة النقل.ينتقل عبر الغشاء إلى داخل الخلية وخارجها مواد مختلفة، بما في ذلك المخدرات. اعتمادًا على حجم الجزيئات المنقولة عبر الغشاء ، يتم تمييز نوعين من النقل: دون المساس بسلامة الغشاء وانتهاك سلامة الغشاء. يمكن تنفيذ النوع الأول من النقل بطريقتين - بدون إنفاق الطاقة (النقل السلبي) وبإنفاق الطاقة (النقل النشط) (انظر الشكل 4). يحدث النقل السلبي بسبب الانتشار على طول التدرج الكهروكيميائي نتيجة للحركة البراونية للذرات والجزيئات. يمكن إجراء هذا النوع من النقل مباشرة من خلال طبقة الدهون ، دون أي مشاركة للبروتينات والكربوهيدرات ، أو بمساعدة بروتينات خاصة - أكياس شفافة. يتم نقل جزيئات المواد القابلة للذوبان في الدهون بشكل أساسي من خلال طبقة الدهون ، والجزيئات الصغيرة غير المشحونة أو ضعيفة الشحنة ، مثل الماء والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين واليوريا والأحماض الدهنية ، وكذلك العديد من المركبات العضوية (على سبيل المثال ، الأدوية) شديدة الذوبان في الدهون. يمكن للأكياس الشفافة نقل مادة عبر الأغشية باتجاه تركيزها المنخفض دون إنفاق طاقة ، وذلك باستخدام آليتين مختلفتين - عبر قناة تمر داخل البروتين ، أو عن طريق توصيل جزء من البروتين بارز من الغشاء بالمادة ، مما يؤدي إلى تحويل المركب بحلول عام 1800 وفصل المادة عن السنجاب. يعد انتشار المواد عبر الغشاء بمشاركة البروتينات أمرًا مهمًا في حدوثه أسرع بكثيرانتشار بسيط ، من خلال طبقة الدهون دون مشاركة البروتينات. لذلك ، يسمى الانتشار الذي تشارك فيه حقائب النقل بالانتشار الميسر. وفقًا لهذا المبدأ ، يتم نقل بعض الأيونات (على سبيل المثال ، أيون الكلور) والجزيئات القطبية ، وكذلك الجلوكوز ، إلى الخلية.

يتميز النقل الفعال للمواد عبر الغشاء بثلاث خصائص:

1. يتم النقل النشط مقابل تدرج التركيز.

2. ينفذ بواسطة بروتين ناقل.

3. يأتي مع تكلفة الطاقة.

الطاقة في النقل النشط للمواد ضرورية لنقل المادة مقابل تدرج تركيزها. غالبًا ما يشار إلى أنظمة النقل النشطة باسم مضخات الغشاء. يمكن الحصول على الطاقة في هذه الأنظمة من مصادر مختلفة ، وغالبًا ما يكون هذا المصدر هو ATP. يتم إجراء انشقاق روابط الفوسفات في ATP بواسطة إنزيم البروتين ATP-ase المتكامل. لذلك ، يوجد هذا الإنزيم في غشاء العديد من الخلايا في شكل بروتين متكامل. من المهم ألا يطلق هذا الإنزيم الطاقة من ATP فحسب ، بل ينفذ أيضًا حركة المادة. لذلك ، غالبًا ما يتكون نظام النقل النشط من بروتين واحد - ATPase ، والذي يتلقى الطاقة وينقل المادة. بمعنى آخر ، عملية الحركة وإمداد الطاقة في ATPase مترافقان. اعتمادًا على المواد التي يتم ضخها بواسطة ATP-ase ، تسمى المضخات أو Na + ،K + -ATPase أوCa2 + -ATPase.الأول ينظم محتوى الصوديوم والبوتاسيوم في الخلية ، والأخير ينظم الكالسيوم (غالبًا ما يوجد هذا النوع من المضخات على قنوات EPS). دعونا نلاحظ على الفور المهم العاملين الطبيينالحقيقة: من أجل التشغيل الناجح لمضخة البوتاسيوم والصوديوم ، تنفق الخلية حوالي 30٪الطاقة الأيضية القاعدية. هذا حجم كبير جدًا. يتم إنفاق هذه الطاقة على الحفاظ على تركيزات معينة من الصوديوم والبوتاسيوم في الخلية والفضاء بين الخلايا ؛ - تحتوي الخلية على بوتاسيوم أكثر مما هو موجود في الفضاء بين الخلايا ، والصوديوم ، على العكس من ذلك ، يوجد في الفضاء بين الخلايا أكثر منه في الخلية. هذا التوزيع ، بعيدًا عن التوازن التناضحي ، يوفر أكثر الوضع الأمثلعمل الخلية.

أرز. 4. تصنيف أنواع نقل المواد عبر الغشاء.

من خلال النقل النشط ، تتحرك الأيونات غير العضوية والأحماض الأمينية والسكريات ، وجميع المواد الطبية تقريبًا التي تحتوي على جزيئات قطبية ، عبر الغشاء - حمض شبه أمينوبنزويك، السلفوناميدات ، اليود ، جليكوسيدات القلب ، فيتامينات ب ، هرمونات الكورتيكوستيرويد ، إلخ.

للحصول على توضيح مرئي لعملية نقل المواد عبر الغشاء ، نقدم (مع تغييرات طفيفة) الشكل 5 مأخوذ من كتاب "البيولوجيا الجزيئية للخلية" (1983) بقلم ب. تطوير النظرية

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image036.gif "border =" 0 "width =" 38 "height =" 19 src = "> http: // xn- -d1aacnkch5m.xn - p1ai / 14-bez-rubriki / images / image038.gif "border =" 0 "width =" 33 "height =" 16 src = "> السنجاب الحامل

النقل السلبي النقل النشط

الشكل 5. العديد من الجزيئات الصغيرة غير المشحونة تمر بحرية عبر طبقة الدهون الثنائية. تمر الجزيئات المشحونة والجزيئات الكبيرة غير المشحونة وبعض الجزيئات الصغيرة غير المشحونة عبر الأغشية عبر القنوات أو المسام أو بمساعدة بروتينات حاملة محددة. يتم توجيه النقل السلبي دائمًا ضد التدرج الكهروكيميائي نحو التوازن. يتم النقل النشط ضد التدرج الكهروكيميائي ويتطلب تكاليف الطاقة.

يعكس نقل الغشاء الأنواع الرئيسية لنقل المواد عبر الغشاء. وتجدر الإشارة إلى أن البروتينات المشاركة في النقل عبر الغشاء هي بروتينات متكاملة ويتم تمثيلها غالبًا ببروتين معقد واحد.

يتم نقل جزيئات البروتين عالية الجزيئات والجزيئات الكبيرة الأخرى عبر الغشاء إلى الخلية عن طريق الالتقام الخلوي (كثرة الخلايا ، البلعمة والبطانة) ، ومن الخلية - عن طريق طرد الخلايا. في جميع الحالات ، تختلف هذه العمليات عن ما سبق في أن المادة المنقولة (الجسيمات ، الماء ، الكائنات الحية الدقيقة ، إلخ) يتم تعبئتها أولاً في غشاء وفي هذا الشكل يتم نقلها إلى الخلية أو إطلاقها من الخلية. يمكن أن تحدث عملية التغليف على سطح غشاء البلازما وداخل الخلية.

ب. نقل المعلومات عبر غشاء البلازما.

بالإضافة إلى البروتينات المشاركة في نقل المواد عبر الغشاء ، تم التعرف على مجمعات معقدة من عدة بروتينات فيه. مفصولة مكانيًا ، توحدها وظيفة محدودة واحدة. تشتمل مجموعات البروتين المعقدة على مركب من البروتينات المسؤولة عن إنتاج مادة فعالة بيولوجيًا قوية جدًا في الخلية - cAMP (أدينوزين أحادي الفوسفات الحلقي). تحتوي هذه المجموعة من البروتينات على بروتينات سطحية وبروتينات متكاملة. على سبيل المثال ، يوجد على السطح الداخلي للغشاء بروتين سطحي يسمى بروتين G. يحافظ هذا البروتين على العلاقة بين بروتينين متجاورين - بروتين يسمى مستقبل الأدرينالين وبروتين - إنزيم - إنزيم أدينيلات. يمكن لمستقبلات الأدرينالين أن تتحد مع الأدرينالين ، الذي يدخل الفضاء بين الخلايا من الدم ويصبح متحمسًا. ينتقل هذا البروتين G المثير إلى adenylate cyclase ، وهو إنزيم قادر على إنتاج المادة الفعالة ، cAMP. يدخل الأخير سيتوبلازم الخلية وينشط مجموعة متنوعة من الإنزيمات فيه. على سبيل المثال ، يتم تنشيط إنزيم يحطم الجليكوجين إلى جلوكوز. يؤدي تكوين الجلوكوز إلى زيادة نشاط الميتوكوندريا وزيادة في تخليق ATP ، والذي يدخل جميع أجزاء الخلية كناقل للطاقة ، مما يعزز عمل المضخات الغشائية الليزوزوم والصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم ، الريبوسومات ، إلخ. . يؤدي في النهاية إلى زيادة النشاط الحيوي لجميع الأعضاء تقريبًا ، وخاصة العضلات. يوضح هذا المثال ، على الرغم من تبسيطه للغاية ، كيف يرتبط نشاط الغشاء بعمل العناصر الأخرى للخلية. على مستوى الأسرة ، يبدو هذا المخطط المعقد بسيطًا للغاية. تخيل أن كلبًا هاجم شخصًا فجأة. يؤدي الشعور بالخوف الناتج إلى إطلاق الأدرينالين في الدم. هذا الأخير يرتبط بالمستقبلات الكظرية على غشاء البلازما ، أثناء التغيير التركيب الكيميائيمستقبل. وهذا بدوره يؤدي إلى تغيير في بنية البروتين G. يصبح البروتين G المتغير قادرًا على تنشيط محلقة الأدينيلات ، مما يعزز إنتاج cAMP. هذا الأخير يحفز تكوين الجلوكوز من الجليكوجين. نتيجة لذلك ، يتم تحسين تخليق جزيء ATP كثيف الطاقة. التعليم المعززالطاقة في الإنسان في العضلات تؤدي إلى سرعة و رد فعل قويلهجوم الكلب (هروب ، دفاع ، قتال ، إلخ).

2.1.3. مشاركة مكونات الغشاء (الدهون والبروتينات والبروتينات السكرية) في العمليات المرضية.

بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى أن أي تأثير تقريبا عوامل معاكسةتحدث عمليتان على الغشاء

1. تنشيط بيروكسيد الدهون.

2. يتم تنشيط نشاط Phospholipase.

تتعلق العملية الأولى بالطبقة الدهنية ، وطبقة البروتين الثانية.

أ. بيروكسيد الدهون.

