تتكون النباتات والفطريات من ثلاثة أجزاء رئيسية: الغشاء البلازمي والنواة والسيتوبلازم. وتختلف البكتيريا عنها في أنها لا تحتوي على نواة، ولكنها تحتوي أيضًا على غشاء وسيتوبلازم.
كيف يتم هيكلة السيتوبلازم؟
هذا هو الجزء الداخلي من الخلية الذي يمكن من خلاله التمييز بين الهيالوبلازم (الوسط السائل) والشوائب والشوائب وهي تكوينات غير دائمة في الخلية، وهي في الأساس قطرات أو بلورات احتياطية العناصر الغذائية. العضيات هي الهياكل الدائمة. كما أن الوحدات الوظيفية الرئيسية في الجسم هي الأعضاء، كذلك في الخلية يتم تنفيذ جميع الوظائف الرئيسية بواسطة العضيات.
عضيات الخلايا الغشائية وغير الغشائية
وتنقسم الأولى إلى غشاء واحد وغشاء مزدوج. الأخيران هما الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء. تشتمل الخلايا ذات الغشاء الواحد على الليزوزومات، ومعقد جولجي، والشبكة، والفجوات. سنتحدث أكثر عن العضيات غير الغشائية في هذه المقالة.
عضيات الخلية ذات البنية غير الغشائية
وتشمل هذه الريبوسومات ومركز الخلية بالإضافة إلى الهيكل الخلوي الذي يتكون من الأنابيب الدقيقة والألياف الدقيقة. تتضمن هذه المجموعة أيضًا عضيات الحركة التي تمتلكها الكائنات وحيدة الخلية، بالإضافة إلى الخلايا التناسلية الذكرية للحيوانات. دعونا ننظر بالترتيب إلى عضيات الخلايا غير الغشائية وبنيتها ووظائفها.
ما هي الريبوسومات؟
هذه هي الخلايا التي تتكون من البروتينات النووية الريبية. يتضمن هيكلها جزأين (وحدات فرعية). واحد منهم صغير والآخر كبير. في حالة الهدوءفهي تقع بشكل منفصل. يتصلون عندما يبدأ الريبوسوم في العمل.
هذه العضيات الخلوية غير الغشائية مسؤولة عن تخليق البروتين. وهي عملية الترجمة - ربط الأحماض الأمينية في سلسلة بولي ببتيد بترتيب معين، ويتم نسخ المعلومات حولها من الحمض النووي وتسجيلها على الرنا المرسال.
ويبلغ حجم الريبوسومات عشرين نانومترا. يمكن أن يصل عدد هذه العضيات في الخلية إلى عدة عشرات الآلاف.
في حقيقيات النوى، توجد الريبوسومات في الهيالوبلازم وعلى سطح الشبكة الإندوبلازمية الخشنة. وهي موجودة أيضًا داخل العضيات ذات الغشاء المزدوج: الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء.
مركز الخلية
تتكون هذه العضية من جسيم مركزي، محاط بغلاف مركزي. يتم تمثيل الجسيم المركزي بواسطة اثنين من المريكزات - أسطوانات داخلية فارغة تتكون من الأنابيب الدقيقة. يتكون الغلاف المركزي من أنابيب دقيقة تمتد بشكل قطري من مركز الخلية. كما أنه يحتوي على خيوط وسيطة وألياف دقيقة.
يؤدي مركز الخلية وظائف مثل تشكيل مغزل الانقسام. وهو أيضًا مركز تنظيم الأنابيب الدقيقة.
بخصوص التركيب الكيميائيالمادة الرئيسية لهذه العضية هي بروتين توبولين.
وتقع هذه العضية في المركز الهندسي للخلية، ولهذا سميت بهذا الاسم.
الخيوط الدقيقة والأنابيب الدقيقة
الأول هو خيوط بروتين الأكتين. قطرها 6 نانومتر.
يبلغ قطر الأنابيب الدقيقة 24 نانومتر. جدرانها مصنوعة من بروتين توبولين.
تشكل هذه العضيات الخلوية غير الغشائية هيكلًا خلويًا يساعد في الحفاظ على شكل ثابت.
وظيفة أخرى للأنابيب الدقيقة هي النقل؛ حيث يمكن للعضيات والمواد الموجودة في الخلية أن تتحرك عبرها.
عضويات الحركة
أنها تأتي في نوعين: أهداب وسياط.
الأول هو كائنات وحيدة الخلية مثل أهداب النعال.
تحتوي الكلاميدوموناس على سوط، وكذلك حيوانات منوية.
تتكون عضيات الحركة من بروتينات مقلصة.
خاتمة
في الختام، نحن نقدم معلومات عامة.
| عضوي | الموقع في القفص | بناء | المهام |
| الريبوسومات | وهي تطفو بحرية في الهيالوبلازم وتقع أيضًا على الجانب الخارجي لجدران الشبكة الإندوبلازمية الخشنة | تتكون من أجزاء صغيرة وكبيرة. التركيب الكيميائي - البروتينات النووية. | تخليق البروتين |
| مركز الخلية | المركز الهندسي للخلية | اثنان من المريكزات (أسطوانات من الأنابيب الدقيقة) والغلاف المركزي يعملان على تمديد الأنابيب الدقيقة شعاعيًا. | تشكيل المغزل، وتنظيم الأنابيب الدقيقة |
| خيوط دقيقة | في سيتوبلازم الخلية | خيوط رقيقة مصنوعة من بروتين الأكتين المقلص | خلق الدعم، وفي بعض الأحيان توفير الحركة (على سبيل المثال، في الأميبا) |
| أنابيب مجهرية | في السيتوبلازم | أنابيب توبولين مجوفة | إنشاء الدعم ونقل عناصر الخلية |
| أهداب والأسواط | من الخارج للغشاء البلازمي | تتكون من البروتينات | حركة كائن حي وحيد الخلية في الفضاء |
لذلك نظرنا إلى جميع العضيات غير الغشائية للنباتات والحيوانات والفطريات والبكتيريا، وبنيتها ووظائفها.
العضيات هي هياكل موجودة باستمرار في السيتوبلازم وهي متخصصة في أداء وظائف معينة. بناءً على مبدأ التنظيم، يتم التمييز بين عضيات الخلايا الغشائية وغير الغشائية.
