پرش به محتوا

سلول

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از یاخته)
ساختار یک یاخته جانوری
نگاره یاخته‌های هوک در چوب‌پنبه، ۱۶۶۵

یاخته[۱] یا سِلول (به انگلیسی: Cell)، (به فرانسوی: Cellule)، (در زبان لاتین به معنای اتاق کوچک) یکتای اصلی ساختاری، کارکردی و زیستی همهٔ موجودات زنده شناخته شده است. یاخته‌ها اغلب، کوچک‌ترین یکتاهای زندگانی و به عبارتی یکتاهای ساختمانی زندگانی نامیده می‌شوند.

یاخته یکتا بنیادین زندگی در همه‌ی جانداران است. همه جانداران، از باکتری‌های تک‌یاخته‌ای زیربینی گرفته تا جانوران پیچیده‌ای مانند انسان، از یک یا تعداد بسیار زیادی یاخته تشکیل شده‌اند.

ساختار یاخته از اجزای گوناگونی تشکیل می‌شود. غشای یاخته‌ای مهم‌ترین بخش آن است که یاخته را از پیرامون‌اش جدا می‌کند. این غشا که از پروتئین و لیپید ساخته شده، خاصیت نفوذپذیری انتخابی دارد؛ یعنی تنها به مولکول‌های ویژه‌ای اجازه ورود و خروج می‌دهد و به این ترتیب ترکیب درونی یاخته را مستقل از پیرامون‌اش پاسداری می‌کند. درون یاخته نیز اجزای مهم دیگری مانند هسته، راکیزه و رناتن وجود دارند که در همگی یاخته‌ها مشترک هستند.

با وجود گوناگونی جانداران، ترکیب شیمیایی یاخته‌ها شباهت چشمگیری دارد. عناصر اصلی سازنده ماده زنده یا پروتوپلاسم شامل اکسیژن، کربن، آب‌زا (هیدروژن) و نیتروژن هستند که بیشترین سهم را در ساختار یاخته دارند و از فراوان‌ترین عناصر در جهان نیز به‌شمار می‌روند. افزون بر این، ترکیبات آلی مهم موجود در یاخته به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند: پروتئین‌ها که از اسیدهای آمینه ساخته شده‌اند و نقشی اساسی در ساختار و کارکرد یاخته دارند؛ لیپیدها یا چربی‌ها که در ساختار غشای یاخته‌ای دخالت می‌کنند؛ و هیدرات‌های کربن که همراه با پروتئین‌ها و چربی‌ها منبع اصلی انرژی برای فعالیت‌های یاخته محسوب می‌شوند.[۲]

آب نیز فراوان‌ترین ماده در تن جانداران است و دست‌کم ۶۵ درصد از حجم یاخته را تشکیل می‌دهد. این ماده به عنوان حلال، مواد غذایی را به یاخته می‌رساند و مواد زائد را دفع می‌کند، به گونه‌ای که ادامه فعالیت‌های زیستی بدون آن ممکن نیست.

در مجموع، با وجود تفاوت‌های ظاهری میان جانداران، همه آن‌ها در سطح یاخته‌ای از ساختار و ترکیبات شیمیایی مشترک و بنیادینی برخوردارند که پایه پدیده زندگی بر روی زمین را شکل می‌دهد.

به دانش پژوهش یاخته‌ها، زیست‌شناسی یاخته‌ای گفته می‌شود. یاخته‌ها از میان‌یاخته محصور در غشای یاخته‌ای تشکیل شده‌اند؛ که دارای بسیاری از زیست‌مولکول‌ها مانند پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک است.[۳] بیشتر یاخته‌های گیاهی و جانوری فقط در زیر ریزبین قابل مشاهده هستند و ابعادی بین ۱ تا ۱۰۰ میکرومتر دارند. جانداران را می‌توان به عنوان تک‌یاخته‌ای (متشکل از یک یاخته منفرد مانند باکتری‌ها) یا چندیاخته‌ای (همانند گیاهان و جانوران) طبقه‌بندی کرد. بیشتر جانداران تک‌یاخته‌ای به‌عنوان ریزاندامگان نام‌گذاری می‌شوند.[۴]

