اندامک های سلولی

اندامک های سلولی ساختار‌های مختلفی هستند که عملکرد متمایز و مشخصی در سلول‌ها دارند.

 سلول به عنوان واحد عملکردی، ساختاری و زیستی همه ی موجودات زنده شناخته می‌شود. در واقع سلول یک ساختار محصور شده توسط غشا است که قسمت‌ها و ساختارهایی پراکنده در سیتوپلاسم دارد.

بیشتر بخوانید: سلول

سلول‌ها با توجه به وجود اندامک‌های محصور در غشا به دو نوع تقسیم می‌شوند:

  1. سلول‌های یوکاریوت
  2. سلول‌های پروکاریوت

سلول‌های یوکاریوت دارای اندامک‌های محصور در غشا و سلول‌های پروکاریوت دارای اندامک‌های بدون غشا هستند.

در سلول‌های یوکاریوتی، اندامک‌هایی که توسط دولایه غشای فسفولیپیدی محصور شده اند عبارتند از:

  • هسته
  • شبکه آندوپلاسمی
  • دستگاه گلژی
  • میتوکندری
  • پلاست
  • غشای پلاسما و دیواره سلولی نیز شامل دولایه غشای فسفو لیپیدی می‌باشند.
  • برخی از منابع، ساختارهای سیتوپلاسمی‌تک غشایی مانند لیزوزوم‌ها، اندوزوم‌ها و واکوئل‌ها را به عنوان اندامک در نظر می‌گیرند.

اما در توصیف غیر دقیق تری از اندامک، ساختار‌های سیتوپلاسمی‌بدون غشا مانند ریبوزوم‌ها و هستک را نیز جز اندامک‌ها در نظر می‌گیرند.

تعریف اندامک

اندامک در واقع به معنای اندام کوچک است.

همانطور که بدن از اعضای مختلفی تشکیل شده است؛ سلول نیز از اعضای کوچکی تشکیل شده که کار‌های ویژه ای در سلول انجام می‌دهند.

 در تعریف دقیقی از اندامک می‌توان گفت که اندامک‌ها به طور کلی، ساختار‌ها یا قسمت‌هایی از سلول اند که در غشا محصور شده اند و عملکرد‌های خاصی دارند و در تعریف عمومی‌تر آن، به هر ساختار سلولی دارای غشا یا فاقد غشا که وظیفه مشخصی در سلول دارد اندامک می‌گویند.

اندامک‌ها در مقابل اینکلوژن‌ها

 اندامک‌ها ساختار‌های زنده ای درون سلول‌ها هستند. متقابلا، اینکلوژن‌ها، ساختار‌های غیر زنده ای درون سلول‌ها هستند که برخلاف اندامک‌ها، قادر به انجام فعالیت‌های بیولوژیکی نیستند. قطره‌های ریز چربی، گلیکوژن، رنگدانه‌های ریز (  گرانول‌های رنگی )،  ملانین، لیپوفوشین و هموسیدرین در دسته ی انکلوژن‌ها قرار دارند.

اندامک‌های یوکاریوتی در مقابل اندامک‌های پروکاریوتی

یک سلول یوکاریوت شامل اندامک‌های زیادی مانند هسته، شبکه ی آندوپلاسمی، دستگاه گلژی، میتوکندری و کلروپلاست  (  پلاست )  می‌باشد.

 البته همه ی این اندامک‌ها درون یک سلول یا حتی یک موجود زنده یافت نمی‌شوند.

برای مثال کلروپلاست در سلول‌های گیاهی به فراوانی یافت می‌شود در حالی‌که در سلول‌های جانوری کلروپلاستی وجود ندارد. اندامک‌های میتوکندری و پلاست‌ها دارای DNA مجزا از  DNAسلول می‌باشند. طبق نظريه درون همزیستی، تصور می‌شود که این اندامک‌ها از باكتری‌های اندوسيمبیوتیک منشا گرفته اند.

در گذشته این باور وجود داشت که پروکاریوت‌ها اندامک ندارند ولی اخیرا بیان شده که این سلول‌ها اندامک‌های خاص خود را دارند. اما در برخی از منابع از این اندامک‌ها  به عنوان میکرو محفظه‌های پروتئینی یاد می‌شود و آن‌ها را جز اندامک‌های واقعی به شمار نمی‌آورند.