العضيات الغشائيةالخلايا
1. الشبكة الأندوبلازمية(EPS) - نظام الأغشية الداخلية للسيتوبلازم الذي يشكل تجاويف كبيرة - صهاريج وأنابيب عديدة ؛ يأخذ موقف مركزيفي الخلية، حول النواة. يشكل EPS ما يصل إلى 50٪ من حجم السيتوبلازم. تربط قنوات ER جميع العضيات السيتوبلازمية وتفتح في الفضاء المحيط بالنواة للغلاف النووي. وبالتالي، فإن ER هو نظام الدورة الدموية داخل الخلايا. هناك نوعان من أغشية الشبكة الإندوبلازمية - ناعمة وخشنة (حبيبية). ومع ذلك، فمن الضروري أن نفهم أنها جزء من شبكة إندوبلازمية واحدة مستمرة. توجد الريبوسومات على الأغشية الحبيبية، حيث يحدث تخليق البروتين. يتم ترتيب أنظمة الإنزيمات المشاركة في تركيب الدهون والكربوهيدرات بطريقة منظمة على الأغشية الملساء.
2. جهاز جولجي هو نظام من الصهاريج والأنابيب والحويصلات التي تتكون من أغشية ملساء. يقع هذا الهيكل على محيط الخلية بالنسبة إلى EPS. على أغشية جهاز جولجي، تشارك أنظمة الإنزيمات في تكوين أجهزة أكثر تعقيدًا مركبات العضويةمن البروتينات والدهون والكربوهيدرات المصنعة في EPS. يحدث هنا تجميع الغشاء وتكوين الليزوزوم. تضمن أغشية جهاز جولجي تراكم وتركيز وتعبئة الإفرازات المنطلقة من الخلية.
3. الليزوزومات عبارة عن عضيات غشائية تحتوي على ما يصل إلى 40 إنزيمًا بروتينيًا قادرًا على تحطيم الجزيئات العضوية. وتشارك الليزوزومات في عمليات الهضم داخل الخلايا وموت الخلايا المبرمج (موت الخلايا المبرمج).
4. الميتوكوندريا هي محطات الطاقة في الخلية. عضيات ذات غشاء مزدوج مع غشاء خارجي وداخلي أملس يشكل نتوءات - نتوءات. على السطح الداخلي للغشاء الداخلي، يتم ترتيب أنظمة الإنزيمات المشاركة في تخليق ATP بطريقة منظمة. تحتوي الميتوكوندريا على جزيء DNA دائري، يشبه في تركيبه كروموسوم بدائيات النوى. هناك العديد من الريبوسومات الصغيرة التي يحدث فيها تخليق البروتين، وهي مستقلة جزئيًا عن النواة. ومع ذلك، فإن الجينات المحصورة في جزيء الحمض النووي الدائري ليست كافية لتوفير جميع جوانب حياة الميتوكوندريا، وهي هياكل شبه مستقلة من السيتوبلازم. وتحدث الزيادة في عددها بسبب الانقسام الذي يسبقه مضاعفة جزيء الحمض النووي الدائري.
5. البلاستيدات هي عضيات مميزة للخلايا النباتية. هناك البلاستيدات البيضاء - البلاستيدات عديمة اللون، والبلاستيدات الملونة ذات اللون الأحمر البرتقالي، والبلاستيدات الخضراء. - البلاستيدات الخضراء. جميعها لها مخطط هيكلي واحد وتتكون من غشائين: الخارجي (السلس) والداخلي الذي يشكل أقسامًا - الثايلاكويدات اللحمية. يوجد على ثايلاكويدات السدى جرانا، تتكون من حويصلات غشائية مسطحة - جرانا ثايلاكويدات، مكدسة واحدة فوق الأخرى مثل أعمدة العملات المعدنية. تحتوي الثايلاكويدات الموجودة في الجرانا على الكلوروفيل. تحدث المرحلة الضوئية من عملية التمثيل الضوئي هنا - في الجرانا، وتحدث تفاعلات المرحلة المظلمة - في السدى. تحتوي البلاستيدات على جزيء DNA على شكل حلقة، يشبه في تركيبه كروموسوم بدائيات النوى، والعديد من الريبوسومات الصغيرة التي يحدث فيها تخليق البروتين، بشكل مستقل جزئيًا عن النواة. يمكن أن تتغير البلاستيدات من نوع إلى آخر (البلاستيدات الخضراء إلى البلاستيدات الملونة والبلاستيدات البيضاء)، فهي عضيات شبه مستقلة في الخلية. تحدث الزيادة في عدد البلاستيدات بسبب انقسامها إلى قسمين وتبرعمها، وهو ما يسبقه تكرار جزيء الحمض النووي الدائري.
عضيات الخلايا غير الغشائية
1. الريبوسومات هي تشكيلات مستديرة من وحدتين فرعيتين، تتكون من 50% RNA و50% بروتينات. تتشكل الوحدات الفرعية في النواة وفي النواة وفي السيتوبلازم في وجود أيونات Ca 2+ ويتم دمجها في هياكل متكاملة. في السيتوبلازم، توجد الريبوسومات على أغشية الشبكة الإندوبلازمية (ER الحبيبية) أو بحرية. في المركز النشط للريبوسومات، تحدث عملية الترجمة (اختيار مضادات الحمض الريبي النووي النقال إلى أكواد mRNA). تتحرك الريبوسومات على طول جزيء mRNA من طرف إلى آخر، مما يجعل أكواد mRNA متاحة للتلامس مع مضادات الحمض الريبي النووي النقال (tRNA).
2. المريكزات (مركز الخلية) هي أجسام أسطوانية يتكون جدارها من 9 ثلاثيات من الأنابيب الدقيقة البروتينية. في مركز الخليةتقع المريكزات في زوايا قائمة مع بعضها البعض. إنهم قادرون على التكاثر الذاتي وفقًا لمبدأ التجميع الذاتي. التجميع الذاتي هو تكوين هياكل مشابهة لتلك الموجودة بمساعدة الإنزيمات. تشارك المريكزات في تكوين خيوط المغزل. أنها تضمن عملية فصل الكروموسوم أثناء انقسام الخلايا.