یاخته‌ها توسط رابرت هوک در سال ۱۶۶۵ میلادی کشف شدند. وی آن‌ها را به دلیل شباهت‌شان با اتاق‌های صومعه‌ای که راهب‌های مسیحی در آن، ساکن بودند، یاخته نام‌گذاری کرد. نظریه یاخته، نخستین بار در سال ۱۸۳۹ میلادی توسط ماتیاس یاکوب اشلایدن و تئودور شوان ارائه شد؛ این نظریه بیان می‌کند که همه‌ی جانداران از یک تا میلیون‌ها یاخته ساخته شده‌اند و یاخته‌ها یکتاهای بنیادین ساختار و کارکرد در همگی جانداران هستند.[۵] یاخته‌ها دست کم از ۳٫۵ میلیارد سال پیش، روی زمین پدیدار شده‌اند.[۶]

واژه‌شناسی

[ویرایش | اشتراک‌گذاری]

یاخته در فارسی شکل دیگری است از واژهٔ آخته، به معنی بیرون‌کشیده از مصدر آختن (برای نمونه: شمشیر آخته یعنی شمشیر بیرون کشیده شده از غلاف). این واژه از دیرباز در معانی دیگری چون حجره، خانه و همره نیز به‌کار می‌رفته است و فرهنگستان زبان و ادب فارسی یاخته در این معنی را به عنوان برابر واژه سلول برگزیده است.[۷][۸]

واژه «سلول»(بی تشدید) از واژه لاتین «cellula» تصغیر «cella» به معنی «اتاقک» گرفته شده است در انگلیسی آنرا «cell» میگویند. واژه «cell»با واژگان پارسی «سَلِه»و« کُلِه» همریشه است . این اصطلاح اولین بار توسط رابرت هوک در سال ۱۶۶۵ هنگام مشاهده ساختارهای مکعبی شکل در برش چوب پنبه به کار رفت.[۹]

در زبان فارسی، این واژه از طریق متن‌های دانشی سده نوزدهم میلادی وارد شده و به تدریج جایگزین برابرهای کهن‌تر مانند «خانک» شده است. در متن‌های کهن پزشکی فارسی گاهی از اصطلاح «جزءالجزء» برای اشاره به بخش‌های سازنده پیکر آدم بهره‌گیری می‌شد.[۱۰]

پیدایشگاه یاخته‌ها با پیدایش زندگی مرتبط است و با پیدایش یاخته‌ها، زندگی بر روی زمین آغاز شده است.[۱۱]

پیدایشگاه نخستین یاخته

چندین نظریه در مورد پیدایشگاه مولکول‌های کوچکی که منجر به آغاز زندگانی در زمین شده‌اند وجود دارد. طبق این نظریه‌ها، مولکول‌های کوچک آغازگر زندگانی، ممکن است به وسیلهٔ شهاب‌سنگ مارکیسون به زمین آمده باشند یا در چاه‌های گرمابی در ژرف دریاها یا بر پایه آزمایش میلر–یوری به واسطهٔ برخورد آذرخش به سایر مولکول‌ها در هواسپهر آغازین زمین، پدید آمده باشند.[۱۲]

داده‌های آزمون‌شده کمی در مورد نخستین مولکول‌های خودهمانندساز یا خودتکثیر شونده وجود دارد. تصور می‌شود رِنای نخستین مولکول خودهمانندساز است، زیرا قادر است هم داده‌های ژنتیکی را ذخیره کند و هم واکنش‌های شیمیایی را فروکافت کند. (به فرضیه جهان رنا مراجعه کنید)، اما برخی موارد دیگر با پتانسیل بالای همانندسازی خود از جمله فرضیه رس مونتموریونیت یا اسید نوکلئیک پپتید می‌توانند مقدم بر رنا باشند.

دست‌کم ۳/۵ میلیارد سال پیش یاخته‌ها پدید آمدند.[۱۳][۱۴][۱۵] باور فعلی این است که این یاخته‌ها برآیند دگرپروردگی بودند. غشاهای یاخته‌ای نخستین احتمالاً ساده‌تر و قابل نفوذتر از غشای یاخته‌های کنونی بودند و تنها یک زنجیره اسید چرب در هر لیپید وجود داشت. لیپیدها به‌طور خودبخودی ریزکیسه‌های دو لایه در آب را تشکیل می‌دهند و می‌توانند بر رنا مقدم باشند اما نخستین غشاهای یاخته‌ای آغازین نیز ممکن است توسط رنای فروکافت تولید شده باشند و حتی پیش از شکل‌گیری، دارای پروتئین‌های ساختاری مورد نیاز خود باشند.[۱۶]

استروماتولیت‌ها توسط سیانوباکتری‌ها، که جلبک‌های آبی-سبز نیز نامیده می‌شوند، پشت سر می‌گذارند. آن‌ها قدیمی‌ترین سنگواره‌های شناخته شده زندگی روی کره زمین هستند. این سنگواره یک میلیارد ساله از پارک ملی یخچال‌های طبیعی آمریکا است.

