بخشی از یک سلول گیاهی ساختار یک سلول گیاهی. ساختار و جوانه زنی بذر


سلول های اندام ها و بافت های مختلف گیاهان عالی از نظر شکل، اندازه، رنگ و ساختار داخلی با یکدیگر متفاوت هستند. با این حال، سلول های گیاهی با تعدادی ویژگی مشخص می شوند که آنها را از سلول های گروه های دیگر ارگانیسم ها متمایز می کند.

اگر نمونه‌ای از پوست پیاز را زیر میکروسکوپ نوری بررسی کنید، به راحتی می‌توانید سلول‌هایی را ببینید که محکم به هم چسبیده‌اند. اگرچه غشاهای این سلول ها کاملاً قوی هستند، اما در عین حال شفاف هستند. غشای سلولیدارای منافذ است در زیر میکروسکوپ، آنها به عنوان بخش های نازک تر از غشای سلولی ظاهر می شوند.

زیر غشای سلولی است غشای سیتوپلاسمی.

زیر غشا است سیتوپلاسمکه مایعی چسبناک و معمولاً بی رنگ است. سیتوپلاسم در سلول های زنده به طور مداوم در حال حرکت است، بسیاری از واکنش های شیمیایی در آن رخ می دهد. حرکت سیتوپلاسم را می توان با حرکت اندامک ها و آخال های موجود در آن قضاوت کرد که می تواند در زیر میکروسکوپ نوری قابل مشاهده باشد. شرایط محیطی نامطلوب (مثلاً دمای بسیار بالا یا پایین) می تواند منجر به تخریب سیتوپلاسم و در نتیجه مرگ سلولی شود.

سیتوپلاسم های سلول های همسایه معمولاً توسط رشته های سیتوپلاسمی که از غشای سلولی عبور می کنند به یکدیگر متصل می شوند.

در سیتوپلاسم قرار دارد هسته سلولی. بدن متراکم تری است و قسمت کوچکی از سلول را اشغال می کند. داخل هسته است هستهو کروموزوم ها. شما می توانید تمام ویژگی های ساختاری هسته سلول گیاهی را تنها با کمک میکروسکوپ الکترونی مشاهده کنید.

هسته نقش مهمی در تقسیم سلولی دارد. قبل از تقسیم، بزرگتر می شود و کروموزوم ها پیچیده می شوند و به وضوح زیر میکروسکوپ قابل مشاهده می شوند. کروموزوم ها حاوی اطلاعات ارثی در مورد یک موجود زنده هستند. در طول تقسیم، کروموزوم ها دو برابر می شوند و هر سلول دختر همان مجموعه کروموزوم هایی را دریافت می کند که قبل از شروع فرآیند تقسیم در سلول مادر بود. به لطف تقسیم سلولی در بافت های آموزشی و رشد بعدی آنها، رشد کل گیاه رخ می دهد.

بخش عمده ای از سلول های گیاهی توسط واکوئل ها اشغال شده است. در سلول های بالغ و پیر، واکوئل ها در یک سلول بزرگ ادغام می شوند واکوئل مرکزی. واکوئل ها حاوی شیره سلولی هستند که محلولی از ترکیبات مختلف آلی و معدنی است. در شیره سلولی مقدار زیادی قند و رنگدانه وجود دارد. رنگدانه های مختلف به سلول ها مایل به آبی، قرمز و رنگ های دیگر می دهند.

هنگامی که واکوئل مرکزی بسیار بزرگ می شود و تقریباً کل حجم سلول گیاهی را اشغال می کند، سیتوپلاسم و اندامک های موجود در آن به سمت غشاء رانده می شوند.

مقدار زیادی شیره سلولی در بافت میوه های آبدار و سایر قسمت های نرم و حجیم گیاهان وجود دارد. چیزی که ما به آن آب میوه های مختلف می گوییم، دقیقاً آب سلولی واکوئل های سلولی است.

یکی از ویژگی های ساختار یک سلول گیاهی وجود در آن است پلاستید. چنین اندامک هایی در سلول های حیوانی وجود ندارد. پلاستیدها حتی با میکروسکوپ نوری قابل مشاهده هستند.

سه نوع پلاستید وجود دارد: کلروپلاست، لوکوپلست و کروموپلاست. کلروپلاست هابه دلیل وجود رنگدانه در آنها رنگ سبز دارند کلروفیل. به لطف آن، فرآیند فتوسنتز می تواند در گیاهان رخ دهد، در نتیجه مواد آلی از مواد معدنی سنتز می شوند.

لکوپلاست هاآنها پلاستیدهای بی رنگ هستند. آنها معمولا حاوی مقدار زیادی مواد مغذی هستند.

کروموپلاست هابسته به رنگدانه هایی که دارند ممکن است رنگ های متفاوتی داشته باشند. به لطف کروموپلاست ها، شاخ و برگ درختان در پاییز رنگ های مختلفی به خود می گیرند.

در بافت های گیاهی، سلول ها توسط یک ماده بین سلولی به یکدیگر متصل می شوند. با این حال، در برخی نقاط ممکن است هیچ ماده بین سلولی وجود نداشته باشد. در این حالت فضاهای بین سلولی حاوی هوا تشکیل می شود. این باعث تبادل گاز بین سلول و محیط می شود.

سلول کوچکترین واحد ساختاری و عملکردی یک موجود زنده است. هر سلول وظایفی را انجام می دهد که عمر آن به آنها بستگی دارد: مواد و انرژی را جذب می کند، از شر مواد زائد خلاص می شود، از انرژی برای ساختن ساختارهای پیچیده از مواد ساده تر استفاده می کند، رشد می کند، تولید مثل می کند.. علاوه بر این، عملکردهای تخصصی فردی را به عنوان کمکی به زندگی کلی یک ارگانیسم چند سلولی انجام می دهد. همه گیاهان عالی به ابر پادشاهی یوکاریوت ها (حاوی هسته) تعلق دارند و ساختار سلولی عمومی دارند.. یک سلول گیاهی از یک غشای سلولی شامل یک دیواره سلولی و یک غشای سیتوپلاسمی و یک پروتوپلاست متشکل از سیتوپلاسم و یک هسته تشکیل شده است.


غشای سلولی

دیواره سلولی

دیواره سلولی فقط در سلول های گیاهی، باکتری ها و قارچ ها وجود دارد، اما در گیاهان عمدتاً از سلولز تشکیل شده است. به سلول شکل می دهد، چارچوبی را برای رشد آن تعریف می کند، پشتیبانی ساختاری و مکانیکی، تورگ (وضعیت تحت فشار غشاها)، محافظت در برابر عوامل خارجی و ذخیره مواد مغذی را فراهم می کند. دیواره سلولی متخلخل است تا آب و سایر مولکول های کوچک از آن عبور کنند، سفت است تا بدن گیاه را ساختار خاصی بدهد و پشتیبانی ایجاد کند، و انعطاف پذیر است به طوری که گیاه تحت فشار باد خم می شود اما نمی شکند..

