كيفية تحديد هياكل الخلية

المحتوى

• ماذا خلية صورة مجهرية؟
• صورة مجهرية لعضيات الخلية
• تحديد الخلايا
• العثور على النواة
• ما شكل الريبوسومات وماذا يفعلون
• شبكة الإندوبلاميك سهلة التحديد
• تحديد الميتوكوندريا
• كيفية العثور على Lysosomes في صور TEM من العضيات
• كيف تبدو هيئات جولجي
• كيفية تحديد Centrioles
• العثور على الهيكل الخلوي
• ضع كل شيء معا

تتراوح الخلايا الحية من تلك الموجودة في الطحالب وحيدة الخلية والبكتيريا ، إلى الكائنات الحية متعددة الخلايا مثل الطحالب والديدان ، وحتى النباتات والحيوانات المعقدة بما في ذلك البشر. توجد بعض الهياكل في جميع الخلايا الحية ، لكن الكائنات الحية ذات الخلية الواحدة وخلايا النباتات والحيوانات العليا تختلف أيضًا من نواح كثيرة. تستطيع المجاهر الضوئية تكبير الخلايا بحيث يمكن رؤية الهياكل الأكبر والأكثر تحديدًا ، ولكن انتقال المجاهر الإلكترونية هناك حاجة (TEMs) لرؤية أصغر هياكل الخلية.

غالبًا ما يصعب تحديد الخلايا وهياكلها نظرًا لأن الجدران رقيقة جدًا ، وقد يكون للخلايا المختلفة مظهر مختلف تمامًا. لكل خلية وعضياتها خصائص يمكن استخدامها لتحديدها ، كما أنها تساعد على استخدام تكبير عالي بما فيه الكفاية يعرض هذه التفاصيل.

على سبيل المثال ، يعرض مجهر الضوء مع تكبير 300X الخلايا وبعض التفاصيل ولكن ليس العضيات الصغيرة داخل الخلية. لذلك ، هناك حاجة إلى تيم. يستخدم TEMs الإلكترونات لإنشاء صور مفصلة للهياكل الصغيرة عن طريق إطلاق الإلكترونات من خلال عينة الأنسجة وتحليل الأنماط عند خروج الإلكترونات من الجانب الآخر. عادة ما يتم تصنيف الصور من TEMs بنوع الخلية والتكبير - يتم تكبير الصورة التي تحمل علامة "tem للخلايا الظهارية البشرية المسمى 7900X" 7،900 مرة ويمكن أن تظهر تفاصيل الخلية والنواة وغيرها من الهياكل. استخدام المجاهر الضوئية للخلايا بأكملها و TEMs للميزات الأصغر يسمح بالتعريف الموثوق والدقيق لأبنية الخلايا الأكثر مراوغة.

ماذا خلية صورة مجهرية؟

الصور المجهرية هي الصور المكبرة التي تم الحصول عليها من المجاهر الضوئية و TEMs. غالبًا ما يتم أخذ صورة مجهرية للخلايا من عينات الأنسجة وتظهر كتلة مستمرة من الخلايا والهياكل الداخلية التي يصعب تحديدها بشكل فردي. عادة ما تظهر هذه الصور المجهرية الكثير من الخطوط والنقاط والبقع والمجموعات التي تشكل الخلية وعضياتها. هناك حاجة إلى منهجية منهجية لتحديد الأجزاء المختلفة.

يساعد على معرفة ما يميز هياكل الخلية المختلفة. الخلايا نفسها هي أكبر هيئة مغلقة في صورة مجهرية ، ولكن داخل الخلايا يوجد العديد من الهياكل المختلفة ، ولكل منها مجموعة من ميزات التعريف الخاصة بها. يساعد النهج عالي المستوى حيث يتم تحديد الحدود المغلقة والعثور على الأشكال المغلقة في عزل المكونات الموجودة على الصورة. من الممكن بعد ذلك تحديد كل جزء منفصل من خلال البحث عن خصائص فريدة.