گونه‌های یاخته

[ویرایش | اشتراک‌گذاری]

یاخته‌ها بر اساس ویژگی‌ها به دو دسته بخش‌بندی می‌شوند:

پیش‌هسته‌ای: یاخته‌هایی که در آن‌ها به علت نداشتن غشایِ هسته موادّ هسته‌ای در میان‌یاخته پراکنده شده‌اند و هسته مشخصی ندارند؛ مانند: باکتری‌ها، باستانیان.

هوهسته‌ای: یاخته‌هایی که هستهٔ مشخصی دارند و غشایی دولایه آن را در بر می‌گیرد؛ مانند: گیاهان، جانوران، قارچ‌ها و آغازیان.

پیش‌هسته‌ها شامل باکتری‌ها و باستانیان کوچک (که باکتری‌های باستانی هم نامیده شده‌اند) است. هر یاخته باستانیان در حدود ۵ میکرون درازا دارد. گونه‌هایی از باستانیان در ژرف اقیانوس‌ها و مغاک‌های ظلمانی کشف شده‌اند و می‌توانند در جایی که حتی ذره‌ای از نور خورشید به آن نفوذ نمی‌کند، زنده بمانند.

یاخته‌های پیش‌هسته‌ای نخستین شکل زندگی روی کره زمین بودند که با داشتن فرایندهای زیستی مهم از جمله پیام‌رسانی یاخته‌ای مشخص می‌شوند. آن‌ها ساده‌تر و کوچک‌تر از یاخته‌های هوهسته‌ای هستند و بودن هسته و اندامک‌های غشادار مانند راکیزه و سبزدیسه هستند. پبس‌هسته‌ای‌ها دارای یک فام‌تن اصلی شامل یک دنای حلقوی متصل به غشا است که در تماس مستقیم با میان‌یاخته است؛ همچنین برخی پیش‌هسته‌ای‌ها می‌توانند علاوه بر دنای بنیادین، مولکول‌های دنای دیگری به نام دیسَک داشته باشند که اتصالی با غشا ندارند؛ داده‌های این دناها ویژگی‌های دیگری مانند داشتن پوشینه به پیش‌هسته‌ای می‌دهند. منطقه هسته‌ای موجود در میان‌یاخته را نوکلئوئید می‌نامند. بیشتر پیش‌هسته‌ای‌ها کوچک‌ترین کل اندامگان‌ها از قطر ۰/۵ تا ۲/۰ میکرومتر هستند.

پیس‌هسته‌ای‌ها می‌توانند با گرد هم آمدن، جمعیت‌های پرگنه درست کنند که بسیار به جمعیت‌های پُریاخته‌ای، شبیه هستند. از این موارد می‌توان به زیست‌لایه‌ها اشاره کرد.

گیاهان، جانوران، قارچ‌ها، قالب‌های لجن (کپک مخاطی نام غیررسمی برای انواع گوناگون جانداران هوهسته‌ای است که می‌توانند آزادانه به شکل تک‌یاخته‌ای زندگی کنند اما گرد هم می‌آیند و ساختاری چندیاخته‌ای و تناسلی می‌سازند. بیش از ۹۰۰ گونه کپک مخاطی در سراسر جهان وجود دارد)، تک‌یاخته‌ای و جلبک‌ها همه هوهسته‌ای هستند. تک‌یاخته‌ای‌ها (پیش‌زیاگان همچنین پروتئاز، پروتئین‌های چندگانه) یک اصطلاح غیررسمی برای تک‌یاخته‌ای‌ها، هوهسته‌ای است که به صورت مستقل (غیر انگلی) یا انگلی هستند که از مواد ارگانیک مانند میکروارگانیسم‌های دیگر یا بافت‌های آلی باقی ماندهٔ آلی تغذیه می‌کنند. از دیدگاه تاریخی، پروتوزوها به عنوان «جانورانی تک یاخته‌ای» مورد توجه قرار گرفتند؛ زیرا آن‌ها اغلب دارای رفتارهای جانورانه مانند جنبش و شکار و عدم وجود دیواره یاخته که در گیاهان و جلبک‌ها یافت می‌شود، هستند.

