DNA سلولها

ساختمان های غشاء سلولی 
تمام ساختمان های فیزیکی سلول بوسیله ی غشاء مفرمش شده است،که بطور عمده از لیپید و پروتیین تشکیل شده است. غشاء شامل : غشاء هسته – غشاء رتیکولوم اندوپلاسمیک- غشاء میتوکندری- غشاء لیزوزومها – دستگاه گلژی ودیگر اندامک هاست. لیپید سدی ایجاد می کند که از حرکت ازاد اب  و مواد محلول در اب از یک بخش سلول به بخش های دیگر جلوگیری می کند . مولکولهای پروتیین به کرات در سراسر عرض غشا نفوذ کرده و یکپارچگی غشاء رادر هم می شکند  وبه این ترتیب مسیرهایی را برای عبور مواد مختلف بین دو سوی غشاء بوجود می اورد.  
ضخامت ساختمان غشاء سلولی حدود 7.5-10 نانومتر است و خاصیت ارتجاعی دارد. ترکیبات عمده غشاء عبارتند از: 55%پروتیین-25%فسفولیپید-13%کلسترول – 4% سایر لیپیدها- 3% کربوهیدرات است. 
لایه دو طبقه چربی تقریبا بطور کامل از فسفولیپید و کلسترول تشکیل شده  که از یک بخش مولکولهای فسفولیپید و کلسترول در اب.محلول بوده یعنی اب دوست یا هیدروفیلیک است در حالی که  بخش دیگر فقط در چربیها محلول بوده یعنی ابگریز یا هیدروفوبیک رادیکال های فسفات فسفولیپید هیدروفیلیک و رادیکال های چربی هستند. کلسترول یک رادیکا ل هیدروکسل  دارد که محلول در اب بوده و یک هسته ی استروئیدی دارد که محلول در چربی است.
قسمت های ابگریز این مولکولها  بوسیله ی اب دفع می شود اما بسوی یکدیگر جذب می گردند از قسمتهای چربی در مرکز غشا تقریبا بطور کامل نسبت به اب و مواد محلول در اب مثل یونها ،گلوکز،اوره و... نفوذناپذیر است. از طرف دیگر مواد محلول در چربی  از قبیل اکسیژن، انیدراز کربنیک و الکلها می توانند از این غشا عبور کنند. 
نکته: به ارایش خطی غشاء فسفولیپیدی که نسبت به اب ،ابگریز است ، غشاء سیاه می گویند. 
لایه ی دو طبقه ی چربی = یک مایع لیپیدی است نه یک جامد،در نتیجه بخش هایی از غشا می توانند عملا در غشا از یک نقطه به نقطه دیگر جریان پیدا کنند.پروتئین و سایر مواد محلول در غشاءدو طبقه ی لیپیدی یا شناور در ان تمایل دارند که به کلیه ی نواحی  غشاء سلول انتشار  یابند. 
پروتئین های غشاء سلولی =توده های کروی شکل  که در لایه ی دو طبقه ی چربی شناورند. اینها پروتئین ها ی غشاء هستند که  بیشتر انها را گلیکوپروتئین  تشکیل می دهد. دو نوع پروتئین در غشا وجود دارد:1- پروتئینهای سرتاسری  که در تمام ضخامت غشاء نفوذ می کنند. 2- پروتئینهای محیطی که فقط به سطح غشاء می چسبند و در ان نفوذ نمی کنند. 
پروتئینهای سرتاسری کانالها یا منافذی ایجاد می کنند که اب و مواد محلول در اب بویژه  یونها می توانند بین مایع خارج سلولی(ECF ) و داخل سلولی ( ICF ) انتشار یابد.   
نکته: باید دانست که پروتئینهای سرتاسری  دارای صفات انتخابی هستند که موجب  دیفوزیون ترجیحی برخی مواد به میزان بیشتر از مواد دیگر می شود. برخی از انها به عنوان پروتئینهای حاصل برای انتقال  موادی عمل می کنند که بزرگتر از حدی هستند که بتوانند از طریق کانالهای غشا انتشار یابند برخی از انها نیز بعنوان انزیم عمل می کنند. 
نکته: پرتئینهای محیطی یا بطور کامل یا بطور تقریبا کامل در سطح  داخلی غشاءقرار گرفته ودر حال طبیعی به یکی از پروتئینهای سرتاسری می چسبند. این  پروتئینهای محیطی بطور تقریبا کامل بصورت  انزیم ها  عمل می کنند.  