3. الأسواط والأهداب عضيات للحركة. لديهم مخطط هيكلي واحد - الجزء الخارجي من وجوه السوط بيئةويغطيها جزء من الغشاء السيتوبلازمي. وهي عبارة عن أسطوانة: يتكون جدارها من 9 أزواج من الأنابيب الدقيقة البروتينية، ويوجد في الوسط أنبوبان صغيران محوريان. عند قاعدة السوط، الموجود في الطبقة الخارجية - السيتوبلازم الموجود أسفل غشاء الخلية مباشرةً، تتم إضافة أنبوب صغير قصير آخر إلى كل زوج من الأنابيب الدقيقة. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل الجسم القاعدي، الذي يتكون من تسعة ثلاثيات من الأنابيب الدقيقة.
4. يتم تمثيل الهيكل الخلوي بنظام من ألياف البروتين والأنابيب الدقيقة. يوفر الصيانة والتغيير في شكل جسم الخلية وتكوين الأرجل الكاذبة. مسؤول عن الحركة الأميبية، ويشكل الإطار الداخلي للخلية، ويؤمن الحركة الهياكل الخلويةمن خلال السيتوبلازم.
2.3. دعونا نلقي نظرة فاحصة على عمل البروتين الحامل، الذي يضمن النقل السلبي للمواد عبر غشاء الخلية. تشبه العملية التي تربط بها البروتينات الحاملة الجزيئات الذائبة وتنقلها تفاعلًا إنزيميًا. تحتوي جميع أنواع البروتينات الحاملة على مواقع ربط للجزيء المنقول. عندما يكون البروتين مشبعا، فإن معدل النقل يصل إلى الحد الأقصى. يمكن حظر الارتباط إما عن طريق مثبطات تنافسية (تتنافس على نفس موقع الربط) أو عن طريق مثبطات غير تنافسية ترتبط في مكان آخر وتؤثر على بنية الناقل. الآلية الجزيئية للبروتينات الناقلة ليست معروفة بعد. من المفترض أنها تنقل الجزيئات من خلال إجراء تغييرات توافقية قابلة للعكس تسمح بمواقع ربطها بالتناوب على جانب أو آخر من الغشاء. يعرض هذا الرسم البياني نموذجًا يوضح كيف يمكن للتغيرات التوافقية في البروتين أن تسمح بالانتشار الميسر للمادة المذابة. يمكن أن يتواجد البروتين الناقل في حالتين مطابقتين: "ping" و"pong". الانتقال بينهما عشوائي وقابل للعكس تمامًا. ومع ذلك، فإن احتمالية ارتباط جزيء المادة المنقولة بالبروتين أعلى بكثير في حالة "ping". ولذلك، سيكون عدد الجزيئات التي تنتقل إلى الخلية أكبر بكثير من تلك التي تتركها. يتم نقل المادة على طول التدرج الكهروكيميائي.
تقوم بعض البروتينات الناقلة ببساطة بنقل بعض المواد المذابة من أحد جانبي الغشاء إلى الجانب الآخر. يسمى هذا النقل uniport. البروتينات الأخرى هي أنظمة النقل. ويضعون المبادئ التالية:
أ) يعتمد نقل مادة واحدة على النقل المتزامن (المتسلسل) لمادة أخرى في نفس الاتجاه (الرمز).
ب) يعتمد نقل مادة واحدة على النقل المتزامن (المتسلسل) لمادة أخرى في الاتجاه المعاكس (النقل المضاد).
على سبيل المثال، تمتص معظم الخلايا الحيوانية الجلوكوز من السائل خارج الخلية، حيث يكون تركيزه مرتفعًا، من خلال النقل السلبي الذي يقوم به البروتين الذي يعمل بمثابة uniporter. وفي الوقت نفسه، تمتصه الخلايا المعوية والكلية من الحيز اللمعي للأمعاء ومن الأنابيب الكلوية، حيث يكون تركيزه منخفضًا جدًا، من خلال توافق أيونات الجلوكوز والصوديوم.
أحد أنواع الانتشار الميسر هو النقل باستخدام جزيئات حاملة غير متحركة مثبتة بطريقة معينة عبر الغشاء. في هذه الحالة، يتم نقل جزيء المادة المنقولة من جزيء حامل إلى آخر، كما لو كان في سباق التتابع.
مثال على البروتين الحامل هو فالينوميسين، وهو ناقل أيون البوتاسيوم. جزيء الفالينومايسين له شكل الكفة، مبطنة بمجموعات قطبية من الداخل وغير قطبية من الخارج.
نظرًا لخصوصية تركيبه الكيميائي، فإن الفالينوميسين قادر على تكوين مركب مع أيونات البوتاسيوم التي تدخل داخل الجزيء - الكفة، ومن ناحية أخرى، فالينوميسين قابل للذوبان في الطور الدهني للغشاء، منذ الخارج جزيئه غير قطبي. يمكن لجزيئات الفالينوميسين الموجودة على سطح الغشاء التقاط أيونات البوتاسيوم من المحلول المحيط. عندما تنتشر الجزيئات عبر الغشاء، فإنها تحمل البوتاسيوم عبر الغشاء، وبعضها يطلق أيونات في المحلول الموجود على الجانب الآخر من الغشاء. هذه هي الطريقة التي ينقل بها الفالينوميسين أيونات البوتاسيوم عبر الغشاء.
الاختلافات بين الانتشار الميسر والانتشار البسيط:
1) يتم نقل المادة بمشاركة الناقل بشكل أسرع بكثير؛
2) الانتشار الميسر له خاصية التشبع: مع زيادة التركيز على جانب واحد من الغشاء، تزداد كثافة تدفق المادة فقط إلى حد معين عندما تكون جميع الجزيئات الحاملة مشغولة بالفعل؛
3) مع الانتشار الميسر، يلاحظ التنافس بين المواد المنقولة في الحالات التي ينقل فيها الناقل مواد مختلفة؛ علاوة على ذلك، فإن بعض المواد يمكن تحملها بشكل أفضل من غيرها، كما أن إضافة بعض المواد يؤدي إلى تعقيد نقل مواد أخرى؛ وبالتالي، من بين السكريات، الجلوكوز أفضل من الفركتوز، والفركتوز أفضل من الزيلوز، والزيلوز أفضل من الأرابينوز، وما إلى ذلك. إلخ.؛
4) هناك مواد تمنع الانتشار الميسر - فهي تشكل مجمعًا قويًا مع جزيئات حاملة، على سبيل المثال، يمنع فلوريدزين نقل السكريات عبر الغشاء البيولوجي.