لقد قلنا بالفعل أن أساس جزيء غشاء الفسفوليبيد هو الجلسرين و 2 من الأحماض الدهنية. يمكن أن تكون هذه الأحماض مشبعة أو غير مشبعة. تحتوي الأحماض غير المشبعة على روابط مزدوجة بين ذرات الكربون في جزيئها (c - C \ u003d C - C \ u003d C - C \ u003d C -). يميز عدم وجود مثل هذه الروابط الأحماض الدهنية المشبعة (-C-C-C-C-C-). تتفاعل الأحماض الدهنية غير المشبعة بسهولة مع أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) ، والتي يمكن أن تدخل الغشاء من الخلية أو الفضاء بين الخلايا. ROS عبارة عن كواشف قوية وتتفاعل مع جميع المركبات العضوية المعروفة تقريبًا. (بروتينات ، استرات ، أحماض أمينية ، DNA ، RNA ، إلخ). تعتبر أنواع الأكسجين التفاعلية خطرة لأن تفاعلاتها غير مضبوطة ، وتتفاعل مع جميع الجزيئات العضوية دون استثناء التي تلتقي بها. ردود الفعل هذه تؤدي إلى الدمار المواد العضوية، فقدان نشاط معين. داخل الخلية ، تتشكل أنواع الأكسجين التفاعلية في أماكن متنوعة - في العضيات ، السيتوبلازم ، بكميات لا تشكل خطرًا على الخلية. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الخلية لديها نظام حماية قوي ضد ROS - الفيتامينات ، وبعض منتجات التمثيل الغذائي للخلايا ، والبروتينات ، والمركبات الأخرى. إذا دخلت الخلية الظروف غير المواتية(إصابة ، فيروسية أو أمراض معدية، وصراعات المناعة الذاتية ، وما إلى ذلك) ، ثم يزداد توليد ROS داخل الخلية ويبدأ مستواها في تجاوز القدرات الفسيولوجية حاجز وقائي. في هذه الحالة ، يتم توزيع ROS في جميع أنحاء حجم الخلية. بمجرد دخولها إلى الغشاء ، فإنها تتفاعل بشكل أساسي مع الأحماض الدهنية غير المشبعة. هذا يؤدي إلى تكوين مركبات مختلفة غير مميزة للغشاء. بعضها شديد التفاعل ويسمى الجذور الحرة. إنها خطيرة للغاية لأنها قادرة على التفاعل مع أي مركبات عضوية تقريبًا - البروتينات والدهون والكربوهيدرات والحمض النووي والحمض النووي الريبي وما إلى ذلك. مع من هم على اتصال. عند وجوده في الغشاء ، تتفاعل الجذور الحرة مع جميع الجزيئات العضوية للغشاء ، منتهكة سلامته. يمكن أن تترك الجذور الحرة الغشاء داخل الخلية - ثم تتفاعل مع مكونات مختلفة من السيتوبلازم والعضيات والنواة. إذا دخلوا الفضاء بين الخلايا ، فيمكنهم دخول مجرى الدم بمساعدة الناقلات والانتشار في جميع أنحاء الجسم. لاحظ أن الجذور الحرة ، كقاعدة عامة ، عبارة عن مطفرات قوية ، مما يشكل تهديدًا للمادة الوراثية للخلايا الجرثومية (ظهور علم الأمراض الوراثي ممكن) والخلايا الجسدية (من الممكن تحويل خلية جسدية إلى خلية خبيثة نتيجة الطفرة). هناك خطر آخر أيضًا. نتيجة التفاعل الشوارد الحرةباستخدام الأحماض الدهنية غير المشبعة ، يمكن تكوين مركبات قابلة للذوبان في الماء ، والتي يمكن أن تسبب اختراقًا غير متحكم فيه لمجموعة متنوعة من المركبات ، مثل الأيونات ، من خلال الغشاء. بمعنى آخر ، يتم تشكيل قناة في طبقة ثنائية مستمرة من الدهون ، والتي من خلالها يمكن لمجموعة متنوعة من الأيونات ، ولا سيما الصوديوم والبوتاسيوم ، أن تدخل الخلية وتغادرها. كقاعدة عامة ، في ظل الظروف الفسيولوجية في الخلية ، يكون تركيز البوتاسيوم أعلى منه في الفضاء بين الخلايا ، وعلى العكس من ذلك ، يكون تركيز الصوديوم في الخلية أقل منه في الفضاء بين الخلايا. هذه الحالة ضرورية للخلية لتعمل بشكل طبيعي ويتم الحفاظ عليها بواسطة وظيفة دائمةمضخة بوتاسيوم-صوديوم خاصة موجودة في سمك الغشاء. تمر أيونات الصوديوم والبوتاسيوم من خلاله بطريقة مداواة بدقة. إذا ظهرت قناة غير طبيعية ، فستبدأ حركة غير مضبوطة للصوديوم والبوتاسيوم من خلالها. سيتحد الصوديوم الذي يدخل الخلية مع الكلور لتكوين الملح. سيزداد الضغط الأسموزي داخل الخلية وسيتدفق الماء إلى الخلية. سوف تنتفخ الزنزانة وتسد الأسِرَّة الشعرية الضيقة. سيؤدي ذلك إلى انخفاض في إمداد الخلايا الأخرى بالأكسجين والمواد المغذية. في ظل ظروف نقص الأكسجين والتغذية في الخلايا ، سيزداد توليد ROS تلقائيًا وسيدخلون مرة أخرى إلى الغشاء من السيتوبلازم ، حيث سيتفاعلون مرة أخرى مع الأحماض الدهنية غير المشبعة. كما قلنا سابقًا ، سيؤدي ذلك إلى تكوين الجذور الحرة وظهور قنوات غير طبيعية في الغشاء. سيؤدي ذلك إلى تعزيز انتقال الصوديوم إلى الخلية وتكوين كلوريد الصوديوم هناك ، وستبدأ حركة الماء في الخلية على الفور ، وسوف تنتفخ ، وبعد ذلك ، تضيق أقرب الشعيرات الدموية. وستصبح الخلايا المجاورة مرة أخرى ناقصة في الأكسجين و العناصر الغذائية. سيتكرر النص. لقد تطرقنا فقط إلى جزء صغير من الأحداث التي حدثت في الغشاء أثناء علم الأمراض. لكنه واضح للعيان أيضًا مبدأ مهمسمة من سمات أي علم أمراض - عملية نشأت في مكان واحد من الخلية ، لسبب ما ، ثم تنتشر ، وتلتقط أشياء أخرى ، وتكثف ، وفي النهاية ، يمكن أن تؤدي إلى عواقب لا يمكن إصلاحها. من الواضح مدى أهمية العثور على حلقة ضعيفة في هذه السلسلة من العمليات التي تتكشف ، من خلال التأثير على ما يمكن أن يعيق تطور علم الأمراض.

ب. نشاط الفوسفوليباز.

ترتبط هذه العملية بتنشيط إنزيم موجود على الغشاء - فسفوليباز أ. لقد كتبنا بالفعل عن هذا الإنزيم أعلاه - فهو يحول بعض دهون المصفوفة إلى حمض الأراكيدونيك.يترك الأخير طبقة ثنائية الدهون في سيتوبلازم الخلية ويتحول إلى عدد من المركبات النشطة ، بعضها يبقى في الخلية ، ويغير عملية الأيض ، وبعضها يترك الخلية في الفضاء بين الخلايا ، مما يؤثر على الخلايا المجاورة ، وينقلها إلى طريقة جديدة للعملية. الجزء الآخر المواد الفعالةيدخل إلى مجرى الدم ، وينتشر في جميع أنحاء الجسم ويؤثر على الخلايا البعيدة ، ويعدل أيضًا وظائفها. دعنا نعطي مثالا (الشكل 6). في الشعب الهوائية ، حولها الأوعية الدموية، هناك عدد كبير الخلايا البدينة. خلال

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image045.gif "border =" 0 "width =" 464 "height =" 137 src = "> mRNA ribosome

أرز. 7. الشبكة الإندوبلازمية:

أ - شظايا ER سلسة ؛ ب - شظايا EPS خشنة. ج - يعمل الريبوسوم على ER الخام.

يحتوي غشاء ER الأملس على مجموعة من الإنزيمات التي تصنع الدهون و الكربوهيدرات البسيطةوكذلك هرمونات الستيرويد الضرورية للجسم. وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى أنه يوجد في غشاء EPS الأملس لخلايا الكبد نظام من الإنزيمات التي تشق المواد الغريبة (xenobiotics) التي دخلت الخلية ، بما في ذلك المركبات الطبية. يتكون النظام من مجموعة متنوعة من إنزيمات البروتين (عوامل مؤكسدة ، عوامل اختزال ، مؤثرات ، إلخ).

Xenobiotic أو مادة طبية(LP) ، يتفاعل بالتتابع مع إنزيمات معينة ، ويغير تركيبه الكيميائي. نتيجة لذلك ، قد يحتفظ المنتج النهائي بنشاطه المحدد ، أو قد يصبح غير نشط ، أو ، على العكس من ذلك ، يكتسب خاصية جديدة - يصبح سامًا للجسم. يسمى نظام الإنزيمات الموجود في ER ويقوم بالتحويل الكيميائي للأجانب الحيوية (أو LS) نظام الإستقلاب.في الوقت الحاضر ، يتم إعطاء هذا النظام أهمية كبيرة ، لأنه. يعتمد النشاط المحدد للعقاقير (نشاط مبيد للجراثيم ، إلخ) في الجسم وسميتها على شدة عملها والمحتوى الكمي لبعض الإنزيمات فيه. http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image047.gif "border =" 0 "width =" 216 "height =" 105 src = "> http: // xn- -d1aacnkch5m.xn - p1ai / 14-bez-rubriki / images / image049.jpg "border =" 0 "width =" 287 "height =" 252 src = "> عناصر الهيكل الخلوي

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image052.gif "border =" 0 "width =" 107 "height =" 50 src = "> Ribosome

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image054.gif "border =" 0 "width =" 31 "height =" 53 src = ">

خلية نواة

أرز. 8. تمثيل تخطيطي لداخل الخلية (وليس مقياس).

وتجدر الإشارة إلى الدور المهم لـ EPS في بناء جميع الأغشية داخل الخلايا. هنا تبدأ المرحلة الأولى من هذا البناء.

يلعب EPS أيضًا دورًا مهمًا في تبادل أيونات الكالسيوم. هذا الأيون له أهمية كبيرة في تنظيم التمثيل الغذائي الخلوي ، وتغيير نفاذية قنوات الغشاء ، وتنشيط المركبات المختلفة في السيتوبلازم ، إلخ. السلس ER هو مستودع أيونات الكالسيوم. إذا لزم الأمر ، يتم إطلاق الكالسيوم ويشترك في حياة الخلية. هذه الوظيفة هي أكثر ما يميز ER للعضلات. إن إطلاق أيونات الكالسيوم من EPS هو رابط في عملية معقدةتقلصات العضلات.