شبکه اندوپلاسمی – endoplasmic reticulum  
در داخل سیتوپلاسم تورینه ی ممتدی از تشکیلات لوله ای و ویزیکولی مسطح را نشان می دهد که موسوم به رتیکولوم اندوپلاسمیک هستند. توبولها و ویزیکولها همگی به یکدیگر متصل بوده و جدار انها نیز از غشاء دو لایه چربی محتوی مقدار زیادی از پروتئین های مشابه غشاء سلولی ساخته شده اند. 
نکته:مساحت کلی این تشکیلات در پاره ای از سلولهای کبدی- می تواند بین 30تا40 برابرسطح غشاء سلول باشد. 
فضای داخل توبولهاو ویزیکولها از یک محیط مایع به نام endoplasmic matrix پر شده که این مایع با مایع موجوددر خارج رتیکولوم اندوپلاسمیک تفاوت دارد. 
نکته: عکس های میکروسکوپ  الکترونی  نشان می دهد که فضای داخل رتیکولوم اندوپلاسمیک با فضای بین دو غشاء مضاعف هسته ای در ارتباط است. 
مواد تشکیل شده در قسمت های مختلف سلول،ابتدا وارد فضای ریتیکولوم اندوپلاسمیک شده و سپس به سایر قسمت های سلول هدایت   می شوند. سطح  وسیع رتیکولوم بعلاوه ی سیستمهای انزیمی متعدد ان وسایل لازم  برای انجام سهم عمده ای از اعمال متابلیک سلول را تامین می کنند. 
رتیکولوم اندوپلاسمیک شامل دو نوع:  اندوپلاسمی دانه دار و اندوپلاسمی  بدون دانه است.  
نکته:  exocytose =خارج کردن ویزیکول از سلول و تخلیه  ی محتویات ویزیکول می شود. Endosytosis = می تواند با دخالت روندهای R-medioted و بدون واسطهreceptor که شامل دو حالت: 1- pilosytosis اشامیدن سلولی 2- fagosytosis خوردن سلولی    
ریبوزومها و رتیکولوم اندوپلاسمیک دانه دار- چسبیده به سطوح خارج قسمتهای زیادی از رتیکولوم اندوپلاسمیک تعداد زیادی ذرات کوچک دانه دار وجود دارند که ریبوزوم نامیده می شوند(prt+mRNA ) . به دلیل وجود این ذرات، ریتیکولوم غالبا رتیکولوم اندوپلاسمیک دانه دار یا  granular نامیده می شود. این نوع ریتیکولوم اندوپلاسمیک بیشتر در سنتز پروتئینها نقش دارد.  
رتیکولوم اندوپلاسمیک بدون دانه- بخشی از رتیکولوم اندوپلاسمیک که روی سطح  ان ریبوزوم وجود ندارد به همین دلیل هم بدون دانه یا صاف نامیده  می شود.این بخش از از رتیکولوم اندوپلاسمیک بیشتر در سنتز مواد لیپیدی و بسیاری از سایر روندهای انزیمی سلول عمل  می کند.  

کمپلکس گلژی 
ارتباط نزدیکی با رتیکولوم اندوپلاسمیک دارد. این کمپلکس دارای غشاء هایی مشابه غشاء های از رتیکولوم اندوپلاسمیک بدون دانه است و معمولا از 4 یابیشتر لایه از وزیکولهای نازک مسطح در نزدیکی هسته که روی هم قرار گرفته اند، تشکیل شده است. 
نکته: این کمپلکس در سلولهای ترشحی بسیار بارز بوده و در این سلولها در طرفی  از سلول که مواد ترشحی  از ان طرف ترشح        می شوند،قرار گرفته است. 
نکته: کمپلک گلژی  بطور عمده در ارتباط با رتیکولوم اندوپلاسمیک عمل می کند.  
«ویزیکولهای انتقال دهنده ی» کوچک بطور مداوم از رتیکولوم اندوپلاسمیک کنده شده و بزودی بعد از ان باکمپلکس گلژی جوش می خورد. مواد به این روش از از رتیکولوم اندوپلاسمیک به کمپلکس گلژی  انتقال داده می شوند. سپس این مواد انتقال یافته در کمپلکس گلژی پرورانده شده و وزیکول ترشحی، لیزوزومها یا سایر اجزاء سیتوپلاسمیک را تشکیل می دهند.  

