Lecture 1-1: Cellular Organelles (Structure & Function) PDF
Document Details
Uploaded by AmiableUnderstanding5006
Assiut University
Tags
Summary
Lecture notes providing an overview of cellular organelles, focusing on the structure and function of the nucleus and its components, including the nuclear envelope, chromatin, nucleolus, and nucleoplasm. Includes diagrams and figures for better understanding.
Full Transcript
العضيات الخلوية (التركيب والوظيفة) النواة -النواة جسم صغير يوجد فى جميع الخاليا الحيوانية ماعدا كرات الدم الحمراء فى الثديات لذلك ال تعتبر خاليا....
العضيات الخلوية (التركيب والوظيفة) النواة -النواة جسم صغير يوجد فى جميع الخاليا الحيوانية ماعدا كرات الدم الحمراء فى الثديات لذلك ال تعتبر خاليا. -فى الخاليا العادية توجد غالبا نواة واحدة فى الخلية وأحيانا توجد نواتان كما في الخاليا الكبدية وقد يوجد عدد كبيرمن األنوية مثل بعض خاليا نخاع العظام وقد يصل عددها مئات األنوية يطلق عليها المدمج الخلوى مثل الخاليا العضلية الهيكلية. -يختلف شكل وحجم النواة من خلية إلى أخرى وهي قاعدية االصطباغ. وظيفة النواة -1المواد الوراثية فى النواة تلعب دور رئيسى فى نقل الصفات الوراثية. -2لها دور فى انقسام الخلية -3التحكم فى جميع الوظائف التى تقوم بها الخلية تتركب النواة من: -الغالف النووى. -االكروماتين. -النوية. -العصارة النووية -1الغالف النووى يتكون من غشائين يفصلهما تجويف ويختفى هذا الغالف اثناء انقسام النواة ويوجد على الغشاء الداخلى للغالف النووى كمية من الكروماتين الكثيف كما يوجد على الغشاء الخارجى حبيبات الريبوسوم ويوجد على غالف النواة ثقوب مستديرة تتحكم فى مرور المواد الخارجة والداخلة من والى النواة. الثقب النووى يتركب من مجموعة بروتينات متجمعة فى شكل اسطوانى. الجزء المواجه للسيتوبالزم يسمى الخيوط السيتوبالزمية و الجزء المواجه للنواة يسمى السلة النووية او الخيوط النووية ,الجزء الوسطى يسمى الشبكة المركزية. الشبكة المركزية لها خاصية النفاذية االختيارية التى تنظم مرور الجزيئات من والى النواة. تركيب الثقب النووى -2الكروماتين وهى مادة الكروموسومات ويتكون من الحمض النووي DNAوالبروتين القاعدي الهستون. انواع الكروماتين: -1كروماتين حقيقى: -وهو الجزء النشط من الكروموسومات ويكون على هيئة خيط دقيق جدا عليه حبيبات صغيرة ضعيف االصطباغ. -يكون الكروماتين الحقيقي هو الغالب فى النواة فى الخاليا النشطة فى تصنيع البروتين وهو الذى يقوم بتوجية نشاط السيتوبالزم عن طريق RNAالرسول الذى يتكون على جزيئات ال.DNA -2الكروماتين غير الحقيقي: وهو يمثل الجزء الذى يبقى ملتفا على نفسه من الكروموسومات اى الجينات الغير عاملة. انواع الكروماتين الغير حقيقي: أ -الكروماتين الحافى :يلتصق بالغشاء الداخلى لغالف النواة ب -الكروماتين المالصق للنوية:ويكون قشرة داكنة حول النوية ج -جزر الكروماتين:وهى كتل من الكروماتين الداكن الواضح بالمقارنة مع