باکتری سلولی بدون هسته است. سلول های بدون هسته: ویژگی های ساختاری، نمونه ها حیوانات دارای هسته سلولی هستند

همه می دانند که انسان ها یوکاریوت هستند. این بدان معنی است که تمام سلول های آن دارای اندامکی هستند که حاوی تمام اطلاعات ژنتیکی است - هسته. با این حال، استثناهایی وجود دارد. آیا سلول های بدون هسته در بدن انسان وجود دارد و اهمیت آنها برای زندگی چیست؟

سلول های هسته دار انسان

آنها را نمی توان با پروکاریوت ها که ساختار معمولی دارند مقایسه کرد. اینها چه نوع سلولهای بدون هسته هستند؟ هیچ هسته ای در سلول های خونی - گلبول های قرمز وجود ندارد. به جای این اندامک، آنها حاوی یک مجموعه شیمیایی پیچیده از مواد هستند که به آنها اجازه می دهد تا مهمترین وظایف را برای بدن انجام دهند. پلاکت های خون - پلاکت ها و لنفوسیت ها - نیز سلول های عاری از هسته هستند. در سلول هایی که سلول های بنیادی نامیده می شوند هسته ای وجود ندارد. تمام ساختارهای فوق یک ویژگی مشترک دیگر دارند. از آنجایی که آنها فاقد هسته هستند، قادر به تولید مثل نیستند. این بدان معنی است که سلول های بدون هسته که نمونه هایی از آنها ذکر شد، پس از انجام عملکرد خود می میرند و سلول های جدید در اندام های تخصصی تشکیل می شوند.

گلبول های قرمز

آنها هستند که رنگ خون ما را تعیین می کنند. گلبول‌های قرمز هسته‌دار شکل غیرمعمولی دارند - یک دیسک دوقعر، که به طور قابل توجهی سطح آنها را افزایش می‌دهد در حالی که اندازه نسبتاً کوچکی دارند. اما تعداد آنها به سادگی شگفت انگیز است: در 1 متر مربع. تا 5 میلیون میلی متر خون وجود دارد! یک گلبول قرمز به طور متوسط ​​تا چهار ماه عمر می کند و پس از آن می میرد و در طحال و کبد خنثی می شود. سلول های جدید در هر ثانیه در مغز استخوان قرمز تشکیل می شوند.

عملکرد گلبول های قرمز

این سلول های بدون هسته به جای هسته حاوی چه چیزی هستند؟ به این مواد هم و گلوبین می گویند. اولی حاوی آهن است. نه تنها خون را قرمز می کند، بلکه ترکیبات ناپایداری را با اکسیژن و دی اکسید کربن تشکیل می دهد. گلوبین یک ماده پروتئینی است. مولکول بزرگ آن حاوی هِم است که حاوی یون آهن باردار است. با توجه به مکانیسم عمل می توان این سلول ها را با یک مینی بوس مقایسه کرد. در ریه ها اکسیژن اضافه می کنند. با جریان خون به تمام سلول ها پخش می شود و در آنجا آزاد می شود. با مشارکت اکسیژن، فرآیند اکسیداسیون رخ می دهد مواد آلیبا آزاد شدن مقدار معینی انرژی که فرد برای انجام فعالیت های زندگی از آن استفاده می کند. فضای خالی بلافاصله توسط دی اکسید کربن اشغال می شود، که در جهت مخالف حرکت می کند - به داخل ریه ها، جایی که بازدم می شود. این فرآیند شرط لازم زندگی است. اگر اکسیژن به سلول ها نرسد، به تدریج می میرند. این می تواند برای کل بدن خطرناک باشد.

گلبول های قرمز خون دیگری را انجام می دهند عملکرد مهم. روی غشاهای آنها یک نشانگر پروتئینی به نام فاکتور Rh وجود دارد. این شاخص مانند گروه خونی در هنگام انتقال خون، بارداری، اهدا و جراحی بسیار مهم است. باید نصب شود، زیرا در صورت ناسازگاری، به اصطلاح درگیری Rh می تواند رخ دهد. این یک واکنش محافظتی است، اما می تواند منجر به پس زدن جنین یا اندام شود.

تغذیه نامناسب، عادات بد و هوای آلوده می تواند باعث از بین رفتن گلبول های قرمز خون شود. در نتیجه یک بیماری جدی ایجاد می شود که به آن کم خونی یا کم خونی می گویند. در این حالت فرد احساس سرگیجه، ضعف، تنگی نفس و وزوز گوش می کند. کمبود اکسیژن بر فعالیت فیزیکی و ذهنی فرد تأثیر منفی می گذارد. به خصوص در دوران بارداری خطرناک است. اگر اکسیژن کافی از طریق بند ناف به جنین نرسد، می تواند منجر به مشکلات جدی در رشد جنین شود.

