معلومة

4.3: الخلايا حقيقية النواة - علم الأحياء


4.3: الخلايا حقيقية النواة

4.3 الخلايا حقيقية النواة

هل سمعت من قبل عبارة "الشكل يتبع الوظيفة؟" إنها فلسفة تمارس في العديد من الصناعات. في الهندسة المعمارية ، هذا يعني أنه يجب إنشاء المباني لدعم الأنشطة التي سيتم تنفيذها داخلها. على سبيل المثال ، يجب بناء ناطحة سحاب مع العديد من بنوك المصاعد ، يجب بناء مستشفى بحيث يمكن الوصول إلى غرفة الطوارئ بسهولة.

يستخدم عالمنا الطبيعي أيضًا مبدأ الشكل التالي للوظيفة ، خاصة في بيولوجيا الخلية ، وسيصبح هذا واضحًا عندما نستكشف الخلايا حقيقية النواة (الشكل). على عكس الخلايا بدائية النواة ، تحتوي الخلايا حقيقية النواة على: 1) نواة مرتبطة بالغشاء 2) العديد من العضيات المرتبطة بالغشاء مثل الشبكة الإندوبلازمية وجهاز جولجي والبلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا وغيرها و 3) عدة كروموسومات على شكل قضيب. نظرًا لأن نواة الخلية حقيقية النواة محاطة بغشاء ، غالبًا ما يُقال إنها تحتوي على "نواة حقيقية". كلمة "عضية" تعني "عضو صغير" ، وكما ذكرنا سابقًا ، فإن للعضيات وظائف خلوية متخصصة ، تمامًا مثل وظائف أعضاء الجسم المتخصصة.

في هذه المرحلة ، يجب أن يكون واضحًا لك أن الخلايا حقيقية النواة لها بنية أكثر تعقيدًا من الخلايا بدائية النواة. تسمح العضيات بتقسيم الوظائف المختلفة في مناطق مختلفة من الخلية. قبل الانتقال إلى العضيات ، دعنا أولاً نفحص مكونين مهمين للخلية: غشاء البلازما والسيتوبلازم.

توضح هذه الأشكال العضيات الرئيسية ومكونات الخلية الأخرى لـ (أ) خلية حيوانية نموذجية و (ب) خلية نباتية حقيقية النواة. تحتوي الخلية النباتية على جدار خلوي ، وبلاستيدات خضراء ، وبلاستيدات ، وفجوة مركزية - وهي هياكل غير موجودة في الخلايا الحيوانية. لا تحتوي الخلايا النباتية على الجسيمات الحالة أو الجسيمات المركزية.

إذا كانت النواة غير قادرة على أداء وظيفتها ، فما هي العضيات الخلوية الأخرى التي ستتأثر؟


الفسفرة التأكسدية

لقد قرأت للتو عن مسارين في هدم الجلوكوز - تحلل الجلوكوز ودورة حمض الستريك - التي تولد ATP. ومع ذلك ، لا يتم إنشاء معظم ATP المتولدة أثناء الهدم الهوائي للجلوكوز مباشرة من هذه المسارات. بدلاً من ذلك ، فهو مشتق من عملية تبدأ بتمرير الإلكترونات عبر سلسلة من التفاعلات الكيميائية إلى متقبل الإلكترون النهائي ، الأكسجين. تحدث هذه التفاعلات في مجمعات البروتين المتخصصة الموجودة في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا من الكائنات حقيقية النواة وعلى الجزء الداخلي من غشاء الخلية للكائنات بدائية النواة. يتم حصاد طاقة الإلكترونات واستخدامها لتوليد أ التدرج الكهروكيميائي عبر غشاء الميتوكوندريا الداخلي. ال يتم استخدام الطاقة الكامنة لهذا التدرج لتوليد ATP. وتسمى هذه العملية برمتها الفسفرة المؤكسدة.

سلسلة نقل الإلكترون (الشكل 4.19 أ) هو المكون الأخير للتنفس الهوائي وهو الجزء الوحيد من التمثيل الغذائي الذي يستخدم الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي. ينتشر الأكسجين باستمرار في النباتات لهذا الغرض. في الحيوانات ، يدخل الأكسجين الجسم عن طريق الجهاز التنفسي. نقل الإلكترون عبارة عن سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تشبه لواء دلو حيث يتم تمرير الإلكترونات بسرعة من مكون إلى آخر ، إلى نقطة نهاية السلسلة حيث الأكسجين هو متقبل الإلكترون النهائي ويتم إنتاج الماء. هناك أربعة مجمعات تتكون من بروتينات مرقمة من I إلى IV في الشكل 4.19 ج، وتجميع هذه المجمعات الأربعة ، جنبًا إلى جنب مع ناقلات الإلكترون المتنقلة المرتبطة بها ، يسمى سلسلة نقل الإلكترون. توجد سلسلة نقل الإلكترون في نسخ متعددة في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا لحقيقيات النوى وفي الغشاء البلازمي لبدائيات النوى. في كل عملية نقل للإلكترون عبر سلسلة نقل الإلكترون ، يفقد الإلكترون الطاقة ، ولكن مع بعض عمليات النقل ، يتم تخزين الطاقة كطاقة محتملة باستخدامها لضخ أيونات الهيدروجين عبر الغشاء الداخلي للميتوكوندريا في الفضاء بين الغشاء ، مما يؤدي إلى إنشاء تدرج كهروكيميائي. .