الكروماتين الحقيقي د -الكروماتين الجنسي او اجسام بار :وهى بتكون واضحة فى انوية خاليا االناث حيث تمثل واحدا من الكروموسومات الجنسية االنثوية ()x -3النوية توجد نوية واحدة على االقل فى معظم الخاليا - ال تحاط النوية بغشاء ولكنها تحد بالكروماتين - المالصق لها تختفى اثناء االنقسام وتعاود الظهور مرة اخرى فى - الخاليا الجديدة يصنع داخلها الريبوسومات - يظهر بها مساحات مضيئة واخرى معتمة المناطق - المضيئة تكون غنية بالعصارة النووية والمناطق المعتمة تتكون من خيوط مكثفة من RNAالمتكونة حديثا وهى تحيط بخيوط ال.DNA -4العصارة النووية وهى عبارة عن محلول غروى رائق يوجد بين - الكروماتين تتكون من البروتينات النووية وعدد من - االنزيمات التى تترسب على ال DNAوال RNAالمخلق وظيفة العصارة النووية انها تمثل الوسط الذى - يتحرك فية ال tRNA, mRNA, rRNA تجاه الثقوب النووية انواع االنوية يوجد نوعين من االنوية على حسب كمية العصارة النووية فى النواة. -1النواة الكثيفة: بها كمية قليلة من العصارة النووية فيصبح الكروماتين مكثف جدا مثل أنوية الخاليا اللمفية -2النواة المفتوحة الوجه: بها كمية كبيرة من العصارة النووية مثل أنوية الخاليا الكبدية الميتوكوندريا -هي عضيات غشائية توجد في جميع الخاليا ذات األنوية -تحتوي على اإلنزيمات المسئولة عن التنفس األيضي -تختص بإنتاج الطاقة المطلوبة لألنشطة األيضية -تظهر بالميكروسكوب الضوئي بشكل عصوي , حبيبي ,خيطي -يختلف عدد الميتوكوندريا من خلية إلى أخرى على حسب النشاط األيضي للخلية التركيب الدقيق للميتوكوندريا: غشاء داخلي تظهر الميتوكندريا في صور الميكروسكوب اإللكتروني على هيئةة غشاء خارجي أكياس يحيط بكل منها غشائيين رقيقان . الغشاء الخارجي أملس و شبه منفذ ،اما الداخلي فمتعرج وأقل في النفاذية و يمتد إلى الداخل في تجويف الميتوكندريون مكونا مادة خاللية عدد من البروزات أو الحواجز يطلق عليها الحواجز الداخلية أو أعراف األعراف الميتوكندرية وهذه األعراف تزيد من مساحة سطح الغشاء الداخلي. المسافة الواقعة بين الغشاء الخارجي والغشاء الداخلي تعرف بالغرفة الخارجية والمسافة الواقعة بين األعراف والغشاء الداخلي تعرف بالغرفة الداخلية. توجد في أرضية الغرفة الداخلية المادة الخاللية والتي تحتوي على DNAحلقي و انزيمات التنفس وإنزيمات دورة كريبس و RNAبأنواعها المختلفة . وظائف الميتوكوندريا: -1تعتبر بيوت الطاقة في الخلية إلنتاجها الطاقة الالزمة لكل األنشطة الحيوية التي تتم بالخلية إلحتوائها على اإلنزيمات التنفسية. -2هي المسئولة عن جميع عمليات الفسفرة داخل الخلية. -3تحتوي أرضية الميتوكوندريا على اإلنزيمات الخاصة بدورة كريبس التي يتم فيها انتاج ال ATPالذي يعتبر مصدر كبير للطاقة في الخلية فهو يستخدم في العمليات الحيوية مثل نقل األيونات عبر غشاء الخلية وتخليق البروتين واثناء انقباض العضالت. -4افراز المح في البويضات. -5المساهمة في تكوين ذيل الحيوانات المنوية. الشبكة اإلندوبالزمية تتكون من اغشية قنوية تشبة االنابيب والحويصالت