ساختار پلاکت ها

پلاکت ها، سلول های هسته دار، پلاکت خون نیز نامیده می شوند. در حالت غیرفعال خود، در واقع شکلی مسطح دارند که شبیه یک لنز است. اما هنگامی که رگ ها آسیب می بینند، متورم می شوند، گرد می شوند و برآمدگی های ناپایدار لایه بیرونی را تشکیل می دهند - pseudopodia. پلاکت ها در مغز استخوان قرمز تشکیل می شوند و عمر طولانی ندارند - تا 10 روز و در طحال خنثی می شوند.

فرآیند تشکیل لخته خون

ماتریکس پلاکت های خون حاوی آنزیمی به نام ترومبوپلاستین است. هنگامی که یکپارچگی رگ های خونی مختل می شود، به پلاسما ختم می شود. تحت عمل خود، پروتئین خون پروترومبین به شکل فعال خود تبدیل می شود و به نوبه خود بر فیبرینوژن اثر می گذارد. در نتیجه این ماده نامحلول می شود. به پروتئین فیبرین تبدیل می شود. رشته های آن به شدت در هم تنیده شده و لخته خون را تشکیل می دهند. واکنش محافظتی لخته شدن خون از از دست دادن خون جلوگیری می کند. با این حال، تشکیل لخته خون در داخل یک رگ بسیار خطرناک است. این می تواند منجر به پارگی آن و حتی مرگ بدن شود. اختلال خونریزی هموفیلی نامیده می شود. این بیماری ارثی با تعداد ناکافی پلاکت مشخص می شود و منجر به از دست دادن بیش از حد خون می شود.

سلول های بنیادی

این سلول های هسته دار به دلیلی سلول های بنیادی نامیده می شوند. آنها واقعاً پایه و اساس همه دیگران هستند. آنها همچنین "نظیر ژنتیکی خالص" نامیده می شوند. سلول های بنیادی در تمام بافت ها و اندام ها یافت می شوند، اما مغز استخوان بیشترین آنها را دارد. آنها به بازیابی یکپارچگی در جایی که نیاز است کمک می کنند. ساقه ها وقتی از بین می روند به دیگری تبدیل می شوند. به نظر می رسد که با چنین مکانیسم جادویی، یک فرد باید برای همیشه زندگی کند. چرا این اتفاق نمی افتد؟ موضوع این است که با افزایش سن، شدت تمایز سلول های بنیادی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. آنها دیگر قادر به ترمیم بافت آسیب دیده نیستند. اما خطر دیگری وجود دارد. احتمال زیاد تبدیل سلول های بنیادی به سلول های سرطانی وجود دارد که به ناچار منجر به مرگ هر موجود زنده ای می شود.

سلول های بدون هسته: مثال ها و تفاوت ها

در طبیعت، سلول های هسته ای بسیار رایج هستند. به عنوان مثال، جلبک ها و باکتری های سبز آبی پروکاریوتی هستند. اما، برخلاف سلول‌های انسانی بدون هسته، پس از تکمیل سلول‌های خود نمی‌میرند نقش بیولوژیکی. واقعیت این است که پروکاریوت ها دارای مواد ژنتیکی هستند. بنابراین، آنها قادر به تقسیم هستند که از طریق میتوز رخ می دهد. در نتیجه دو نسخه ژنتیکی از سلول مادر تشکیل می شود. پروکاریوت ها توسط یک مولکول DNA دایره ای نشان داده می شوند که قبل از تقسیم دو برابر می شود. به این آنالوگ هسته، نوکلوئید نیز می گویند. در گیاهان، سلول های زنده غیرهسته ای هستند -

بنابراین، سلول های انسانی بدون هسته قادر به تقسیم نیستند، بنابراین برای مدت کوتاهی قبل از انجام عملکرد خود وجود دارند. پس از این، آنها از بین می روند و داخل سلولی هضم می شوند. اینها شامل عناصر تشکیل‌شده (گلبول‌های قرمز)، پلاکت‌های خون (پلاکت‌ها) و سلول‌های بنیادی هستند.

هسته سلولی یکی از اجزای اصلی تمام سلول های گیاهی و جانوری است که به طور جدایی ناپذیری با تبادل، انتقال اطلاعات ارثی و غیره مرتبط است.

شکل هسته سلول بسته به نوع سلول متفاوت است. بیضی، کروی و شکل نامنظم- هسته های سلولی نعل اسبی یا چند لوبی (در لکوسیت ها)، هسته های سلولی مهره ای شکل (در برخی مژه داران)، هسته های سلولی شاخه دار (در سلول های غده ای حشرات) و غیره. اندازه هسته سلول متفاوت است، اما معمولاً مرتبط با حجم سیتوپلاسم. نقض این نسبت در طول رشد سلولی منجر به تقسیم سلولی می شود. تعداد هسته های سلولی نیز متفاوت است - بیشتر سلول ها دارای یک هسته هستند، اگرچه سلول های دو هسته ای و چند هسته ای یافت می شوند (به عنوان مثال، برخی از سلول های کبد و مغز استخوان). موقعیت هسته در سلول مشخصه هر نوع سلول است. در سلول‌های زایا، هسته معمولاً در مرکز سلول قرار دارد، اما با رشد سلول و تشکیل نواحی تخصصی در سیتوپلاسم یا رسوب مواد ذخیره در آن، می‌تواند حرکت کند.