غشای سیتوپلاسمی

یک لایه نازک، انعطاف پذیر و الاستیک کل سلول را می پوشاند و آن را از محیط خارجی جدا می کند. اچ از طریق آن، انتقال مواد از سلولی به سلول دیگر، تبادل مواد با محیط. عمدتاً از پروتئین ها و لیپیدها تشکیل شده است و بینش انتخابی دارد. آب از غشای سلولی به طور کاملا آزاد با اسمز عبور می کند.

پروتئین های غشایی به حرکت مولکول ها و یون های قطبی در هر دو جهت کمک می کنند. ذرات بزرگ توسط فاگوسیتوز جذب سلول می شوند: غشاء آنها را احاطه می کند، آنها را در واکوئل های حاوی شیره سلولی می گیرد و به داخل سلول می برد.. برای حذف مواد در خارج، سلول ها از فرآیند معکوس استفاده می کنند - اگزوسیتوز.

پروتوپلاست

سیتوپلاسم

حاوی آب، نمک های مختلف و ترکیبات آلی، اجزای ساختاری - اندامک ها. در حرکت مداوم است، تمام ساختارهای سلولی را متحد می کند و تعامل آنها را با یکدیگر تقویت می کند. تمام اندامک های سلولی در سیتوپلاسم قرار دارند:

  • واکوئل- حفره ای حاوی شیره سلولی که بیشتر سلول گیاهی را اشغال می کند (تا 90٪) که توسط یک پلاست نازک از سیتوپلاسم جدا شده است. فشار تورگر را حفظ می کند، مولکول های مواد مغذی، نمک ها و سایر ترکیبات، رنگدانه های قرمز، آبی و بنفش، مواد زائد را جمع می کند. گیاهان سمی در اینجا سیانید را بدون آسیب رساندن به گیاه ذخیره می کنند.
  • پلاستیدها- اندامک هایی که توسط یک غشای دوگانه احاطه شده اند که آنها را از سیتوپلاسم جدا می کند. از میان پلاستیدها، گسترده ترین کلروپلاست ها هستند - ساختارهایی که رنگ سبز بسیاری از سلول های گیاهی به آنها بستگی دارد. کلروپلاست ها حاوی رنگدانه سبز رنگ کلروفیل هستند که برای فتوسنتز ضروری است. بسیاری از گیاهان حاوی انواع دیگری از پلاستیدها با رنگدانه های قرمز، زرد و نارنجی هستند - کروموپلاست ها، که به گل ها، میوه ها و برگ های پاییزی رنگ مربوطه خود را می دهند. در پلاستیدهای بی رنگ، لکوپلاست ها، نشاسته سنتز می شود، لیپیدها و پروتئین ها تشکیل می شوند، به ویژه بسیاری از آنها در غده ها، ریشه ها و دانه ها وجود دارد. در نور، لوکوپلاست ها به کلروپلاست تبدیل می شوند.
  • میتوکندری- متشکل از غشاهای بیرونی و داخلی است و بیشتر ذخیره انرژی سلولی را به شکل مولکول های ATP (آدنوزین تری فسفریک اسید) ایجاد می کند.
  • ریبوزوم ها- متشکل از ذرات فرعی بزرگ و کوچک، سنتز پروتئین در آنها رخ می دهد.
  • شبکه آندوپلاسمی(رتیکولوم) یک سیستم غشایی سه بعدی پیچیده است که از مخازن، کانال ها، لوله ها و وزیکول ها تشکیل شده است. واکوئل‌ها از شبکه تشکیل می‌شوند، سلول را به بخش‌هایی (سلول‌ها) تقسیم می‌کنند و واکنش‌های شیمیایی زیادی روی سطح غشای آن انجام می‌شود.
  • دستگاه گلژی- در تشکیل غشای سلولی شرکت می کند، پشته ای از کیسه های غشایی است که پروتئین ها و سایر مواد برای حذف از سلول در آن بسته بندی می شوند.

هسته سلول

هسته برجسته ترین اندامک سلول است که عملکردهای متابولیکی و ژنتیکی ضروری را انجام می دهد.. هسته حاوی DNA، ماده ژنتیکی سلول است که با مقادیر زیادی پروتئین ترکیب شده و به ساختارهایی به نام کروموزوم تبدیل می شود. توسط یک غشای هسته ای حاوی منافذ بزرگ احاطه شده است. ناحیه ای از هسته که در آن زیر ذرات ریبوزومی تشکیل می شود، هسته نامیده می شود..

همه چیز در یک سلول زنده در حرکت دائمی است. برای فعالیت حرکتی متنوع آن، دو نوع ساختار مورد نیاز است - میکروتوبول ها که چارچوب داخلی را تشکیل می دهند و میکروفیلامنت ها که فیبرهای پروتئینی هستند. حرکت سلول ها در یک محیط مایع و ایجاد جریان مایع در سطح آنها با کمک مژک ها و تاژک ها - برآمدگی های نازک حاوی میکروتوبول ها - انجام می شود.

مقایسه ساختار سلول های گیاهی و جانوری

سلول گیاه سلول حیوانی
حداکثر اندازه 100 میکرومتر 30 میکرومتر
فرم پلاسماتیک یا مکعبی متنوع
سانتریول ها هیچ یک بخور
موقعیت اصلی پیرامونی مرکزی
پلاستیدها کلروپلاست، کروموپلاست و لوکوپلست هیچ یک
واکوئل ها بزرگ کم اهمیت
مواد مغذی اضافی نشاسته، پروتئین، روغن، نمک پروتئین ها، چربی ها، گلیکوژن کربوهیدرات
روش تغذیه اتوتروف - مصرف ترکیبات معدنی و ایجاد کربوهیدرات از آنها با استفاده از انرژی خورشیدی یا شیمیایی. هتروتروف - با استفاده از ترکیبات آلی آماده
فتوسنتز بخور غایب
تقسیم سلولی مرحله اضافی میتوز پیش پروفاز است. میتوز - تقسیم هسته ای که منجر به تشکیل دو هسته دختر با مجموعه ای از کروموزوم ها می شود.
سنتز ATP در میتوکندری و کلروپلاست فقط در میتوکندری

شباهت در ساختار سلول های گیاهی و جانوری

سلول های گیاهی و حیوانی دارای ویژگی های مشترک زیر هستند:

  • ساختار غشایی جهانی؛
  • سیستم های ساختاری یکپارچه - سیتوپلاسم و هسته.
  • ترکیب شیمیایی یکسان؛
  • فرآیندهای متابولیک و انرژی مشابه؛
  • فرآیند مشابه تقسیم سلولی؛
  • یک اصل واحد از کد ارثی؛

ساختار یک سلول گیاهی با ساختارهای سلولی موجودات جانوری کمی متفاوت است. اول از همه، این به دلیل شیوه زندگی گیاه و روش منحصر به فرد تغذیه آن است - به استثنای چند مورد، همه موجودات گیاهی اتوتروف هستند و می توانند به طور مستقل از غیر آلی تشکیل شوند. در بیشتر موارد، عناصر آلی از طریق فتوسنتز تشکیل می شوند. جالب اینجاست که اکسیژن آزاد شده تنها محصول جانبی واکنش های فتوسنتزی است.