او الصهاريج تلك القنوات تكون داخل السيتوبالزم وهى المسؤلة عن تخليق البروتين والكربوهيدرات والليبيدات فى الخلية. هناك نوعان من الشبكة االندوبالزمية -1الشبكة االندوبالزمية الخشنة او المحببة -2الشبكة االندوبالزمية الملساء الشبكة االندوبالزمية الخشنة -هى مجموعة من االنابيب او الصهاريج المتقاطعة سطحها الخارجى خشن نتيجة وجود الريبوسومات -توجد فى السيتوبالزم ممتدة بين النواة وغشاء الخلية وتوجد بكميات كبيرة فى الخاليا التى تقوم بتخليق البروتين مثل خاليا البنكرياس, الخاليا المولدة للعظم ,الخاليا المولدة لأللياف ,الخاليا البالزمية. وظائف الشبكة االندوبالزمية الخشنة -1تخليق البروتين :يتم تخليق البروتينات بواسطة الريبوسومات الموجودة على السطح الخارجى للشبكة. -2تخزين البروتين المخلق. -3تغليف البروتين المخلق. -4تفريغ البروتين المخلق. -5يحمى السيتوبالزم من االنزيمات المحللة. الشبكة االندوبالزمية الملساء وهى عبارة عن انيببات ملساء متشابكة توجد ممتدة فى السيتوبالزم بين النواة وغشاء الخلية وتكون متصلة بالشبكة االندوبالزمية الخشنة. بتكون بكميات كبيرة فى الخاليا التى تخلق الليبيدات او الليبوبروتين او الكوليسترول او الجليكوبروتين. بتظهر على شكل انيببات دقيقة ملساء لعدم احتوائها على حبيبات الريبوسوم على سطحها الخارجى وظيفة الشبكة االندوبالزمية الملساء -1هى المسؤلة عن تخليق الليبيدات والليبوبروتين والهرمونات االسترويدية فى خاليا الكبد. -2تخليق الجليكوجين فى خاليا الكبد . -3تنظيم ايض المعادن فى خاليا المعدة. -4تزيل السموم الناتجة من جرعات الدواء الزائدة. -5تلعب دورفى انقباض العضالت. جهاز جولجي أحد العضيات الغشائية في الخلية ويلعب دورا هاما في الوظائف اإلفرازية في الخلية - هو المسئول عن تراكم وتركيز وتجميع وإضافة مواد معينة لبعض اإلفرازات في الخلية. - حويصالت ناقلة أكياس انبوبية «صغيرة» «صهاريج» حويصالت افرازية «كبيرة» التركيب الدقيق لجهاز جولجي: اكياس انبوبية وصهاريج :وهى عبارة عن اكياس مسطحة مليئة بالبروتين. .1 الحويصالت الصغيرة او الناقلة :وهى عبارة عن حويصالت غشائية صغيرة مستديرة مليئة بالبروتين وتنشأ من الشبكة .2 االندوبالزمية الخشنة. الحويصالت الكبيرة او االفرازية :وهى حويصالت كبيرة تسبح فى السيتوبالزم. .3 الجانب المقرن المحدب صهاريج الجانب العابر المقعر وظيفة جهاز جولجي: يرتبط جهاز جولجى بالنشاط اإلفرازى للخلية فهو المكان الذى يتم فيه تركيز البروتين المخلق بواسطة الريبوسومات الموجودة على الشبكة اإلندوبالزمية الخشنة والذى يتم نقله إلى جهاز جولجى عن طريق الحويصالت الناقلة ويتحول فى هذه األكياس إلى حويصالت إفرازية. جهاز جولجى هو المسئول عن تراكم وتركيز وتخزين وفصل وتغليف المنتجات البروتينية خاصة اإلفرازية. .1 جهاز جولجى غنى بأنزيم Sulfotransferaseوهو المسئول عن إضافة عنصر الكبريت إلى بعض المنتجات .2 اإلفرازية فى الخلية. ويتم فى جهاز جولجى أيضا أضافة المكونات الكربوهيدراتية إلى البروتين للمنتجات اإلفرازية فى