در هسته سلول، ساختارهای اصلی متمایز می شوند: 1) غشای هسته ای (غشاء هسته ای) که از طریق منافذ آن تبادل بین هسته سلول و سیتوپلاسم انجام می شود [شواهدی وجود دارد که نشان می دهد غشای هسته ای (شامل دو لایه است. ) به طور مداوم به غشای شبکه آندوپلاسمی (نگاه کنید به) و مجموعه گلژی عبور می کند]. 2) آب هسته یا کاریوپلاسم، یک توده پلاسمایی نیمه مایع و ضعیف که تمام هسته های سلولی را پر می کند و شامل اجزای باقی مانده هسته است. 3) (نگاه کنید به)، که در یک هسته غیر تقسیم تنها با کمک روش های میکروسکوپی خاص قابل مشاهده هستند (روی یک بخش رنگ آمیزی از یک سلول غیرقابل تقسیم، کروموزوم ها معمولاً مانند یک شبکه نامنظم از رشته ها و دانه های تیره به نظر می رسند که مجموعاً نامیده می شوند. ) 4) یک یا چند جسم کروی - هسته، که بخشی تخصصی از هسته سلول هستند و با سنتز اسید ریبونوکلئیک و پروتئین ها مرتبط هستند.

هسته سلول دارای یک مجتمع است سازمان شیمیایی، که در آن مهمترین نقش را نوکلئوپروتئین ها - محصول ترکیب با پروتئین ها ایفا می کنند. دو دوره اصلی در زندگی یک سلول وجود دارد: اینترفاز یا متابولیک و میتوتیک یا دوره تقسیم. هر دو دوره عمدتاً با تغییر در ساختار هسته سلول مشخص می شوند. در اینترفاز، هسته سلول در حالت استراحت است و در سنتز پروتئین، تنظیم شکل‌گیری، فرآیندهای ترشح و سایر عملکردهای حیاتی سلول شرکت می‌کند. در طول دوره تقسیم، تغییراتی در هسته سلول رخ می دهد که منجر به توزیع مجدد کروموزوم ها و تشکیل هسته های سلول دختر می شود. اطلاعات ارثیبنابراین از طریق ساختارهای هسته ای به نسل جدیدی از سلول ها منتقل می شود.

هسته های سلولی تنها با تقسیم تولید مثل می کنند و در بیشتر موارد خود سلول ها نیز تقسیم می شوند. معمولاً آنها را متمایز می کنند: تقسیم مستقیم هسته سلول با بستن - آمیتوز و رایج ترین روش تقسیم هسته سلول - تقسیم غیر مستقیم معمولی یا میتوز (نگاه کنید به).

عمل پرتوهای یونیزان و برخی عوامل دیگر می تواند سلول محصور در هسته را تغییر دهد اطلاعات ژنتیکی، منجر به تغییرات مختلفی در دستگاه هسته ای می شود که گاهی اوقات می تواند منجر به مرگ خود سلول ها یا ایجاد ناهنجاری های ارثی در فرزندان شود (به بررسی ساختار و عملکرد هسته سلولی به ویژه اتصالات مراجعه کنید). بین روابط کروموزومی و وراثت صفات که موضوع سیتوژنتیک است، معنی دار است. اهمیت عملیبرای پزشکی (نگاه کنید به).

سلول را نیز ببینید.

هسته سلول مهم ترین است جزءتمام سلول های گیاهی و جانوری

سلولی که فاقد هسته یا دارای هسته آسیب دیده است قادر به انجام وظایف خود به طور طبیعی نیست. هسته سلول، یا دقیق تر، اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) سازمان یافته در کروموزوم های آن (نگاه کنید به)، حامل اطلاعات ارثی است که تمام ویژگی های سلول، بافت ها و کل ارگانیسم، انتوژنز آن و هنجارهای پاسخ بدن را تعیین می کند. به تأثیرات محیطی اطلاعات ارثی موجود در هسته در مولکول‌های DNA که کروموزوم را می‌سازند توسط توالی چهار باز نیتروژنی کدگذاری می‌شوند: آدنین، تیمین، گوانین و سیتوزین. این توالی ماتریکسی است که ساختار پروتئین های سنتز شده در سلول را تعیین می کند.