وتجدر الإشارة إلى الارتباط الوثيق لـ EPS بالميتوكوندريا - محطات الطاقة في الخلية. في الأمراض المرتبطة بنقص الطاقة ، تنفصل الريبوسومات عن غشاء ER الخام. ليس من الصعب التكهن بالعواقب - فقد تعطل تصنيع البروتينات المعدة للتصدير. وبما أن الإنزيمات الهضمية هي من بين هذه البروتينات ، فعند الأمراض المرتبطة بنقص الطاقة ، سيتعطل عمل الغدد الهضمية ، ونتيجة لذلك ، ستعاني إحدى وظائف الجسم الرئيسية ، الجهاز الهضمي. انطلاقا من ذلك ، يجب تطوير التكتيكات الدوائية للطبيب.

2.3 مجمع جولجي

في الغدد إفراز داخلي، على سبيل المثال ، في البنكرياس ، بعض الحويصلات ، المنفصلة عن EPS ، تتسطح ، تندمج مع حويصلات أخرى ، تتداخل مع بعضها البعض ، مثل الفطائر في كومة ، وتشكل مجمع جولجي (CG). يتكون من عدة عناصر هيكلية - خزانات ، فقاعات وأنابيب (الشكل 9). تتشكل كل هذه العناصر بواسطة غشاء أحادي الطبقة من نوع الفسيفساء السائل. في الخزانات ، "تنضج" محتويات الفقاعات. يتم ربط الأخير من المعقد ويتحرك في العصارة الخلوية على طول الأنابيب الدقيقة والألياف والشعيرات. ومع ذلك ، فإن الطريقة الرئيسية للفقاعات هي التحرك نحو غشاء البلازما. بالاندماج معها ، تفرغ الحويصلات محتوياتها بالأنزيمات الهاضمة في الفراغ بين الخلايا (الشكل 10). منه ، تدخل الإنزيمات إلى القناة وتصب في الأمعاء. تسمى عملية الإفراز بمساعدة حويصلات إفراز CG بالإفراز الخلوي.

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image056.gif "border =" 0 "width =" 150 "height =" 18 src = "> 1

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image058.gif "border =" 0 "width =" 34 "height =" 12 src = "> EPS

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image060.gif "border =" 0 "width =" 12 "height =" 39 src = "> http: // xn- -d1aacnkch5m.xn - p1ai / 14-bez-rubriki / images / image062.jpg "border =" 0 "width =" 336 "height =" 226 src = ">

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image064.gif "border =" 0 "width =" 47 "height =" 12 src = "> 1

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image066.gif "border =" 0 "width =" 27 "height =" 12 src = "> Membrane

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image072.gif "border =" 0 "width =" 27 "height =" 12 src = "> أغشية الخلايا من

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image074.gif "border =" 0 "width =" 51 "height =" 18 src = "> غشاء الفقاعة.

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image076.gif "border =" 0 "width =" 26 "height =" 67 src = ">

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image078.gif "border =" 0 "width =" 155 "height =" 14 src = "> من KG

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image080.jpg "border =" 0 "width =" 456 "height =" 259 src = ">

الكائنات الدقيقة

مذاب

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image084.gif "border =" 0 "width =" 17 "height =" 25 src = "> المواد

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image086.gif "border =" 0 "width =" 19 "height =" 29 src = "> 4

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image088.gif "border =" 0 "width =" 34 "height =" 25 src = "> http: // xn- -d1aacnkch5m.xn - p1ai / 14-bez-rubriki / images / image090.gif "border =" 0 "width =" 39 "height =" 11 src = "> http: //xn--d1aacnkch5m.xn-- p1ai / 14-bez-rubriki / images / image092.gif "border =" 0 "width =" 31 "height =" 48 src = "> 1 أ 4 أ

البروتينات والدهون شظايا الليزوزوم

كربوهيدرات الميتوكوندريا

أرز. 12. وظائف الجسيمات الحالة:

1 ، 1 أ - استخدام المواد العضوية للهيالوبلازم ؛ 2 ، 2 أ - الاستفادة من محتوى حويصلات الخلايا الصنوبرية ؛ 3 ، 3 أ - الاستفادة من محتويات الحويصلات البلعمية ؛ 4 ، 4 أ - الانقسام الأنزيمي للميتوكوندريا التالفة. 3 أ - البلعمة.

المركبات العضوية nye ، والتي ، بعد دخولها السيتوبلازم ، تصبح مشاركًا في التمثيل الغذائي الخلوي. قد لا يكتمل هضم الجزيئات الكبيرة الحيوية داخل الجسيمات الحالة في عدد من الخلايا. في هذه الحالة ، تتراكم المنتجات غير المهضومة في تجويف الليزوزوم. يسمى هذا الليزوزوم بالجسم المتبقي. كما ترسب الأصباغ هناك. في البشر ، أثناء شيخوخة الجسم ، تتراكم صبغة الشيخوخة ، الليبوفوسين ، في الأجسام المتبقية من خلايا الدماغ والكبد وألياف العضلات.

إذا كان من الممكن وصف ما سبق بشكل مشروط بأنه عمل الجسيمات الحالة على مستوى الخلية ، فإن الجانب الآخر من نشاط هذه العضيات يتجلى على مستوى الكائن الحي بأكمله وأنظمته وأعضائه. أولاً وقبل كل شيء ، يتعلق هذا بإزالة الأعضاء التي تموت أثناء التطور الجنيني (على سبيل المثال ، ذيل الشرغوف) ، أثناء تمايز خلايا أنسجة معينة (استبدال الغضروف بالعظم) ، إلخ.

نظرًا للأهمية الكبيرة لإنزيمات الليزوزوم في حياة الخلية ، يمكن الافتراض أن أي تعطيل لعملهم يمكن أن يؤدي إلى عواقب وخيمة. في حالة تلف الجين الذي يتحكم في تخليق أي إنزيم من الجسيمات الحالة ، فسيتم اضطراب الهيكل في الأخير. سيؤدي هذا إلى حقيقة أن المنتجات "غير المهضومة" سوف تتراكم في الجسيمات الحالة. إذا كان هناك عدد كبير جدًا من هذه الجسيمات في الخلية ، فإن الخلية تتلف ، ونتيجة لذلك ، يتم تعطيل عمل الأعضاء المقابلة. الأمراض الوراثيةيُطلق على التطور وفقًا لهذا السيناريو اسم "أمراض التخزين الليزوزومية".

يجب الانتباه أيضًا إلى مشاركة الجسيمات الحالة في التكوين حالة المناعةالكائن الحي (الشكل 13). بمجرد دخول الجسم ، يتم تدمير المستضد (على سبيل المثال ، سم من الكائنات الحية الدقيقة) بشكل أساسي (حوالي 90 ٪) ، مما يحمي الخلايا من تأثيره الضار. يتم امتصاص جزيئات المستضد المتبقية في الدم (عن طريق كثرة الخلايا أو البلعمة) بواسطة الضامة أو الخلايا الخاصة ذات النظام الليزوزومي المتطور.

البكتيريا

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image099.gif "border =" 0 "width =" 444 "height =" 244 src = "> Antigen

الضامة

كثرة الخلايا

صنوبر

الايسوسوم

شظايا الببتيد من المستضد

أرز. 13. تشكيل شظايا الببتيد المستضد في الضامة

(المقاييس غير ملاحظه).

عنوان. تتحد الحويصلة الصنوبرية أو البلعمة مع المستضد مع الليزوزوم وتنقسم إنزيمات الأخير إلى شظايا لها نشاط مستضد أكبر وسمية أقل من المستضد الميكروبي الأصلي. هذه الشظايا في بأعداد كبيرةيتم إحضارها إلى سطح الخلايا ، وهناك تنشيط قوي اجهزة المناعةالكائن الحي. من الواضح أن تعزيز خصائص المستضدات (على خلفية عدم وجود تأثير سام) ، نتيجة للعلاج الليزوزومي ، سيسرع بشكل كبير في تطوير الاستجابات المناعية الوقائية لهذا الكائن الدقيق. تسمى العملية التي يتم بها انشقاق مستضد إلى شظايا ببتيد بواسطة الجسيمات الحالة معالجة المستضد. تجدر الإشارة إلى أن EPS ومركب Golgi متورطان بشكل مباشر في هذه الظاهرة.

وأخيرًا ، تم مؤخرًا النظر على نطاق واسع في مسألة العلاقة بين الجسيمات الحالة والكائنات الدقيقة التي تبلعمها الخلية. كما ذكرنا سابقًا ، يؤدي اندماج البلعمة والليزوزوم إلى هضم الكائنات الدقيقة في البلعمة. وهذا هو الأكثر نتيجة مواتية. ومع ذلك ، فإن العلاقات الأخرى ممكنة أيضًا. لذلك ، فإن بعض الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض (المسببة للأمراض) ، عند اختراقها داخل خلية داخل البلعمة ، تفرز المواد التي تمنع اندماج الجسيمات الحالة مع البلعمة. هذا يجعل من الممكن لهم البقاء على قيد الحياة في البلعمة. ومع ذلك ، فإن العمر الافتراضي للخلايا (الخلايا البلعمية) مع الكائنات الحية الدقيقة الممتصة قصير ؛ فهي تتحلل ، وتطلق الجراثيم مع الميكروبات في الدم. يمكن أن تؤدي الكائنات الحية الدقيقة التي دخلت مجرى الدم مرة أخرى إلى انتكاس (عودة) المرض. هناك خيار آخر ممكن أيضًا ، عندما يتم امتصاص أجزاء من البلعمة المدمرة ، بما في ذلك البلعمة مع الميكروبات ، من قبل البالعات الأخرى ، مرة أخرى ، تبقى على قيد الحياة وفي خلية جديدة. يمكن أن تتكرر الدورة بشكل كافٍ منذ وقت طويل. تم وصف حالة التيفوس في مريض مسن عانى ، كجندي شاب في الجيش الأحمر ، من التيفوس أثناء القتال في جيش الفرسان الأول. بعد أكثر من خمسين عامًا ، لم تتكرر أعراض المرض فحسب ، بل أعادت الرؤى الوهمية الرجل العجوز إلى عصر الحرب الأهلية. النقطة المهمة هي أن مسببات الأمراض التيفوسلديهم القدرة على منع عملية اتصال البلعمة والجسيمات الحالة.

وظيفة الجسيمات الحالة:

الجهاز الهضمي (هضم أجزاء من السيتوبلازم والكائنات الدقيقة ، يوفر مركبات عضوية أولية لاحتياجات الخلية) ،

الاستفادة (ينظف السيتوبلازم من الأجزاء المتحللة) ،

المشاركة في إزالة الخلايا والأعضاء المحتضرة ،

واقية (هضم الكائنات الحية الدقيقة ، والمشاركة في ردود الفعل المناعيةكائن).