صورة مجهرية لعضيات الخلية

من بين أصعب الهياكل الخلوية التي يتم تحديدها بشكل صحيح هي العضيات الصغيرة المرتبطة بالغشاء داخل كل خلية. هذه الهياكل مهمة لوظائف الخلية ، ومعظمها عبارة عن أكياس صغيرة من المواد الخلوية مثل البروتينات والإنزيمات والكربوهيدرات والدهون. لديهم جميعًا أدوارهم الخاصة في الخلية وتمثل جزءًا مهمًا من دراسة الخلية وتحديد بنية الخلية.

ليست كل الخلايا تحتوي على جميع أنواع العضيات ، وتختلف أعدادها على نطاق واسع. معظم العضيات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن التعرف عليها إلا على صور TEM للعضيات. بينما يساعد الشكل والحجم على التمييز بين بعض العضيات ، فمن الضروري عادةً رؤية الهيكل الداخلي للتأكد من نوع العضيات المعروضة. كما هو الحال مع الهياكل الأخرى للخلية وللخلية ككل ، فإن السمات الخاصة لكل عضية تسهل عملية تحديد الهوية.

تحديد الخلايا

مقارنةً بالموضوعات الأخرى الموجودة في صورة مجهرية للخلايا ، فإن الخلايا هي الأكبر إلى حد بعيد ، لكن غالبًا ما يصعب العثور على حدودها. الخلايا البكتيرية مستقلة ولها جدار خلوي سميك نسبيًا ، لذلك يمكن رؤيتها بسهولة عادة. جميع الخلايا الأخرى ، وخاصة تلك الموجودة في أنسجة الحيوانات العليا ، لا تحتوي إلا على غشاء رقيق للخلايا ولا يوجد بها جدار خلية. على صورة مجهرية من الأنسجة ، غالبًا ما توجد خطوط باهتة تظهر أغشية الخلايا وحدود كل خلية.

تحتوي الخلايا على خاصيتين تجعل التعرف أسهل. تحتوي جميع الخلايا على غشاء خلية مستمر يحيط بها ، ويغطي غشاء الخلية عددًا من الهياكل الصغيرة الأخرى. حالما يتم العثور على هذا الغشاء المستمر ويضم العديد من الهيئات الأخرى التي يكون لكل منها هيكلها الداخلي الخاص بها ، يمكن تحديد تلك المنطقة المغلقة كخلية. بمجرد أن تصبح هوية الخلية واضحة ، يمكن المضي قدمًا في تحديد الهياكل الداخلية.

العثور على النواة

ليست كل الخلايا تحتوي على نواة ، ولكن معظم الخلايا الموجودة في الأنسجة الحيوانية والنباتية لديها. الكائنات الحية وحيدة الخلية مثل البكتيريا لا تملك نواة ، وبعض الخلايا الحيوانية مثل خلايا الدم الحمراء الناضجة للإنسان لا تملك واحدة أيضًا. تحتوي الخلايا الشائعة الأخرى مثل خلايا الكبد وخلايا العضلات وخلايا الجلد على نواة محددة بوضوح داخل غشاء الخلية.

النواة هي أكبر هيئة داخل الخلية ، وعادة ما تكون شكل دائري إلى حد ما. على عكس الخلية ، ليس لديها الكثير من الهياكل داخلها. أكبر كائن في النواة هو النواة الدائرية المسؤولة عن صنع الريبوسومات. إذا كان التكبير عالياً بدرجة كافية ، يمكن رؤية البنى الشبيهة بالكروموسومات داخل النواة ، خاصة عندما تستعد الخلية للانقسام.

ما شكل الريبوسومات وماذا يفعلون

الريبوسومات عبارة عن كتل صغيرة من البروتين والريبوسوم RNA ، وهي الكود الذي تصنع البروتينات وفقًا له. يمكن التعرف عليها من خلال عدم وجود غشاء وحجمها الصغير. في الصور المجهرية لعضيات الخلية ، تبدو مثل الحبوب الصغيرة من المواد الصلبة ، وهناك العديد من هذه الحبوب منتشرة في جميع أنحاء الخلية.