حتی جزئی ترین اختلالات در ساختار هسته سلول منجر به تغییرات غیرقابل برگشت در خواص سلول یا مرگ آن می شود. خطر تشعشعات یونیزان و بسیاری از مواد شیمیایی برای وراثت (نگاه کنید به) و برای رشد طبیعی جنین بر اساس آسیب به هسته در سلول های زایای یک ارگانیسم بالغ یا در سلول های سوماتیکجنین در حال رشد تبدیل یک سلول طبیعی به یک سلول بدخیم نیز بر اساس اختلالات خاصی در ساختار هسته سلول است.

اندازه و شکل هسته سلول و نسبت حجم آن به حجم کل سلول مشخصه بافت های مختلف است. یکی از ویژگی های اصلی که عناصر خون سفید و قرمز را متمایز می کند، شکل و اندازه هسته آنها است. هسته‌های لکوسیت‌ها می‌توانند نامنظم باشند: منحنی شکل سوسیس، پنجه‌شکل یا مهره‌ای شکل. در مورد دوم، هر بخش از هسته توسط یک جامپر نازک به قسمت همسایه متصل می شود. در سلول های زایای نر بالغ (اسپرماتوزوا)، هسته سلول اکثریت قریب به اتفاق حجم کل سلول را تشکیل می دهد.

گلبول های قرمز بالغ (نگاه کنید به) انسان و پستانداران هسته ندارند، زیرا در طی فرآیند تمایز آن را از دست می دهند. طول عمر محدودی دارند و قادر به تولید مثل نیستند. سلول های باکتری ها و جلبک های سبز آبی فاقد یک هسته مشخص هستند. با این حال، آنها حاوی تمام ویژگی های یک هسته سلول هستند مواد شیمیایی، در طول تقسیم بین سلول های دختر با همان نظمی که در سلول های موجودات چند سلولی بالاتر توزیع می شود. در ویروس ها و فاژها، هسته با یک مولکول DNA نشان داده می شود.

هنگام بررسی یک سلول در حال استراحت (غیر تقسیم) زیر میکروسکوپ نوری، هسته سلول ممکن است ظاهر یک وزیکول بدون ساختار با یک یا چند هسته داشته باشد. هسته سلول به خوبی با رنگ های هسته ای ویژه (هماتوکسیلین، متیلن بلو، سافرانین و غیره) رنگ آمیزی می شود که معمولاً در آزمایشگاه از آنها استفاده می شود. با استفاده از یک دستگاه کنتراست فاز، می توان هسته سلول را به صورت درون حیاتی بررسی کرد. در سال های اخیربرای مطالعه فرآیندهای رخ داده در هسته سلول، میکروسینماتوگرافی، اتم‌های C14 و H3 نشاندار شده (autoradiography) و میکروسپکتروفتومتری به طور گسترده استفاده می‌شود. روش دوم به ویژه با موفقیت برای مطالعه تغییرات کمی در DNA در هسته در طول استفاده می شود چرخه زندگیسلول ها یک میکروسکوپ الکترونی جزئیات را آشکار می کند ساختار خوبهسته های یک سلول در حال استراحت، غیرقابل شناسایی در زیر میکروسکوپ نوری (شکل 1).

برنج. 1. نمودار مدرن ساختار سلول، بر اساس مشاهدات در میکروسکوپ الکترونی: 1 - سیتوپلاسم. 2 - دستگاه گلژی; 3 - سانتروزوم; 4 - شبکه آندوپلاسمی; 5 - میتوکندری؛ 6 - غشای سلولی; 7 - پوسته هسته؛ 8 - هسته; 9 - هسته.

در طول تقسیم سلولی - کاریوکینزیس یا میتوز (نگاه کنید به) - هسته سلول دستخوش یک سری دگرگونی های پیچیده می شود (شکل 2)، که طی آن کروموزوم های آن به وضوح قابل مشاهده می شوند. قبل از تقسیم سلولی، هر کروموزوم هسته کروموزوم مشابهی را از مواد موجود در شیره هسته ای سنتز می کند، پس از آن کروموزوم های مادر و دختر به قطب های مخالف سلول تقسیم می شوند. در نتیجه، هر سلول دختر همان مجموعه کروموزوم سلول مادر را دریافت می کند و به همراه آن اطلاعات ارثی موجود در آن را دریافت می کند. میتوز تقسیم ایده آل درست همه کروموزوم های هسته را به دو قسمت مساوی تضمین می کند.

میتوز و میوز (نگاه کنید به) مهمترین مکانیسم هایی هستند که الگوهای پدیده های وراثتی را تضمین می کنند. در برخی از موجودات ساده و همچنین در موارد پاتولوژیک در سلول های پستانداران و انسان، هسته های سلولی با انقباض ساده یا آمیتوز تقسیم می شوند. در سال های اخیر نشان داده شده است که حتی در طول آمیتوز، فرآیندهایی رخ می دهد که تقسیم هسته سلول را به دو قسمت مساوی تضمین می کند.