نظریه یاخته‌ای که در سدهٔ پانزدهم میلادی پدید آمد، می‌گوید که همه جانداران از یک یا چند یاخته تشکیل شده‌اند و همهٔ یاخته‌ها از یاخته‌های پیشین پدید می‌آیند و همهٔ کارکردهای زیستی یک جاندار در درون یاخته‌ها انجام می‌گیرند. این یکتاهای بنیادین دارای داده‌های وراثتی لازم برای سامان دادن به کارکرد یاخته و انتقال داده‌ها به نسل‌های آینده نیز هستند. یاخته‌های پیکر جانداران چندیاخته‌ای در برخی بافت‌ها مانند پوست با پیوند میان‌یاخته‌ای به هم متصل می‌شوند.

پیش‌هسته‌ای‌ها با شکافت دودویی تقسیم می‌شوند، در حالی که هوهسته‌ای‌ها با رشتمان یا کاستمان تقسیم می‌شوند.

مقایسهٔ ویژگی‌های یاخته‌های پیش‌هسته‌ای و هوهسته‌ای

پیش‌هسته‌ای هوهسته‌ای
جانداران باکتری‌ها و باستانیان آغازیان، قارچ‌ها، گیاهان، جانوران
اندازه معمول – ۱–۵ میکرومتر[۱۷] – ۱۰–۱۰۰ میکرومتر[۱۷]
گونه هسته منطقه نوکلئوییدی، بدون هسته واقعی هسته واقعی با غشای دولایه
دِنا مدور (حلقوی)(معمولاً) مولکول‌های خطی (فام‌تن) با پروتئین‌های هیستون
هندایش رِنا / پروتئین همراه با میان‌یاخته رونویسی در هسته،

ترجمه در میان‌یاخته

راکیزه ندارد یک تا چند هزار
سبزدیسه ندارد در جلبک‌ها و گیاهان
سازمان معمولاً یاخته‌های منفرد یاخته‌های منفرد، پرگنه‌ها، ریزاندامگان چندیاخته‌ای بالاتر با یاخته‌های تخصصی
تقسیم یاخته‌ای شکافت دودویی (تقسیم ساده) رشتمان (شکافت یا جوانه زدن)،

کاستمان

فام‌تن تک‌فام‌تنی بیش از یک فام‌تن
غشاها غشای یاخته‌ای غشای یاخته‌ای و اندامک‌های مرتبط با غشای غشایی

بخش‌های درون یاخته‌ای

[ویرایش | اشتراک‌گذاری]
ساختارهای درون یاخته جانوران: (۱) هستک (۲) هسته (۳) رناتن (۴) ریزکیسه (۵) شبکه درمیان‌یاخته‌ای زبر (۶) دستگاه گلژی (۷) چارچوب یاخته (۸) شبکه درمیان‌یاخته‌ای نرم (۹) راکیزه (۱۰) کاواک (۱۱) میان‌یاخته (۱۲) کافنده‌تن (۱۳) میانک

اندامک‌های هوهسته‌ای

  1. شبکه درمیان‌یاخته‌ای: شبکه‌ای از لوله‌ها و کیسه‌ها که در سراسر میان‌یاخته گسترش دارند و بر دو نوع زبر و نرم‌اند. شبکه درمیان‌یاخته‌ای نرم رناتن ندارد و و در ساخت لیپید نقش دارد. اما شبکه درمیان‌یاخته‌ای زبر با داشتن رناتن در ساخت پروتئین نقش دارد.
  2. دستگاه گلژی: از کیسه‌هایی تشکیل شده است که روی هم قرار می‌گیرند. در بسته‌بندی مواد و ترشح آنها به خارج از یاخته نقش دارد. (به صورت بسته‌های ریزکیسه)
  3. راکیزه: دو غشا دارد و کار آن تأمین انرژی یاخته است. درون آن رناتن نیز وجود دارد.
  4. کافنده‌تن: کیسه‌ایست که زی‌مایههای فراوان برای تجزیه مواد دارد.
  5. میانک: از یک جفت استوانه عمود برهم تشکیل شده است و در تقسیم یاخته‌ای نقش دارد. (البته به عقیده برخی میانک و رناتن به دلیل نداشتن غشا جز اندامک نیستند و ساختار می‌باشند)
  6. ریزکیسه: کیسه‌ای است که در جابجایی مواد نقش دارد. (درون‌بری و برون‌رانی)
  7. کاواک: وظیفه کاواک جمع‌آوری آب و مواد غذایی و مواد دفعی است و سپس آن‌ها را ذخیره می‌کند.
  8. پراکسی‌تن: اندامکی که فعالیت اکسیدازی دارد.