2.4. الترشيح هو حركة المحلول عبر المسام الموجودة في الغشاء تحت تأثير تدرج الضغط. هي تلعب دور مهمفي عمليات انتقال الماء عبر جدران الأوعية الدموية.
لذلك، نظرنا في الأنواع الرئيسية للنقل السلبي للجزيئات من خلال الأغشية البيولوجية.
2.5. غالبًا ما يكون من الضروري ضمان نقل الجزيئات عبر الغشاء مقابل تدرجها الكهروكيميائي. تسمى هذه العملية بالنقل النشط ويتم تنفيذها بواسطة البروتينات الحاملة التي يتطلب نشاطها طاقة. إذا قمت بتوصيل بروتين حامل بمصدر للطاقة، فيمكنك الحصول على آلية تضمن النقل النشط للمواد عبر الغشاء. أحد المصادر الرئيسية للطاقة في الخلية هو التحلل المائي لـ ATP إلى ADP والفوسفات. وتقوم آلية مضخة (Na + K) المهمة لحياة الخلية على هذه الظاهرة. إنه يخدم بشكل رائع
مثال على النقل الأيوني النشط تركيز K داخل الخلية أعلى بـ 10-20 مرة من خارجها. بالنسبة لـ Na فالصورة معاكسة. ويتم ضمان هذا الاختلاف في التركيزات من خلال تشغيل مضخة (Na + K)، التي تضخ الصوديوم خارج الخلية والبوتاسيوم بشكل فعال إلى داخل الخلية. ومن المعروف أن تشغيل مضخة (Na + K) يستهلك ما يقرب من ثلث إجمالي الطاقة اللازمة لحياة الخلية. يتم الحفاظ على فرق التركيز المذكور أعلاه للأغراض التالية:
1) تنظيم حجم الخلية بسبب التأثيرات الاسموزية.
2) النقل الثانوي للمواد (سيتم مناقشته أدناه).
وقد وجد تجريبيا أن:
أ) يرتبط نقل أيونات Na وK ارتباطًا وثيقًا بالتحلل المائي لـ ATP ولا يمكن أن يحدث بدونه.
ب) يجب أن يكون Na وATP داخل الخلية، وK خارجها.
ج) تمنع مادة ouabain ATPase فقط عندما تكون خارج الخلية، حيث تتنافس على موقع الارتباط مع K. (Na + K) - ATPase ينقل Na بشكل فعال خارج الخلية وK داخل الخلية. عندما يتم تحلل جزيء ATP واحد، يتم ضخ ثلاثة أيونات Na من الخلية ويدخلها أيونان K.
1) يرتبط الصوديوم بالبروتين.
2) تؤدي فسفرة ATPase إلى إحداث تغييرات توافقية في البروتين، مما يؤدي إلى:
3) يتم نقل Na إلى خارج الغشاء وإطلاقه.
4) ملزمة K على السطح الخارجي.
5) نزع الفسفرة.
6) تحرير K وعودة البروتين إلى حالته الأصلية.
في جميع الاحتمالات، تحتوي المضخة (Na + K) على ثلاثة مواقع ربط Na وموقعين ربط K يمكن جعل المضخة (Na + K) تعمل في الاتجاه المعاكس وتوليف ATP. إذا زادت تركيزات الأيونات على الجوانب المقابلة للغشاء، فسوف تمر عبره وفقًا لتدرجاتها الكهروكيميائية، وسيتم تصنيع ATP من الأرثوفوسفات و ADP بواسطة (Na + K) -ATPase.
2.6. إذا لم يكن لدى الخلية أنظمة لتنظيم الضغط الأسموزي، فإن تركيز المواد المذابة داخلها سيكون أكبر من تركيزاتها الخارجية. فيكون تركيز الماء في الخلية أقل من تركيزه خارجها. ونتيجة لذلك، سيكون هناك تدفق مستمر للمياه إلى الخلية وتمزقها. ولحسن الحظ، تتحكم الخلايا الحيوانية والبكتيريا في الضغط الأسموزي في خلاياها عن طريق ضخ الأيونات غير العضوية مثل Na. ولذلك، فإن تركيزها الإجمالي داخل الخلية أقل منه خارجها. تحتوي الخلايا النباتية على جدران صلبة تحميها من التورم. تتجنب العديد من الأوليات الانفجار من الماء الذي يدخل الخلية بمساعدة آليات خاصة تتخلص بانتظام من المياه الواردة.
2.7. نوع آخر مهم من النقل النشط هو النقل النشط باستخدام التدرجات الأيونية. يتم هذا النوع من الاختراق عبر الغشاء عن طريق بعض بروتينات النقل التي تعمل على مبدأ التماثل أو المضاد مع بعض الأيونات التي يكون تدرجها الكهروكيميائي مرتفعًا جدًا. في الخلايا الحيوانية، يكون الأيون المنقول عادةً Na. يوفر تدرجه الكهروكيميائي الطاقة اللازمة للنقل النشط للجزيئات الأخرى. على سبيل المثال، فكر في تشغيل المضخة التي تضخ الجلوكوز. تتأرجح المضخة بشكل عشوائي بين حالات بينج وبونج. يرتبط Na بالبروتين في كلتا الحالتين وفي نفس الوقت يزيد من تقارب الأخير للجلوكوز. خارج الخلية، تتم إضافة Na، وبالتالي الجلوكوز، في كثير من الأحيان أكثر من الداخل. وبالتالي، يتم ضخ الجلوكوز إلى داخل الخلية. لذلك، جنبا إلى جنب مع النقل السلبي لأيونات الصوديوم، يحدث تعايش الجلوكوز. بالمعنى الدقيق للكلمة، يتم تجميع الطاقة اللازمة لتشغيل هذه الآلية أثناء التشغيل
مضخة (Na + K) على شكل جهد كهروكيميائي لأيونات الصوديوم. في البكتيريا والنباتات، تستخدم معظم أنظمة النقل النشطة من هذا النوع أيون H كأيون منقول، على سبيل المثال، يتم تحديد نقل معظم السكريات والأحماض الأمينية إلى الخلايا البكتيرية من خلال التدرج H.