مجموعه ای از کروموزوم ها در هسته سلول یک فرد، کاریوتایپ نامیده می شود (نگاه کنید به). کاریوتیپ در تمام سلول های یک فرد معین معمولاً یکسان است. بسیاری از ناهنجاری ها و ناهنجاری های مادرزادی (سندرم های داون، کلاین فلتر، ترنر-شرشفسکی و غیره) ناشی از اختلالات مختلفکاریوتایپ، که در مراحل اولیه جنین زایی یا در طول بلوغ سلول زایا که فرد غیرطبیعی از آن به وجود آمده است، ایجاد می شود. ناهنجاری های رشدی مرتبط با اختلالات قابل مشاهده در ساختارهای کروموزومی هسته سلول، بیماری های کروموزومی نامیده می شوند (به بیماری های ارثی مراجعه کنید). آسیب های مختلف کروموزومی می تواند در اثر عمل جهش زاهای فیزیکی یا شیمیایی ایجاد شود (شکل 3). در حال حاضر، روش هایی که امکان تعیین سریع و دقیق کاریوتایپ یک فرد را فراهم می کند، برای تشخیص زودهنگام بیماری های کروموزومی و برای روشن شدن علت بیماری های خاص استفاده می شود.

برنج. 2. مراحل میتوز در سلول های کشت بافت انسانی (سویه قابل پیوند HEp-2): 1 - پروفاز اولیه. 2 - پروفاز دیررس (ناپدید شدن غشای هسته ای). 3 - متافاز (مرحله ستاره مادر)، نمای بالا. 4 - متافاز، نمای جانبی; 5 - آنافاز، آغاز واگرایی کروموزوم; 6- آنافاز، کروموزوم ها جدا شده اند. 7 - تلوفاز، مرحله کویل های دختر; 8- تلوفاز و تقسیم جسم سلولی.

برنج. 3. آسیب به کروموزوم ها ناشی از تشعشعات یونیزان و جهش زاهای شیمیایی: 1 - تلوفاز طبیعی; 2-4 - تلوفازها با پل ها و قطعات در فیبروبلاست های جنینی انسان تابش شده با اشعه ایکس با دوز 10 r. 5 و 6 - در سلول های خونساز خوکچه هندی یکسان است. 7 - پل کروموزومی در اپیتلیوم قرنیه موش تحت تابش با دوز 25 r. 8- تکه تکه شدن کروموزوم ها در فیبروبلاست های جنینی انسان در اثر مواجهه با نیتروزوتیل اوره.

اندامک مهم هسته سلول - هسته - محصول فعالیت حیاتی کروموزوم ها است. اسید ریبونوکلئیک (RNA) تولید می کند که یک واسطه ضروری در سنتز پروتئین های تولید شده توسط هر سلول است.

هسته سلول از سیتوپلاسم اطراف جدا می شود (نگاه کنید به) توسط غشایی که ضخامت آن 60-70 Å است.

از طریق منافذ در غشاء، مواد سنتز شده در هسته وارد سیتوپلاسم می شوند. فضای بین پوسته هسته ای و تمام اندامک های آن با کاریوپلاسم پر شده است که شامل پروتئین های بازی و اسیدی، آنزیم ها، نوکلئوتیدها، نمک های معدنی و سایر ترکیبات کم مولکولی لازم برای سنتز کروموزوم های دختر در طول تقسیم هسته سلول است.

زیست شناسی تمام حیات روی سیاره زمین را مطالعه می کند، از اکوسیستم جهانی زمین - بیوسفر - شروع می شود و به کوچکترین ذرات زنده - سلول ها ختم می شود. شاخه ای از زیست شناسی که با سلول ها سروکار دارد «سیتولوژی» نامیده می شود. او تمام سلول های زنده را که هسته ای و غیرهسته ای هستند مطالعه می کند.

معنی هسته برای سلول

همانطور که از نام آن پیداست، سلول های هسته ای هسته ندارند. آنها مشخصه پروکاریوت ها هستند که خود چنین سلول هایی هستند. طرفداران نظریه تکامل معتقدند که سلول های یوکاریوتی از سلول های پروکاریوتی تکامل یافته اند. تفاوت اصلی یوکاریوت ها در رشد حیات، هسته سلول بود. واقعیت این است که هسته ها حاوی تمام اطلاعات ارثی - DNA هستند. بنابراین، برای سلول های یوکاریوتی، فقدان هسته معمولاً انحراف از هنجار است. با این حال، استثناهایی وجود دارد.

موجودات پروکاریوتی

سلول های بدون هسته موجودات پروکاریوتی هستند. پروکاریوت ها قدیمی ترین موجودات متشکل از یک سلول یا کلونی از سلول ها هستند. سلول های آنها پیش هسته ای نامیده می شود.