الشكل 4.19 (أ) سلسلة نقل الإلكترون عبارة عن مجموعة من الجزيئات تدعم سلسلة من تفاعلات تقليل الأكسدة. (ب) سينسيز ATP عبارة عن آلة جزيئية معقدة تستخدم تدرج H + لتجديد ATP من ADP. (ج) يعتمد التشبع الكيميائي على الطاقة الكامنة التي يوفرها التدرج H + عبر الغشاء.

يثبط السيانيد السيتوكروم ج أوكسيديز ، وهو أحد مكونات سلسلة نقل الإلكترون. في حالة حدوث تسمم بالسيانيد ، هل تتوقع أن يزداد أو ينقص الرقم الهيدروجيني للحيز بين الغشاء؟ ما هو تأثير السيانيد على تخليق ATP؟

الإلكترونات من NADH و FADH2 يتم تمريرها إلى مجمعات البروتين في سلسلة نقل الإلكترون. عندما يتم تمريرها من مجمع إلى آخر (هناك ما مجموعه أربعة) ، تفقد الإلكترونات الطاقة ، ويتم استخدام بعض هذه الطاقة لضخ أيونات الهيدروجين من مصفوفة الميتوكوندريا إلى الفضاء بين الغشاء. في مجمع البروتين الرابع ، يتم قبول الإلكترونات بواسطة الأكسجين ، المستقبل الطرفي. ثم يتحد الأكسجين مع إلكتروناته الزائدة مع أيوني هيدروجين ، مما يعزز التدرج الكهروكيميائي لتكوين الماء. إذا لم يكن هناك أكسجين موجود في الميتوكوندريا ، فلا يمكن إزالة الإلكترونات من النظام ، وستتوقف سلسلة نقل الإلكترون بأكملها وتتوقف. لن تتمكن الميتوكوندريا من إنتاج ATP جديد بهذه الطريقة ، وستموت الخلية في النهاية من نقص الطاقة. هذا هو السبب في أننا يجب أن نتنفس لجذب الأكسجين الجديد.

في سلسلة نقل الإلكترون ، تُستخدم الطاقة الحرة من سلسلة التفاعلات الموصوفة للتو لضخ أيونات الهيدروجين عبر الغشاء. يؤدي التوزيع غير المتكافئ لأيونات H + عبر الغشاء إلى إنشاء تدرج كهروكيميائي ، بسبب الشحنة الموجبة لأيونات H + وتركيزها الأعلى على جانب واحد من الغشاء.

تنتشر أيونات الهيدروجين عبر الغشاء الداخلي من خلال بروتين غشائي متكامل يسمى سينسيز ATP (الشكل 4.19 ب). يعمل هذا البروتين المعقد كمولد صغير ، يتم تشغيله بواسطة قوة أيونات الهيدروجين المنتشرة من خلاله ، أسفل التدرج الكهروكيميائي من الفضاء بين الغشاء ، حيث يوجد العديد من أيونات الهيدروجين التي تتنافر بشكل متبادل إلى المصفوفة ، حيث يوجد القليل منها. يؤدي تحول أجزاء هذه الآلة الجزيئية إلى تجديد ATP من ADP. يسمى تدفق أيونات الهيدروجين عبر الغشاء من خلال سينسيز ATP باسم الانقسام الكيميائي.

التناضح الكيميائي (الشكل 4.19.2) ج) لتوليد 90 في المائة من ATP المصنوع أثناء هدم الجلوكوز الهوائي. نتيجة التفاعلات هي إنتاج ATP من طاقة الإلكترونات المزالة من ذرات الهيدروجين. كانت هذه الذرات في الأصل جزءًا من جزيء الجلوكوز. في نهاية نظام نقل الإلكترون ، تُستخدم الإلكترونات لتقليل جزيء الأكسجين إلى أيونات الأكسجين. تجذب الإلكترونات الإضافية الموجودة على أيونات الأكسجين أيونات الهيدروجين (البروتونات) من الوسط المحيط ، ويتكون الماء. تسمى سلسلة نقل الإلكترون وإنتاج ATP من خلال التناضح الكيميائي بشكل جماعي الفسفرة المؤكسدة.