2.5 الريبوسومات.

إنه جهاز تخليق البروتين في الخلية. يحتوي الريبوسوم على وحدتين فرعيتين ، واحدة كبيرة وصغيرة. الوحدات الفرعية لها تكوين معقد (انظر الشكل 14) وتتكون من بروتينات و RNA الريبوسوم (الرنا الريباسي). يعمل RNA الريبوسوم كنوع من السقالة التي ترتبط بها جزيئات البروتين.

يحدث تكوين الريبوسومات في نواة نواة الخلية (ستتم مناقشة هذه العملية أدناه). تخرج الوحدات الفرعية الكبيرة والصغيرة المتكونة من خلال المسام النووية إلى السيتوبلازم.

في السيتوبلازم ، تكون الريبوسومات في حالة مفككة أو مشتتة ، هذا الريبوسومات المنفصلة. في هذه الحالة ، لا يمكنهم الالتصاق بالغشاء. هذه ليست حالة عمل الريبوسوم. في حالة العمل ، يكون الريبوسوم عضويًا يتكون من وحدتين فرعيتين متصلتين ببعضهما البعض ، ويمر بينهما خيط من الرنا المرسال. يمكن لمثل هذه الريبوسومات أن "تسبح" بحرية في العصارة الخلوية ، كما يطلق عليها الريبوسومات الحرة، أو تعلق على أغشية مختلفة ،

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image106.gif "border =" 0 "width =" 444 "height =" 240 src = "> يسمى متعدد الروح(الشكل 15).

نهاية تخليق البروتين. بداية تخليق البروتين

أرز. 15. مخطط تخليق البروتين بواسطة polysome.

في الشكل ، يتكون polysome من خمسة ريبوسومات مختلفة.

عادة ، يتم تصنيع البروتينات على أغشية ER الخام للتصدير ، وفي الهيالوبلازم ، لاحتياجات الخلية. إذا تم الكشف ، أثناء المرض ، عن انفصال الريبوسومات عن الأغشية وانتقالها إلى الهيالوبلازم ، فيمكن اعتبار ذلك رد فعل دفاعي- من ناحية ، تقلل الخلايا من تصدير البروتين وتزيد من تخليق البروتين للاحتياجات الداخلية. من ناحية أخرى ، يشير هذا الانفصال عن الريبوسومات إلى عجز وشيك في طاقة الخلية ، لأن ارتباط الريبوسومات والاحتفاظ بها على الأغشية يتطلب طاقة ، والمورد الرئيسي لها في الخلية هو ATP. لا يؤدي نقص ATP بطبيعة الحال إلى انفصال الريبوسومات عن الغشاء فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى عدم قدرة الريبوسومات الحرة على الالتصاق بالغشاء. هذا يؤدي إلى استبعاد من الاقتصاد الجزيئي للخلية لمولد بروتين فعال - ER الخام. يعتبر نقص الطاقة أن يكون انتهاك خطيرالتمثيل الغذائي الخلوي ، غالبًا ما يرتبط بانتهاك نشاط العمليات المعتمدة على الطاقة (على سبيل المثال ، في الميتوكوندريا).

هناك ثلاثة مواقع مختلفة على الريبوسوم يرتبط بها الحمض النووي الريبي - موقع واحد للحمض النووي الريبي المرسال (mRNA أو mRNA) واثنان لنقل الحمض النووي الريبي. يقع الأول عند نقطة الاتصال للوحدة الفرعية الكبيرة والصغيرة. من بين الموقعين الأخيرين ، يوجد موقع واحد يحتوي على جزيء الحمض الريبي النووي النقال ويشكل روابط بين الأحماض الأمينية (روابط الببتيد) ، وهذا هو سبب تسميته مركز P. وهي تقع في الوحدة الفرعية الصغيرة. والثاني يعمل على الاحتفاظ بجزيء الحمض الريبي النووي النقال الذي وصل حديثًا ومحملاً بحمض أميني. يطلق عليه المركز أ.

يجب التأكيد على أنه أثناء تخليق البروتين ، يمكن لبعض المضادات الحيوية أن تمنع هذه العملية (سنناقش هذا بمزيد من التفصيل عندما نصف الترجمة).

2.6. الميتوكوندريا.

يطلق عليهم "محطات الطاقة للخلية". في حقيقيات النوى ، في عملية تحلل السكر ودورة كريبس والتفاعلات الكيميائية الحيوية الأخرى ، يتم تكوين عدد كبير من الإلكترونات والبروتونات. يشارك بعضهم في تفاعلات كيميائية حيوية مختلفة ، ويتراكم الجزء الآخر في مركبات خاصة. هناك العديد. أهمها NADH و NADPH (نيكوتيناميد أدينين ثنائي النوكليوتيد و نيكوتيناميد أدينين ثنائي النوكليوتيد فوسفات). هذه المركبات في شكل NAD و NADP هي مستقبلات - نوع من "الفخاخ" للإلكترونات والبروتونات. بعد ربط الإلكترونات والبروتونات بهم ، يتحولون إلى NADH و NADPH وهم بالفعل مانحون للجسيمات الأولية. "اصطيادهم" في أجزاء مختلفة من الخلية ، يقومون بنقل الجزيئات إليها مختلف الإداراتالسيتوبلازم ، وإعطائهم احتياجات التفاعلات الكيميائية الحيوية ، يضمن المسار المتواصل لعملية التمثيل الغذائي. تزود نفس المركبات بالإلكترونات والبروتونات للميتوكوندريا من السيتوبلازم ومن مصفوفة الميتوكوندريا ، حيث يوجد مولد قوي للجسيمات الأولية ، دورة كريبس. NADH و NADPH ، يندمجان في سلسلة نقل الإلكترون (انظر أدناه) ، وينقلان الجسيمات إلى تخليق ATP. يتم الحصول على الطاقة من ATP لجميع العمليات التي تحدث في الخلية مع إنفاق الطاقة.

تحتوي الميتوكوندريا على غشاءين من الفسيفساء السائل. بينهما هو الفضاء بين الغشاء. يحتوي الغشاء الداخلي على طيات - cristae (الشكل 16). يتخلل السطح الداخلي للكرستيات أجسام على شكل عيش الغراب لها ساق ورأس.

في أجسام الفطر ، يتم تصنيع ATP. في سُمك الغشاء الداخلي للميتوكوندريا ، توجد مجمعات إنزيمية تنقل الإلكترونات من NADH2 إلى الأكسجين. تسمى هذه المجمعات سلسلة الجهاز التنفسي أو سلسلة إعادة

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image108.gif "border =" 0 "width =" 51 "height =" 12 src = "> Ribosome

زخرفة النص: تسطير ؛ "> في الخلايا غير المنقسمة ، يتكون هذا المركب من مريكتين متطابقتين - الأم والابنة. المريكز الأول هو أسطوانة ، يتكون جدارها من تسع مجموعات ، في مجموعة مكونة من ثلاثة أنابيب دقيقة. إجمالي 9 توائم تقع المريكزات عموديًا على بعضها البعض (الشكل 17). وتشارك العضويات في تكوين الأنابيب الدقيقة للهيكل الخلوي ، وفي الخلايا المتحركة ، يتم تكسير الأنابيب الدقيقة باستمرار وتشكيلها مرة أخرى في الخلايا المتخصصة (الخلايا العصبية) ، الأنابيب الدقيقة مستقرة نسبيًا.

في تقسيم الخلايايتباعد كلا المريكزان أولاً على طول القطبين ، ويتكون بينهما نظام من الأنابيب الدقيقة. يحدث التجميع الذاتي للأنابيب الدقيقة من كتل البروتين. يسمى أحد البروتينات الموجودة في الكتلة توبولين. Centrioles و

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image117.jpg "border =" 0 "width =" 312 "height =" 215 src = ">

أرز. 17. المريكزات: مركز الخلية (أ) ، ويتكون من مركزين عموديين (ب ، ج).

يشبه نظام الأنابيب الدقيقة بين المريكزات المغزل. ومن هنا جاء اسم الشكل كله - مغزل الانقسام. تشبه الأنابيب الدقيقة خيوطًا تحت المجهر ، ولهذا يُشار إليها أحيانًا باسم خيوط المغزل. ترتبط الأنابيب الدقيقة بسنتروميرات الكروموسومات وتشارك في "سحب" الكروماتيدات على طول أقطاب الخلية المنقسمة.

بعد الانتهاء من الانقسام الخلوي في كلتا الخليتين الوليدين ، يتم تكوين نسخة ابنة جديدة بالقرب من كل مريكز ، والتي توجه نفسها على الفور بشكل عمودي على الأم. يتم استنساخ المريكزات الجديدة عن طريق التجميع الذاتي من وحدات البروتين الفرعية الموجودة في السيتوبلازم.

وظائف مركز الخلية متنوعة. أهمها المشاركة في انقسام الخلايا ونقل العضيات الخلوية والبينو والبلعمة عبر السيتوبلازم. في الآونة الأخيرة ، ظهرت بيانات تشير إلى أن المريكزات هم المنسقون الزماني المكاني الرئيسي للخلية.

وتجدر الإشارة إلى أن العملية التي تؤدي إلى تكوين مغزل الانشطار تكون حساسة للغاية أدوية مختلفة. واحدة من قلويدات كولشيكوم الخريف ، كولشيسين ، تتحد مع توبولين ،يمنع تكوين المغزل الانقسامي ويمنع انقسام الخلايا. تسمى هذه المواد بالعوامل المضادة للمضادات الحيوية. يشملوا الأدويةفينبلاستين وفينكريستين ، والتي تستخدم على نطاق واسع في علاج السرطان.

في هذا المرض الخلايا ورم خبيثتتكاثر بشكل مكثف ولا يمكن السيطرة عليها ؛ الضرر الذي يلحق بمغزل الانشطار يوقف انقسامهم.

2.8. النواة هي نظام التحكم في الخلية

يتكون من الأجزاء التالية: الغشاء النووي ، karyoplasm (karyolymph) ، الكروموسومات (أثناء انقسام الخلية) أو الكروماتين (في الطور البيني) ، النواة والهيكل العظمي النووي (المصفوفة).

يتركز كل الحمض النووي للخلية حقيقية النواة تقريبًا أثناء الطور البيني في النواة ، والتي يبلغ حجمها حوالي 10٪ من إجمالي حجم الخلية. عادة ، تحتوي الخلايا على نواة واحدة فقط ، ولكن بعض الخلايا ، عندما تنضج ، قد لا تحتوي على نواة. وتشمل هذه كريات الدم الحمراء في الدم المحيطي للإنسان (الثدييات). هناك خلايا تحتوي على اثنين (خلايا الكبد ، ciliates) أو العديد من النوى (العضلات المخططة).

النواة محاطة بغشاء نووي وتحتوي على الكروماتين بالإضافة إلى نواة واحدة أو أكثر (الشكل 18).