ویژگی اصلی زیست شناسی سلولی پروکاریوتی، همانطور که قبلا ذکر شد، عدم وجود هسته است. به همین دلیل، اطلاعات ارثی آنها به روشی اصلی ذخیره می شود - به جای کروموزوم های یوکاریوتی، DNA پروکاریوتی در یک نوکلوئید - یک منطقه دایره ای در سیتوپلاسم - "بسته بندی" می شود. همراه با عدم وجود هسته تشکیل شده، هیچ اندامک غشایی وجود ندارد - میتوکندری، دستگاه گلژی، پلاستیدها، شبکه آندوپلاسمی. در عوض، عملکردهای لازم توسط مزوزوم ها انجام می شود. ریبوزوم های پروکاریوتی از نظر اندازه بسیار کوچکتر و از نظر تعداد کمتر از یوکاریوتی ها هستند.

سلول های گیاهی بدون هسته

گیاهان دارای بافت هایی هستند که فقط از سلول های هسته دار تشکیل شده است. مثلا باست یا آبکش. در زیر بافت پوششی قرار دارد و سیستمی از بافت های مختلف است: اصلی، نگهدارنده و رسانا. عنصر اصلی باست مربوط به بافت رسانا، لوله های غربال است. آنها از بخش هایی تشکیل شده اند - سلول های هسته ای دراز با دیواره های سلولی نازک که اجزای اصلی آن سلولز و مواد پکتین هستند. آنها پس از بلوغ هسته را از دست می دهند - می میرد و سیتوپلاسم به یک لایه نازک در نزدیکی دیواره سلولی تبدیل می شود. عمر این سلول‌های هسته‌دار با سلول‌های ماهواره‌ای مرتبط است که دارای هسته هستند. آنها ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند و در واقع یک کل را تشکیل می دهند. بخش ها و ماهواره ها در یک سلول مریستمی مشترک توسعه می یابند.

سلول های لوله غربال زنده هستند، اما این تنها استثناست. تمام سلول های دیگر بدون هسته در گیاهان مرده هستند. در موجودات یوکاریوتی (که شامل گیاهان نیز می شود)، سلول های بدون هسته می توانند برای مدت بسیار کوتاهی زندگی کنند. سلول های لوله های غربال پس از مرگ عمر کوتاهی دارند، آنها لایه سطحی گیاه را تشکیل می دهند - بافت پوششی (به عنوان مثال، پوست درخت).

سلول های انسانی و حیوانی بدون هسته

در بدن انسان و پستانداران نیز سلول های بدون هسته وجود دارد - گلبول های قرمز و پلاکت ها. بیایید نگاهی دقیق تر به آنها بیندازیم.

گلبول های قرمز

در غیر این صورت آنها گلبول های قرمز نامیده می شوند. در مرحله تشکیل، گلبول‌های قرمز جوان حاوی یک هسته هستند، اما سلول‌های بالغ اینطور نیستند.

گلبول های قرمز اشباع اکسیژن اندام ها و بافت ها را تامین می کنند. با کمک رنگدانه هموگلوبین موجود در گلبول های قرمز، سلول ها مولکول های اکسیژن را متصل می کنند و آنها را از ریه ها به مغز و سایر اندام های حیاتی می برند. آنها همچنین در حذف محصولات تبادل گاز از بدن شرکت می کنند - دی اکسید کربن CO 2، حمل و نقل آن.

گلبول های قرمز خون انسان فقط 7-10 میکرون اندازه دارند و شکل یک دیسک دوقعر دارند. گلبول های قرمز به دلیل اندازه کوچک و خاصیت ارتجاعی، به راحتی از مویرگ ها عبور می کنند که اندازه آنها بسیار کوچکتر است. در نتیجه عدم وجود هسته و سایر اندامک های سلولی، مقدار هموگلوبین در سلول افزایش می یابد.

تولید گلبول های قرمز خون در مغز استخوان دنده ها، جمجمه و ستون فقرات صورت می گیرد. در کودکان، مغز استخوان استخوان های پا و بازو نیز درگیر است. بیش از 2 میلیون گلبول قرمز در هر دقیقه تشکیل می شود و حدود سه ماه زنده می ماند. واقعیت جالب- گلبول های قرمز خون تقریباً ¼ از کل سلول های انسان را تشکیل می دهند.

پلاکت ها

قبلاً به آنها پلاکت خون نیز می گفتند. اینها سلولهای خونی کوچک، هسته دار و مسطح هستند که اندازه آنها از 2-4 میکرون تجاوز نمی کند. آنها قطعاتی از سیتوپلاسم هستند که از سلول های مغز استخوان - مگاکاریوسیت ها جدا شده اند.