4.3: الخلايا حقيقية النواة - علم الأحياء

الخلية هي أصغر وحدة في الحياة. معظم الخلايا صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. لذلك ، يستخدم العلماء المجاهر لدراسة الخلايا. توفر المجاهر الإلكترونية تكبيرًا أعلى ودقة أعلى وتفاصيل أكثر من المجاهر الضوئية. تنص نظرية الخلية الموحدة على أن جميع الكائنات الحية تتكون من خلية واحدة أو أكثر ، وأن الخلية هي الوحدة الأساسية للحياة ، وأن الخلايا الجديدة تنشأ من الخلايا الموجودة.

4.2 خلايا بدائية النواة

بدائيات النوى هي كائنات وحيدة الخلية في مجالات البكتيريا والعتائق. تحتوي جميع بدائيات النوى على أغشية بلازما ، وسيتوبلازم ، وريبوسومات ، و DNA غير مرتبط بالغشاء. يحتوي معظمها على جدران خلوية ببتيدوغليكان والعديد منها يحتوي على كبسولات عديد السكاريد. يتراوح قطر الخلايا بدائية النواة من 0.1 إلى 5.0 ميكرومتر.

كلما زاد حجم الخلية ، تقل نسبة مساحة سطحها إلى الحجم. إذا نمت الخلية بشكل كبير جدًا ، فلن يكون لغشاء البلازما مساحة سطح كافية لدعم معدل الانتشار المطلوب لزيادة الحجم.

4.3 الخلايا حقيقية النواة

مثل الخلية بدائية النواة ، تحتوي الخلية حقيقية النواة على غشاء بلازما ، وسيتوبلازم ، وريبوسومات ، لكن الخلية حقيقية النواة عادة ما تكون أكبر من خلية بدائية النواة ، ولها نواة حقيقية (بمعنى أن الحمض النووي محاط بغشاء) ، ولها غشاء آخر- العضيات المقيدة التي تسمح بتجزئة الوظائف. غشاء البلازما عبارة عن طبقة ثنائية فسفوليبيد مضمن بالبروتينات. نواة النواة هي موقع تجمع الريبوسوم. توجد الريبوسومات إما في السيتوبلازم أو متصلة بالجانب السيتوبلازمي من غشاء البلازما أو الشبكة الإندوبلازمية. يؤدون تخليق البروتين. تشارك الميتوكوندريا في التنفس الخلوي فهي مسؤولة عن غالبية ATP المنتجة في الخلية. تحلل البيروكسيسومات الأحماض الدهنية والأحماض الأمينية وبعض السموم. الحويصلات والفراغات هي حجرات تخزين ونقل. في الخلايا النباتية ، تساعد الفجوات أيضًا في تكسير الجزيئات الكبيرة.

تحتوي الخلايا الحيوانية أيضًا على الجسيم المركزي والجسيمات الحالة. يحتوي الجسيم المركزي على جسمين متعامدين مع بعضهما البعض ، وهما المريكزان ، وله هدف غير معروف في انقسام الخلايا. الجسيمات الحالة هي عضيات الجهاز الهضمي للخلايا الحيوانية.

تحتوي كل من الخلايا النباتية والخلايا الشبيهة بالنبات على جدار خلوي وبلاستيدات خضراء وفجوة مركزية. يحمي جدار الخلية النباتية ، المكون الأساسي من السليلوز ، الخلية ويوفر الدعم الهيكلي ويعطي الشكل للخلية. يحدث التمثيل الضوئي في البلاستيدات الخضراء. يمكن أن تتمدد الفجوة المركزية دون الحاجة إلى إنتاج المزيد من السيتوبلازم.

4.4 نظام الغشاء الداخلي والبروتينات

يشتمل نظام الغشاء الداخلي على الغلاف النووي ، والجسيمات الحالة ، والحويصلات ، وجهاز ER ، وجهاز جولجي ، بالإضافة إلى غشاء البلازما. تعمل هذه المكونات الخلوية معًا لتعديل وتعبئة ووسم ونقل البروتينات والدهون التي تشكل الأغشية.

يعدل RER البروتينات ويصنع الدهون الفوسفورية المستخدمة في أغشية الخلايا. يقوم SER بتجميع الكربوهيدرات والدهون والهرمونات الستيرويدية التي تشارك في إزالة السموم من الأدوية والسموم وتخزين أيونات الكالسيوم. يتم فرز الدهون والبروتينات ووضع العلامات عليها وتعبئتها وتوزيعها في جهاز جولجي. يتم إنشاء الجسيمات الحالة بواسطة براعم أغشية RER و Golgi. تهضم الليزوزومات الجزيئات الكبيرة ، وتعيد تدوير العضيات البالية ، وتدمر مسببات الأمراض.