الخلية حيث أنه .3 يكون غنى بإنزيم .Sugar transferaseيلعب دور هام فى حفظ غشاء وغطاء الخلية فى حالة جيدة. يكون الجسم القمى للحيوان المنوى. .4 يساهم فى تكوين مينا األسنان. .5 يكون جزء من المخ فى البويضات. .6 الليسوسومات عضيات غشائية توجد في كل خاليا الجسم. - تنشأ من الشبكة االندوبالزمية الخشنة و من جهاز جولجي. - تحتوي على اإلنزيمات المحللة «أهمها انزيم الفوسفاتيز الحمضي» - ووظيفتها األساسية هي هضم المواد الغذائية داخل السيتوبالزم. يختلف عددها من خلية إلى أخرى على أساس الوظيفة التي تقوم بها الخلية. - تظهر الليسوسومات تحت الميكروسكوب الضوئي على هيئة حويصالت - صغيرة ،أصغر في الحجم نسبيا من الميتوكندريا . يوضحها الميكروسكوب اإللكتروني كجسم كروي يحتوي على مادة معتمة - محاط بغشاء واحد مما يميزها عن حبيبات الدهون التي ال تحاط بأغشية. ليسوسوم أولي ليسوسوم ثانوي أنواع الليسوسومات: -1الليسوسومات االولية :وتظهر على هيئة حويصالت مستديرة متجانسة محاطة ليسوسوم بغشاء واحد مفرد مكون من الليبوبروتين. أولي -2الليسوسومات الثانوية :وتظهر على هيئة جسم مستدير غير متجانس النها ليسوسوم تحتوى على العناصر المتخلفة او المهضومة. ثانوي مصير الليسوسومات االولية: -1اما ان تدور فى السيتوبالزم وتبقى كما هى -2او تلتحم مع االجسام الغريبة او مع بعض المواد الغذائية المبتلعة لتتحول الى ليسوسوم ثانوى -3او تهاجم العضيات الهرمة فى الخلية مثل الميتوكندريا وتتحول الى ليسوسوم ذاتى. مصير الليسوسومات الثانوية: بعد عملية هضم محتويات الليسوسوم الثانوى وانتشار هذه المحتويات المهضومة فى السيتوبالزم فإن المتبقى من الليسوسومات الثانوية يعرف بالجسم المتبقى والذى يطرد للخارج بواسطة الطرد الخلوى. وظائف الليسوسومات: -1هى المسؤلة عن هضم المواد الغذائية فى السيتوبالزم. دورا هاما فى الدفاع عن الجسم ضد االجسام الغريبة (البكتريا -الفيروسات). -2تلعب ٍ -3تقوم بهضم الميتوكوندريا المتقدمة فى العمر قبل طردها خارج الخلية. -4تحلل البروتين الممتص بواسطة خاليا الكلية مانعة هروبة فى البول. -5تحول الهرمونات الغير نشطة الى هرمونات نشطة كما فى الغدة الدرقية. -6تسهل عملية اختراق الحيوان المنوى للبويضة اثناء عملية التلقيح وذلك الن راس الحيوان المنوى تكون غنية باالنزيمات . -7هى المسؤلة عن تحطيم البكتريا او الفيروسات المبتلعة بواسطة كرات الدم البيضاء. -8هى المسؤلة عن التغيرات التى تحدث بعد الوفاة. الريبوسومات عبارة عن دقائق صغيرة متجانسة في الحجم من ribonucleoprotein - يتكون من وحدة صغيرة و أخرى كبيرة ويرتبطان مع بعضهما فقط في وجود - الحمض النووي الرسول mRNAويتكون الجزيئان في نوية الخلية. الريبوسومات هي قارئة الشفرة الوراثية. - الريبوسومات إما توجد: - طليقة معلقة في السيتوبالزم غير مرتبطة بأغشية وغالبا ما توجد في مجموعات تعرف بالبولي ريبوسوم وحينئذ تخلق البروتينات الالزمة لسيتوبالزم الخلية . أو تكون ملتصقة بالشبكة اإلندوبالزمية الخشنة فحينئذ تقوم بتخليق البروتينات التي