مشترک در هوهسته‌ای و پیش‌هسته‌ای

رِناتن: ساختارهای بدون غشای میان‌یاخته‌ای در همه یاخته‌های پیش‌هسته‌ای و هوهسته‌ای است که مجموعه‌ای پیچیده از رِنا و پروتئین هستند.[۱۸] رناتن‌ها در سال ۱۹۷۴ به‌وسیله جرج امیل پالاده کشف شده‌اند. این ساختارها را دانه‌های پالاده نیز می‌نامند. از آنجا که هندایش پروتئین‌ها به‌وسیله رناتن‌ها صورت می‌گیرد اهمیت زیادی دارند.

ساختارهای بیرون از غشا

[ویرایش | اشتراک‌گذاری]

بسیاری از یاخته‌ها ساختارهایی دارند که به‌طور کامل یا جزئی در بیرون از غشای یاخته‌ای قرار دارند. این ساختارها توسط غشای نیمه‌تراوا در برابر محیط بیرونی پاسداری نمی‌شوند.

دیواره یاخته‌ای

بسیاری از انواع یاخته‌های پیش‌هسته‌ای و هوهسته‌ای، دیواره یاخته‌ای دارند. دیواره یاخته‌ای از یاخته به صورت مکانیکی و شیمیایی در مقابل محیط بیرونی مراقبت می‌کند و یک لایه اضافی برای محافظت از غشای یاخته‌ای است. گونه‌های گوناگونی از یاخته‌ها دارای دیواره یاخته‌ای هستند. این دیواره‌ها بر اساس گونه یاخته، از مواد گوناگونی تشکیل می‌شوند. دیواره‌های یاخته‌ای گیاهی در جایگاه نخست از سلولز تشکیل شده‌اند، دیواره یاخته‌ای قارچ‌ها از کیتین ساخته شده‌اند و دیواره‌های یاخته باکتریایی از پپتیدوگلیکان ساخته شده‌اند.

پوشینه

پوشینه ژلاتینی، بیرون از غشای یاخته‌ای و دیواره یاخته‌ای برخی از باکتری‌ها وجود دارد. پوشینه ممکن است همانند استرپتوکوک نومونیا و نایسریا مننژیتیدیس از جنس پلی‌ساکارید باشد یا همانند باسیلوس آنتراسیس از جنس پلی پپتید باشد و ممکن است مانند استرپتوکوک‌ها، از جنس هیالورونیک اسید باشد. پوشینه‌ها با شیوه‌نامه‌های رنگ‌آمیزی عادی مشخص نمی‌شوند اما توسط جوهر هند یا متیل آبی به‌دلیل ایجاد ناهمسانی بیشتر میان یاخته‌ها قابل شناسایی هستند.[۱۹]

تاژک

تاژک‌ها اندامک‌هایی برای جنبش یاخته‌ای هستند. تاژک باکتریایی از میان‌یاخته آغاز و پس از غشای یاخته‌ای به دیواره یاخته‌ای ختم می‌شود. آنها از نظر طبیعی پروتئین‌های طولانی و ضخیمی دارند. گونه دیگری از تاژک‌ها در گونه‌های کهن یافت می‌شود و یک گونه دگرگون در هوهسته‌ای‌ها یافت می‌شود.

تاژک‌ها درون غشای میان‌یاخته‌ای قرارگرفته‌اند و در درازای غشای یاخته‌ای امتداد یافته‌اند و به صورت یک رشته بلند ظاهر می‌شوند. تاژک شامل تعدادی پروتئین از جمله فلاژلین می‌باشد. تاژک با چرخیدن شبیه ملخ یک هواپیما موجب تکان خوردن یاخته باکتری می‌شود. رشته‌های محوری در اسپیروکت‌ها نیز کارکردی همتای تاژک دارند. پروتئین‌های جابجایی در فضای پری‌پلاسمیک یا غشای یاخته‌ای به منابع غذایی مثل قندها و اسیدهای آمینه متصل می‌شوند و موجب متیله‌شدن بقیه پروتئین‌های غشای یاخته می‌شوند که در پایان تکان خوردن باکتری توسط تاژک صورت می‌گیرد.

مویک

مویک یا پیلی (Pilus) یک رشته کوتاه، نازک و مو مانند است که در سطح باکتری‌ها یافت می‌شود. مویک از پروتئینی به نام پادگن (pilin) تشکیل شده و وظیفه اتصال باکتری‌ها به گیرنده‌های خاص، روی یاخته‌های دیگر را بر عهده دارد. گونه‌های ویژه‌ای از پیلی وجود دارد که در هم‌یوغی باکتریایی نقش دارند.