4.5 الهيكل الخلوي

يحتوي الهيكل الخلوي على ثلاثة أنواع مختلفة من عناصر البروتين. من الأضيق إلى الأوسع ، هي الخيوط الدقيقة (خيوط الأكتين) ، والخيوط الوسيطة ، والأنابيب الدقيقة. غالبًا ما ترتبط الألياف الدقيقة بالميوسين. أنها توفر الصلابة والشكل للخلية وتسهل الحركات الخلوية. تحمل الخيوط الوسيطة التوتر وتثبت النواة والعضيات الأخرى في مكانها. تساعد الأنابيب الدقيقة الخلية على مقاومة الانضغاط ، وتعمل كمسارات للبروتينات الحركية التي تحرك الحويصلات عبر الخلية ، وتسحب الكروموسومات المضاعفة إلى الأطراف المتقابلة للخلية المنقسمة. هم أيضًا العنصر الهيكلي للمريكزات والسوط والأهداب.

4.6 الاتصالات بين الخلايا والأنشطة الخلوية

تتواصل الخلايا الحيوانية عبر مصفوفاتها خارج الخلية وتتصل ببعضها البعض عبر تقاطعات ضيقة ، وديسموسومات ، وتقاطعات فجوة. ترتبط الخلايا النباتية وتتواصل مع بعضها البعض عبر الرابطات الوصفية.

عندما ترتبط مستقبلات البروتين الموجودة على سطح غشاء البلازما لخلية حيوانية بمادة في المصفوفة خارج الخلية ، تبدأ سلسلة من التفاعلات التي تغير الأنشطة التي تحدث داخل الخلية. تعد Plasmodesmata قنوات بين الخلايا النباتية المجاورة ، في حين أن تقاطعات الفجوة هي قنوات بين الخلايا الحيوانية المجاورة. ومع ذلك ، فإن هياكلها مختلفة تمامًا. التقاطع الضيق هو ختم مانع لتسرب المياه بين خليتين متجاورتين ، بينما يعمل الديسموسوم مثل اللحام الموضعي.

  • أنت هنا: & # 160
  • الصفحة الرئيسية
  • كتب قسم علم الأحياء أندوفر
  • علم الأحياء Openstax لدورات AP (كتاب مدرسي لتسلسل Bio58x)
  • بيو 581
  • الفصل 4 هيكل الخلية
  • 4.8 ملخص الفصل

يستند هذا النص إلى Openstax Biology لدورات AP ، المؤلفين المساهمين الكبار Julianne Zedalis ، مدرسة Bishop في La Jolla ، كاليفورنيا ، John Eggebrecht ، المؤلفون المساهمون بجامعة كورنيل Yael Avissar ، كلية رود آيلاند ، Jung Choi ، معهد جورجيا للتكنولوجيا ، Jean DeSaix ، University of North Carolina at Chapel Hill، Vladimir Jurukovski، Suffolk County Community College، Connie Rye، East Mississippi Community College، Robert Wise، University of Wisconsin، Oshkosh

هذا العمل مُرخص بموجب ترخيص Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Unported License بدون قيود إضافية


الهيكل الخلوي

إذا كنت ستقوم بإزالة جميع العضيات من الخلية ، فهل سيكون غشاء البلازما والسيتوبلازم هما المكونان الوحيدان المتبقيان؟ لا ، داخل السيتوبلازم ، لا يزال هناك أيونات وجزيئات عضوية ، بالإضافة إلى أ شبكة ألياف البروتين يساعد في الحفاظ على شكل الخلية ، ويؤمن عضيات معينة في مواقع محددة ، ويسمح للسيتوبلازم والحويصلات بالتحرك داخل الخلية ، ويمكّن الكائنات أحادية الخلية من التحرك بشكل مستقل. تُعرف شبكة ألياف البروتين هذه بالهيكل الخلوي. هناك ثلاثة أنواع من الألياف داخل الهيكل الخلوي: الخيوط الدقيقة ، والمعروفة أيضًا باسم خيوط الأكتين ، والخيوط الوسيطة ، والأنابيب الدقيقة (الشكل 3.10).

الشكل 3.10 تشكل الخيوط الدقيقة والخيوط الوسيطة والأنابيب الدقيقة الهيكل الخلوي للخلية.

الألياف الدقيقة هي أنحف ألياف الهيكل الخلوي وتعمل في تحريك المكونات الخلوية ، على سبيل المثال ، أثناء انقسام الخلية. كما أنها تحافظ على بنية الميكروفيلي ، الطي الواسع لغشاء البلازما الموجود في الخلايا المخصصة للامتصاص. هذه المكونات شائعة أيضًا في خلايا العضلات وهي مسؤولة عن تقلص خلايا العضلات. الخيوط الوسيطة ذات قطر متوسط ​​ولها وظائف هيكلية ، مثل الحفاظ على شكل الخلية وترسيخ العضيات. يشكل الكيراتين ، وهو المركب الذي يقوي الشعر والأظافر ، نوعًا واحدًا من الخيوط الوسيطة. الأنابيب الدقيقة هي أثخن ألياف الهيكل الخلوي. هذه أنابيب مجوفة يمكن أن تذوب وتصلح بسرعة. توجه الأنابيب الدقيقة حركة العضيات وهي الهياكل التي تسحب الكروموسومات إلى أقطابها أثناء انقسام الخلية. وهي أيضًا المكونات الهيكلية للأسواط والأهداب. في الأهداب والسوط ، يتم تنظيم الأنابيب الدقيقة على شكل دائرة من تسعة أنابيب دقيقة مزدوجة في الخارج واثنين من الأنابيب الدقيقة في المركز.