سلول گیاهی: ساختار پوسته

وجود دیواره سلولی جامد یکی از ویژگی های سلول های گیاهی است. بنابراین باید ساختار یک سلول گیاهی را از این جزء در نظر گرفت. این ساختار است که حفاظت مکانیکی در اطراف پروتوپلاست ایجاد می کند. علاوه بر این، دیوار نوعی منبع یون و همچنین یک مانع ضد باکتری است. در سلول های جوان، فقط تشکیل غشای اولیه قابل مشاهده است. اجزای اصلی ساختار سلولز، همی سلولز و الیاف پکتین است. در مورد ضخامت، این شاخص در انواع مختلف متفاوت خواهد بود.

ممکن است در طول زندگی غلیظ شود. تشکیل دیواره های ثانویه و سوم با اعمال لایه های بعدی روی پوسته اولیه اتفاق می افتد. اغلب، رسوب لیگنین یا سوبرین در حفره های بین الیاف سلولزی مشاهده می شود - چنین سلولی دیگر نمی تواند رشد کند یا کشیده شود.

ساختار یک سلول گیاهی: عناصر اصلی یک پروتوپلاست

پروتوپلاست یک سلول از یک هسته، سیتوپلاسم و سایر اندامک ها تشکیل شده است. شایان ذکر است که اندامک های سلولی را می توان به غشایی و غیر غشایی تقسیم کرد.

سیتوپلاسم یک سیستم چند جزئی است که در آن مراحل اصلی متابولیسم و ​​انتقال مواد رخ می دهد. ماده سیتوپلاسم حاوی شبکه ای از ریز رشته ها - پروتئین های فیبریلار نازک است که باعث حرکت ساختارها می شود. همچنین میکروتوبول ها و همچنین سانتریول ها وجود دارند که در میتوز شرکت می کنند

گروه دیگری از اندامک های مهم ریبوزوم ها هستند که ساختاری غیر غشایی هستند. هر ریبوزوم از یک زیر واحد کوچک و بزرگ تشکیل شده است. به طور کلی، این اندامک ها چیزی بیش از مجموعه ای از عناصر پروتئینی و RNA ریبوزومی خاص نیستند. چنین ساختارهایی در فرآیندهای سنتز پروتئین شرکت می کنند.

ساختار سلول گیاهی: ویژگی های اندامک های غشایی

بیشتر اجزای یک سلول گیاهی از غشاء تشکیل شده است.

هسته یک سازند کروی یا کشیده کوچک است که از یک هسته، نوکلئوپلاسم، کروماتین و یک پوشش هسته تشکیل شده است. وظیفه اصلی هسته انتقال اطلاعات ارثی و همچنین سنتز RNA است.

این یک سیستم از کانال ها و مخازن است. ER دانه ای (سطح آن با ریبوزوم پوشیده شده است) و ER صاف وجود دارد. عملکرد این اندامک بسیار متنوع است. سنتز اجزای پروتئین بر روی ریبوزوم ها اتفاق می افتد، که سپس در داخل مخازن EPS تغییر می کنند. علاوه بر این، سازه مسئول حمل و نقل مواد است.

واکوئل یک ساختار غشایی حاوی شیره سلولی است. تعادل اسمزی را حفظ کرده و تورگر سلولی را فراهم می کند. علاوه بر این، مواد غیر ضروری در داخل واکوئل جمع می شوند که سپس از طریق تشکیل حباب ها به بیرون پرتاب می شوند. گاهی اوقات مواد ذخیره مفید در شیره سلولی حل می شوند.

پلاستیدها بخشی جدایی ناپذیر از سلول گیاهی هستند. در بیشتر موارد آنها توسط کلروپلاست نشان داده می شوند. پلاستیدها از دو پوسته تشکیل شده اند که پوسته داخلی آن برآمدگی هایی را تشکیل می دهد - تیلاکوئیدها. حاوی رنگدانه های حساس به نور است. در کلروپلاست است که چنین فرآیندهای مهم فتوسنتز انجام می شود.

یک سلول گیاهی اندامک های دیگری نیز دارد - میتوکندری (مسئول تنفس سلولی)، (تضمین توزیع مجدد و انتقال مواد در داخل سلول).

با این حال، ویژگی های ساختاری اصلی یک سلول گیاهی قابل مشاهده است - دارای یک دیواره سلولی قوی، یک سیستم پلاستید و یک واکوئل است.

آنها یک غشای اضافی در بالای غشای پلاسمایی و اندامک هایی دارند که به تولید غذای خود کمک می کند. کلروفیل به گیاهان رنگ سبز می دهد و به آنها اجازه می دهد تا از نور خورشید برای تبدیل آب و دی اکسید کربن به قند و کربوهیدرات استفاده کنند - موادی که سلول به عنوان منبع انرژی استفاده می کند.

ویژگی های گیاهان و سلول های آنها

مانند قارچ ها، سلول های گیاهی دیواره سلولی محافظ اجداد خود را حفظ کرده اند. یک سلول گیاهی معمولی ساختاری مشابه با یک سلول یوکاریوتی معمولی دارد، اما دارای الیاف میانی مانند الیاف نیست. با این حال، سلول های گیاهی دارای تعدادی ساختارهای تخصصی دیگر از جمله دیواره سلولی سفت و سخت، واکوئل مرکزی، پلاسمودسماتا و کلروپلاست هستند. اگرچه گیاهان (و سلول‌های معمولی آن‌ها) متحرک نیستند، برخی از گونه‌ها (سلول‌های جنسی) تولید می‌کنند که تاژک دارند و بنابراین قادر به حرکت هستند.

همه گیاهان را می توان به دو نوع اصلی آوندی و غیر آوندی تقسیم کرد. گیاهان آوندی پیشرفته‌تر از گیاهان غیرآرگی در نظر گرفته می‌شوند زیرا دارای بافت‌های تخصصی هستند: آوند چوبی که در پشتیبانی ساختاری و لوله‌کشی نقش دارد و آبکش که یک سیستم انتقال محصولات فتوسنتزی است. در نتیجه، آنها همچنین دارای ریشه، ساقه و برگ هستند که نشان دهنده شکل بالاتری از سازمان است که در گیاهان بدون بافت آوندی یافت نمی شود.

گیاهان غیر آوندی، اعضای گروه بریوفیت ها، معمولاً بیش از 3-5 سانتی متر ارتفاع ندارند، زیرا آنها ویژگی پشتیبانی ساختاری گیاهان آوندی را ندارند. آنها همچنین برای حفظ مقادیر کافی از رطوبت بیشتر به محیط خود وابسته هستند و معمولاً در مناطق مرطوب و تاریک یافت می شوند.

تخمین زده می شود که امروزه حداقل 260000 گونه گیاهی در جهان وجود دارد. آنها از نظر اندازه و پیچیدگی از خزه های کوچک گرفته تا سکویاهای غول پیکر، بزرگترین موجودات زنده روی کره زمین، که تا 100 متر رشد می کنند، متغیر هستند. تنها درصد کمی از این گونه ها به طور مستقیم توسط انسان برای غذا، سرپناه و دارو استفاده می شود.