لیزوزومها 
اندامک دیگری که برای عمل سلول ضروری بوده و در سراسر سیتوپلاسم بطور منتشر وجود دارد لیزوزوم است. لیزوزومها یک سیستم گوارشی داخل سلولی ایجاد می کنند که به سلول اجازه می دهند تا مواد و ساختمانهای ناخواسته و مخصوصا ساختمانهای اسیب دیده یا خارجی از قبیل باکتری ها را هضم کرده و به این ترتیب از محیط سلول خارج سازند. 
نکته: بیش از 40 نوع هیدرولازهای اسیدی مختلف در لیزوزومها پیدا شده اند و مواد اصلی که این انزیمها هضم می کنند، عبارتند از:پروتئینها- اسیدهای هسته ای –موکوپلی ساکاریها- گلیکوژن . 
در حال طبیعی ، غشاء احاطه کننده ی  لیزوزومها مانع ازین می شود که انزیم های هیدرولیتیک  محبوس در لیزوزومها با سایر مواد موجود در سلول تماس حاصل  کنند.اما،شرایط مختلف متعددی می توانند غشاء بعضی لیزوزومها راپاره کرده و موجب ازاد شدن انزیمها گردند. در این حال این انزیمها مواد الی را که با انها تماس پیدا می کنند به مواد کوچک فوق العاده قابل انتشار از قبیل اسیدهای امینه و گلوکز تجزیه می کنند.  
اسکلت سلولی ، میکوتوبولها و میکروفیلامانها – 
اسکلت سلولی شامل سه نوع لوله ی پروتئینی به نامهای میکروتوبولها- میکروفیلامانها-اینترمویا فیلامانتها است که بصورت یک داربست داخل سلول ودر حرکت سلول با تخریب و ساخت مجدد این مکانیزم همراه است.  
نکته: این پروتئینها بوسیله ی ریبوزومها ساخته می شوند و در ابتدابصورت محلول در سیتوپلاسم وجود دارند.سپس قسمتهای اعظم انها پلیمریزه شده و میکروفیلامان ها را تشکیل می دهند.  
تعداد زیادی میکروفیلامان بکرات در ناحیه ی خارجی سیتوپلاسم موسوم به اکتوپلاسم یافت می شود و یک قسمت نگاهدارنده ی ارتجاعی برای غشاء سلول تشکیل می دهند.همچنین میکروفیلامانها در سلولهای عضلانی  بصورت یک ماشین انقباضی ویژه در  می ایند که پایه ی انقباض عضلانی در سراسر بدن است . 
میکروفیلامانها همچنین بکرات بصورت ساختمانهای توبولی موسوم به میکروتوبولها در می ایند.تقریبا همیشه بطور ثابت، این میکروتوبولهامحتوی 13 میکروفیلامان هستند که بطور موازی در پیرامون یک دایره قرار گرفته و استوانه های دراز توخالی به قطر 25 نانومتر و طول یک تا چند میکرون تشکیل می دهند.  
نکته:  میکروتوبولها غالبا بصورت دستجاتی پهلوی هم قرار می گیرند و این عمل به انها قدرت ساختمانی  قابل ملاحضه ای       می بخشند. 
نکته: میکروتوبولها ساختمانهای سخت و غیرقابل انعطافی هستند که اگر شدیدا خم شوند، می شکنند.  

میتوکندریها- 
میتوکندریها نیروگاه سلول نامیده می شوند. بدون انها سلولها قادر نیستند که مقادیر قابل ملاحظه ای انرژی از مواد غذایی و اکسیژن استخراج کنند و در نتیجه،عملا تمام اعمال سلولی متوقف می شود. این اندامک ها در سیتوپلاسم تمام سلولها وجود دارند اما تعداد انها در هر سلول بسته به مقدار انرژی مورد نیاز ان بین چند صد تا چندین هزار تغییر می کند. 
میتوکندری بطور عمده از دو لایه از واحد غشاء  یعنی یک غشاء خارجی و یک غشاء داخلی تشکیل شده اند. چین خوردگی های متعدد غشاء داخلی حجره هایی تشکیل می دهند که انزیمهای اکسیداتیو سلول به انها می چسبند.علاوه بر ان ، حفره درونی میتوکندری از یک ماده زمینه ی ژلی محتوی مقادیر زیادی انزیمهای محلول که برای استخراج انرژی از موادغذایی لازمند پر شده است. این انزیمها با همکاری انزیمهای چسبیده به حجره ها موجب اکسیداسیون مواد غذایی و تشکیل انیدرید کربنیک  و اب می شوند.انرژی ازاد شده  برای تولید یک ماده ی پر انرژی موسوم به ادنوزین تری فسفات (ATP ) بمصرف می رسد. انگاه  ATP از میتوکندری  خارج  و در سراسر سلول انتشار می یابد تا در هر جایی که برای انجام اعمال سلولی  لازم باشد انرژی خود را ازاد کند. 
نکته: میتوکندریها  محتوی نوع  خاصی از DNA شبیه DNA موجود در هسته اما اندکی متفاوت با ان  هستند ،که ماده ی پایه ای  تکثیر تمامی سلول را کنترل می کند. 
نکته: میتوکندریها احتمالا خود تکثیر self-replicative   هستندبه این معنی که یک میتوکندری احتمالا می تواند  یک میتوکندری دوم، یک میتوکندری سوم و به همین ترتیب میتوکندریهای دیگری را در صورتیکه سلول نیاز به مقادیر بیشتر ATP داشته باشند، تشکیل دهد.  

هسته- 
هسته مرکز کنترل سلول است.هسته هم واکنش های شیمیایی را که در سلول انجام می شوند و هم تولید مثل سلولی  را کنترل می کند. هسته محتوی هستک ومقدار زیادیDNA   و یک غشاء دو لایه است .   
 

DNA replication یاDNA سنتاز- ژنها مشخصات انزیمهای پروتئینی را تعیین کرده و از این راه فعالیتهای سیتوپلاسمی را کنترل می کنند. جدا شدن دو رشته DNA  (DNA مادری) و همانند سازی  از روی این دو رشته و تشکیل دو رشته DNA خواهری، و سر انجام تشکیل دو سری DNA  را ،همانندسازی DNA می گویند، که در فرایند تکثیر سلولی نقش بسزایی دارد.

منبع : فیزیولوژی انسانی