العضيات- مكونات الخلية الدائمة والموجودة بالضرورة والتي تؤدي وظائف محددة.
الشبكة الإندوبلازمية (ER)- عضية ذات غشاء واحد. إنه نظام من الأغشية التي تشكل "الصهاريج" والقنوات، متصلة ببعضها البعض وتحدد مساحة داخلية واحدة - تجاويف EPS. ترتبط الأغشية من جانب واحد بالسيتوبلازم. غشاء بلازميومن ناحية أخرى مع الغشاء النووي الخارجي. هناك نوعان من EPS: 1) خشن (حبيبي)، يحتوي على الريبوسومات على سطحه، و 2) أملس (عديم الحبيبات)، ولا تحمل أغشيته الريبوسومات.
المهام: 1) نقل المواد من جزء من الخلية إلى جزء آخر،
2) انقسام السيتوبلازم في الخلية إلى (أقسام)
3) تخليق الكربوهيدرات والدهون (EPS السلس)،
4) تخليق البروتين (EPS الخام)،
جهاز جولجي، عبارة عن عضية ذات غشاء واحد. وتتكون من أكوام من "الصهاريج" المسطحة ذات الحواف الواسعة. ويرتبط بها نظام من الحويصلات الصغيرة ذات الغشاء الواحد.
وظائف جهاز جولجي: 1) تراكم البروتينات والدهون والكربوهيدرات، 2) "تعبئة" البروتينات والدهون والكربوهيدرات في الحويصلات الغشائية، 4) تخليق الكربوهيدرات والدهون، 6) مكان تكوين الليزوزومات.
الجسيمات المحللة- عضيات ذات غشاء واحد. وهي عبارة عن فقاعات صغيرة (قطرها من 0.2 إلى 0.8 ميكرون) تحتوي على مجموعة من الإنزيمات المحللة. يتم تصنيع الإنزيمات في الشبكة الإندوبلازمية الخام وتنتقل إلى جهاز جولجي، حيث يتم تعديلها وتعبئتها في حويصلات غشائية، والتي، بعد انفصالها عن جهاز جولجي، تصبح جسيمات الحالة نفسها. يمكن أن يحتوي الليزوزوم من 20 إلى 60 أنواع مختلفةالانزيمات المائية
وظائف الليزوزومات: 1) الهضم داخل الخلايا المواد العضوية، 2) تدمير الهياكل الخلوية وغير الخلوية غير الضرورية،
3) المشاركة في عمليات إعادة تنظيم الخلايا.
الفجوات- العضيات ذات الغشاء الواحد هي "حاويات" مملوءة محاليل مائيةالعضوية و المواد غير العضوية.. تحتوي الخلايا النباتية الصغيرة على العديد من الفجوات الصغيرة، والتي بعد ذلك، مع نمو الخلايا وتمايزها، تندمج مع بعضها البعض وتشكل واحدة كبيرة فجوة المركزية. يمكن أن تشغل الفجوة المركزية ما يصل إلى 95٪ من الحجم خلية ناضجة، تندفع النواة والعضيات باتجاه غشاء الخلية.. ويسمى السائل الذي يملأ فجوة النبات عصارة الخلية.
تحتوي الحيوانات وحيدة الخلية أيضًا على فجوات مقلصة تؤدي وظيفة التنظيم التناضحي والإفراز.
وظائف الفجوة: 1) التراكم و خزان مياه,
2) التنظيم استقلاب الماء والملح,
3) الحفاظ على ضغط التورم،
4) تراكم المستقلبات القابلة للذوبان في الماء، والمواد المغذية الاحتياطية،
5) انظر وظائف الليزوزومات.
الميتوكوندريا
هيكل الميتوكوندريا:
1 - الغشاء الخارجي.
2 - الغشاء الداخلي. 3 - مصفوفة. 4 - كريستا. 5 - نظام متعدد الانزيمات. 6- DNA دائري .
يختلف شكل وحجم وعدد الميتوكوندريا بشكل كبير. يمكن أن تكون الميتوكوندريا على شكل قضيب، أو مستديرة، أو حلزونية، أو على شكل كوب، أو متفرعة الشكل. يتراوح طول الميتوكوندريا من 1.5 إلى 10 ميكرومتر، وقطرها من 0.25 إلى 1.00 ميكرومتر. يمكن أن يصل عدد الميتوكوندريا في الخلية إلى عدة آلاف ويعتمد على النشاط الأيضي للخلية.
ويحد الميتوكوندريا بغشاءين. الغشاء الخارجي للميتوكوندريا أملس، أما الغشاء الداخلي فيشكل طيات عديدة - cristas..Cristae تزيد من مساحة سطح الغشاء الداخلي، الذي توجد عليه أنظمة الإنزيمات المتعددة (5) المشاركة في تركيب جزيئات ATP. يمتلئ الفضاء الداخلي للميتوكوندريا بالمصفوفة (3). تحتوي المصفوفة على الحمض النووي الدائري (6)، وmRNA المحدد، والريبوسومات.
وظائف الميتوكوندريا: 1) تصنيع ATP، 2) تحلل الأكسجين في المواد العضوية.
البلاستيدات
البنية البلاستيدية: 1 - الغشاء الخارجي. 2 - الغشاء الداخلي. 3 - سدى. 4 - ثايلاكويد. 5 - الحبوب. 6 - صفائح. 7 - حبوب النشا. 8- قطرات الدهون .
البلاستيدات مميزة فقط للخلايا النباتية. يميز ثلاثة أنواع رئيسية من البلاستيدات:
ليوكوبلاست - بلاستيدات عديمة اللون موجودة في خلايا الأجزاء غير الملونة من النباتات،
البلاستيدات الملونة - البلاستيدات الملونة عادة الأصفر والأحمر والبرتقالي،
البلاستيدات الخضراء هي بلاستيدات خضراء.
البلاستيدات الخضراء.في خلايا النباتات العليا، يكون للبلاستيدات الخضراء شكل عدسة ثنائية التحدب. يتراوح طول البلاستيدات الخضراء من 5 إلى 10 ميكرومتر، وقطرها من 2 إلى 4 ميكرومتر. يحد البلاستيدات الخضراء بغشاءين. الغشاء الخارجي أملس، والداخلي له هيكل مطوي معقد. أصغر طية تسمى ثايلاكويد.. تسمى مجموعة الثايلاكويدات المرتبة على شكل كومة من العملات المعدنية وجه .