با این حال، گیاهان نیز برای زمین اساسی هستند و بدون آنها، اشکال پیچیده حیات مانند حیوانات (از جمله انسان) هرگز تکامل نمی یافتند. در واقع، همه موجودات زنده به طور مستقیم یا غیرمستقیم به انرژی ایجاد شده توسط فتوسنتز وابسته هستند و محصول جانبی این فرآیند، یعنی اکسیژن، برای حیوانات حیاتی است. گیاهان همچنین میزان دی اکسید کربن موجود در جو را کاهش می دهند، از فرسایش خاک جلوگیری می کنند و بر سطح و کیفیت آب تأثیر می گذارند.

گیاهان با چرخه‌های زندگی مشخص می‌شوند که شامل فرم‌های دیپلوئیدی، که شامل مجموعه‌های زوجی در هسته‌های سلولی هستند، و اشکال هاپلوئیدی، که فقط یک مجموعه دارند، مشخص می‌شوند. به طور کلی، دو شکل گیاه از نظر ظاهری بسیار متفاوت هستند. در گیاهان عالی، فازی که به نام اسپوروفیت شناخته می شود (به دلیل توانایی تولید آن) معمولاً غالب و قابل تشخیص تر از نسل گامتوفیت است. با این حال، در بریوفیت ها، نسل گامتوفیت غالب و از نظر فیزیولوژیکی برای فاز اسپوروفیت ضروری است.

حیوانات برای به دست آوردن نیتروژن باید پروتئین مصرف کنند، اما گیاهان می توانند از اشکال غیر آلی این عنصر استفاده کنند و بنابراین نیازی به منبع خارجی پروتئین ندارند. با این حال، گیاهان به طور کلی به مقادیر قابل توجهی آب نیاز دارند که برای فرآیند فتوسنتز، حفظ ساختار سلولی، تسهیل رشد و به عنوان وسیله ای برای رساندن مواد مغذی به سلول های گیاهی ضروری است.

مقادیر و انواع مواد مغذی مورد نیاز گونه های مختلف گیاهی بسیار متفاوت است، اما برخی از عناصر مورد نیاز گیاهان به مقدار زیاد است. این مواد مغذی شامل کلسیم، کربن، هیدروژن، منیزیم، نیتروژن، اکسیژن، فسفر، پتاسیم و گوگرد است. همچنین چندین عنصر کمیاب وجود دارد که در مقادیر کمتر مورد نیاز گیاهان هستند: بور، کلر، مس، آهن، منگنز، مولیبدن و روی.

ساختار سلول های گیاهی

  • . مانند اجداد پروکاریوتی خود، سلول های گیاهی دارای دیواره سلولی سفت و سختی هستند که غشای پلاسمایی را احاطه کرده است. با این حال، این ساختار بسیار پیچیده تری است که عملکردهای زیادی را انجام می دهد - از محافظت از سلول گرفته تا تنظیم چرخه زندگی ارگانیسم گیاهی.
  • . مهمترین ویژگی گیاهان توانایی آنها در فتوسنتز است که اساساً با تبدیل انرژی نور به انرژی شیمیایی غذای خود را می سازند. این فرآیند در اندامک های تخصصی به نام کلروپلاست انجام می شود.
  • - شبکه ای از کیسه ها که ترکیبات شیمیایی را برای استفاده در داخل و خارج سلول تولید، پردازش و انتقال می دهد. این با یک پوشش هسته ای دو لایه همراه است که یک خط لوله بین هسته و. در گیاهان، شبکه آندوپلاسمی نیز از طریق پلاسمودسماتا بین سلول ها متصل می شود.
  • - این بخش توزیع و تحویل مواد شیمیایی سلولی است. پروتئین ها و چربی های تعبیه شده در شبکه آندوپلاسمی را اصلاح می کند و آنها را برای صادرات آماده می کند.
  • ریز رشته ها میله های جامدی از پروتئین های کروی به نام اکتین هستند. آنها پشتیبانی ساختاری را ارائه می دهند و جزء اصلی هستند

یک سلول گیاهی از کم و بیش سفت و سخت تشکیل شده است غشای سلولیو پروتوپلاستغشای سلولی دیواره سلولی و غشای سیتوپلاسمی است. اصطلاح پروتوپلاست از این کلمه گرفته شده است پروتوپلاسم،که از دیرباز برای اشاره به همه موجودات زنده به کار می رفته است. پروتوپلاست پروتوپلاسم یک سلول منفرد است.

پروتوپلاست شامل سیتوپلاسمو هسته هاسیتوپلاسم حاوی اندامک ها (ریبوزوم ها، میکروتوبول ها، پلاستیدها، میتوکندری ها) و سیستم های غشایی (شبکه آندوپلاسمی، دیکتوزوم ها) است. سیتوپلاسم همچنین شامل یک ماتریکس سیتوپلاسمی است ( ماده اصلی) که اندامک ها و سیستم های غشایی در آن غوطه ور هستند. سیتوپلاسم از دیواره سلولی جدا می شود غشای پلاسمایی، که یک غشای ابتدایی است. برخلاف اکثر سلول های حیوانی، سلول های گیاهی حاوی یک یا چند سلول هستند واکوئل ها. این ها حباب هایی هستند که با مایع پر شده و توسط یک غشای اولیه احاطه شده اند. تونوپلاست).

در یک سلول گیاهی زنده، ماده اصلی در حرکت دائمی است. در حرکتی به نام جریان سیتوپلاسمی یا سیکلوز،اندامک ها درگیر هستند. سیکلوز حرکت مواد در سلول و تبادل آنها بین سلول و محیط را تسهیل می کند.

غشای پلاسماییاین یک ساختار فسفولیپیدی دولایه است. سلول های گیاهی با هجوم غشای پلاسمایی مشخص می شوند.

غشای پلاسما وظایف زیر را انجام می دهد:

در متابولیسم بین سلول و محیط شرکت می کند.

سنتز و مونتاژ میکروفیبریل های سلولز دیواره سلولی را هماهنگ می کند.

سیگنال های هورمونی و خارجی را منتقل می کند که رشد و تمایز سلولی را کنترل می کند.

هسته.این برجسته ترین ساختار در سیتوپلاسم یک سلول یوکاریوتی است. هسته دو عملکرد مهم را انجام می دهد:

فعالیت حیاتی سلول را کنترل می کند و تعیین می کند کدام پروتئین ها و در چه زمانی باید سنتز شوند.

اطلاعات ژنتیکی را ذخیره می کند و در طول تقسیم سلولی به سلول های دختر منتقل می کند.

هسته یک سلول یوکاریوتی توسط دو غشای ابتدایی احاطه شده است و تشکیل می شود. غشای هسته ایمنافذ متعددی با قطر 30 تا 100 نانومتر که فقط با میکروسکوپ الکترونی قابل مشاهده هستند نفوذ می کند. منافذ ساختار پیچیده ای دارند. غشای خارجی پوشش هسته در برخی نقاط با شبکه آندوپلاسمی ترکیب می شود. پوشش هسته را می توان به عنوان یک بخش تخصصی و محلی متمایز شده از شبکه آندوپلاسمی (ER) در نظر گرفت.

در هسته رنگ آمیزی شده با رنگ های مخصوص، نخ ها و توده های نازک را می توان تشخیص داد. کروماتینو نوکلئوپلاسم(ماده اصلی هسته). کروماتین از DNA متصل به پروتئین های خاصی به نام هیستون تشکیل شده است. در طی تقسیم سلولی، کروماتین به طور فزاینده‌ای فشرده می‌شود و در آن مونتاژ می‌شود کروموزوم ها DNA اطلاعات ژنتیکی را رمزگذاری می کند.