ساختارهای کمتر شناخته‌شده یاخته‌ای

[ویرایش | اشتراک‌گذاری]

یاخته‌ها جدا از اندامک‌های معروفی مانند راکیزه و هسته، دارای ساختارهای کمتر شناخته‌شده‌ای هستند: - اگزوزوم‌ها: ریزکیسه‌های کوچکی که در ارتباط میان یاخته‌ها نقش دارند و دارای رنا و پروتئین هستند. پژوهش‌ها نشان داده‌اند که این ذرات در بیماری‌هایی مانند چنگار (سرطان) و آلزایمر اهمیت دارند. [منبع: *Nature Reviews Molecular Cell Biology*, ۲۰۱۸] - پروتئازوم‌ها (Proteasomes): مجتمع‌های پروتئینی که مسئول تخریب پروتئین‌های آسیب‌دیده هستند. اختلال در عملکرد آنها با بیماری‌های عصبی مرتبط است. [منبع: *Science*, ۲۰۱۶]

یاخته‌های مصنوعی

[ویرایش | اشتراک‌گذاری]

دانشمندان موفق به ساخت یاخته‌های مصنوعی با کارکردهای پایه شده‌اند: - در سال ۲۰۱۹، پژوهشگران با بهره‌گیری از لیپیدها و دنای مصنوعی، یاخته‌ای طراحی کردند که قادر به تقسیم محدود بود. این پیشرفت می‌تواند به تولید اندام‌های مصنوعی کمک کند. [منبع: *Nature*, ۲۰۱۹] - یاخته‌های مصنوعی می‌توانند در آینده برای تحویل دارو به بافت‌های چنگاری (سرطانی) بهره‌گرفته شوند.

یاخته‌های چند هسته‌ای

[ویرایش | اشتراک‌گذاری]

برخی یاخته‌ها برخلاف قاعده معمول، چندین هسته دارند: [منبع: *Cell Biology International*, ۲۰۲۰]

- یاخته‌های ماهیچه‌ای (میوسیت‌ها): برای تولید انرژی بیشتر در انقباضات قوی، چندین هسته دارند.

- یاخته‌های استخوان‌کاه (استئوکلاست‌ها): این یاخته‌ها با چند هسته، استخوان‌های پیرتر را تجزیه می‌کنند.

یاخته‌های نامیرا

[ویرایش | اشتراک‌گذاری]

- یاخته‌های هایلا از تومور زن آمریکایی هنریتا لاکس در ۱۹۵۱ گرفته شدند و هنوز در آزمایشگاه‌ها کشت می‌شوند. این یاخته‌ها به دلیل جهش‌های ویژه، تقسیم بی‌کران دارند. [منبع: *The Immortal Life of Henrietta Lacks*, ۲۰۱۰] - این سلول‌ها در توسعه واکسن فلج اطفال و تحقیقات سرطان استفاده شده‌اند.

یاخته‌های حافظه‌دار

[ویرایش | اشتراک‌گذاری]

- تنابه‌یاخته‌های T و B پس از مواجهه با بیمارگرها، یاخته‌های حافظه تشکیل می‌دهند که در مواجهه پسین پاسخ تندتری ایجاد می‌کنند. این مکانیسم پایه ایمن‌سازی است. [منبع: *Immunity*, ۲۰۲۱]

یاخته‌های الکتریکی

[ویرایش | اشتراک‌گذاری]
  • عصب‌ها با بهره‌گیری از پتانسیل عمل (Action Potential) پیام‌ها را با سرعت ۱۲۰ متر بر ثانیه انتقال می‌دهند. این فرایند مبتنی بر جریان یون‌های سدیم و پتاسیم است.[۲۰]
  • یاخته‌های ماهیچه‌ای:

موجود در پستانداران، ماهی‌ها، حشرات و دیگر جانوران. شیوه کار: همچو عصب‌ها، با ایجاد پتانسیل عمل از طریق کانال‌های یونی. این سیگنال الکتریکی به انقباض ماهیچه منجر می‌شود. یاخته‌های قلبی نیز با همین مکانیسم ضربان ایجاد می‌کنند.

موجود در کیسه‌تنان شیوه کار: یاخته‌های تخصصی در روپوست، سیگنال‌های الکتریکی تند تولید می‌کنند که مستقیماً انقباض ماهیچه‌ها را تحریک می‌کند و به فرار از خطر کمک می‌کند.