يمتلئ الفضاء الداخلي للبلاستيدات الخضراء سدى. تحتوي السدى على الحمض النووي الدائري "العاري" والريبوسومات
وظيفة البلاستيدات الخضراء:البناء الضوئي.
الكريات البيض.يختلف الشكل (كروي، مستدير، مقعر، إلخ). يحدها البلاستيدات البيضاء بغشاءين. الغشاء الخارجي أملس، والغشاء الداخلي يتكون من عدد قليل من الثايلاكويدات. تحتوي السدى على DNA وريبوسومات دائرية "عارية". لا توجد أصباغ. تحتوي خلايا الأعضاء الموجودة تحت الأرض للنبات (الجذور والدرنات والجذور وما إلى ذلك) على عدد كبير من الكريات البيض بشكل خاص.
وظيفة الليوكوبلاست:توليف وتراكم وتخزين العناصر الغذائية الاحتياطية.
البلاستيدات الملونة.يحدها غشاءين. الغشاء الخارجي أملس، والغشاء الداخلي إما أملس أو يشكل ثايلاكويدات مفردة. تحتوي السدى على الحمض النووي الدائري والأصباغ التي تعطي البلاستيدات الملونة اللون الأصفر أو الأحمر أو البرتقالي. تعتبر البلاستيدات الملونة المرحلة النهائية من تطور البلاستيدات.
وظيفة الكروموبلاستات:تلوين الزهور والفواكه وبالتالي جذب الملقحات وموزعات البذور.
هيكل ووظائف النواة
عادة، تحتوي الخلية حقيقية النواة على واحدة جوهر، ولكن هناك خلايا ثنائية النواة (الأهداب) وخلايا متعددة النوى (أوبالين). تفقد بعض الخلايا المتخصصة للغاية نواتها للمرة الثانية (كريات الدم الحمراء في الثدييات، والأنابيب الغربالية لكاسيات البذور).
شكل اللب كروي، إهليلجي، على شكل حبة الفول، وما إلى ذلك. يتراوح قطر اللب عادة من 3 إلى 10 ميكرون.
الهيكل الأساسي:
1 - الغشاء الخارجي. 2 - الغشاء الداخلي. 3 - المسام. 4 - النواة. 5 - الهيتروكروماتين. 6- الكروماتين الحقيقي.
يتم تحديد النواة من السيتوبلازم بغشاءين (يحتوي كل منهما على هيكل نموذجي). ويوجد بين الأغشية فجوة ضيقة مملوءة بمادة شبه سائلة. وفي بعض الأماكن تندمج الأغشية مع بعضها البعض لتشكل مسام يتم من خلالها تبادل المواد بين النواة والسيتوبلازم. الغشاء النووي الخارجي على الجانب المواجه للسيتوبلازم مغطى بالريبوسومات، مما يمنحه خشونة.
وظائف النواة: 1) تخزين المعلومات الوراثية ونقلها إلى الخلايا الوليدة أثناء الانقسام، 2) تنظيم نشاط الخلية عن طريق تنظيم تخليق البروتينات المختلفة، 3) مكان تكوين وحدات الريبوسوم الفرعية
معلومات ذات صله.
العضيات (من الكلمة اليونانية أورجانون - الأداة والعضو والأيدوس - النوع والشبه) هي هياكل فوق جزيئية من السيتوبلازم تؤدي وظائف محددة، والتي بدونها يكون نشاط الخلية الطبيعي مستحيلاً. بناءً على بنيتها، تنقسم العضيات إلى عضيات غير غشائية (لا تحتوي على مكونات غشائية) وغشائية (تحتوي على أغشية). العضيات الغشائية (الشبكة الإندوبلازمية، مجمع جولجي، الجسيمات الحالة، البيروكسيسومات، الميتوكوندريا والبلاستيدات) هي مميزة فقط للخلايا حقيقية النواة. تشمل العضيات غير الغشائية مركز الخلايا للخلايا حقيقية النواة والريبوسومات، الموجودة في السيتوبلازم لكل من الخلايا حقيقية النواة وبدائية النواة. وبالتالي، فإن العضية الوحيدة الشاملة لجميع أنواع الخلايا هي الريبوسومات.
العضيات الغشائية
المكون الرئيسي للعضيات الغشائية هو الغشاء. يتم بناء الأغشية البيولوجية وفقا ل المبدأ العام، لكن التركيب الكيميائيأغشية العضيات المختلفة مختلفة. الجميع أغشية الخلايا- وهي عبارة عن أغشية رقيقة (سمكها 7-10 نانومتر)، أساسها طبقة مزدوجة من الدهون (طبقة ثنائية)، مرتبة بحيث تكون الأجزاء المشحونة المحبة للماء من الجزيئات على اتصال مع الوسط، والبقايا الكارهة للماء الأحماض الدهنيةيتم توجيه كل طبقة أحادية إلى الغشاء وتكون على اتصال مع بعضها البعض. يتم بناء جزيئات البروتين (بروتينات الغشاء المتكامل) في الطبقة الدهنية الثنائية بطريقة تجعل الأجزاء الكارهة للماء من جزيء البروتين على اتصال مع بقايا الأحماض الدهنية في جزيئات الدهون، وتتعرض الأجزاء المحبة للماء للبيئة. بالإضافة إلى ذلك، يرتبط جزء من البروتينات القابلة للذوبان (غير الغشائية) بالغشاء بشكل رئيسي بسبب التفاعلات الأيونية (بروتينات الغشاء المحيطي). ترتبط أجزاء الكربوهيدرات أيضًا بالعديد من البروتينات والدهون في الأغشية. وبالتالي، فإن الأغشية البيولوجية عبارة عن أفلام دهنية يتم دمج البروتينات المتكاملة فيها.
إحدى الوظائف الرئيسية للأغشية هي إنشاء حدود بين الخلية والبيئة وبين الأجزاء المختلفة للخلية. الطبقة الدهنية الثنائية قابلة للنفاذ بشكل أساسي للمركبات والغازات القابلة للذوبان في الدهون، ويتم نقل المواد المحبة للماء عبر الأغشية باستخدام آليات خاصة: المواد ذات الوزن الجزيئي المنخفض باستخدام ناقلات مختلفة (القنوات والمضخات وما إلى ذلك)، والمواد ذات الوزن الجزيئي العالي باستخدام عمليات exo. - والالتقام.