الجسيم المركزي هو منطقة بالقرب من نواة الخلايا الحيوانية التي تعمل كمركز لتنظيم الأنابيب الدقيقة. يحتوي على زوج من المريكزات ، وهما بنيان متعامدان مع بعضهما البعض. كل مريكز هو أسطوانة من تسعة ثلاثة توائم من الأنابيب الدقيقة.

يقوم الجسيم المركزي بتكرار نفسه قبل انقسام الخلية ، وتلعب المريكزات دورًا في سحب الكروموسومات المضاعفة إلى الأطراف المتقابلة للخلية المنقسمة. ومع ذلك ، فإن الوظيفة الدقيقة للمريكزات في الانقسام الخلوي ليست واضحة ، لأن الخلايا التي تمت إزالتها من المريكزات لا يزال بإمكانها الانقسام ، والخلايا النباتية ، التي تفتقر إلى المريكزات ، قادرة على الانقسام الخلوي.

فلاجيلا وأهداب

فلاجيلا (المفرد = السوط) هي هياكل طويلة تشبه الشعر تمتد من غشاء البلازما وتستخدم لتحريك خلية بأكملها (على سبيل المثال ، الحيوانات المنوية ، يوجلينا). عند وجودها ، تحتوي الخلية على سوط واحد فقط أو عدد قليل من الأسواط. عندما تكون الأهداب (المفرد = الهدب) موجودة ، فإنها كثيرة العدد وتمتد على طول سطح غشاء البلازما بأكمله. إنها هياكل قصيرة تشبه الشعر تُستخدم لتحريك الخلايا بأكملها (مثل البراميسيوم) أو تحريك المواد على طول السطح الخارجي للخلية (على سبيل المثال ، أهداب الخلايا التي تبطن قناتي فالوب التي تحرك البويضة نحو الرحم ، أو أهداب تبطن خلايا الجهاز التنفسي التي تحرك الجسيمات باتجاه الحلق الذي يحبسه المخاط).


الفصل 3: مقدمة في بنية الخلية ووظيفتها

الشكل 3.1 (أ) خلايا الجيوب الأنفية (ينظر إليها بواسطة مجهر ضوئي) ، (ب) خلايا البصل (تُرى بواسطة مجهر ضوئي) ، و (ج) الخلايا البكتيرية Vibrio tasmaniensis (تُرى باستخدام مجهر إلكتروني مسح) هي من كائنات مختلفة تمامًا ، ومع ذلك تشترك جميعها في خصائص معينة من بنية الخلية الأساسية. أغمض عينيك وتخيل جدارًا من الطوب. ما هي اللبنة الأساسية لهذا الجدار؟ إنه لبنة واحدة بالطبع. مثل جدار من الطوب ، يتكون جسمك من لبنات بناء أساسية ، ولبنات بناء جسمك هي الخلايا. يُعتقد أن الإنسان العادي لديه 37.2 تريليون خلية.

يحتوي جسمك على أنواع عديدة من الخلايا ، كل منها مخصص لغرض معين. مثلما يتكون المنزل من مجموعة متنوعة من مواد البناء ، يتكون جسم الإنسان من العديد من أنواع الخلايا. على سبيل المثال ، تحمي الخلايا الظهارية سطح الجسم وتغطي الأعضاء وتجاويف الجسم بداخله. تساعد خلايا العظام على دعم الجسم وحمايته. تحارب خلايا الجهاز المناعي البكتيريا الغازية. بالإضافة إلى ذلك ، تحمل خلايا الدم الحمراء الأكسجين في جميع أنحاء الجسم. يلعب كل نوع من أنواع الخلايا هذه دورًا حيويًا أثناء نمو الجسم وتطوره وصيانته اليومية. على الرغم من تنوعها الهائل ، إلا أن جميع الخلايا تشترك في بعض الخصائص الأساسية.

