سلول چیست؟ – ساختار و اندامک های آن

ساختمان بدن همه ی جانداران از سلول تشکیل شده است که کوچکترین و اصلی ترین واحد سازنده در بدن جانداران می باشد. تمام فعالیت ها و عملکردهای مختلف بدن توسط سلول ها انجام می شود و موادی که نیاز دارند تا وظایف خود را انجام دهند را از غذای مصرف شده توسط جانداران می گیرند. تعداد سلولها در بدن انسان ۵۰ میلیون میلیون است. این واحد سازنده بدن در کتاب علوم پایه های چهارم و هشتم معرفی شده است. برای این که با سلولها و نحوه عملکرد آن ها بیشتر آشنا شویم، این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک را همراهی می کنیم.

سلول (یاخته) چیست؟

به کوچکترین واحد سازنده بدن موجودات که تمام فعالیت های بیولوژیکی و عملکردی  آن ها را انجام می دهند سلول یا یاخته می گویند. رابرت هوک کسی بود که در سال ۱۶۶۵ سلول را کشف کرد. این واحدها که فقط در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده هستند اندازه ای از ۱ تا ۱۰۰ میکرومتر دارند. موجوداتی مانند باکتری ها که در دسته ی میکروارگانیسم ها هستند، تک سلولی و موجودات دیگر چند سلولی هستند. وقتی سلولهای تازه جایگزین سلولهای مرده پوست می شود و یا وقتی گلبول های قرمز می میرند و گلبول های جدیدی به جای آن ساخته می شود انجام همه ی آن ها در سلولهاست.

نظریه ی سلولی :

این نظریه دارای سه اصل می باشد. اول این که این نظریه بیان می کند که کوچک ترین واحد زنده که به طور مستقل فعالیت می کند سلول است. دوم این که همه موجودات زنده از یک یا تعداد زیادی سلول تشکیل شده اند. در نهایت این نظریه می گوید هر سلولی از تقسیم سلولهای دیگر به دست می آید و هیچ سلولی نمی تواند به خودی خود به وجود آید.

توجه :

در این نظریه ویروس ها استثنا هستند و در زنده بودن آن ها توافق نیست. ویروس ها ساختار سلولی مشخصی ندارند.

ساختار سلول :

هر کدام از سلولها دارای اندازه و شکل های مختلفی هستند اما همه ی آن ها در داخل خود دارای اندامک هایی هستند که توسط غشای سلولی از محیط بیرون سلولها جدا می شوند. برخی از این اندامک ها هسته، میتوکندری، ریبوزوم، کلروپلاست و … است که هرکدام از آن ها داخل سلولها دارای وظایف به خصوصی هستند و وجودشان برای بقا و ادامه حیات لازم و ضروری است. هسته مهمترین آن هاست که داده های ژنتیکی، همه داخل آن جای دارند. سلولهای مختلف با توجه به وظیفه ای که دارند دارای شکل های مختلفی هستند.

انواع مختلف سلول ها :

سلولها با توجه به این که دارای غشا باشند یا نباشند به دو دسته ی یوکاریوت ها و پروکاریوت ها تقسیم می شوند.

یوکاریوت ها :

در این نوع سلولها که بین ۵ تا ۱۰۰ میکرومتر بزرگی دارند، هسته در داخل آن دارای غشایی بوده که از محتویات داخل سلولها جدا می شود. در این سلولها در اندامک های دیگر نیز مانند هسته، غشا وجود دارد و تعداد کروموزوم در آن زیاد است. گیاهان، جانوران و قارچ ها دارای این نوع از سلولها هستند.

پروکاریوت ها :

برای این نوع از سلولها هسته مشخصی نمی توان جدا کرد و محتویات هسته را داخل نوکلئوید در سیتوپلاسم هسته خواهیم داشت. همچنین سایر اندامک ها نیز توسط غشا احاطه نمی شوند و در این سلولها فقط یک کروموزوم وجود دارد و اندازه ی آن ها بین ۱ تا ۱۰ میکرومتر است. باکتری ها و سیانوباکتری ها نمونه ای از پروکاریوت ها هستند.