2.8.1. المغلف النووي

يتكون من غشاءين - خارجي وداخلي. المسافة بينهما تسمى محيط النواة. يمكن أن ينتقل الغشاء الخارجي إلى أغشية ER. هذا يسمح لك بتبادل محتويات الفضاء المحيط بالنواة وقنوات EPS باستمرار. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الغشاء الخارجي قادر على تكوين حويصلات مدمجة في CG. العملية العكسية ممكنة أيضًا - يتم تضمين الحويصلات التي شكلتها CG في الغشاء النووي ، وتصب المحتويات في الفضاء المحيط بالنواة.

يتخلل الغشاء النووي مسام يتم من خلالها نقل جزيء الرنا المرسال والتكوينات المعقدة من الرنا الريباسي والبروتينات (سلائف الريبوسومات) وبعض المواد من النواة إلى السيتوبلازم. المسام عبارة عن مجمع معقد يتكون من عدة كريات بروتينية.

من الداخل ، سطح الغشاء النووي الداخلي تحته شبكة بروتينية - الصفيحة النووية ، التي تشارك في تنظيم الكروماتين ومجمع المسام. أثناء انقسام الخلية ، تشارك الصفيحة في التدمير المغلف النووي.

2.8.2. نيوكليوبلازم (كاريوليمف ، نسغ نووي) - البيئة الداخليةالخلايا

في شكل كتلة غير منظمة ، يحيط بالكروموسومات والنواة. إن لزوجة الكاريوبلازم هي نفسها لزوجة الهيالوبلازم ، لكن الحموضة أعلى. يتكون من الماء (الجزء الرئيسي) والمركبات العضوية وغير العضوية المذابة فيه. من المفترض أن تحدث عمليات كيميائية حيوية محددة في karyoplasm.

XPS الخام

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image122.gif "border =" 0 "width =" 98 "height =" 45 src = "> 1

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image124.gif "border =" 0 "width =" 38 "height =" 41 src = "> http: // xn- -d1aacnkch5m.xn - p1ai / 14-bez-rubriki / images / image126.gif "border =" 0 "width =" 125 "height =" 12 src = "> left">

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image115.gif "border =" 0 "width =" 63 "height =" 12 src = "> left">

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image134.gif "border =" 0 "height =" 12 src = "> الغشاء

معقد

زخرفة النص: تسطير ؛ "> أثناء الطور البيني ، يكون التعبير (الوظيفة ، العمل) للجينات هو الحد الأقصى وتبدو الكروموسومات مثل الخيوط الرفيعة. تلك الأجزاء من الخيط التي يحدث فيها تخليق الحمض النووي الريبي يتم فصلها ، وتلك الأقسام التي يحدث فيها التوليف لا تحدث ، على العكس من ذلك ، مكثفة (الشكل 19).

أثناء الانقسام عندما لا يعمل الحمض النووي في الكروموسومات عمليًا ، فإن الكروموسومات تكون أجسامًا كثيفة ، تشبه "X" أو "Y". هذا بسبب التكثيف القوي للحمض النووي في الكروموسومات.

من الضروري بشكل خاص أن نفهم أن المادة الوراثية يتم تقديمها بشكل مختلف في الخلايا الموجودة في الطور البيني وفي وقت الانقسام. في الطور البيني في الخلية ، تكون النواة مرئية بوضوح ، وهي المادة الوراثية التي يمثلها الكروماتين. يتكون الكروماتين بدوره من خيوط مكثفة جزئيًا من الكروموسومات. إذا أخذنا في الاعتبار الخلية أثناء الانقسام ، عندما تختفي النواة ، تتركز كل المواد الوراثية في الكروموسومات ، والتي تتكثف إلى أقصى حد (الشكل 20).

يُطلق على مجموع جميع خيوط الكروموسومات ، المكونة من الحمض النووي والبروتينات المختلفة ، في نوى الخلايا حقيقية النواة ، الكروماتين (انظر الشكل 19. ب). ينقسم الكروماتين كذلك إلى euchromatin و heterochromatin. الأول ملطخ بشكل ضعيف بالأصباغ ، لأن. يحتوي على خيوط رفيعة غير مكثفة من الكروموسومات. على العكس من ذلك ، يحتوي الهيتروكروماتين على خيط كروموسوم مكثف ، وبالتالي ملطخ جيدًا. تحتوي المقاطع غير المكثفة من الكروماتين على الحمض النووي الذي تعمل فيه الجينات (أي يحدث تخليق الحمض النووي الريبي).

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image137.gif "border =" 0 "width =" 43 "height =" 54 src = "> 1 Kernel

أ ب ج

أرز. 19. الكروموسومات في الطور البيني.

أ - حبلا معزول لكروموسوم من نواة خلية في الطور البيني. 1- منطقة مكثفة. 2 - منطقة غير مكثفة.

ب - عزل عدة خيوط من الكروموسومات من نواة الخلية في الطور البيني. 1 - منطقة مكثفة 2 - منطقة غير مكثفة. نواة الخلية ب مع خيوط من الكروموسومات في الطور البيني. 1 - منطقة مكثفة 2 - منطقة غير مكثفة ؛ 1 و 2 ، كروماتين نووي.

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image150.gif "border =" 0 "width =" 39 "height =" 12 src = "> نواة الكروموسوم

أرز. 20. حالتان من المادة الوراثية في الخلايا في دورة الخلية: أ - في الطور البيني ، توجد المادة الوراثية في الكروموسومات ، التي تم تفكيكها جزئيًا وتقع في النواة ؛ ب - أثناء انقسام الخلية ، تترك المادة الوراثية النواة ، وتقع الكروموسومات في السيتوبلازم.

يجب أن نتذكر أنه إذا كان الجين يعمل ، فإن الحمض النووي في هذه المنطقة يكون غير مكثف. على العكس من ذلك ، يشير تكاثف الحمض النووي للجينات إلى حصار نشاط الجين. غالبًا ما يمكن اكتشاف ظاهرة تكثيف وتفكيك أقسام الحمض النووي عندما يتم تنظيم نشاط (تشغيل أو إيقاف) الجينات في الخلية.

لم يتم توضيح التركيب الجزيئي للكروماتين (فيما يلي سنسميه الكروموسومات الطورية) وكروموسومات الخلية المنقسمة (فيما يلي سنسميها كروموسومات الطور الطوري) بشكل كامل. ومع ذلك ، فمن الواضح أن في دول مختلفةالخلايا (الطور البيني والانقسام) ، يختلف تنظيم المادة الوراثية. تعتمد الطور البيني (IC) والكروموسومات الطورية (MX) على نووي. يتكون النوكليوسوم من جزء بروتيني مركزي يلتف حوله خيط من الحمض النووي. يتكون الجزء المركزي من ثمانية جزيئات بروتين هيستون - H2A ، H2B ، H3 ، H4 (يتم تمثيل كل هيستون بجزيئين). في هذا الصدد ، يتم استدعاء جوهر النواة رباعي ، ثمانيأو جوهر. يلتف جزيء DNA على شكل حلزون حول اللب 1.75 مرة ويذهب إلى اللب المجاور ويلتف حوله وينتقل إلى النواة التالية. وهكذا ، يتم إنشاء شخصية غريبة تشبه خيطًا (DNA) مع حبات (نيوكليوسومات) معلقة عليه.

بين النيوكليوسومات يقع DNA يسمى رابط. يمكن أن يرتبط هيستون آخر ، H1 ، به. إذا ارتبط بموقع الرابط ، فإن الحمض النووي ينحني ويلتف في دوامة (الشكل 21. ب). يشارك هيستون H1 في العملية المعقدة لتكثيف الحمض النووي ، حيث تلتف سلسلة الخرزات في حلزون بسمك 30 نانومتر. هذا اللولب يسمى الملف اللولبي. تتكون خيوط الكروموسومات في الخلايا البينية من خيوط من الخرزات والملفات اللولبية. في الكروموسومات الطورية ، يلف الملف اللولبي في ملف فائق ، والذي يتصل بهيكل شبكي (مصنوع من البروتينات) ، مكونًا حلقات تتلاءم بالفعل في شكل كروموسوم. تؤدي هذه العبوات إلى ضغط ما يقرب من 5000 ضعف للحمض النووي في كروموسوم الطور. يوضح الشكل 23 مخطط طي الكروماتين المتسلسل. من الواضح أن عملية حلزون الحمض النووي في IC و MX أكثر تعقيدًا ، ولكن ما قيل يجعل من الممكن فهم أكثر المبادئ العامةالتعبئة الكروموسوم.

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image156.gif "border =" 0 "width =" 64 "height =" 19 src = "> Н1

أرز. 21. هيكل النيوكليوسومات:

أ- في كروموسوم غير مكثف. لا يرتبط هيستون H1 بالوصلة الوراثية DNA. ب- في الكروموسوم المكثف. يرتبط هيستون H1 بالحمض النووي الرابط.

وتجدر الإشارة إلى أن كل كروموسوم في الطور الفوقي يتكون من كروماتيدين متماسكين معًا السنتروميرات(انقباض أولي). يعتمد كل من هذه الكروماتيدات على جزيئات DNA ابنة معبأة بشكل منفصل. بعد عملية الضغط ، يمكن تمييزها بوضوح في المجهر الضوئي مثل كروماتيدات لكروموسوم واحد. في نهاية الانقسام ، يتفرقون في الخلايا الوليدة. منذ فصل الكروماتيدات لكروموسوم واحد عن بعضها البعض ، يطلق عليهم بالفعل الكروموسومات ، أي أن الكروموسوم يحتوي إما على كروماتيدات قبل الانقسام ، أو واحد (لكنه يسمى بالفعل كروموسوم) بعد الانقسام.

بعض الكروموسومات ، بالإضافة إلى الانقباض الأولي ، لها انقباض ثانوي. انها تسمى ايضا منظم نووي. هذا خيط رفيع من الكروموسوم ، يتم وضع القمر الصناعي في نهايته. يتكون الانقباض الثانوي ، مثل الكروموسوم الرئيسي ، من الحمض النووي ، حيث توجد الجينات المسؤولة عن تخليق الحمض النووي الريبي الريبوزومي. في نهاية الكروموسوم توجد منطقة تسمى التيلومير. يبدو أنه "يختم" الكروموسوم. إذا انقطع التيلومير عن طريق الخطأ ، تتشكل نهاية "لزجة" ، والتي يمكن أن تتصل بنفس الطرف لكروموسوم آخر.