ابحث عن النقاط الأساسية في الفصل 3

إسناد الوسائط

  • الشكل 3.1
    • خلية الجيوب الأنفية: تعديل العمل بواسطة Ed Uthman ، MD
    • خلية البصل: تعديل عمل أمبرتو سالفانين
    • الخلايا البكتيرية Vibrio tasmaniensis: تعديل العمل بواسطة Anthony D & # 8217 بيانات مقياس Onofrio من Matt Russell

    هيكل الريبوسوم

    تمتلك الريبوسومات بنية متشابهة بشكل لا يصدق في جميع أشكال الحياة. يعزو العلماء هذا إلى كون الريبوسوم طريقة فعالة للغاية لتركيب البروتينات. وهكذا ، في وقت مبكر من تطور أشكال الحياة المختلفة ، تم اعتماد الريبوسوم عالميًا كطريقة لترجمة الحمض النووي الريبي إلى بروتينات. لذلك فإن الريبوسومات تتغير قليلاً بين الكائنات الحية المختلفة. تتكون الريبوسومات من وحدة فرعية كبيرة وصغيرة ، والتي تجتمع حول جزيء mRNA عند حدوث الترجمة. كل وحدة فرعية عبارة عن مزيج من البروتينات والحمض النووي الريبي ، يسمى RNA الريبوسومي (rRNA). يوجد هذا الرنا الريباسي في خيوط مختلفة ذات أطوال مختلفة ، وهو محاط بالعديد من البروتينات التي تكوّن الريبوسوم. يعمل الرنا الريباسي على حد سواء لتأمين الرنا المرسال و الرنا في الريبوسوم ، وكمحفز لتسريع تكوين روابط الببتيد بين الأحماض الأمينية.

    تساعد الوحدة الفرعية الصغيرة ، كما هو موضح في الصورة أعلاه ، على تثبيت الرنا المرسال في مكانه حيث يترجمه الريبوسوم إلى بروتين. تحتوي الوحدة الفرعية الأكبر على مواقع مختلفة تشارك في أجزاء مختلفة من عملية تخليق البروتين. عندما يرتبط الحمض النووي الريبي (tRNA) لأول مرة بـ mRNA ، يمكن لموقع P الارتباط بهذه الجزيئات. تمت تسمية موقع P على اسم البلمرة، أو بناء البوليمرات التي تحدث هناك. تحدث التغييرات التوافقية في بروتينات الريبوسوم مما يؤدي إلى تغيير أشكالها أثناء الخطوات المختلفة لتخليق البروتين. عند إضافة الأحماض الأمينية إلى السلسلة ، تنتقل الحمض النووي الريبي من الموقع A (حيث تدخل الأحماض الأمينية الجديدة مع الحمض النووي الريبي) إلى موقع P ، وفي النهاية إلى موقع E (غير المصور) ، حيث تخرج من الريبوسوم بدون حمضها الأميني. يساعد الرنا الريباسي المرتبط بالريبوسوم على الارتباط بالـ tRNAs أثناء تحركها عبر الريبوسوم ، وقد وجد أنه يساعد في تحفيز تكوين روابط الببتيد. يُعرف هذا الحمض النووي الريبي باسم أ الريبوزيم، أو محفز RNA.

    أحد الاختلافات الملحوظة بين الريبوسومات بدائية النواة وحقيقية النواة هو الحجم. يتم قياس الريبوسومات في وحدات سفيدبرج، وهي مقياس للوقت الذي يستغرقه الجزيء ليخرج من المحلول في جهاز طرد مركزي. كلما زاد العدد ، زاد حجم الجزيء. عادة ما تكون الريبوسومات بدائية النواة 70S أو وحدات Svedberg. عادة ما يكون الريبوسوم حقيقي النواة هو 80S. تكون الريبوسومات حقيقية النواة أكبر حجمًا لأنها تحتوي على المزيد من البروتينات والمزيد من الحمض النووي الريبي. تحتوي الريبوسومات بدائية النواة على 3 جزيئات من الحمض النووي الريبي ، بينما تحتوي الريبوسومات حقيقية النواة على 4 جزيئات من الحمض النووي الريبي. الاختلافات دقيقة ، حيث تعمل ريبوسومات كل منها بالطريقة نفسها.


    اتصال الفن

    توضح هذه الأشكال العضيات الرئيسية ومكونات الخلية الأخرى لـ (أ) خلية حيوانية نموذجية و (ب) خلية نباتية حقيقية النواة. تحتوي الخلية النباتية على جدار خلوي ، وبلاستيدات خضراء ، وبلاستيدات ، وفجوة مركزية وتركيبات غير موجودة في الخلايا الحيوانية. لا تحتوي الخلايا النباتية على الجسيمات الحالة أو الجسيمات المركزية.

    إذا كانت النواة غير قادرة على أداء وظيفتها ، فما هي العضيات الخلوية الأخرى التي ستتأثر؟


    مساحة السطح إلى نسبة الحجم

    عندما تصبح النسبة أصغر ، يستغرق انتشار العناصر وقتًا أطول.