 نمونه‌هایی از این ساختار‌ها عبارتند از: کربوکسی زوم  (  a protein-shell compartment جهت تثبیت کربن در برخی از باکتری‌ها )،  کلروزوم  ( یک مجتمع جمع کننده نور در باکتری‌های سبز گوگردی )،  مگنتوزوم  (  در باکتری‌های مغناطیسی یافت می‌شوند )،  ریزکیسه  ( در برخی از سیانو باکتری‌ها یافت می‌شوند )

انواع اندامک‌ها

 (  نمودار شماتیک سلول جانوری. غشای سلولی  (  پلاسما )  محتویات سیتوپلاسمی‌مانند هسته، پراکسی‌زوم، اسکلت سلولی، لیزوزوم، ریبوزومها، میتوكندری، دستگاه گلژی، سانتروزوم و شبكه آندوپلاسمی‌را محصور می‌كند. )

 (  یک سلول یوکاریوت گیاهی شامل ساختار‌های سلولی بسیاری،  نظیر هسته، کلروپلاست ‌ها، میتوکندری، یک واکوئل مرکزی، دستگاه گلژی و شبکه آندوپلاسمی‌می‌باشد. این سلول‌ها توسط غشای سلولی و بعد از آن توسط دیواره سلولی احاطه شده اند ) .

برخی از منابع، در تعریفی که از اندامک ارائه می‌دهند؛ سختگیرانه عمل می‌کنند.

 به تعریف آن‌ها، اندامک، ساختاری سلولی است که توسط دو لایه غشای لیپیدی احاطه شده است. این بدین معناست که هسته، شبکه آندوپلاسمی، دستگاه گلژی، میتوکندری و پلاست‌ها  ( مثل کلروپلاست )  اندامک هستند در حالی که ریبوزوم‌ها و نوکلئوزوم‌ها به دلیل نداشتن غشا جزء اندامک‌ها محسوب نمی‌شوند. با این حساب، لیزوزوم‌ها و واکوئل‌ها نیز، به دلیل اینکه ساختارهای سیتوپلاسمی‌تک غشایی هستند؛ واجد شرایط اندامک‌ها نیستند.

اما منابع دیگر، محدودیت کم تری قائل می‌شوند و باور دارند که اندامک چیزی است که به عنوان یک زیر واحد تخصصی در داخل سلول عمل و نقش خاصی را ایفا می‌کند.

 پس با این فرض اندامک‌ها به دو نوع تقسیم می‌شوند:

  • اندامک‌های واجد غشا  ( که شامل ساختار‌های سیتوپلاسمی‌تک غشایی یا دو غشایی می‌باشند )
  • اندامک‌های فاقد غشا  ( به آن‌ها مجموعه‌های بیومولکولی یا اندامکهای پروتئینی نیز گفته می‌شود )

اندامک‌های محصور در غشا

این اندامک‌ها، ساختار‌های سلولی هستند که توسط غشایی بیولوژیکی احاطه شده اند.

غشا می‌تواند یک لایه یا دولایه فسفولیپیدی به همراه پروتئین‌های سراسری باشد.

 هسته، شبکه آندوپلاسمی، دستگاه گلژی، میتوکندری، پلاست‌ها، لیزوزوم‌ها و واکوئل‌ها نمونه‌هایی از این نوع اندامک‌ها هستند.

هسته


هسته اندامکی است که مسئولیت حفظ بقا و کارکرد صحیح DNA و کنترل فعالیت‌های سلولی نظیر متابولیسم، رشد و تولید مثل از طریق تنظیم بیان ژن را به عهده دارد.

 هسته به دلیل اندازه ی نسبتا بزرگ و شکل گردی که دارد، یکی از برجسته ترین ساختار‌های سلولی به شمار می‌رود.

 این اندامک توسط یک پوشش لیپیدی منفذدار؛ احاطه شده است.

 اگرچه برخی از سلول‌ها مانند گلبول‌های قرمز، هسته ندارند. این سلول‌ها، برای پیوستگی بیش تر با گاز‌های تنفسی مثل اکسیژن، در هنگام بلوغ، هسته خود را از دست می‌دهند. درون هسته مولکول‌های DNA مارپیچی متعددی وجود دارد که در ساختار‌هایی به نام کروموزوم سازماندهی شده اند.

شبکه آندوپلاسمی

شبکه آندوپلاسمی‌اندامکی دوغشایی است که به طور عمده وظیفه ساختن لیپید و پروتئین، سوخت و ساز کربوهیدرات‌ها، سم زدایی داروها و انتقالات درون سلولی را به عهده دارد. این اندامک بزرگترین اندامک داخل سلولی محسوب می‌شود.

این اندامک به دو نوع تقسیم می‌شود:

  1. شبکه آندوپلاسمی‌زبر  (  RER )
  2. شبکه آندوپلاسمی‌صاف  (  SER )

شبکه آندوپلاسمی‌زبر، ریبوزوم‌هایی بر روی سطح خود دارد درحالیکه شبکه آندوپلاسمی‌صاف فاقد چنین ریبوزوم‌هایی است.