ارگانیسم ها از نظر تعداد کروموزوم های سلول های سوماتیک خود متفاوت هستند. به عنوان مثال، کلم دارای 20 کروموزوم است. آفتابگردان - 34؛ گندم - 42؛ نفر - 46، و یکی از گونه های سرخس اوفیوگلوسوم - 1250. سلول های جنسی (گامت ها) فقط نصف تعداد کروموزوم های مشخصه سلول های جسمی بدن را دارند. تعداد کروموزوم ها در گامت ها نامیده می شود هاپلوئید(تک)، در سلول های سوماتیک - دیپلوئید(دو برابر). به سلول هایی که بیش از دو دسته کروموزوم دارند گفته می شود پلی پلوئید.

زیر یک میکروسکوپ نوری می توانید ساختارهای کروی را ببینید - هسته ها. هر هسته دارای یک یا چند هسته است که در هسته های غیرقابل تقسیم قابل مشاهده است. RNA های ریبوزومی در هسته ها سنتز می شوند. به طور معمول، هسته ارگانیسم های دیپلوئید دارای دو هسته است، یکی برای هر مجموعه کروموزوم هاپلوئید. هسته ها غشای خاص خود را ندارند. از نظر بیوشیمیایی، هسته ها با غلظت بالایی از RNA مشخص می شوند که با فسفوپروتئین ها مرتبط است. اندازه هسته ها به وضعیت عملکردی سلول بستگی دارد. مشاهده شده است که در یک سلول به سرعت در حال رشد، که در آن فرآیندهای فشرده سنتز پروتئین در حال انجام است، اندازه هسته ها افزایش می یابد. در هسته، mRNA و ریبوزوم ها تولید می شوند که عملکرد مصنوعی را فقط در هسته انجام می دهند.

نوکلئوپلاسم (کاریوپلاسم) توسط یک مایع همگن نشان داده می شود که در آن پروتئین های مختلفی از جمله آنزیم ها حل می شوند.

میتوکندری.مانند کلروپلاست ها، میتوکندری ها توسط دو غشای ابتدایی احاطه شده اند. غشای داخلی چین ها و برآمدگی های زیادی را تشکیل می دهد - کریست،که سطح داخلی میتوکندری را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. آنها به طور قابل توجهی کوچکتر از پلاستیدها هستند و قطر آنها حدود 0.5 میکرومتر است و طول و شکل آنها متفاوت است.

فرآیند تنفس در میتوکندری اتفاق می افتد، در نتیجه مولکول های آلی شکسته می شوند، انرژی آزاد می شود و آن را به مولکول های ATP، ذخیره اصلی انرژی تمام سلول های یوکاریوتی، منتقل می کند. اکثر سلول های گیاهی حاوی صدها یا هزاران میتوکندری هستند. تعداد آنها در یک سلول بر اساس نیاز سلول به ATP تعیین می شود. میتوکندری ها در حرکت دائمی هستند، از یک قسمت سلول به قسمت دیگر حرکت می کنند، با یکدیگر ادغام می شوند و تقسیم می شوند. میتوکندری ها تمایل دارند در جایی که انرژی مورد نیاز است جمع شوند. اگر غشای پلاسما به طور فعال مواد را از سلولی به سلول دیگر منتقل کند، میتوکندری ها در امتداد سطح غشا قرار دارند. در جلبک های تک سلولی متحرک، میتوکندری ها در پایه تاژک ها تجمع می یابند و انرژی لازم برای حرکت آنها را تامین می کنند.

میتوکندری ها مانند پلاستیدها اندامک های نیمه مستقلی هستند که حاوی اجزای لازم برای سنتز پروتئین های خود هستند. غشای داخلی ماتریکس مایع حاوی پروتئین ها، RNA، DNA، ریبوزوم های مشابه باکتری ها و املاح مختلف را احاطه کرده است. DNA به شکل مولکول های دایره ای واقع در یک یا چند نوکلوئید وجود دارد.

بر اساس شباهت باکتری‌ها با میتوکندری‌ها و کلروپلاست‌های سلول‌های یوکاریوتی، می‌توان فرض کرد که میتوکندری‌ها و کلروپلاست‌ها از باکتری‌هایی که در سلول‌های هتروتروف بزرگ‌تر - پیشینیان یوکاریوت‌ها - "پناهگاه" پیدا کرده‌اند، سرچشمه گرفته‌اند.

میکروبادی هابر خلاف پلاستیدها و میتوکندری ها که توسط دو غشاء محدود می شوند. میکروبادی هاآنها اندامک های کروی هستند که توسط یک غشاء واحد احاطه شده اند. میکروبادی ها دارای محتویات دانه ای (دانه ای) هستند، گاهی اوقات حاوی پروتئین های کریستالی نیز هستند. میکروبادی ها با یک یا دو ناحیه از شبکه آندوپلاسمی مرتبط هستند.

برخی از میکروبادی ها نامیده می شوند پروکسیوم ها،نقش مهمی در متابولیسم اسید گلیکولیک دارند که مستقیماً با تنفس نوری مرتبط است. در برگهای سبز با میتوکندری و کلروپلاست مرتبط هستند. میکروبادی های دیگر به نام گلی اکسیزوم ها،حاوی آنزیم های لازم برای تبدیل چربی به کربوهیدرات است. این در بسیاری از بذرها در طول جوانه زنی رخ می دهد.

واکوئل ها -اینها نواحی محدود به غشاء سلول پر از مایع هستند - شیره سلولیآنها محاصره شده اند تونوپلاست(غشای واکوئلی).

یک سلول گیاهی جوان حاوی واکوئل‌های کوچک متعددی است که با پیر شدن سلول به یک واکوئل بزرگ تبدیل می‌شوند. در یک سلول بالغ، واکوئل می تواند تا 90 درصد حجم آن را اشغال کند. در این حالت سیتوپلاسم به شکل یک لایه نازک محیطی به غشای سلولی فشرده می شود. افزایش اندازه سلول عمدتاً به دلیل رشد واکوئل است. در نتیجه، فشار تورگور ایجاد می شود و خاصیت ارتجاعی بافت حفظ می شود. این یکی از وظایف اصلی واکوئل و تونوپلاست است.

جزء اصلی شیره آب است، بقیه بسته به نوع گیاه و وضعیت فیزیولوژیکی آن متفاوت است. واکوئل ها حاوی نمک، قند و به ندرت پروتئین هستند. تونوپلاست نقش فعالی در انتقال و تجمع یون های خاص در واکوئل ایفا می کند. غلظت یون ها در شیره سلولی می تواند به طور قابل توجهی از غلظت آن در محیط فراتر رود. هنگامی که محتوای برخی از مواد زیاد باشد، کریستال ها در واکوئل ها تشکیل می شوند. رایج ترین کریستال ها اگزالات کلسیم است که شکل های مختلفی دارد.