أثناء الالتقام الخلوي، يتم امتصاص بعض المواد على سطح الغشاء (بسبب التفاعل مع بروتينات الغشاء). عند هذه النقطة، يتم تشكيل غزو الغشاء في السيتوبلازم. يتم بعد ذلك فصل قارورة تحتوي على المركب المنقول عن الغشاء. وبالتالي، فإن الالتقام الخلوي هو نقل المركبات عالية الجزيئية إلى الخلية بيئة خارجية، محاطة بجزء من الغشاء. العملية العكسية، أي خروج الخلايا، هي نقل المواد من الخلية إلى الخارج. ويحدث عن طريق الاندماج مع الغشاء البلازمي لحويصلة مملوءة بمركبات جزيئية عالية النقل. يندمج غشاء الحويصلة مع الغشاء البلازمي، وتتدفق محتوياته إلى الخارج.
القنوات والمضخات والناقلات الأخرى هي جزيئات من بروتينات الغشاء المتكامل والتي تشكل عادةً مسامًا في الغشاء.
بالإضافة إلى وظائف تقسيم الفضاء وضمان النفاذية الانتقائية، فإن الأغشية قادرة على استشعار الإشارات. يتم تنفيذ هذه الوظيفة عن طريق بروتينات المستقبل التي تربط جزيئات الإشارة. بروتينات الغشاء الفردية هي إنزيمات تقوم بتفاعلات كيميائية محددة.
عضيات ذات غشاء واحد
1. الشبكة الإندوبلازمية (ER)
EPS عبارة عن عضية ذات غشاء واحد تتكون من تجاويف وأنابيب متصلة ببعضها البعض. ترتبط الشبكة الإندوبلازمية هيكلياً بالنواة: يمتد الغشاء من الغشاء الخارجي للنواة، مشكلاً جدران الشبكة الإندوبلازمية. هناك نوعان من EPS: خشن (حبيبي) وناعم (غير محبب). كلا النوعين من EPS موجودان في أي خلية.
يوجد على أغشية الشبكة الإندوبلازمية الخام العديد من الحبيبات الصغيرة - الريبوسومات، وعضيات خاصة يتم من خلالها تصنيع البروتينات. ولذلك ليس من الصعب تخمين أن البروتينات يتم تصنيعها على سطح الـ EPS الخشن، والتي تتغلغل داخل الـ EPS الخشن وتستطيع أن تنتقل عبر تجاويفه إلى أي مكان في الخلية.
تخلو أغشية الشبكة العصبية الملساء من الريبوسومات، لكن الإنزيمات التي تقوم بتخليق الكربوهيدرات والدهون مدمجة في أغشيتها. بعد التوليف، يمكن أيضًا أن تتحرك الكربوهيدرات والدهون على طول أغشية EPS إلى أي مكان في الخلية. تعتمد درجة تطور نوع EPS على تخصص الخلية. على سبيل المثال، في الخلايا التي تصنع هرمونات البروتين، سيتم تطوير EPS الحبيبي بشكل أفضل، وفي الخلايا التي تصنع المواد الشبيهة بالدهون، سيتم تطوير EPS الحبيبي بشكل أفضل.
وظائف إبس:
1. تركيب المواد. يتم تصنيع البروتينات في الشبكة الإندوبلازمية الخام، ويتم تصنيع الدهون والكربوهيدرات في الشبكة الإندوبلازمية الناعمة.
2. وظيفة النقل. ومن خلال تجاويف الشبكة العصبية، تنتقل المواد المصنعة إلى أي مكان في الخلية.
2. مجمع جولجي
مجمع جولجي (ديكتيوسوم) عبارة عن كومة من الأكياس الغشائية المسطحة تسمى الصهاريج. الخزانات معزولة تمامًا عن بعضها البعض وغير متصلة ببعضها البعض. على طول حواف الخزانات تتفرع العديد من الأنابيب والفقاعات. من وقت لآخر، يتم فصل الفجوات (الحويصلات) التي تحتوي على مواد مركبة عن EPS، والتي تنتقل إلى مجمع جولجي وتتصل به. المواد التي يتم تصنيعها في ER تصبح أكثر تعقيدًا وتتراكم في مجمع جولجي.
وظائف مجمع جولجي
1. في خزانات مجمع جولجي، يحدث المزيد من التحول الكيميائي ومضاعفات المواد التي تدخله من EPS. على سبيل المثال، يتم تشكيل المواد اللازمة لتجديد غشاء الخلية (البروتينات السكرية، الدهون السكرية) والسكريات.
2. في مجمع جولجي، تتراكم المواد ويتم "تخزينها" بشكل مؤقت
3. يتم "تعبئة" المواد المشكلة في حويصلات (فجوات) وبهذا الشكل تتحرك في جميع أنحاء الخلية.
4. تتشكل الليزوزومات (عضيات كروية تحتوي على إنزيمات هاضمة) في مجمع جولجي.
3. الليزوزومات ("التحلل" - التفكك والانحلال)
الليزوزومات عبارة عن عضيات كروية صغيرة، تتكون جدرانها من غشاء واحد؛ تحتوي على إنزيمات تحللية (متحللة). أولاً، تحتوي الليزوزومات المنفصلة عن مجمع جولجي على إنزيمات غير نشطة. في ظل ظروف معينة، يتم تنشيط إنزيماتها. عندما يندمج الليزوزوم مع فجوة البلعمة أو الخلية، يتم تشكيل فجوة هضمية، حيث يحدث الهضم داخل الخلايا للمواد المختلفة.
وظائف الليزوزومات:
1. تقوم بتكسير المواد الممتصة نتيجة البلعمة واحتساء الخلايا. يتم تقسيم البوليمرات الحيوية إلى مونومرات تدخل الخلية وتستخدم لتلبية احتياجاتها. على سبيل المثال، يمكن استخدامها لتصنيع مواد عضوية جديدة أو يمكن تفكيكها لإنتاج الطاقة.
2. تدمير العضيات القديمة والتالفة والزائدة عن الحاجة. يمكن أن يحدث انهيار العضيات أيضًا أثناء تجويع الخلايا.