هر دو نوع شبکه آندوپلاسمی، از کیسه‌ها و لوله‌هایی مسطح و متصل به غشای هسته تشکیل شده اند که در سیتوپلاسم گسترده شده اند و گاهی تا غشای سلول نیز گسترش میابند.

دستگاه گلژی

دستگاه گلژی اندامکی دو غشایی و تشکیل شده از توده‌های غشایی است که در گلیکولیز، بسته بندی مولکول‌ها برای ترشح، انتقال لیپید‌ها درون سلول و بوجود آوردن لیزوزوم‌ها نقش دارد.

میتوکندری

میتوکندری‌ها، اندامک‌هایی کروی یا میله ای شکل و مورب هستند.

این اندامک‌ها حاوی ژنوم مختص به خود می‌باشند که این موضوع سبب استقلال این اندامک‌ها می‌شود.

میتوکندری‌ها اندامک‌هایی کروی یا میله ای شکل و همچنین دو غشایی هستند.

آن‌ها مسئول اصلی تولید ATP از طریق تنفس سلولی هستند.

پلاست‌ها

این اندامک‌ها دو غشایی هستند و در سلول‌هایی مثل سلول‌های گیاهی که فتوسنتز می‌کنند؛ یافت می‌شوند. پلاست‌ها به سه نوع کلروپلاست، کروموپلاست و لوکوپلاست تقسیم می‌شوند.

  • کلروپلاست‌ها، پلاست‌هایی حاوی رنگدانه‌های سبز هستند و در فتوسنتز کننده‌ها یافت می‌شوند.
  • کروموپلاست‌ها پلاست‌هایی هستند که به غیر از رنگ سبز حاوی رنگدانه‌های دیگری نیز می‌باشند.
  • لوکوپلاست‌ها نوعی از پلاست‌ها هستند که رنگدانه ندارند و در ذخیره مواد غذایی نقش دارند.
لیزوزوم‌ها

لیزوزوم‌ها ساختار‌های سلولی تک غشایی هستند که حاوی طیف وسیعی از آنزیم‌های گوارشی می‌باشند.

آن‌ها در هضم و از بین بردن اندامک‌های اضافی یا فرسوده، ذرات مواد غذایی و ویروس‌ها یا باکتری‌های درگیر نقش دارند.

واکوئل‌ها

واکوئل‌ها، وزیکول‌هایی غشا دار در سیتوپلاسم یک سلول، بویژه یک سلول گیاهی هستند.

 آن‌ها در تقویت و استحکام ساختار،  ترشح درون سلولی، دفع، ذخیره سازی و گوارش نقش دارند.

اندوزوم‌ها

اندوزوم‌ها ساختار‌های سلولی غشا داری هستند که از طریق آن مولکول‌های آندوسیتوز شده مسیر را طی کرده و وارد لیزوزوم می‌شوند.

اندامک‌های بدون غشا

این نوع اندامک‌ها توسط غشا محصور نشده اند اما فعالیت‌های ویژه ای انجام می‌دهند.

ریبوزوم‌ها، اسپلایسیوزوم‌ها، پروتئازوم‌ها، DNA پلیمراز، RNA پلیمراز، فتوسیستم I، ATP سنتاز، نوکلئوزوم، سانتریول، مرکز ساماندهی ریزلوله، اسکلت سلولی، تاژک، هستک و گرانول‌های استرس نمونه‌هایی از اندامک‌های بدون غشا هستند.

عملکرد‌های اصلی

هرکدام از اندامک‌ها کار ویژه ای انجام می‌دهند. برای ارجاع آسان تر به جدول زیر مراجعه کنید.