عملکرد پلاکت ها تشکیل لخته خون است که نواحی آسیب دیده رگ ها را "ببند" می کند و لخته شدن خون طبیعی را تضمین می کند. پلاکت های خون همچنین می توانند ترکیباتی را ترشح کنند که باعث رشد سلولی می شوند (به نام فاکتورهای رشد)، بنابراین برای بهبود بافت آسیب دیده و ترویج بازسازی بافت مهم هستند. هنگامی که پلاکت ها فعال می شوند، یعنی به حالت جدیدی منتقل می شوند، به شکل یک کره با برآمدگی (pseudopodia) شکل می گیرند که با کمک آن به یکدیگر یا دیواره عروقی می چسبند و در نتیجه آسیب آن را می بندند.

شمارش غیر طبیعی پلاکت می تواند منجر به بیماری های مختلف. بنابراین، کاهش تعداد پلاکت‌های خون، خطر خونریزی را افزایش می‌دهد و افزایش آنها منجر به ترومبوز عروقی می‌شود، یعنی لخته‌های خونی که به نوبه خود می‌تواند باعث حملات قلبی و سکته مغزی، آمبولی ریه و انسداد رگ‌های خونی شود. در سایر اندام ها

پلاکت ها در مغز استخوان و طحال تولید می شوند. پس از تشکیل، 1/3 آنها از بین می روند و بقیه برای مدت کمی بیشتر از یک هفته در جریان خون گردش می کنند.

کورنئوسیت ها

برخی از سلول های پوست انسان نیز حاوی هسته نیستند. دو لایه بالایی اپیدرم از سلول های هسته ای - شاخی و براق (سیکلوئید) تشکیل شده است. هر دو از سلول های یکسانی تشکیل شده اند - کورنئوسیت ها، که سلول های قبلی لایه های پایین اپیدرم - کراتینوسیت ها هستند. این سلول‌ها که در مرز لایه‌های بیرونی و میانی پوست (درم و اپیدرم) تشکیل شده‌اند، با «رشد» بالاتر و بالاتر، به لایه‌های خاردار و سپس به لایه‌های دانه‌ای اپیدرم بالا می‌روند. پروتئین کراتین تولید شده در کرانوسیت - یک جزء مهم که مسئول استحکام و خاصیت ارتجاعی پوست ما است - تجمع می یابد. در نتیجه سلول هسته و تقریباً تمام اندامک های خود را از دست می دهد، بنابراین اکثریت آن از پروتئین کراتین تشکیل شده است.

قرنیه‌های حاصل شکلی صاف دارند. با چسبیدن محکم به یکدیگر، لایه شاخی پوست را تشکیل می دهند که به عنوان مانعی در برابر میکروارگانیسم ها و بسیاری از مواد عمل می کند - فلس های آن عملکرد محافظتی را انجام می دهند. لایه انتقالی از دانه ای به شاخی، لایه براق است که همچنین از کراتینوسیت هایی تشکیل شده است که هسته و اندامک های خود را از دست داده اند. اساسا، قرنیه سلول‌های مرده هستند، زیرا هیچ فرآیند فعالی در آنها رخ نمی‌دهد.

سلول های بدون هسته در پیوند شناسی

برای شبیه‌سازی سلول‌های بافت مورد نظر در پیوند شناسی، از سلول‌های عاری از هسته‌ای مصنوعی استفاده می‌شود. از آنجایی که هسته اطلاعات ژنتیکی را در موجودات یوکاریوتی ذخیره می کند، با دستکاری آن می توان بر ویژگی های سلول تأثیر گذاشت. مهم نیست که چقدر خارق العاده به نظر می رسد، می توانید هسته را جایگزین کنید و از این طریق یک سلول کاملاً متفاوت بدست آورید. برای انجام این کار، هسته ها به روش های مختلف حذف یا از بین می روند - از طریق جراحی، با استفاده از اشعه ماوراء بنفش یا سانتریفیوژ در ترکیب با تأثیر سیتوکالاسین ها. یک هسته جدید به سلول عاری از هسته حاصل پیوند زده می شود.

تاکنون دانشمندان در مورد اخلاقیات شبیه سازی به یک نظر مشترک نرسیده اند و به همین دلیل است که همچنان ممنوع است.

بنابراین، در واقع، سلول های هسته زنده تقریباً هرگز در موجودات بالاتر (یوکاریوتی) یافت نمی شوند. استثناها سلول های خون انسان - گلبول های قرمز و پلاکت ها و همچنین سلول های آبکش در گیاهان هستند. در موارد دیگر، سلول های هسته دار را نمی توان زنده نامید، مثلاً سلول های لایه های بالایی اپیدرم یا سلول های به دست آمده به صورت مصنوعیبرای شبیه سازی بافت در پیوند.