  • یاخته‌های گیرنده حسی:

موجود در یاخته‌های مویی در حلزون گوش، یاخته‌های الکترورسپتور در کوسه‌ها. شیوه کار: محرک‌های مکانیکی/الکتریکی باعث تغییر پتانسیل غشا می‌شوند؛ برای نمونه کوسه‌ها با یاخته‌های آمپول لورنزینی میدان‌های الکتریکی ضعیف (تا ۰٫۰۱ میکروولت) شکار را حس می‌کنند.

در یاخته‌های گیاهی

[ویرایش | اشتراک‌گذاری]

در واقع یاخته‌های گیاهی هم می‌توانند سیگنال‌های الکتریکی تولید کنند، اما این سیگنال‌ها ضعیف‌تر، کندتر، و با اهداف ناهمسان‌تری نسبت به جانوران هستند. علت بنیادین ناهمسانی در ساختار یاخته‌ای، نیازهای فرگشتی و کمبود سامانه عصبی-ماهیچه‌ای در گیاهان است.

دلایل بنیادین ضعف در تولید الکتریسیته:

  1. عدم وجود کانال‌های یونی تند و تخصصی:

یاخته‌های گیاهی بدون کانال‌های یونی ولتاژ-وابسته (مانند کانال‌های سدیم سریع در عصب‌های جانوری) هستند. در عوض، بیشتر از کانال‌های کلسیم، کلرید و پروتون بهره‌گیری می‌کنند که تغییرات پتانسیل را آهسته‌تر منتقل می‌کنند.

  1. دیواره یاخته‌ای و رابط‌های آپوپلاستی:

دیواره یاخته‌ای گیاهان مانند یک عایق کار می‌کند و انتشار یون‌ها را کرانمند می‌سازد. ارتباط الکتریکی میان یاخته‌ها از طریق کانال‌های میان‌یاخته‌ای (پلاسمودسماتا) انجام می‌شود که نسبت به همایه‌های الکتریکی جانوری کارایی کمتری دارد.

  1. کمبود سامانه عصبی و ماهیچه‌ای:

گیاهان برای شکار، فرار تند و پدافند فوری (همچو شوک الکتریکی مارماهی) نیاز به سیگنال‌های تند ندارند. سیگنال‌های الکتریکی در گیاهان عمدتاً برای هماهنگی، رشد، پاسخ به تنش‌ها (همانند خشکی و گرما) یا انتشار هورمون‌ها استفاده می‌شود.

  1. ناهمسانی در پتانسیل عمل:

پتانسیل عمل (AP) در گیاهان کند (ثانیه تا دقیقه) و مبتنی بر یون‌های کلسیم و کلرید است، در حالی که در جانوران تند (میلی‌ثانیه) و مبتنی بر یون‌های سدیم و پتاسیم است.

  • گیاهان با سیگنال‌های الکتریکی قوی‌تر:

۱. گیاهان حساس (مثل میموزا Mimosa pudica): با لمس برگ‌ها، پتانسیل عمل ایجاد می‌شود که در ۰٫۱ ثانیه از برگ به ساقه منتقل می‌شود و باعث جمع‌شدن برگ‌ها می‌گردد. مکانیسم: کانال‌های کلسیمی و پروتونی در یاخته‌های جنبنده (پریستولتیک).

۲. گیاهان گوشت‌خوار (مانند ونوس مگس‌خوار Dionaea muscipula): در موهای حسیِ تله، لمس طعمه دو پتانسیل عمل پیاپی ایجاد می‌کند که باعث بسته‌شدن تله در ۰٫۳ ثانیه می‌شود. سیگنال‌الکتریکی از طریق کانال‌های آنیونی (مثل CLC-a) منتقل می‌گردد.

۳. گیاهان تحت تنش: آسیب مکانیکی (مثل بریدگی) یا آفند حشرات می‌تواند موج‌های الکتریکی در کل گیاه ایجاد کند تا پاسخ پدافندی (همچو ترشح مواد شیمیایی) فعال شود.

مقیاس انرژی: سیگنال‌های گیاهی در حد میلی‌ولت (mV) هستند، نه ولت (V). مثال: پتانسیل عمل میموزا ≈ ۲۰۰–۱۵۰ mV، در حالی که الکتروسیت‌های مارماهی برقی تا ۸۶۰ ولت تولید می‌کنند!

هدف ناهمسان: در گیاهان، الکتریسیته برای ارتباط درون‌سازمانی (مانند هشدار خشکی) است، نه ایجاد جریان برق خارجی.