اندامک‌های دوغشایی ویژگی‌ها وظیفه اصلی
    هسته     اندامک بزرگ غشاداری است که حاوی محتوای ژنتیکی است که این محتوا به شکل مولکول‌های DNA رشته ای درون ساختار‌هایی به نام کروموزوم سازمان یافته اند.     حفظ بقا و کارکرد صحیح DNA و کنترل فعالیت‌های سلولی نظیر متابولیسم، رشد و تولید مثل از طریق تنظیم بیان ژن
    میتوکندری       اندامک کروی یا میله ای شکل که ژنوم مختص به خودش را دارد.     تولید آدنوزین تری فسفات  (  ATP )  برای سلول از طریق فرآیند تنفس سلولی  
      پلاست   اندامک‌های دو غشایی که به طور معمول در سلول‌های فتوسنتز کننده ای چون سلول‌های گیاهی یافت می‌شوند.     ذخیره سازی مواد غذایی و فتوسنتز
        شبکه آندوپلاسمی اندامکی دو غشایی که به صورت کیسه‌های مسطح یا لوله‌هایی در سیتوپلاسم گسترده شده و به غشای هسته متصل است و ممکن است به داخل غشای سلولی نیز گسترش پیدا کند     سنتز پروتئین و لیپیدها، متابولیسم کربوهیدرات‌ها و کنترل غلظت کلسیم، سم زدایی داروها، اتصال گیرنده‌ها به پروتئین‌های غشای سلول و انتقالات درون سلولی
      دستگاه گلژی   اندامکی که از توده‌های غشایی تشکیل شده است   گلیکولیز، بسته بندی مولکول‌ها برای ترشح، انتقال لیپید‌ها درون سلول و بوجود آوردن لیزوزوم‌ها
سایر اندامک‌های غشا دار ویژگی‌ها وظیفه اصلی
    لیزوزوم   ساختار‌های سلولی تک غشایی و حاوی طیف وسیعی از آنزیم‌های گوارشی   هضم و از بین بردن اندامک‌های اضافی یا فرسوده، ذرات مواد غذایی و ویروس‌ها یا باکتری‌های درگیر
  واکوئل وزیکول‌های غشا دار در سیتوپلاسم یک سلول، بویژه یک سلول گیاهی تقویت ساختار، ترشح درون سلولی، دفع، ذخیره سازی و گوارش
اندامک‌های بدون غشا ویژگی‌ها وظیفه اصلی
    ریبوزوم   یک ذره ریز و کروی شکل که از پروتئین و ریبو نوکلئیک اسید (  RNA )  تشکیل شده است.     محل سنتز پروتئین
    نوکلئوزوم   واحد ساختاری اصلی کروماتین است و از پیچ خوردن DNA در اطراف هیستون‌ها تشکیل شده است     واحد ساختاری اصلی کروماتین
    سانتریول یک اندامک خود تکثیر شونده، کوچک، فیبری و استوانه ای شکل است که به طور معمول در سلول‌های اکثر حیوانات، در سیتوپلاسم و نزدیک به هسته قرار دارد.     ایفای نقش در فرایند تقسیم هسته
    اسکلت سلولی   شبکه یا چارچوب داخلی سلول است که از رشته‌های پروتئین و میکروتوبول‌ها در سیتوپلاسم تشکیل شده است   کنترل شکل سلول، حفظ سازمان درون سلولی و حرکت سلول

خطاهای موروثی، آسیب شناسی، ژنتیک

هسته حاوی ماده ژنتیکی هسته ای است.

 جهش‌های مربوط به ژن‌ها یا کروموزوم می‌تواند منجر به اثرات مخرب یا اختلالات ژنتیکی شود.

جهش مواد ژنتیکی که در خارج از هسته قرار دارند؛ مثل مواد ژنتیکی درون میتوکندری‌ها و کلروپلاست‌ها، می‌تواند به شرایط پاتولوژیک یا اختلال عملکردی  منجر شود.

بیماری‌های‌ ذخیره‌ای لیزوزومال بیماری‌های متابولیکی و ارثی هستند که به دلیل نقص در عملکرد لیزوزوم‌ها و در نهایت تجمع غیر طبیعی مواد سمی‌در سلول اتفاق می‌افتند.

 در این بیماری آنزیم‌های ناکارآمد لیزوزومی‌توسط یک ژن معیوب به دلیل جهش ژنتیکی تولید می‌شوند.

بیماری‌های ذخیره سازی لیزوزومی‌که تاکنون شناسایی شده اند به شرح زیر است:

اسفنگولیپیدوز، سرامیداز (  بیماری فاربر، بیماری کرابه و… )،  گالاکتوسیالیدوز، گانگلیوزید، آلفا-گالاکتوزیداز (  بیماری فاربری، بیماری شیندلر و … )،  بتا-گالاکتوزیداز،گانگلیوزیدوز GM2 (  بیماری سندهوف، بیماری تای-سَکس و… )،  گلوکوسربروزید (  بیماری گوشه و… )،  اسفنگومیلیناز (  بیماری ولمن و… )،  سولفاتیدوز، موکوپلی‌ساکاریدوز، موکولیپیدوزها، لیپیدوز ( لیپوفوشینوز سروئید نورونی، بیماری ولمن و… )،  بیماری ذخیره سازی کلسترول استر، بیماری انتقال لیزوزومی، بیماری‌‌های ذخیره گلیکوژن و…

علائم ممکن است بسته به اختلال عملکرد آنزیم لیزوزومی‌متفاوت باشند.

رفرنس انگلیسی

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Fill out this field
Fill out this field
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
شما برای ادامه باید با شرایط موافقت کنید

فهرست