دسته بندی اندامک های سلولها :

این اندامک ها به سه دسته تقسیم می شوند. اولین دسته اندامک هایی هستند که هم در سلولهای یوکاریوتی و هم در سلولهای پروکاریوتی وجود دارند و غشا ندارند مانند ریبوزوم. دومین دسته از اندامک ها که در هر دو دسته ی سلولهای یوکاریوتی و پروکاریوتی وجود دارند و دارای یک لایه غشا هستند مانند شبکه آندوپلاسمی، دستگاه گلژی و واکوئل. آخرین دسته از اندامک ها دارای غشای دو لایه بوده و فقط در سلولهای یوکاریوتی وجود دارند مانند میتوکندری، هسته و کلروپلاست.

اندامک های سلول ها :

هسته :

هسته که مهمترین بخش سلول و حاوی اطلاعات ژنتیکی و پروتئین های مهم است که فعالیت اندامک های دیگر را کنترل می کند. کنترل عملکرد دیگر اندامک ها با اطلاعات ژنتیکی که در هسته وجود دارد و با تولید پروتئین های خاص انجام می شود و این مواد توسط منافذی که در غشای هسته وجود دارد منتقل می شود. هسته دارای سه بخش هستک، شیره هسته و کروماتین است.

سیتوپلاسم :

در اطراف هسته مایعی ژله ای و سیال به نام سیتوپلاسم وجود دارد که تمام اندامک های دیگر، داخل آن شناور هستند. پروتوپلاسم (ماده زنده سلول) در سیتوپلاسم ساخته می شود. درون سیتوپلاسم است که تنفس سلولی (داخل میتوکندری) و تولید پروتئین انجام می شود.

اسکلت سلولی :

ساختمان یک سلول از یک سری فیبرهای بلندی تشکیل شده است که اسکلت سلولی را تشکیل می دهند. اسکلت سلولی حرکت اندامک های دیگرو تقسیم سلولی را کنترل کرده و همچنین شکل سلولها را تعیین می کنند.

شبکه آندوپلاسمی :

شبکه آندوپلاسمی که متشکل از کیسه های به هم چسبیده (سیسترنا) است، مولکول های تولید شده را پردازش می کند. این شبکه می تواند همچنین مولکول ها را به داخل یا خارج سلولها هدایت کند. شبکه آندوپلاسمی نرم که جابه جایی وزیکول ها، تولید هورمون در سلول های مغزی و تولید آنزیم های کبدی را بر عهده دارند، فاقد ریبوزوم هستند. این شبکه لیپید و کربوهیدرات تولید می کنند. اما شبکه آندوپلاسمی زبر، پروتئین می سازند و در تولید انسولین و آنتی بادی نقش دارند. این شبکه دارای ریبوزوم است.

ریبوزوم :

ریبوزوم ها اندامک کوچکی در سلولها هستند که به وسیله RNA و مولکول های آمینواسید، پروتئین می سازند. در ریبوزوم ها هنگام تشکیل پروتئین ها دو بخش بزرگ و کوچک به هم وصل می شوند.

میتوکندری :

میتوکندری به عنوان بزرگترین اندامک سلولها وظیفه تولید انرژی در سلولها را بر عهده دارند و در تنفس سلولی نقش دارند. این اندامک نیمه خودکار بوده و DNA دارد. غشای دو لایه ای در میتوکندری است که لایه داخلی آن چین خورده است. این اندامک دارای ریبوزوم هایی است که پروتئین میتوکندری را تولید می کنند.پ

واکوئل :

واکوئل در واقع محل نگه داری آنزیم ها، آب و مواد غذایی و مواد زائد در سلول هاست. این مواد زائد توسط واکوئل ها به خارج سلول نیز برده می شوند. همچنین این اندامک تنظیمات PH را بر عهده دارد و دارای غشا می باشد.

سانتریول :

این اندامک که در تقسیم سلولی کروموزوم ها را از هم جدا می کند دارای لوله هایی به نام ریزرشته بوده و استوانه ای هستند. سانتریول ها فقط در سلولهای یوکاریوتی وجود دارند.

لیزوزوم :

لیزوزوم ها دارای آنزیم های اسیدی هیدرولاز بوده که مسئول تجزیه ی لیپیدها و نوکلئیک اسیدها هستند و دارای غشا می باشند. در واقع نگهداری از آنزیم ها بر عهده ی لیزوزوم است.