3. إجراء التحلل الذاتي (الانقسام) للخلية (ارتشاف الذيل في الضفادع الصغيرة، وتسييل الأنسجة في منطقة الالتهاب، وتدمير خلايا الغضروف في عملية التكوين أنسجة العظاموإلخ.).
4. الفجوات
الفجوات هي عضيات كروية ذات غشاء واحد وهي عبارة عن خزانات للمياه والمواد الذائبة فيها. تشمل الفجوات: الفجوات البلعمية والخلوية، والفجوات الهضمية، والحويصلات المنفصلة عن الشبكة الإندوبلازمية ومجمع جولجي. الفجوات خلية حيوانية- صغيرة ومتعددة ولكن حجمها لا يتجاوز 5٪ من الحجم الإجمالي للخلية. وتتمثل مهمتها الرئيسية في نقل المواد في جميع أنحاء الخلية والتفاعل بين العضيات.
في الخلية النباتية، تمثل الفجوات ما يصل إلى 90٪ من الحجم. في ناضجة الخلية النباتيةلا يوجد سوى فجوة واحدة تحتل موقعًا مركزيًا. غشاء فجوة الخلية النباتية هو البلاستيدات اللونية، ومحتوياته عبارة عن عصارة الخلية. وظائف الفجوات في الخلية النباتية: الحفاظ على غشاء الخلية في حالة توتر، وتراكم المواد المختلفة، بما في ذلك فضلات الخلية. توفر الفجوات الماء لعمليات التمثيل الضوئي.
قد تحتوي عصارة الخلية على:
المواد الاحتياطية التي يمكن أن تستخدمها الخلية نفسها (الأحماض العضوية، الأحماض الأمينية، السكريات، البروتينات).
- المواد التي تتم إزالتها من عملية التمثيل الغذائي للخلية وتتراكم في الفجوة (الفينولات والعفص والقلويدات وغيرها)
- الهرمونات النباتية، المبيدات النباتية،
- أصباغ (مواد تلوين) تعطي عصارة الخلية اللون الأرجواني والأحمر والأزرق والبنفسجي وأحيانا الأصفر أو الكريمي. إن أصباغ عصارة الخلايا هي التي تلون بتلات الزهور والفواكه والجذور.
النظام الأنبوبي الفراغي للخلية (نظام نقل وتخليق المواد)
تشكل الشبكة الإندوبلازمية، ومجمع جولجي، والجسيمات الحالة، والفجوات نظامًا أنبوبيًا-فراغيًا واحدًا للخلية. جميع عناصره لها تركيب كيميائي مماثل للأغشية، وبالتالي فإن تفاعلها ممكن. جميع عناصر FAC تنشأ من EPS. يتم فصل الفجوات التي تدخل مجمع جولجي عن الحويصلات التي تندمج مع غشاء الخلية، والجسيمات الحالة، ويتم فصلها عن مجمع جولجي.
قيمة فاك:
1. تقسم أغشية KBC محتويات الخلية إلى حجرات منفصلة (مقصورات) تتم فيها عمليات معينة. وهذا يجعل من الممكن أن تحدث عمليات مختلفة، وأحيانًا معاكسة مباشرة، في وقت واحد في الخلية.
2. نتيجة لنشاط CBC فإن غشاء الخلية يتجدد باستمرار.
عضيات ذات غشاء مزدوج
العضية ذات الغشاء المزدوج هي بنية مجوفة تتكون جدرانها من غشاء مزدوج. هناك نوعان من العضيات ذات الغشاء المزدوج: الميتوكوندريا والبلاستيدات. الميتوكوندريا هي سمة من سمات جميع الخلايا حقيقية النواة؛ وتوجد البلاستيدات فقط في الخلايا النباتية. الميتوكوندريا والبلاستيدات هي مكونات نظام الطاقة في الخلية، ونتيجة لعملها، يتم تصنيع ATP.
الميتوكوندريا عبارة عن عضية ذات غشاءين شبه مستقلة تقوم بتصنيع ATP.
ويتنوع شكل الميتوكوندريا؛ فقد تكون على شكل قضيب، أو خيطية، أو كروية. تتكون جدران الميتوكوندريا من غشاءين: خارجي وداخلي. الغشاء الخارجي أملس، والداخلي يشكل طيات عديدة - أعراف. يحتوي الغشاء الداخلي على العديد من المجمعات الإنزيمية التي تقوم بتخليق ATP.
تحتوي الخلايا النباتية على عضيات خاصة ذات غشاء مزدوج - البلاستيدات. هناك 3 أنواع من البلاستيدات: البلاستيدات الخضراء، البلاستيدات الملونة، البلاستيدات البيضاء.
تحتوي البلاستيدات الخضراء على غلاف مكون من غشائين. الغلاف الخارجيناعمة، والداخلية تشكل حويصلات عديدة (الثيلاكويدات). كومة من الثايلاكويدات عبارة عن جرانا. الحبيبات متداخلة من أجل اختراق أفضل ضوء الشمس. تحتوي أغشية الثايلاكويد على جزيئات من صبغة الكلوروفيل الخضراء، لذلك تحتوي البلاستيدات الخضراء على اللون الاخضر. يحدث التمثيل الضوئي بمساعدة الكلوروفيل. هكذا، الوظيفة الأساسيةالبلاستيدات الخضراء - تقوم بعملية التمثيل الضوئي.
البلاستيدات الملونة هي بلاستيدات ذات لون أحمر أو برتقالي أو أصفر. يتم تلوين البلاستيدات الملونة بواسطة أصباغ كاروتينويد الموجودة في المصفوفة. الثايلاكويدات ضعيفة التطور أو غائبة تمامًا. الوظيفة الدقيقة للكروموبلاست غير معروفة. ربما يجذبون الحيوانات إلى الثمار الناضجة.
البلاستيدات البيضاء هي بلاستيدات عديمة اللون توجد في خلايا الأنسجة عديمة اللون. الثايلاكويدات غير متطورة. تتراكم البلاستيدات البيضاء النشا والدهون والبروتينات.
يمكن أن تتحول البلاستيدات بشكل متبادل إلى بعضها البعض: البلاستيدات البيضاء - البلاستيدات الخضراء - البلاستيدات الخضراء.