    تفسير:

    عندما يزداد حجم الخلية ، يزداد الحجم أسرع من مساحة السطح ، لأن الحجم مكعّب حيث تكون مساحة السطح مربعة.

    عندما يكون هناك حجم أكبر ومساحة سطح أقل ، يستغرق الانتشار وقتًا أطول ويكون أقل فعالية. هذا بسبب وجود مساحة أكبر تحتاج إلى تلقي المادة المنتشرة ، ولكن مساحة أقل لتلك المادة لدخول الخلية فعليًا.

    هذا في الواقع سبب انقسام الخلايا. عندما تصبح كبيرة جدًا وتستغرق وقتًا طويلاً لنقل المواد عبر الخلية ، فإنها تفقد الكفاءة وتنقسم إلى نصفين لرفع مساحة السطح إلى نسبة الحجم.

    إجابة:

    تحدد مساحة السطح إلى نسبة الحجم (SA: V) حجم الخلية لأنه كلما زاد حجم الخلية ، قل مساحة السطح التي تحتوي عليها بالنسبة لحجمها.

    تفسير:

    هذا مهم إذا كنت خلية تعتمد على الانتشار عبر جدار الخلية للحصول على الأكسجين والماء والغذاء والتخلص من ثاني أكسيد الكربون والمواد المهدرة.

    كلما كبرت ، أصبح الخارج غير قادر على مواكبة احتياجات الداخل.

    يمكننا أن نرى ذلك بمكعبات أجار التي تم نقعها في محلول هيدروكسيد الصوديوم.

    لقد انتشرت "العناصر الغذائية" على طول الطريق إلى مركز أصغر مكعب ، ولكن يتم "تجويع" أكبر مكعب في الغالب في المركز.

    إذا كنت خلية مثل أكبر مكعب ، فإن SA: V الخاص بك أصبح صغيرًا جدًا لدرجة أن مساحة سطحك ليست كبيرة بما يكفي لتزويد العناصر المغذية إلى داخلك.

    في هذه المرحلة ، يجب أن تنقسم إلى خلايا أصغر أو تموت.

    لذا فإن حجمك مقيد بـ SA: V.

    إجابة:

    يمكنك اعتبار الخلية بمثابة كرة ويقومون بحسابها فقط

    تفسير:

    إذا كنت تعرف نصف القطر احسبه هكذا
    # (4 * pi * r ^ 2) / ((4/3) * pi * r ^ 3 #
    مع r نصف قطر الخلية

    السؤال التالي: كيف تقيس نصف القطر هذا في المقام الأول؟

    معظم الخلايا كروية في التعليق. أي عندما يتم تعليقها بحرية في وسط سائل ، فإنها تمارس نفس القوى في جميع الاتجاهات ، مما يجعلها كروية.

    يمكنك التقاط صورة في مجهر مزود بكاميرا بتكبير معروف واستخدام شريط مقياس لقياس نصف قطر الخلية. هناك أيضًا طرق لأتمتة هذا من خلال معالجة الصور

    ملاحظة: لا تنطبق هذه القاعدة على الخلايا النباتية (جدار الخلية الصلب) أو كرات الدم الحمراء (المسطحة) أو العديد من الخلايا البكتيرية التي تحتفظ بشكل مختلف. في هذه الحالات ، يمكنك تقريب الخلية لتكون أسطوانة ، قرص ، متوازي المستطيلات ، إلخ ، واستخدام الصيغ المعروفة ، أو إذا كان لديك وصول إلى مجهر متحد البؤر ، يمكنك الحصول على "شرائح" تشبه إلى حد كبير الفحص بالأشعة المقطعية ، ويمكنك بناء نموذج ثلاثي الأبعاد للخلية منه. لا ينبغي أن يكون حساب مساحة السطح والحجم صعبًا بعد ذلك.


    4.3: الخلايا حقيقية النواة - علم الأحياء

    1. نمو كائن متعدد الخلايا هو نتيجة لانقسام الخلايا الأم لإنتاج خلايا ابنة متطابقة وراثيًا.

    2. أثناء انقسام الخلية ، تنقسم النواة أولاً ، يليها انقسام الخلية بأكملها.



    3. يتم تقسيم النواة لإنتاج نواتين متطابقتين وراثيا من خلال عملية الانقسام الفتيلي.

    4. يستخدم الانقسام الخيطي في النمو والإصلاح والتكاثر اللاجنسي واستنساخ الخلايا أثناء المناعة
    استجابة.

    5. على الرغم من استمرار العملية ، يمكن تقسيم الانقسام الفتيلي إلى 4 مراحل: الطور الأولي ،
    الطور ، الطور ، الطور البعيدة. المرحلة بين الانقسامات النووية والخلوية المتعاقبة هي
    تسمى الطور البيني. يحدث تكرار الحمض النووي أثناء الطور البيني بحيث يكون لكل خلية جديدة DNA متطابق.