دستگاه گلژی :

وظیفه ی این اندامک تولید، نگهداری و انتقال مواد در شبکه آندوپلاسمی است و از کیسه های در هم فشرده تشکیل شده است. دو سطحی که در دستگاه گلژی وجود دارد یکی سطح محدب است که مواد را وارد می کند و سطح دیگر، سطح گود است که وزیکول ها را از آن خارج می کند.

پلاستیدها :

پلاستیدها که یک اندامک نیمه خودکار است، فقط در سلولهای گیاهی وجود داشته و دارای انواع مختلفی است.

کلروپلاست :

کلروپلاست محل انجام فتوسنتز گیاهی است که داخل آن کلروفیل وجود دارد. گرانول هایی که داخل بستره (مایع کلروپلاست) وجود دارد، وظیفه ی به دام انداختن انرژی خورشید را بر عهده دارند. گرانوم مجموعه ی گرانول هاست.

کروموپلاست :

در سلولهای یوکاریوتی که فتوسنتز انجام می دهند کروموپلاست است. رنگدانه های کارتنوئیدی در این اندامک تولید می شود که نقش حفاظت از کلروفیل را بر عهده دارند.

لوکوپلاست :

لوکوپلاست وظیفه ذخیره نشاسته، لیپید و پروتئین ها را بر عهده دارد و فاقد رنگدانه می باشد.

آمیلوپلاست :

آمیلوپلاست با تبدیل گلوکز به نشاسته این ماده را ذخیره کرده و می تواند آن را به قند تبدیل کرده و در تولید انرژی کمک کند. این اندامک فاقد رنگدانه می باشد.

تقسیم سلولی :

برای انتقال اطلاعات به نسل بعد سلولها تقسیم می شوند که در سلول های پروکاریوتی به روش تقسیم دوتایی و در سلولهای یوکاریوتی به روش میوز و میتوز می باشد.

کار سلول چیست

سلول واحد بنیادی و ساختاری همه اشکال حیات است. هر سلول از سیتوپلاسم تشکیل شده است که در یک غشاء محصور شده است و شامل بسیاری از مولکول های کوچک مواد مغذی و متابولیت ها و همچنین بسیاری از درشت مولکول ها از جمله پروتئین ها، DNA و RNA است. اصطلاح سلول از کلمه لاتین cellula گرفته شده است که به معنای اتاق کوچک است.  سلول پایین ترین سطح سازماندهی هر موجود زنده است. ارگانیسم ها را می توان بر اساس تعداد سلول ها به دو نوع، یعنی موجودات تک سلولی و چند سلولی طبقه بندی کرد. اندازه و شکل سلول با توجه به عملکرد آن سلول است. سلول ترکیبی از اندامک های مختلف سلولی است که عملکردهای مختلفی را انجام می دهند. کار سلول موارد زیر است:

ساختار و پشتیبانی: سلول ها اساس ساختاری همه موجودات را فراهم می کنند.

رشد: سلول ها مسئول رشد ارگانیسم هستند.

حمل و نقل: سلول ها مواد مغذی مورد استفاده در فرآیندهای شیمیایی مختلف را که در داخل آنها انجام می شود منتقل می کنند. در نتیجه این فرآیندها، یک محصول زائد تولید می شود. سپس سلول ها برای خلاص شدن از شر این زباله ها کار می کنند. به این ترتیب، مولکول های کوچکی مانند اکسیژن، دی اکسید کربن و اتانول با انتشار از غشای سلولی عبور می کنند. این روش به عنوان حمل و نقل غیرفعال شناخته می شود. از سوی دیگر، مولکول‌های بزرگ‌تر مانند پروتئین‌ها و پلی‌ساکاریدها از طریق انتقال فعال به سلول وارد و خارج می‌شوند.

تولید انرژی: موجودات زنده برای انجام واکنش های شیمیایی مختلف به انرژی نیاز دارند. در گیاهان، انرژی از فرآیند فتوسنتز می آید در حالی که در حیوانات انرژی از طریق تنفس می آید.

متابولیسم: سلول مسئول متابولیسم است که شامل تمام واکنش های شیمیایی است که در یک ارگانیسم برای زنده نگه داشتن آن انجام می شود.

تولید مثل: یک سلول از طریق فرآیندهای میتوز و میوز به تولید مثل کمک می کند.