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image158.gif "border =" 0 "width =" 105 "height =" 33 src = "> مؤشر ترابط الكروموسوم

كروموسوم

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image161.gif "border =" 0 "width =" 87 "height =" 12 src = "> خيط من الخرز

يُطلق على مجموع كل كروموسومات الطور للخلية وشكلها وتشكلها النمط النووي. تتميز ثلاثة أنواع من الكروموسومات بالشكل - متري ، وتحت المركز ، وأخيرًا مركزيًا (الشكل 23). في الكروموسومات المترية ، السنترومير

2.8.4. نوية

هذا جسم كثيف ملطخ جيدًا يقع داخل النواة. يحتوي على DNA و RNA والبروتينات. أساس النواة هو المنظمون النوويون - أقسام الحمض النووي التي تحمل نسخًا متعددة من جينات الرنا الريباسي. يحدث تخليق الحمض النووي الريبوزي على الحمض النووي لمنظمي النواة. ترتبط البروتينات بها ويتم تكوين تكوين معقد - جزيئات البروتينوكليوبروتين (RNP). هذه هي السلائف (أو المنتجات شبه المصنعة) للوحدات الفرعية الصغيرة والكبيرة من الريبوسومات. تحدث عملية تكوين RNP بشكل رئيسي في الجزء المحيطي من النوى. أسلاف ri-

http: //xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image170.jpg "border =" 0 "width =" 288 "height =" 99 src = "> القمر الصناعي

الريبوسومات

سلائف الريبوسوم

أرز. 24. تكوين الريبوسومات في نواة النواة.

يعكس حجم النواة درجة نشاطها الوظيفي ، والتي تختلف بشكل كبير في خلايا مختلفةويمكن أن تتنوع داخل خلية فردية. كلما زادت كثافة عملية تكوين الريبوسومات في السيتوبلازم ، يتم إجراء تخليق بروتينات معينة على الريبوسومات بشكل أكثر نشاطًا. في هذا الصدد ، الجدير بالذكر هو هرمونات الستيرويد(SG) على الخلايا المستهدفة. تدخل SGs النواة وتنشط تخليق الرنا الريباسي. نتيجة لذلك ، تزداد كمية RNP ، ونتيجة لذلك ، يزداد عدد الريبوسومات في السيتوبلازم. هذا يؤدي إلى زيادة كبيرة في مستوى تخليق البروتينات الخاصة ، والتي من خلال عدد من البيوكيميائية و ردود الفعل الفسيولوجيةتقديم معين التأثير الدوائي(على سبيل المثال ، تنمو الظهارة الغدية في الرحم).

اعتمادًا على مرحلة دورة الخلية مظهرالنواة تتغير بشكل ملحوظ. مع بداية الانقسام ، تتناقص النواة ، ثم تختفي تمامًا. في نهاية الانقسام الفتيلي ، عندما يُستأنف تخليق الرنا الريباسي ، تظهر النوى المصغرة مرة أخرى في مناطق الكروموسوم التي تحتوي على جينات الرنا الريباسي.

2.8.5. المصفوفة النووية

لا يتم ترتيب الكروموسومات في الفضاء ثلاثي الأبعاد للنواة بشكل عشوائي ، ولكن يتم ترتيبها بدقة. يتم تسهيل ذلك من خلال سقالة بنية داخل النواة تسمى المصفوفة النووية أو الهيكل العظمي. يعتمد هذا الهيكل على الصفيحة النووية (انظر الشكل 19). يتم إرفاق إطار بروتين داخلي به ، يشغل الحجم الكامل للنواة. ترتبط الكروموسومات في الطور البيني بالصفيحة ومناطق مصفوفة البروتين الداخلية.

جميع المكونات المدرجة ليست هياكل صلبة مجمدة ، ولكن تشكيلات متحركة ، تتغير بنيتها حسب ميزة وظيفيةالخلايا.

تلعب المصفوفة النووية دورًا مهمًا في تنظيم الكروموسوم وتكرار الحمض النووي ونسخ الجينات. وترتكز إنزيمات النسخ والنسخ على المصفوفة النووية ، ويتم "سحب" خيط الحمض النووي من خلال هذا المركب الثابت.

آخر مرة الصفيحةمن المصفوفة النووية يجذب انتباه الباحثين العاملين على مشكلة طول العمر. أظهرت الأبحاث أن الصفيحة تتكون من عدة بروتينات مختلفة يتم ترميزها بواسطة الجينات. يؤدي انتهاك بنية هذه الجينات (وبالتالي بروتينات الصفيحة) إلى تقصير عمر حيوانات التجارب بشكل كبير.

2.9 شوائب السيتوبلازم

الادراج هي مكونات غير دائمة للخلية ، وهي عبارة عن رواسب لمواد لا تشارك حاليًا في التمثيل الغذائي الخلوي. تظهر معظم الشوائب تحت المجهر الضوئي على شكل حبيبات وتوجد في الهيالوبلازم أو العضيات أو في الفجوات. هناك شوائب صلبة وسائلة. اعتمادًا على احتياجات الخلية ، قد تكون موجودة بكميات كبيرة أو تختفي.

أي شوائب صلبة في الخلية ، كقاعدة عامة ، تكون مجففة إلى أقصى حد. لا تقلل هذه الظاهرة من حجم الادراج فحسب ، بل تمنع أيضًا تطور البكتيريا فيها. بالإضافة إلى ذلك ، في عملية التكوين ، تصبح الشوائب الصلبة خاملة كيميائيًا ، مما لا يسمح لها بالدخول في تفاعلات كيميائية مع المركبات الخلوية.

وفقًا للتركيب الكيميائي ، يتم تمييز الكربوهيدرات والبروتينات والدهون والشوائب المعدنية. حسب الوظيفة - الغذائية ، والإفرازية ، والخاصة ، إلخ.

أ. شوائب غذائية (غذائية)

وتشمل هذه شوائب البروتين والدهون والسكريات.

شوائب البروتين . توجد مركبات في الخلية ، يتم تحديد أهميتها من خلال حقيقة أنها ، في حالة الحاجة ، يمكن أن تصبح سلائف لعدد من المواد الأخرى الحيوية للخلية. وتشمل هذه المركبات الأحماض الأمينية. يمكن استخدامها في الخلية كمصادر للطاقة لتخليق الكربوهيدرات والدهون والهرمونات ومستقلبات أخرى. لذلك ، تمثل محتويات البروتين في الواقع نوعًا من المواد الخام الخلوية لإنتاج الأحماض الأمينية.

إن مصير شوائب البروتين في جميع الخلايا هو نفسه تقريبًا. بادئ ذي بدء ، يندمجون مع الجسيم الحال ، حيث تقوم إنزيمات خاصة بتفكيك البروتينات إلى أحماض أمينية. يخرج الأخير من الجسيمات الحالة إلى السيتوبلازم. يتفاعل بعضها مع الحمض الريبي النووي النقال في السيتوبلازم وفي هذا الشكل يتم نقلها إلى الريبوسومات لتخليق البروتين. الجزء الآخر يدخل في دورات كيميائية حيوية خاصة ، حيث يتم تصنيع الدهون والكربوهيدرات والهرمونات ومستقلبات أخرى منها. وأخيرًا ، تشارك الأحماض الأمينية في استقلاب الطاقة في الخلية.

شوائب عديد السكاريد . بالنسبة للخلايا الحيوانية والخلايا الفطرية ، يعتبر الجليكوجين العنصر الغذائي الرئيسي للاحتياطي. بالنسبة للنباتات ، هذا التضمين هو النشا.

يترسب الجليكوجين في البشر بشكل أساسي في خلايا الكبد ويستخدم ليس فقط لاحتياجات الخلية نفسها ، ولكن أيضًا كمصدر للطاقة للكائن الحي بأكمله. في الحالة الأخيرة ، يتم تكسير الجليكوجين في الخلية إلى الجلوكوز ، والذي يترك الخلية في الدم وينتقل في جميع أنحاء الجسم.

الجليكوجين هو جزيء كبير متفرع يتكون من بقايا الجلوكوز. عمليات خاصة داخل الخلايا ، إذا لزم الأمر ، فصل بقايا الجلوكوز من جزيء الجليكوجين وتوليف الجلوكوز. هذا الأخير يدخل الدم وينفق على احتياجات الخلية. يبدو أنه سيكون من الأسهل تخزين الجلوكوز نفسه في الخلية دون تحويله إلى جليكوجين ، خاصة وأن جزيء الجلوكوز قابل للذوبان ويمر بسرعة إلى الخلية عبر غشاء البلازما. ومع ذلك ، فإن هذا يعوقه حقيقة أن الجلوكوز أيضًا يترك الخلية بسرعة ، دون إبطاء. احتفظ بها في قفص شكل نقيشبه مستحيل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ترسب الجلوكوز بكميات كبيرة أمر خطير ، لأنه. يمكن أن يؤدي هذا إلى إنشاء مثل هذا التدرج في التركيز الذي ، أولاً ، تتضخم الخلية بسبب تدفق الماء ، ثم موتها. لذلك ، فإن نظامًا خاصًا من الإنزيمات ، يقوم بتعديل بسيط لجزيء الجلوكوز ، يربطه بنفس الجزيء. يتم إنشاء جزيء عملاق متفرع ، يتكون من مخلفات الجلوكوز - الجليكوجين. هذا الجزيء غير قابل للذوبان بالفعل ، مثل الجلوكوز ، وغير قادر على تغيير الخصائص التناضحية للخلية.

شوائب الدهون . يمكن أن تكون هذه الادراج في الهيالوبلازم على شكل قطرات. تحتوي العديد من النباتات على زيوت ، مثل عباد الشمس والفول السوداني وما إلى ذلك. غني بالشوائب الدهنية الأنسجة الدهنيةشخص يعمل على حماية الجسم من فقدان الحرارة ، ومستودع للطاقة وكممتص للصدمات أثناء التأثيرات الميكانيكية.

وتجدر الإشارة إلى أن مخزون الجليكوجين في جسم الشخص البالغ العادي يكفي ليوم واحد من النشاط الطبيعي ، بينما احتياطيات الدهون تكفي لمدة شهر. إذا كان الجليكوجين ، وليس الدهون ، هو احتياطي الطاقة الرئيسي في أجسامنا ، فإن وزن الجسم سيزداد بمعدل 25 كجم.

في بعض الحالات ، يكون ظهور الشوائب الدهنية في الخلية إشارة إنذارمشاكل. لذلك ، في حالة الخناق ، فإن سم الكائن الدقيق يمنع استخدامه أحماض دهنيةوتتراكم بكميات كبيرة في السيتوبلازم. في هذه الحالة ، يحدث اضطراب في عملية التمثيل الغذائي وتموت الخلية. في أغلب الأحيان ، تحدث مثل هذه الاضطرابات في خلايا عضلة القلب. يسمى هذا المرض التهاب عضلة القلب الدفتيريا.

تستخدم الخلية جميع محتويات المغذيات خلال لحظات النشاط الحيوي المكثف. في مرحلة التطور الجنيني ، هناك حاجة لكمية كبيرة من العناصر الغذائية. لذلك ، حتى في مرحلة تكوين البويضات ، تخزن البويضة بشكل مكثف العديد من العناصر الغذائية (صفار البيض ، وما إلى ذلك) في شكل شوائب ، والتي تضمن مرور المراحل الأولى من التطور الجنيني.