    6. تسمى الفترة من انقسام خلية إلى التالي دورة الخلية. لها أربع مراحل أو مراحل: G1
    هي مرحلة النمو ، S (للتوليف) هي عندما يتكاثر الحمض النووي ، G2 هي مرحلة النمو الثانية ، والانقسام النووي والخلوي. تُعرف G1 و S و G2 مجتمعة باسم الطور البيني.

    7. في دورة الحياة التي تنطوي على التكاثر الجنسي ، تحتوي الأمشاج على مجموعة واحدة من الكروموسومات ، وهي حالة
    المعروف باسم فرداني. تحتوي الخلية الناتجة عن اندماج الأمشاج ، الزيجوت ، على مجموعتين من الكروموسومات ، وهي حالة تعرف باسم ثنائي الصبغيات. في دورة الحياة هذه ، من الضروري أن يحدث نوع من الانقسام النووي الذي يقلل من عدد الكروموسومات من مجموعتين إلى مجموعة واحدة. يسمى هذا النوع من الانقسام النووي بالانقسام الاختزالي ويجب أن يحدث في مرحلة ما من دورة الحياة قبل الإخصاب.

    8. جميع الخلايا في جسم الإنسان ثنائية الصبغيات ، بصرف النظر عن الأمشاج ، وهي أحادية العدد.

    9. السرطان هو نتيجة لانقسام الخلايا غير المنضبط.

    10. يمكن لعدد من العوامل الفيزيائية والكيميائية أن تزيد من فرص الإصابة بالسرطان. الوكلاء
    من المعروف أنه تسبب في الإصابة بالسرطان يوصف بأنه مادة مسرطنة. ومن الأمثلة الأسبستوس (مادة كيميائية) و
    الإشعاع المؤين (المادي).

    11. بعض الفيروسات ، مثل فيروس الورم الحليمي البشري ، يمكن أن تسبب السرطان. الاستعداد الوراثي أو الوراثة
    قد تساهم بعض الجينات الطافرة أيضًا في خطر الإصابة بالسرطان.

    تىسىؤابىؤاللارتبؤتي

    1. ما الذي يفسر لماذا تستخدم الكائنات الانقسام الفتيلي لإنتاج خلايا جديدة للنمو والإصلاح؟

    خلايا الابنة متطابقة وراثيا مع الخلية الأم.
    ب ـ خلايا الابنة غير قادرة على الانقسام مرة أخرى.
    ج ـ خلايا الابنة لها نفس الجينات التي يتم تشغيلها مثل الخلية الأم.
    تبدو خلايا الابنة متطابقة مع الخلية الأم.

    2. ما هو الحدث في دورة الخلية الانقسامية يضمن أن الخلايا الوليدة متطابقة وراثيا؟

    يتكون المغزل.
    يتكاثر الحمض النووي B لتشكيل كروماتيدات شقيقة.
    C المريكز يتكرر.
    د- يختفي الغلاف النووي.

    3. يُظهر المخطط الضوئي خلية أثناء دورة الخلية الانقسامية.

    أي مما يلي يصف هذه الخلية؟

    خلية حيوانية في طور الانقسام
    ب ـ خلية حيوانية في طور طور الانقسام الفتيلي
    ج ـ خلية نباتية في طور الانقسام
    D خلية نباتية في الطور النهائي للانقسام الفتيلي

    4. أي عمليتين في البشر تتطلبان إنتاج خلايا وليدة غير متطابقة وراثيا مع الخلية الأم؟

    إنتاج الأمشاج والتكاثر اللاجنسي
    إنتاج الأمشاج B والتخصيب
    ج ـ النمو والتخصيب
    د ـ النمو والإصلاح

    5. يرمز الجين الكابح للورم p53 لبروتين يساعد على منع تكاثر بعض الخلايا السرطانية. يرمز الجين الآخر للبروتين ، RAD51 ، الذي يشجع على إصلاح الحمض النووي التالف.
    أي صف يوضح الظروف التي من المرجح أن تؤدي إلى انقسام الخلايا غير المنضبط لخلية سرطانية؟


    6. ما هو البيان الصحيح؟

    الخلية الفردية هي خلية حقيقية النواة تحتوي على واحد فقط من كل زوج من الكروموسومات المتجانسة.
    الخلية أحادية العدد B هي خلية بدائية النواة تحتوي على مجموعة كاملة من الكروموسومات.
    C الخلية ثنائية الصبغة هي خلية حقيقية النواة تحتوي على كروموسومين فقط.
    D الخلية ثنائية الصبغيات هي خلية بدائية النواة تحتوي على مجموعتين كاملتين من الكروموسومات.


    شاهد الفيديو: احياء السادس العلمي. الخلية 8. عضيات الخلية حقيقية النواة - الشبكة البلازمية الداخلية (كانون الثاني 2022).