ستصدر خارج الخلية أو تكون الليسوسوم األولي. -يمكن تخيل الريبوسوم على انه المصنع الذي يحول المعلومات الوراثية المشفرة إلى تسلسل ببتيدي من إحماض أمينية لتشكل البروتينات . الجسم المركزي -يحتوي على جسمين عصويين متعامدين على بعضهما يسمى كل منهما بالحبيبة المركزية «سنتريول». -يوجد في منطقة قريبة من النواة. -ال يوجد في الخاليا التي فقدت المقدرة على اإلنقسام مثل كرات الدم الحمراء و الخاليا العصبية. -في المجهر االلكتروني يظهر كل سنتريول على هيئة اسطوانة مجوفة يتكون جدارها من 27انيبوبة دقيقة تترتب في 9مجموعات تتكون كل مجموعة من 3انيبيبات تسمى النصل الثالثي. وظيفة الجسم المركزي: -1يلعب دور هام فى انقسام الخلية حيث تتحور المنطقة الرائقة فى الجسم المركزى إلى أشعة صغيرة وتنفصل الحبيبتان المركزيتان ثم تتجة كل منهما نحو أحد قطبى الخلية وأثناء ذلك تتحور منطقة الدائرة المركزية بينهما إلى خيوط تعرف بخيوط المغزل.وهى نوعان خيوط تتصل بالكروموسومات وخيوط تمتد بين الحبيبتين المركزيتين.تقوم كل حبيبة مركزية بجذب الخيوط المغزلية بما عليها من كروموسومات. -2يساهم السنتريول في تكوين األهداب واألسواط في بعض الخاليا. الهيكل الخلوي هو المسئول عن شكل الخلية الخاص ويتكون من الخيوط الدقيقة - الخيوط المتوسطة - االنيببات الدقيقة - الخيوط الدقيقة: وهى المسؤلة عن انقباض الخلية وتوجد بصورة اكثر وضوحا فى الخاليا العضلية حيث يكونا بروتين االكتين والميوسين نوعين مختلفين من الخيوط وتلك الخيوط هى المسؤلة عن عملية االنقباض واالنبساط فى الخلية. خيوط االكتين :وهى تترتب فى حزم متوازية او تتوزع توزيع عشوائى مكونة شبكة كثيفة وظيفة االكتين: -1يوجد بروتين خيطى يسمى بروتين الربط يربط خيوط االكتين معا مكون شبكة قوية تدعم غشاء الخلية. -2قد يرتبط االكتين مع البروتينات العابرة معطى دعامة اكثر للهيكل الخلوى. -3يساهم فى حركة الخلية. -4يساهم فى تماسك غشاء الخلية خيوط الميوسين: توجد فى كل الخاليا وتتفاعل مع االكتين مولدة لحركة الغشاء الخلوى. التفاعل بين االكتين والميوسين له دور فى حركة الحويصالت الناقلة وبعض العضيات فى الخلية الخيوط المتوسطة: اسمك من الخيوط الدقيقة وتوجد فى صورة فسائل او حزم مفككة. انواع الخيوط المتوسطة: -1الكيراتين :توجد فى الخاليا الطالئية -2الفيمنتين :توجد فى الخاليا المولدة لاللياف -3الدسمين :توجد فى العضالت الهيكلية(االرادية) والقلبية -4الخيوط العصبية :توجد فى الخاليا العصبية -5الخيوط الغروية :توجد فى خاليا الغراء العصبي للجهاز العصبي االنيببات الدقيقة: اما ان تكون مستقيمة او متموجة قليال غير متفرعة تحتوى على بروتين يسمى التيوبيولين. -1تلعب االنيببات الدقيقة دورا حيويا فى حركة الكروموسومات -2هامة بالنسبة للهيكل الخلوى وتنظيم وانتقال المواد -3تكون مركب دائم فى الخلية يعرف بإسم الجسم المركزى فى الطور التمهيدى النقسام الخلية -4تكون اجزاء رئيسية فى تراكيب االهداب واالسواط -5لها وظيفة هامة فى نقل المواد من مكان الخر فى الخاليا العصبية