برخی از سیارات فراخورشیدی از نگاه هنرمندان

پیش از این، اعتقاد بر این بود که سیارات سنگی لزوماً باید از سه لایه مهم تشکیل شوند - یک پوسته، یک گوشته و یک هسته حاوی ذوبی از سنگین ترین عناصر. این تمایز، طبق معتبرترین نظریه ها، قبلاً در مراحل اولیه تکامل آنها ظاهر شد، زمانی که برخورد با سایر اجرام آسمانی به ویژه مشاهده شد و فرآیندهای رادیواکتیو قدرتمندی در خود سیارات در حال وقوع بود. همه اینها سیارات جوان را گرم کرد و عناصر سنگین‌تر نزدیک‌تر به مرکز مستقر شدند.

با این حال، کشف سیارات بسیار فراتر از سیاره ما منظومه شمسی، که در سال های اخیر بسیار فعال بوده است، یک گالری کامل از جهان هایی را به نمایش می گذارد که با استانداردهای ما بسیار عجیب هستند. در میان آنها سیاره ای متشکل از یک الماس عظیم ("تریلیون ها قیراط") و سیاره ای که پس از جذب توسط یک غول سرخ ("اراده برای زندگی") توانست زنده بماند و حتی آنهایی که به نظر ستاره شناسان، اصلا نباید وجود داشته باشند ("سیاره فراخورشیدی"). و گروه اخترشناس سارا سیگر از نظر تئوری گزینه بسیار عجیب دیگری را توصیف کرده است - سیارات سنگی "بدون هسته".

چنین سیارات فراخورشیدی در طول توسعه خود بدون تشکیل هسته به دو لایه متمایز می شوند. به گفته دانشمندان، اگر در هنگام تولد یک سیاره، خود را در محیطی بیش از حد غنی از آب بیابد، ممکن است این اتفاق بیفتد. آهن با آن تعامل می کند و اکسیدی را سریعتر از آن که بتواند به شکل فلزی خالص به مرکز سیاره بنشیند تشکیل می دهد.

توجه داشته باشید که فناوری های امروزی به ما اجازه نمی دهند که این محاسبات نظری را در عمل به شدت تایید کنیم. دیدن چنین اجسام کوچکی در چنین فواصل وسیع بسیار دشوار است، چه رسد به مطالعه دقیق ترکیب شیمیایی آنها.

اما یک چیز را می‌توان به طور کاملاً قطعی در مورد چنین اجسام «عاری از هسته‌ای» گفت: بعید است که در آن‌ها برادرانی در ذهن داشته باشند، یا در واقع هیچ گونه زندگی (حداقل به شکلی که ما به تصور آن عادت کرده‌ایم). واقعیت این است که این هسته مذاب سیارات زمین مانند است که میدان مغناطیسی قدرتمندی را در اطراف آنها ایجاد می کند، که به طور قابل اعتمادی از موجودات زنده در برابر تعدادی از مشکلات محافظت می کند - در درجه اول از جریان های ذرات باردار که خورشید دائماً منطقه اطراف را بمباران می کند. چنین قرار گرفتن در معرض می تواند کشنده باشد و باعث ایجاد واکنش های رادیکال آزاد و خطرناک شود سطح بالاجهش زایی

ضمناً گروه سارا سیگر قبلاً در پیام های ما ظاهر شده است. به یاد بیاوریم که این دانشمندان بودند که نسخه خود را از جدول خلاصه تمام سیارات فراخورشیدی جمع آوری کردند:

آیا فکر می کنید یک سلول می تواند بدون هسته وجود داشته باشد؟ پاسخ خود را توجیه کنید.

در پروکاریوت ها، DNA حلقوی مستقیماً در سیتوپلاسم قرار دارد و عملکردهای خود را با موفقیت انجام می دهد. با این حال، ساختار و فعالیت یک سلول یوکاریوتی بسیار پیچیده تر از یک سلول پروکاریوتی است. در این راستا، یوکاریوت ها نیاز به مقدار قابل توجهی بیشتری دارند اسیدهای نوکلئیک، که برای بومی سازی در یک منطقه خاص راحت تر است. این مشکل با ظاهر شدن غشای هسته و جدا شدن هسته سلول حل شد. علاوه بر این، پوشش هسته ای از کروماتین در برابر آسیب های شیمیایی و مکانیکی محافظت می کند.

آیا یک سلول یوکاریوتی می تواند بدون هسته وجود داشته باشد؟ تقریباً تمام اطلاعات ارثی در مورد ساختار پروتئین ها در هسته ذخیره می شود. در نتیجه، بدون هسته، سلول نمی تواند رشد کند و می میرد. با این حال، برخی از سلول ها ارگانیسم چند سلولی(به عنوان مثال، گلبول های قرمز انسان) در طول رشد و تخصص، هسته خود را از دست می دهند. تا زمانی که هسته از بین برود، کل مجموعه پروتئین های لازم قبلاً سنتز شده است. سرعت تخریب این پروتئین ها طول عمر چنین سلول هایی (معمولا چند هفته) را تعیین می کند.