ب. شوائب إفرازية

تتنوع الحبيبات الإفرازية المختلفة التي تتكون في الخلايا الغدية للحيوانات في الطبيعة الكيميائية ويمكن تمثيلها بالأيونات والإنزيمات والهرمونات والبروتينات السكرية وما إلى ذلك ، على سبيل المثال ، الإنزيمات الهاضمة التي يتم تصنيعها بواسطة خلايا البنكرياس. إن إشارة تكوين وإفراغ الشوائب الإفرازية في البنكرياس هي تناول الطعام. قبل الأكل ، تتراكم الادراج في السيتوبلازم. من خلال تحديد عدد الشوائب في خلايا البنكرياس ، يمكن للمرء أن يخمن تقريبًا من هذه الخلايا - الشخص الجائع أو الشخص الذي يتغذى جيدًا.

الخامس. شوائب الصباغ

توفير تلوين الأنسجة والأعضاء. غالبًا ما يتم تخزين صبغة الميلانين في الخلايا الحيوانية. تحتوي النباتات على الكاروتينات والفلافونيدات.

د. الادراج الإخراجية

في النباتات التي لا تحتوي على أعضاء إفرازية خاصة ، غالبًا ما تتراكم المنتجات النهائية ذات النشاط الحيوي على شكل أكسالات الكالسيوم أو أملاح كربونات الكالسيوم في فجوات. في المستقبل ، يلقي النبات الأوراق أو اللحاء جنبًا إلى جنب مع هذه الشوائب البلورية المتراكمة.

النواة جزء أساسي من الخلايا حقيقية النواة. إنه المكون التنظيمي الرئيسي للخلية. إنها مسؤولة عن تخزين ونقل المعلومات الوراثية ، وتتحكم في كل شيء عمليات التمثيل الغذائيفي قفص . ليس عضويًا ، ولكنه مكون من مكونات الخلية.

يتكون جوهرها من:

1) الغلاف النووي (الغشاء النووي) ، والذي يتم من خلاله التبادل بين نواة الخلية والسيتوبلازم.

2) العصير النووي ، أو karyoplasm ، عبارة عن كتلة بلازما شبه سائلة ملطخة بشكل ضعيف تملأ جميع نوى الخلية وتحتوي على مكونات النواة المتبقية ؛

3) الكروموسومات التي تظهر في النواة غير المنقسمة فقط بمساعدة طرق خاصةالفحص المجهري. تسمى مجموعة الكروموسومات في الخلية aryotype.الكروماتين الموجود في مستحضرات الخلايا المصبوغة عبارة عن شبكة من الخيوط الرفيعة (الألياف) أو الحبيبات الصغيرة أو التكتلات.

4) جسم كروي واحد أو أكثر - النوى ، وهي جزء متخصص من نواة الخلية وترتبط بتخليق الحمض النووي والبروتينات.

حالتان للنواة:

1. نواة الطور البيني - لها نوى. غمد - karyolemma.

2. نواة أثناء انقسامات الخلية. فقط الكروماتين موجود في حالة مختلفة.

تتكون النواة من منطقتين:

1. جزيئات البروتين الليفي الداخلي و RNA

2. الخارجي - الحبيبي - وحدات فرعية من الريبوسومات.

يتكون الغلاف النووي من غشاءين يفصل بينهما فراغ حول النواة. كلاهما يتخلل العديد من المسام ، وبفضل ذلك يمكن تبادل المواد بين النواة والسيتوبلازم.

المكونات الرئيسية للنواة هي الكروموسومات المكونة من جزيء الحمض النووي والبروتينات المختلفة. في المجهر الضوئي ، يمكن تمييزها بوضوح فقط خلال فترة انقسام الخلايا (الانقسام ، الانقسام الاختزالي). في الخلية غير المنقسمة ، تبدو الكروموسومات مثل خيوط رفيعة طويلة موزعة على كامل حجم النواة.

وظائف رئيسيه نواة الخليةالأتى:

1. مخزن البيانات؛
2. نقل المعلومات إلى السيتوبلازم باستخدام النسخ ، أي توليف i-RNA الذي يحمل المعلومات ؛
3. نقل المعلومات إلى الخلايا الوليدة أثناء النسخ المتماثل - انقسام الخلايا والأنوية.
4. ينظم العمليات البيوكيميائية والفسيولوجية والصرفية في الخلية.

يحدث في النواة تكرار- ازدواجية جزيئات الدنا وكذلك النسخ- تخليق جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) على قالب DNA. في النواة ، تخضع جزيئات الحمض النووي الريبي المُصنَّعة لبعض التعديلات (على سبيل المثال ، أثناء الربطيتم استبعاد المناطق غير المهمة التي لا معنى لها من جزيئات الحمض النووي الريبي الرسول) ، وبعد ذلك تدخل السيتوبلازم . تجميع الريبوسوميحدث أيضًا في النواة التعليم الخاصتسمى النوى. يتم تشكيل حجرة النواة - karyotheca - من خلال توسيع ودمج خزانات الشبكة الإندوبلازمية مع بعضها البعض بطريقة تجعل النواة لها جدران مزدوجة بسبب الأجزاء الضيقة من الغشاء النووي المحيط بها. يسمى تجويف الغلاف النووي التجويفأو الفضاء المحيط بالنووية. السطح الداخلي للغلاف النووي محاط بالنووية الصفيحة- بنية بروتينية صلبة تتكون من بروتينات اللامينات ، والتي ترتبط بها خيوط من الحمض النووي الصبغي. في بعض الأماكن ، تندمج الأغشية الداخلية والخارجية للمغلف النووي وتشكل ما يسمى بالمسام النووية التي يحدث من خلالها تبادل المواد بين النواة والسيتوبلازم.

12. عضيات ثنائية الغشاء (ميتوكوندريا ، بلاستيدات). هيكلها ووظائفها.

الميتوكوندريا - هذه هياكل مستديرة أو على شكل قضيب ، متفرعة غالبًا ، سمكها 0.5 ميكرومتر وعادة ما يصل طولها إلى 5-10 ميكرون.

تتكون قشرة الميتوكوندريا من غشاءين يختلفان في التركيب الكيميائي ، ومجموعة من الإنزيمات والوظائف. الغشاء الداخليتشكل غزوات على شكل ورقة (cristae) أو أنبوبي (أنابيب). المساحة التي يحدها الغشاء الداخلي هي مصفوفة العضيات. في ذلك مع ميكروسكوب الكترونيتم العثور على الحبوب التي يبلغ قطرها 20-40 نانومتر. تتراكم أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم ، وكذلك السكريات ، مثل الجليكوجين.
تحتوي المصفوفة على جهاز تخليق البروتين العضوي الخاص بها. يتم تمثيله بـ 2-6 نسخ من جزيء DNA دائري وخالي من الهيستون (كما في بدائيات النوى) ، الريبوسومات ، مجموعة من RNA للنقل (tRNA) ، إنزيمات لتكرار الحمض النووي ، نسخ وترجمة المعلومات الوراثية. الوظيفة الأساسية تتكون الميتوكوندريا من الاستخراج الأنزيمي للطاقة من مواد كيميائية معينة (عن طريق الأكسدة) وتراكم الطاقة في شكل قابل للاستخدام بيولوجيًا (عن طريق تخليق أدينوزين ثلاثي الفوسفات - جزيئات ATP). بشكل عام ، هذه العملية تسمى الفسفرة التأكسدية. ضمن وظائف جانبيةيمكن استدعاء الميتوكوندريا بالمشاركة في تخليق هرمونات الستيرويد وبعض الأحماض الأمينية (الجلوتامين).

البلاستيدات - هذه عضيات شبه مستقلة (يمكن أن توجد بشكل مستقل نسبيًا عن الحمض النووي للخلية) عضيات ثنائية الغشاء مميزة للكائنات حقيقية النواة ذات التركيب الضوئي. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من البلاستيدات: البلاستيدات الخضراء والكروموبلاستيدات والبلاستيدات الخضراء.يسمى مجموع البلاستيدات في الخليةبلاستيدوما . يمكن لكل نوع من هذه الأنواع ، في ظل ظروف معينة ، أن ينتقل أحدهما إلى الآخر. مثل الميتوكوندريا ، تحتوي البلاستيدات على جزيئات الحمض النووي الخاصة بها. لذلك ، فهم قادرون أيضًا على التكاثر بشكل مستقل عن انقسام الخلايا. البلاستيدات فريدة من نوعها زرع الخلايا.

البلاستيدات الخضراء.يتراوح طول البلاستيدات الخضراء من 5 إلى 10 ميكرون ، ويتراوح قطرها من 2 إلى 4 ميكرون. يحد البلاستيدات الخضراء بغشاءين. الغشاء الخارجي أملس ، والغشاء الداخلي له هيكل مطوي معقد. أصغر طية تسمى t ilakoid. تسمى مجموعة من الثايلاكويدات المكدسة مثل كومة من العملات المعدنية g جرح. ترتبط الحبيبات ببعضها البعض عن طريق القنوات المسطحة - صفائح.تحتوي أغشية الثايلاكويد على أصباغ وأنزيمات التمثيل الضوئي التي توفر تخليق ATP. الصباغ الرئيسي في التمثيل الضوئي هو الكلوروفيل ، وهو المسؤول عن اللون الاخضرالبلاستيدات الخضراء.

تمتلئ المساحة الداخلية للبلاستيدات الخضراء سدى. تحتوي السدى على دنا عاري دائري ، ريبوسومات ، إنزيمات دورة كالفين ، وحبوب النشا. يوجد داخل كل ثايلاكويد خزان بروتون ، وهناك تراكم لـ H +. البلاستيدات الخضراء ، مثل الميتوكوندريا ، قادرة على التكاثر المستقل عن طريق الانقسام إلى قسمين. تسمى البلاستيدات الخضراء للنباتات السفلية كروماتوفورس.

Leucoplasts. الغشاء الخارجي أملس ، والداخلي يشكل ثايلاكويدات صغيرة. تحتوي السدى على دنا دائري "عاري" وريبوسومات وإنزيمات لتخليق وتحلل المغذيات الاحتياطية. لا توجد أصباغ. تحتوي العديد من كريات الدم البيضاء على وجه الخصوص على خلايا أعضاء تحت الأرض للنبات (الجذور ، الدرنات ، الجذور ، إلخ). .). الأميلوبلاستس- تصنيع وتخزين النشا ، إليوبلاست- زيوت والبروتينات- البروتينات. يمكن أن تتراكم مواد مختلفة في نفس البلاستيدات البيضاء.

