الهيكل الخلوي: التشريح والوظيفة والبنية

الهيكل الخلوي عبارة عن شبكة من الألياف تشكل "البنية التحتية" الخلايا حقيقية النواة, خلايا بدائية النواةو archaeans. في الخلايا حقيقية النواة ، تتكون هذه الألياف من شبكة معقدة من بروتين خيوط وبروتينات المحرك التي تساعد في حركة الخلية واستقرار زنزانة.

يمتد الهيكل الخلوي في جميع أنحاء الخلية السيتوبلازم ويوجه عددا من الوظائف الهامة.

• يساعد الخلية على الحفاظ على شكلها ويقدم الدعم للخلية.
• تشكيلة خلوية العضيات تُثبت في الهيكل الخلوي.
• يساعد في تكوين فجوات.
• الهيكل الخلوي ليس هيكلًا ثابتًا ولكنه قادر على تفكيك وإعادة تجميع أجزائه من أجل تمكين حركة الخلايا الداخلية والشاملة. تشمل أنواع الحركة داخل الخلايا التي يدعمها الهيكل الخلوي نقل الحويصلات من وإلى الخلية ، كروموسوم التلاعب خلال الانقسام الاختزالي والانقسام الاختزاليوالهجرة العضية.
• يجعل الهيكل الخلوي هجرة الخلايا ممكنة حيث تكون حركة الخلية ضرورية نسيج البناء والإصلاح ، السيتوكينسيس (تقسيم السيتوبلازم) في تكوين الخلايا الوليدة، و في خلية مناعية الردود على جراثيم.
• يساعد الهيكل الخلوي في نقل إشارات الاتصال بين الخلايا.
• يشكل نتوءات تشبه الزائدة الدودية الخلوية ، مثل أهداب والأسواطفي بعض الخلايا.

يتكون الهيكل الخلوي من ثلاثة أنواع مختلفة من الألياف على الأقل: أنابيب مجهرية, الخيوط الدقيقة ، و متوسط خيوط. وتتميز هذه الألياف بحجمها مع كون الأنابيب الدقيقة هي الأكثر سمكًا وأن الألياف الدقيقة هي أنحف.

ألياف البروتين

• أنابيب مجهرية هي قضبان مجوفة تعمل في المقام الأول للمساعدة في دعم وتشكيل الخلية و "كطرق" يمكن أن تتحرك العضيات على طولها. تم العثور على الأنابيب الدقيقة عادة في جميع الخلايا حقيقية النواة. وتختلف في الطول ويبلغ قطرها حوالي 25 نانومتر (نانومتر).
• الخيوط الدقيقة أو خيوط الأكتين عبارة عن قضبان رقيقة صلبة تنشط فيها عضلة التقلص. تنتشر الخيوط الدقيقة على وجه الخصوص في خلايا العضلات. على غرار الأنابيب الدقيقة ، توجد عادةً في جميع الخلايا حقيقية النواة. تتكون الخيوط الدقيقة بشكل أساسي من بروتين الأكتين المتقلص وتصل قطرها إلى 8 نانومتر. يشاركون أيضا في حركة العضية.
• المتوسطة الشعيرات يمكن أن تكون وفيرة في العديد من الخلايا وتوفر الدعم للخيوط الدقيقة والأنابيب الدقيقة عن طريق تثبيتها في مكانها. هذه الخيوط تشكل الكيراتين الموجود في الخلايا الظهارية والخيوط العصبية في الخلايا العصبية. يبلغ قطرها 10 نانومتر.

البروتينات الحركية

تم العثور على عدد من البروتينات الحركية في الهيكل الخلوي. كما يوحي اسمها ، تعمل هذه البروتينات بنشاط على تحريك ألياف الهيكل الخلوي. ونتيجة لذلك ، يتم نقل الجزيئات والعضيات حول الخلية. يتم تشغيل البروتينات الحركية بواسطة ATP ، والذي يتم إنشاؤه من خلال التنفس الخلوي. هناك ثلاثة أنواع من البروتينات الحركية المشاركة في حركة الخلايا.

• Kinesins تحرك على طول أنابيب مجهرية تحمل مكونات خلوية على طول الطريق. وعادة ما تستخدم لسحب العضيات نحو غشاء الخلية.
• Dyneins تشبه kinesins وتستخدم لسحب المكونات الخلوية للداخل نحو نواة. تعمل Dyneins أيضًا على تحريك الأنابيب الدقيقة بالنسبة لبعضها البعض كما لوحظ في حركة الأهداب والسوط.
• الميوسين تتفاعل مع الأكتين من أجل إجراء تقلصات العضلات. هم أيضا يشاركون في السيتوكينسيس ، كثرة الكريات الداخلية (إندو-cyt-osis) ، والخلع (إكسو-الخلايا الخلوية).

يساعد الهيكل الخلوي على جعل التدفق السيتوبلازمي ممكنًا. يُعرف أيضًا باسم دوي، تتضمن هذه العملية حركة السيتوبلازم لتوزيع المغذيات والعضيات والمواد الأخرى داخل الخلية. كما يساعد داء الكريات في إرتداد الكريات طرد خلويأو نقل المادة من وإلى الخلية.

عندما تتقلص الخيوط الهيكلية الهيكلية ، فإنها تساعد على توجيه تدفق جسيمات السيتوبلازمي. عندما تنكمش الخيوط الدقيقة المرتبطة بالعضيات ، يتم سحب العضيات على طول ويتدفق السيتوبلازم في نفس الاتجاه.

يحدث التدفق السيتوبلازمي في كل من الخلايا بدائية النواة وخلايا حقيقية النواة. في الخلية، مثل الأميباتوتنتج هذه العملية امتدادات للسيتوبلازم المعروف باسم كاذبة. تستخدم هذه الهياكل لالتقاط الطعام والتنقل.

يمكن أيضًا العثور على العضيات والهياكل التالية في الخلايا حقيقية النواة:

• Centrioles: تساعد هذه المجموعات المتخصصة من الأنابيب الدقيقة على تنظيم تجميع ألياف المغزل أثناء الانقسام والانقسام الاختزالي.
• الكروموسومات: خلوي الحمض النووي ملفوفة في هياكل تشبه الخيوط تسمى الكروموسومات.
• غشاء الخلية: هذا الغشاء شبه القابل للاختراق يحمي سلامة الخلية.
• مجمع جولجي: تقوم هذه العضية بتصنيع وتخزين وشحن بعض المنتجات الخلوية.
• الجسيمات المحللة: الليزوزومات هي أكياس من الإنزيمات التي تهضم الجزيئات الخلوية.
• الميتوكوندريا: توفر هذه العضيات الطاقة للخلية.
• نواة: تتحكم نواة الخلية في نمو الخلايا وتكاثرها.
• البيروكسيزومات: تساعد هذه العضيات على إزالة السموم من الكحول ، وتشكيل حمض الصفراء ، واستخدام الأكسجين لتكسير الدهون.
• الريبوسومات: الريبوسومات هي الحمض النووي الريبي ومجمعات البروتين المسؤولة عن إنتاج البروتين عبر ترجمة.