واکوئل ها مکان هایی هستند که محصولات متابولیک در آنها تجمع می یابند (متابولیسم). اینها می توانند پروتئین ها، اسیدها و حتی موادی باشند که برای انسان سمی هستند (آلکالوئیدها). رنگدانه ها اغلب رسوب می کنند. آبی، بنفش، بنفش، قرمز تیره، زرشکی توسط رنگدانه های گروه آنتوسیانین به سلول های گیاهی داده می شود. بر خلاف رنگدانه های دیگر، آنها در آب بسیار محلول هستند و در شیره سلولی یافت می شوند. آنها رنگ قرمز و آبی بسیاری از سبزیجات (تربچه، شلغم، کلم)، میوه ها (انگور، آلو، گیلاس)، گل ها (گل های ذرت، شمعدانی، دلفینیوم، گل رز، گل صد تومانی) را تعیین می کنند. گاهی اوقات این رنگدانه ها کلروفیل را در برگ ها می پوشانند، به عنوان مثال، در افرا قرمز تزئینی. آنتوسیانین ها برگ های پاییزی را به رنگ قرمز روشن در می آورند. آنها در هوای آفتابی سرد، زمانی که سنتز کلروفیل در برگ ها متوقف می شود، تشکیل می شوند. در برگها، زمانی که آنتوسیانین ها تولید نمی شوند، کاروتنوئیدهای زرد-نارنجی کلروپلاست ها پس از تخریب کلروفیل قابل توجه می شوند. برگها در پاییز سرد و شفاف رنگ روشن دارند.

واکوئل ها در تخریب ماکرومولکول ها و در گردش اجزای آنها در سلول شرکت می کنند. ریبوزوم ها، میتوکندری ها، پلاستیدها که وارد واکوئل می شوند، از بین می روند. با این فعالیت گوارشی می توان آنها را با آنها مقایسه کرد لیزوزوم ها- اندامک های سلول های حیوانی

واکوئل ها از شبکه آندوپلاسمی (شبکه) تشکیل می شوند.

ریبوزوم هاذرات کوچک (17 تا 23 نانومتر)، متشکل از مقادیر تقریباً مساوی پروتئین و RNA. در ریبوزوم ها، اسیدهای آمینه برای تشکیل پروتئین ترکیب می شوند. تعداد بیشتری از آنها در سلول هایی با متابولیسم فعال وجود دارد. ریبوزوم ها آزادانه در سیتوپلاسم سلول قرار دارند یا به شبکه آندوپلاسمی (80S) متصل هستند. آنها همچنین در هسته (80S)، میتوکندری (70S) و پلاستیدها (70S) یافت می شوند.

ریبوزوم ها می توانند کمپلکسی را تشکیل دهند که روی آن سنتز همزمان پلی پپتیدهای یکسان اتفاق می افتد که اطلاعات مربوط به آن از یک مولکول و RNA گرفته می شود. چنین مجموعه ای نامیده می شود پلی ریبوزوم ها (پلی زوم ها).سلول هایی که پروتئین ها را در مقادیر زیاد سنتز می کنند دارای سیستم گسترده ای از پلی زوم ها هستند که اغلب به سطح بیرونی غشای هسته ای متصل می شوند.

شبکه آندوپلاسمیاین یک سیستم غشایی سه بعدی پیچیده با وسعت نامحدود است. در مقطع عرضی، ER مانند دو غشای ابتدایی با یک فضای شفاف باریک بین آنها به نظر می رسد. شکل و وسعت ER به نوع سلول، فعالیت متابولیکی و مرحله تمایز آن بستگی دارد. در سلول هایی که پروتئین ترشح یا ذخیره می کنند، ER شکل کیسه های مسطح یا تانک ها،با ریبوزوم های متعدد مرتبط با سطح بیرونی آن. این شبکه نامیده می شود شبکه آندوپلاسمی خشن Smooth ER معمولاً شکل لوله ای دارد. شبکه آندوپلاسمی خشن و صاف می تواند در همان سلول وجود داشته باشد. به عنوان یک قاعده، ارتباطات عددی زیادی بین آنها وجود دارد.

شبکه آندوپلاسمی به عنوان سیستم ارتباطی سلول عمل می کند. به پوسته بیرونی هسته متصل است. در واقع این دو ساختار یک سیستم غشایی واحد را تشکیل می دهند. هنگامی که پوشش هسته در طول تقسیم سلولی پاره می شود، قطعات آن شبیه قطعات ER است. شبکه آندوپلاسمی سیستمی است برای انتقال مواد: پروتئین ها، لیپیدها، کربوهیدرات ها به قسمت های مختلف سلول. شبکه آندوپلاسمی سلول های همسایه از طریق طناب های سیتوپلاسمی متصل می شوند - پلاسمودسمات -که از غشای سلولی عبور می کنند.

شبکه آندوپلاسمی محل اصلی سنتز غشای سلولی است. در برخی از سلول های گیاهی، غشای واکوئل ها و میکروبادی ها، مخازن، در اینجا تشکیل می شوند دیکتوزوم ها

میکروتوبول هاتقریباً در تمام سلول های یوکاریوتی یافت می شود. آنها ساختارهای استوانه ای با قطر حدود 24 نانومتر هستند. طول آنها متفاوت است. هر لوله از زیر واحدهای پروتئینی به نام توبولینزیر واحدها 13 رشته طولی را در اطراف یک حفره مرکزی تشکیل می دهند. میکروتوبول ها ساختارهای دینامیکی هستند که به طور منظم در مراحل خاصی از چرخه سلولی شکسته شده و تشکیل می شوند. مونتاژ آنها در مکان های خاصی به نام مراکز سازمان دهی میکروتوبول اتفاق می افتد. در سلول های گیاهی دارای ساختار ضعیف آمورف هستند.

عملکرد میکروتوبول ها: در تشکیل غشای سلولی شرکت می کنند. وزیکول های دیکتوزومی را به سمت پوسته در حال رشد هدایت کنید، مانند رشته های دوکی که در یک سلول تقسیم کننده تشکیل می شوند. در تشکیل صفحه سلولی (مرز اولیه بین سلول های دختر) نقش دارند. علاوه بر این، میکروتوبول ها جزء مهمی از تاژک ها و مژک ها هستند که در حرکت آنها نقش مهمی دارند.

ریز رشته ها،مانند میکروتوبول ها، تقریباً در تمام سلول های یوکاریوتی یافت می شوند. آنها رشته های بلندی به ضخامت 5-7 نانومتر هستند که از پروتئین انقباضی اکتین تشکیل شده اند. دسته‌هایی از ریز رشته‌ها در بسیاری از سلول‌های گیاهان عالی یافت می‌شوند. ظاهراً نقش مهمی در جریان سیتوپلاسمی دارند. ریز رشته ها همراه با میکروتوبول ها شبکه ای انعطاف پذیر به نام می سازند اسکلت سلولی

ماده اصلیبرای مدت طولانی، آن را یک محلول غنی از پروتئین همگن (همگن) با تعداد کمی ساختار یا بدون ساختار در نظر می گرفتند. با این حال، در حال حاضر، با استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی ولتاژ بالا، مشخص شده است که ماده اصلی یک شبکه سه بعدی است که از رشته های نازک (به قطر 3-6 نانومتر) ساخته شده است که کل سلول را پر می کند. سایر اجزای سیتوپلاسم، از جمله میکروتوبول ها و ریز رشته ها، از آن معلق هستند. شبکه میکروترابکولار

ساختار میکروترابکولار شبکه ای از رشته های پروتئینی است که فضای بین آنها پر از آب است. توری همراه با آب قوام یک ژل دارد؛ ژل ظاهری مانند بدنه های ژلاتینی دارد.