فرگشت: گیاهان هرگز به یاخته‌های تخصصی مانند یاخته‌های عصبی و ماهیچه‌ای تغییریافته (الکتروسیت‌ها) نیاز نداشته‌اند.

جستارهای وابسته

[ویرایش | اشتراک‌گذاری]
  1. فرهنگستان زبان و ادب فارسی. «Cell». دریافت‌شده در ۱۴ اسفند ۱۴۰۲.{{cite web}}: نگهداری یادکرد:تاریخ به‌طور خودکار ترجمه‌شده (رده)
  2. یانگ، ریچارد اس. حیات در آسمان‌ها. ترجمه محمود بهزاد و حمیده غروی. تهران: بنگاه ترجمه و نشر کتاب، ۱۳۵۰.
  3. Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). "Cell Movements and the Shaping of the Vertebrate Body". Molecular Biology of the Cell. 4th edition (in English).
  4. «An estimation of the number of cells in the human body». researchgate.net. نوامبر ۲۰۱۳. دریافت‌شده در ۱۷ اکتبر ۲۰۲۳.{{cite web}}: نگهداری یادکرد:تاریخ به‌طور خودکار ترجمه‌شده (رده)
  5. Schopf, J. William (2006-06-29). "Fossil evidence of Archaean life". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 361 (1470): 869–885. doi:10.1098/rstb.2006.1834. ISSN 0962-8436. PMC 1578735. PMID 16754604.
  6. "Evidence of Archean life: Stromatolites and microfossils". Precambrian Research (in English). 158 (3–4): 141–155. 2007-10-05. doi:10.1016/j.precamres.2007.04.009. ISSN 0301-9268.
  7. زیست‌شناسی (۱) - علوم تجربی، پایه دهم (PDF).
  8. «Cell - واژه‌های مصوب». wiki.apll.ir. دریافت‌شده در ۲۰۲۵-۰۴-۱۲.{{cite web}}: نگهداری یادکرد:تاریخ به‌طور خودکار ترجمه‌شده (رده)
  9. تاریخچه زیست‌شناسی سلولی، انتشارات دانشگاه آکسفورد، ۲۰۱۸
  10. فرهنگ واژگان علمی فارسی، مرکز نشر دانشگاهی، ۱۳۹۵.
  11. Orgel LE (December 1998). "The origin of life – a review of facts and speculations". Trends in Biochemical Sciences. 23 (12): 491–95. doi:10.1016/S0968-0004(98)01300-0. ISSN 0968-0004. PMID 9868373.
  12. Griffiths, Gareth (December 2007). "Cell evolution and the problem of membrane topology". Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 8 (12): 1018–1024. doi:10.1038/nrm2287. ISSN 1471-0080. PMID 17971839.
  13. Schopf JW, Kudryavtsev AB, Czaja AD, Tripathi AB (2007). "Evidence of Archean life: Stromatolites and microfossils". Precambrian Research. 158 (3–4): 141–55. Bibcode:2007PreR..158..141S. doi:10.1016/j.precamres.2007.04.009.
  14. Schopf JW (2006). "Fossil evidence of Archaean life". Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 29 (361(1470)): 869–885. doi:10.1098/rstb.2006.1834. PMC 1578735. PMID 16754604.
  15. Raven, Peter Hamilton; Johnson, George Brooks (2002). Biology. McGraw-Hill Education. p. 68. ISBN 978-0-07-112261-0. Retrieved 7 July 2013.
  16. Griffiths G (December 2007). "Cell evolution and the problem of membrane topology". Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 8 (12): 1018–24. doi:10.1038/nrm2287. PMID 17971839.
  17. 1 2 Campbell Biology—Concepts and Connections. Pearson Education. 2009. p. 320.
  18. «What is a Cell». web.archive.org. ۲۰۱۳-۰۵-۰۷. بایگانی‌شده از اصلی در ۷ مه ۲۰۱۳. دریافت‌شده در ۲۰۲۱-۰۴-۲۱.{{cite web}}: نگهداری یادکرد:تاریخ به‌طور خودکار ترجمه‌شده (رده)
  19. Prokaryotes. Newnes. Apr 11, 1996. ISBN 978-0-08-098473-5.{{cite book}}: نگهداری یادکرد:سال (رده)
  20. Neuron*, ۲۰۱۷

یانگ، ریچارد اس. حیات در آسمان‌ها. ترجمه محمود بهزاد و حمیده غروی. تهران: بنگاه ترجمه و نشر کتاب، ۱۳۵۰.