كروموبلاستس.يكون الغشاء الخارجي أملسًا ، أو داخليًا أو أملسًا أيضًا ، أو يشكل ثايلاكويدات مفردة. تحتوي السدى على دنا دائري وأصباغ. - الكاروتينات، مما يعطي الكروموبلاستس اللون الأصفر أو الأحمر أو البرتقالي. يختلف شكل تراكم الأصباغ: في شكل بلورات ، مذابة في قطرات دهنية ، إلخ. تعتبر الكروموبلاستيدات المرحلة النهائية في تطور البلاستيدات.

يمكن أن تتحول البلاستيدات إلى بعضها البعض: البلاستيدات البيضاء - البلاستيدات الخضراء - البلاستيدات.

العضيات أحادية الغشاء (ER ، جهاز جولجي ، الجسيمات الحالة). هيكلها ووظائفها.

أنبوبيو نظام الفراغتتشكل عن طريق توصيل أو فصل تجاويف أنبوبية أو مسطحة (صهريج) ، مقيدة بالأغشية وتنتشر في جميع أنحاء سيتوبلازم الخلية. في هذا النظام يوجد خشنو الشبكة السيتوبلازمية الملساء. تتمثل إحدى سمات بنية الشبكة الخشنة في ربط polysomes بأغشيتها. وبسبب هذا ، فإنه يؤدي وظيفة تصنيع فئة معينة من البروتينات التي يتم إزالتها بشكل أساسي من الخلية ، على سبيل المثال ، التي تفرزها خلايا الغدة. في منطقة الشبكة الخشنة ، يحدث تكوين البروتينات والدهون. الأغشية السيتوبلازميةوتجمعهم. معبأة بكثافة في هيكل متعدد الطبقات ، فإن صهاريج الشبكة الخشنة هي مواقع تخليق البروتين الأكثر نشاطًا وتسمى إرغاستوبلازم.

أغشية الشبكة السيتوبلازمية الملساء خالية من polysomes. وظيفيًا ، ترتبط هذه الشبكة بعملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات والدهون والمواد الأخرى غير البروتينية ، مثل هرمونات الستيرويد (في الغدد التناسلية ، قشرة الغدة الكظرية). من خلال الأنابيب والصهاريج ، تتحرك المواد ، على وجه الخصوص ، المادة التي تفرزها الخلية الغدية ، من موقع التوليف إلى منطقة التعبئة إلى حبيبات. في مناطق خلايا الكبد الغنية بالبنى الشبكية الملساء ، يتم تدمير المواد الضارة ومعادلتها. مواد سامةبعض الأدوية (الباربيتورات). في الحويصلات والأنابيب للشبكة الملساء للعضلات المخططة ، يتم تخزين أيونات الكالسيوم (المترسبة) ، والتي تلعب دورًا مهمًا في عملية الانكماش.

مجمع جولجي- عبارة عن كومة من الأكياس الغشائية المسطحة تسمى صهاريج. الخزانات معزولة تمامًا عن بعضها البعض وليست مترابطة. تتفرع العديد من الأنابيب والحويصلات من الصهاريج على طول الحواف. يتم ربط الفجوات (الحويصلات) بمواد مركبة من EPS من وقت لآخر ، والتي تنتقل إلى مجمع جولجي وتتصل بها. المواد المركبة في EPS تصبح أكثر تعقيدًا وتتراكم في مجمع جولجي. وظائف مجمع جولجي :1- في خزانات مجمع جولجي ، هناك تحول كيميائي إضافي وتعقيد للمواد التي دخلت إليه من EPS. على سبيل المثال ، يتم تكوين المواد اللازمة لتجديد غشاء الخلية (البروتينات السكرية ، الدهون السكرية) ، السكريات.

2- يوجد في مجمع جولجي تراكم للمواد و "تخزينها" المؤقت

3- يتم "حزم" المواد المشكلة في حويصلات (في فجوات) وفي هذا الشكل تتحرك خلال الخلية.

4- في مجمع جولجي ، تتكون الجسيمات الحالة (عضيات كروية مع إنزيمات مهينة).

الجسيمات المحللة- عضيات كروية صغيرة ، تتكون جدرانها من غشاء واحد ؛ تحتوي على محلول(شق) الإنزيمات. في البداية ، تحتوي الجسيمات الحالة ، المربوطة بمركب جولجي ، على إنزيمات غير نشطة. في ظل ظروف معينة ، يتم تنشيط إنزيماتهم. عندما يندمج الليزوزوم مع فجوة بلعمية أو صنوبرية ، يتم تكوين فجوة هضمية ، يتم فيها هضم مواد مختلفة داخل الخلايا.

وظائف الجسيمات :1- إجراء تقسيم المواد الممتصة نتيجة البلعمة و pinocytosis. يتم تقسيم البوليمرات الحيوية إلى مونومرات تدخل الخلية وتستخدم لتلبية احتياجاتها. على سبيل المثال ، يمكن استخدامها لتخليق مواد عضوية جديدة ، أو يمكن تفكيكها للحصول على طاقة.

2- تدمير العضيات القديمة التالفة الزائدة. يمكن أن يحدث انقسام العضيات أيضًا أثناء تجويع الخلية.

فجوات- عضيات كروية أحادية الغشاء ، وهي عبارة عن خزانات للمياه ومواد مذابة فيها. تشمل الفجوات: فجوات بلعمية و pinocytic، فجوات الجهاز الهضمي ، حويصلات ، التي تغلب عليها الأربطة من EPS ومركب جولجي. فجوات الخلايا الحيوانية صغيرة ومتعددة ، لكن حجمها لا يتجاوز 5٪ من إجمالي حجم الخلية. وظيفتهم الرئيسية - نقل المواد عبر الخلية ، تنفيذ العلاقة بين العضيات.

في الخلية النباتية ، تشكل الفجوات ما يصل إلى 90٪ من الحجم. في خلية نباتية ناضجة ، يوجد فجوة واحدة فقط ، وهي تحتل موقعًا مركزيًا. الغشاء الفجائي للخلية النباتية هو اللُونوبلاست ، ومحتوياته هي نسغ الخلية. وظائف الفجوات في الخلية النباتية: الصيانة جدار الخليةفي حالة التوتر ، تراكم المواد المختلفة ، بما في ذلك نفايات الخلية. فجوات توفر المياه لعملية التمثيل الضوئي. قد يتضمن:

المواد الاحتياطية التي يمكن أن تستخدمها الخلية نفسها ( الأحماض العضويةوالأحماض الأمينية والسكريات والبروتينات). - المواد التي يتم إزالتها من عملية التمثيل الغذائي للخلية وتتراكم في الفجوة (الفينولات ، التانين ، القلويات ، إلخ) - الهرمونات النباتية ، المبيدات النباتية ،

أصباغ (مواد تلوين) تعطي الخلية نسغًا أرجوانيًا ، وأحمرًا ، وأزرقًا ، وبنفسجيًا ، وأحيانًا أصفر أو كريمي. إنها أصباغ النسغ الخلوية التي تلون بتلات الزهور والفواكه والمحاصيل الجذرية.

14. العضيات غير الغشائية (الأنابيب الدقيقة ، مركز الخلية ، الريبوسومات). هيكلها ووظائفها.الريبوسوم - عضية غير غشائية للخلية تقوم بتخليق البروتين. يتكون من وحدتين فرعيتين - صغير وكبير. يتكون الريبوسوم من 3-4 جزيئات من الرنا الريباسي التي تشكل إطاره ، وعشرات الجزيئات من البروتينات المختلفة. يتم تصنيع الريبوسومات في النواة. في الخلية ، يمكن أن توجد الريبوسومات على سطح ER الحبيبي أو في الهيالوبلازم للخلية في شكل polysomes. Polysome -إنه مركب من i-RNA والعديد من الريبوسومات التي تقرأ المعلومات منه. وظيفة الريبوسوم- التخليق الحيوي للبروتين. إذا كانت الريبوسومات موجودة في ER ، فإن البروتينات التي يتم تصنيعها بواسطتها تستخدم لتلبية احتياجات الكائن الحي بأكمله ، تقوم الريبوسومات الهيالوبلازمية بتجميع البروتينات لاحتياجات الخلية نفسها. الريبوسومات خلايا بدائية النواةأصغر من الريبوسومات حقيقية النواة. تم العثور على نفس الريبوسومات الصغيرة في الميتوكوندريا والبلاستيدات.

أنابيب مجهرية - هياكل أسطوانية مجوفة للخلية ، تتكون من بروتين التوبولين غير القابل للاختزال. الأنابيب الدقيقة غير قادرة على الانكماش. تتكون جدران الأنابيب الدقيقة من 13 خيطًا من بروتين التوبولين. توجد الأنابيب الدقيقة في سمك هيالوبلازم الخلايا.

أهداب والأسواط - عضيات الحركة. الوظيفة الأساسية - حركة الخلايا أو الحركة على طول خلايا السائل أو الجزيئات المحيطة بها. في كائن متعدد الخلايا ، الأهداب هي سمة من سمات الظهارة. الجهاز التنفسي, قناة فالوب، والسوط - للحيوانات المنوية. تختلف الأهداب والسوط فقط في الحجم - فالأسواط أطول. وهي تعتمد على الأنابيب الدقيقة المرتبة في نظام 9 (2) + 2. وهذا يعني أن 9 أنابيب دقيقة مزدوجة (مزدوجة) تشكل جدارًا أسطوانيًا ، يوجد في وسطه 2 أنابيب دقيقة مفردة. يتم دعم الأهداب والسوط بواسطة الأجسام القاعدية. الجسم القاعدي له شكل أسطواني ، يتكون من 9 ثلاثة توائم (ثلاثة توائم) من الأنابيب الدقيقة ؛ لا توجد أنابيب دقيقة في وسط الجسم القاعدي.

cl هالمركز الدقيق - يحدد المركز الانقسامي ، وهو هيكل دائم في جميع الخلايا الحيوانية وبعض الخلايا النباتية تقريبًا ، أقطاب الخلية المنقسمة (انظر الانقسام المتساوي) . يتكون مركز الخلية عادة من مركزين - حبيبات كثيفة بحجم 0.2-0.8 ميكرونتقع في زوايا قائمة لبعضها البعض. أثناء تكوين الجهاز الانقسامي ، يتباعد المريكزون نحو أقطاب الخلية ، ويحددون اتجاه مغزل انقسام الخلية. لذلك ، فمن الأصح أن يكون K. c. يتصل المركز الانقسامي، مما يعكس أهميته الوظيفية ، خاصة أنه فقط في بعض الخلايا K. ج. تقع في وسطها. في سياق تطور الكائن الحي ، يتغيرون مثل موضع K. c. في الخلايا ، وكذلك شكلها. عندما تنقسم الخلية ، تتلقى كل خلية ابنة زوجًا من المريكزات. تحدث عملية تكرارها في كثير من الأحيان في نهاية الانقسام الخلوي السابق. ظهور سلسلة أشكال مرضيةيرتبط انقسام الخلية بانقسام غير طبيعي إلى ج.