اندامک ها به شبکه میکروترابکولار متصل می شوند. شبکه بین بخش های جداگانه سلول ارتباط برقرار می کند و حمل و نقل درون سلولی را هدایت می کند.

قطره چربی- ساختارهای کروی که زیر میکروسکوپ نوری به سیتوپلاسم سلول گیاهی دانه بندی می دهند. در میکروگراف های الکترونی آنها بی شکل به نظر می رسند. قطرات بسیار مشابه اما کوچکتر در پلاستیدها یافت می شود.

با در نظر گرفتن قطرات چربی به عنوان اندامک، آنها را اسفروزوم می نامیدند و اعتقاد بر این بود که توسط یک غشای یک یا دو لایه احاطه شده اند. با این حال، شواهد اخیر نشان می دهد که قطرات چربی غشا ندارند اما ممکن است با پروتئین پوشانده شوند.

مواد ارگاستیک –اینها "محصولات غیرفعال" پروتوپلاست هستند: مواد ذخیره یا ضایعات. آنها می توانند در دوره های مختلف چرخه سلولی ظاهر و ناپدید شوند. علاوه بر دانه های نشاسته، کریستال ها، رنگدانه های آنتوسیانین و قطرات چربی. اینها شامل رزین، صمغ، تانن و مواد پروتئینی است. مواد ارگاستیک بخشی از غشای سلولی، ماده اصلی سیتوپلاسم و اندامک ها از جمله واکوئل ها هستند.

تاژک و مژک -اینها ساختارهای نازک و مو مانندی هستند که از سطح بسیاری از سلول های یوکاریوتی بیرون می آیند. قطر آنها ثابت است، اما طول آنها از 2 تا 150 میکرون متغیر است. به طور متعارف، طول و تعداد کمتر آنها را تاژک و کوتاهتر و تعداد بیشتر را مژک می نامند. هیچ تفاوت واضحی بین این دو نوع ساختار وجود ندارد، بنابراین این اصطلاح برای اشاره به هر دو استفاده می شود تاژک.

در برخی از جلبک ها و قارچ ها، تاژک ها اندام های حرکتی هستند که به کمک آن ها در آب حرکت می کنند. در گیاهان (به عنوان مثال، خزه، جگر، سرخس، برخی از اسپرم ها)، فقط سلول های جنسی (گامت ها) دارای تاژک هستند.

هر تاژک دارای یک سازمان خاص است. یک حلقه بیرونی از 9 جفت میکروتوبول دو میکروتوبول اضافی را که در مرکز تاژک قرار دارند احاطه کرده است. «دسته‌های» حاوی آنزیم از یک میکروتوبول از هر جفت بیرونی گسترش می‌یابد. این الگوی سازماندهی اولیه 9+2 در تمام تاژک های موجودات یوکاریوتی یافت می شود. اعتقاد بر این است که حرکت تاژک ها بر اساس لغزش میکروتوبول ها است، با جفت های بیرونی میکروتوبول ها بدون انقباض در امتداد یکدیگر حرکت می کنند. لغزش جفت میکروتوبول نسبت به یکدیگر باعث خمیدگی موضعی تاژک می شود.

تاژک‌ها از ساختارهای استوانه‌ای سیتوپلاسمی رشد می‌کنند اجسام پایه،تشکیل شده و قسمت پایه تاژک. اجسام پایه ساختار داخلی مشابهی با تاژک دارند، با این تفاوت که لوله های بیرونی به جای جفت به صورت سه تایی قرار گرفته اند و هیچ لوله مرکزی وجود ندارد.

پلاسمودسماتااینها رشته های نازکی از سیتوپلاسم هستند که پروتوپلاست های سلول های همسایه را به هم متصل می کنند. Plasmodesmata یا از دیواره سلولی در هر جایی عبور می کند یا در میدان های منفذ اولیه یا در غشاهای بین جفت منافذ متمرکز می شود. در زیر میکروسکوپ الکترونی، پلاسمودسماتا به صورت کانال‌های باریک پوشیده شده با غشای پلاسمایی ظاهر می‌شوند. در امتداد محور کانال، یک لوله استوانه ای کوچکتر از یک سلول به سلول دیگر کشیده می شود - دسموتیوب،که با شبکه آندوپلاسمی هر دو سلول مجاور ارتباط برقرار می کند. هنگامی که شبکه آندوپلاسمی لوله‌ای توسط صفحه سلولی در حال رشد دستگیر می‌شود، بسیاری از پلاسمودسماتها در طول تقسیم سلولی تشکیل می‌شوند. پلاسمودسماتا همچنین می تواند در غشای سلول های غیر تقسیم شونده تشکیل شود. این ساختارها انتقال موثر مواد خاصی را از سلولی به سلول دیگر تضمین می کنند.

تقسیم سلولی.در موجودات چند سلولی، تقسیم سلولی، همراه با افزایش اندازه آنها، راهی برای رشد کل ارگانیسم است. سلول های جدیدی که در طول تقسیم تشکیل می شوند، از نظر ساختار و عملکرد، هم به سلول مادر و هم به یکدیگر شبیه هستند. فرآیند تقسیم در یوکاریوت ها را می توان به دو مرحله تا حدی همپوشانی تقسیم کرد: میتوزو سیتوکینز

میتوز- این تشکیل از یک هسته دو هسته دختر است که از نظر مورفولوژیکی و ژنتیکی معادل یکدیگر هستند. سیتوکینز -این تقسیم قسمت سیتوپلاسمی سلول برای تشکیل سلول های دختر است.

چرخه سلولی.یک سلول زنده یک سری رویدادهای متوالی را پشت سر می گذارد که چرخه سلولی را تشکیل می دهند. مدت زمان خود چرخه بسته به نوع سلول و عوامل خارجی مانند دما یا در دسترس بودن مواد مغذی متفاوت است. به طور معمول چرخه به تقسیم می شود بین فازو چهار فاز میتوز

اینترفاز.دوره بین تقسیمات میتوزی متوالی.

اینترفاز به سه دوره تقسیم می شود که به عنوان G 1، S، G 2 تعیین می شود.

در دوره G1 که پس از میتوز شروع می شود. در این دوره مقدار سیتوپلاسم از جمله اندامک های مختلف افزایش می یابد. علاوه بر این، طبق فرضیه مدرن، در طول دوره G 1، موادی سنتز می شوند که دوره S و بقیه چرخه را تحریک یا مهار می کنند، بنابراین روند تقسیم را تعیین می کنند.

در طول دوره S پس از دوره G 1، در این زمان دو برابر شدن ماده ژنتیکی (DNA) اتفاق می افتد.

در طول دوره G2، که پس از S، ساختارهایی به طور مستقیم در میتوز درگیر هستند، به عنوان مثال، اجزای دوک، تشکیل می شوند.

برخی از سلول ها تعداد نامحدودی چرخه سلولی را طی می کنند. اینها موجودات تک سلولی و برخی از سلول های مناطق رشد فعال (مریستم) هستند. برخی از سلول های تخصصی پس از بلوغ توانایی خود را برای تولید مثل از دست می دهند. گروه سوم سلول ها، به عنوان مثال آنهایی که بافت زخم را تشکیل می دهند (پالوس)، توانایی تقسیم را تنها در شرایط خاص حفظ می کنند.

میتوز،یا شکافت هسته ای این یک فرآیند مستمر است که به چهار مرحله تقسیم می شود: پروفاز، متافاز، آنافاز، تلوفاز.در نتیجه میتوز، ماده ژنتیکی دو برابر شده در اینترفاز به طور مساوی بین دو هسته دختر تقسیم می شود.

یکی از اولین نشانه‌های انتقال سلول به تقسیم، ظهور یک کمربند باریک و حلقه‌ای شکل از میکروتوبول‌ها درست زیر غشای پلاسمایی است. این کمربند نسبتاً متراکم هسته را در صفحه استوایی دوک میتوزی آینده احاطه کرده است. از آنجایی که قبل از پروفاز ظاهر می شود، نامیده می شود کمربند پیش پروفازبعد از دوک میتوزی، مدت‌ها قبل از ظهور در اواخر تلوفاز صفحه سلولی، که از مرکز به سمت پیرامون رشد می‌کند و با پوشش سلول مادر در ناحیه‌ای که قبلاً توسط کمربند پیش‌پروفاز اشغال شده بود، ادغام می‌شود، ناپدید می‌شود.

پروفازدر ابتدای پروفاز، کروموزوم ها شبیه رشته های بلندی هستند که در داخل هسته پراکنده شده اند. سپس، با کوتاه شدن و ضخیم شدن رشته ها، می بینید که هر کروموزوم نه از یک، بلکه از دو رشته در هم تنیده به نام تشکیل شده است. کروماتیدهادر پروفاز پایانی، دو کروماتید جفت کوتاه شده هر کروموزوم در کنار هم به صورت موازی قرار دارند که توسط ناحیه باریکی به نام سانترومرروی هر کروموزوم موقعیت خاصی دارد و کروموزوم را به دو بازو با طول های مختلف تقسیم می کند.

میکروتوبول ها به موازات سطح هسته در امتداد محور دوک قرار دارند. این اولین تظاهر مونتاژ دوک میتوزی است.

در اواخر پروفاز، هسته به تدریج طرح کلی خود را از دست می دهد و در نهایت ناپدید می شود. به زودی پس از این، پوشش هسته ای نیز متلاشی می شود.

متافاز.در ابتدا متافاز دوکی،که نمایانگر یک ساختار سه بعدی است، وسیع ترین در وسط و باریک تر به سمت قطب ها، مکانی را اشغال می کند که قبلا توسط هسته اشغال شده بود. رشته های اسپیندل دسته هایی از میکروتوبول ها هستند. در طی متافاز، کروموزوم‌ها که هر کدام از دو کروماتید تشکیل شده‌اند، به گونه‌ای قرار می‌گیرند که سانترومرهای آنها در صفحه استوایی دوک قرار دارند. هر کروموزوم با سانترومر خود به نخ های دوک متصل می شود. با این حال، برخی از رشته ها بدون اتصال به کروموزوم ها از یک قطب به قطب دیگر عبور می کنند.

وقتی همه کروموزوم ها در صفحه استوایی قرار گیرند، متافاز کامل می شود. کروموزوم ها آماده تقسیم هستند.

آنافاز.کروماتیدهای هر کروموزوم از هم جدا می شوند. حالا این شرکت های تابعهکروموزوم ها ابتدا سانترومر تقسیم می شود و دو کروموزوم دختر به قطب های مخالف منتقل می شوند. در این حالت، سانترومرها از جلو حرکت می کنند و بازوهای کروموزوم در پشت کشیده می شوند. رشته‌های دوک متصل به کروموزوم‌ها کوتاه می‌شوند و باعث ایجاد واگرایی کروماتیدها و حرکت کروموزوم‌های دختر در جهت‌های مخالف می‌شوند.

تلوفاز.در تلوفاز، جداسازی دو گروه کروموزوم یکسان به پایان می رسد و یک غشای هسته ای در اطراف هر یک از آنها تشکیل می شود. شبکه خشن در این امر نقش فعالی دارد. دستگاه دوک ناپدید می شود. در طول تلوفاز، کروموزوم ها خطوط مشخص خود را از دست می دهند، کشیده می شوند و دوباره به رشته های نازک تبدیل می شوند. هسته ها ترمیم می شوند. هنگامی که کروموزوم ها نامرئی می شوند، میتوز کامل می شود. دو هسته دختر وارد اینترفاز می شوند. آنها از نظر ژنتیکی با یکدیگر و هسته مادری معادل هستند. این بسیار مهم است، زیرا برنامه ژنتیکی و همراه با آن تمام ویژگی ها باید به ارگانیسم های دختر منتقل شود.

طول مدت میتوز در بین موجودات مختلف متفاوت است و به نوع بافت بستگی دارد. با این حال، پروفاز طولانی ترین و آنافاز کوتاه ترین است. در سلول های نوک ریشه، مدت پروفاز 1-2 ساعت است. متافازها - 5 تا 15 دقیقه؛ آنافاز - 2 تا 10 دقیقه؛ تلوفاز - 10 تا 30 دقیقه. مدت زمان اینترفاز بین 12 تا 30 ساعت است.

در بسیاری از سلول‌های یوکاریوتی، مراکز سازمان‌دهنده میکروتوبول مسئول تشکیل دوک میتوزی هستند. سانتریول ها.


انتخاب سردبیر
سلول یک سیستم واحد است که از عناصری تشکیل شده است که به طور طبیعی به هم مرتبط هستند و ساختار پیچیده ای دارند. او...

اکثر مورخان پیش از انقلاب نیمه دوم قرن هجدهم را در نظر گرفتند. "عصر طلایی" امپراتوری روسیه و این بار به عنوان ...

سلول های اندام ها و بافت های مختلف گیاهان عالی از نظر شکل، اندازه، رنگ و ساختار داخلی با یکدیگر متفاوت هستند. با این حال برای ...

رفتار اقتصادی به عنوان تصمیم گیری در چارچوب تئوری اقتصادی، رفتار فعالان اقتصادی، اقداماتی است که با هدف...
مبحث شماره 3. خصوصیات شیمیایی غیر فلزات طرح 1. خواص شیمیایی اساسی غیر فلزات. 2. اکسیدهای عناصر غیر فلزی ....
"کالج فناوری های خدمات یوشکار اولا" ساخت و بررسی نمودار تابع مثلثاتی y=sinx به صورت جدولی...
طرح کلی سخنرانی: 20.2 مخارج دولت. سیاست مالی انبساطی و انقباضی. 20.3 اختیاری و اتوماتیک...
افزودن یک اسانس به فردی که در همان خانه یا آپارتمان با شما زندگی می کند دلیلی برای فکر کردن است. از آنجایی که در ...
خانواده آخرین امپراتور روسیه، نیکلاس رومانوف، در سال 1918 کشته شدند. به دلیل کتمان واقعیت ها توسط بلشویک ها، تعدادی از...