ترتبط بعض الريبوسومات بالشبكة الإندوبلازمية ، وهي سلسلة من الطيات والأنابيب بالقرب من النواة. تساعد هذه الريبوسومات الخلية على إنتاج بروتينات متخصصة. عند التكبير العالي للغاية ، قد يكون من الممكن رؤية أن الريبوسومات مكونة من قسمين ، الجزء الأكبر يتكون من الحمض النووي الريبي ومجموعة أصغر تتكون من البروتينات المصنعة.

شبكة الإندوبلاميك سهلة التحديد

وجدت فقط في الخلايا التي تحتوي على نواة ، الشبكة الإندوبلازمية هي بنية مكونة من الأكياس والأنابيب المطوية الموجودة بين النواة وغشاء الخلية. إنها تساعد الخلية على إدارة تبادل البروتينات بين الخلية والنواة ، ولها ريبوزومات مرتبطة بقسم يسمى الشبكة الإندوبلازمية الخشنة.

تنتج الشبكة الإندوبلازمية الخشنة والريبوزومات الخاصة بها إنزيمات خاصة بالخلايا مثل الأنسولين في خلايا البنكرياس والأجسام المضادة لخلايا الدم البيضاء. لا تحتوي الشبكة الإندوبلازمية الملساء على ريبوسومات متصلة وتنتج الكربوهيدرات والدهون التي تساعد على الحفاظ على أغشية الخلايا سليمة. يمكن التعرف على كلا الجزأين من الشبكة الإندوبلازمية من خلال ارتباطهما بنواة الخلية.

تحديد الميتوكوندريا

الميتوكوندريا هي قوى الخلية ، التي تهضم الجلوكوز لإنتاج جزيء التخزين ATP الذي تستخدمه الخلايا في الطاقة. تتكون العضية من غشاء خارجي أملس وغشاء داخلي مطوي. يتم إنتاج الطاقة من خلال نقل الجزيئات عبر الغشاء الداخلي. يعتمد عدد الميتوكوندريا في الخلية على وظيفة الخلية. خلايا العضلات ، على سبيل المثال ، لديها العديد من الميتوكوندريا لأنها تستهلك الكثير من الطاقة.

يمكن التعرف على الميتوكوندريا كأجسام ناعمة ممدودة والتي تعد ثاني أكبر عضوي بعد النواة. السمة المميزة لها هي الغشاء الداخلي المطوي الذي يعطي الجزء الداخلي من الميتوكوندريا هيكلها. على صورة مجهرية للخلايا ، تبدو طيات الغشاء الداخلي وكأنها أصابع تتجه إلى داخل الميتوكوندريا.

كيفية العثور على Lysosomes في صور TEM من العضيات

Lysosomes أصغر من الميتوكوندريا ، لذلك لا يمكن رؤيتها إلا في صور TEM المكبرة للغاية. يتم تمييزها عن الريبوسومات بواسطة الغشاء الذي يحتوي على إنزيمات الهضم. يمكن اعتبارها غالبًا كأشكال مستديرة أو كروية ، لكن قد يكون لها أيضًا أشكال غير منتظمة عندما تكون قد أحاطت بفضلات الخلية.

وظيفة الليزوزومات هي هضم المادة الخلوية التي لم تعد مطلوبة. يتم تقسيم شظايا الخلية وطردها من الخلية. تهاجم الليزوزومات أيضًا المواد الغريبة التي تدخل الخلية وبالتالي فهي دفاع ضد البكتيريا والفيروسات.

كيف تبدو هيئات جولجي

أجسام Golgi أو هياكل Golgi هي أكوام من الأكياس والأنابيب المسطحة التي تبدو وكأنها قد تم تثبيتها معًا في المنتصف. كل كيس محاط بغشاء يمكن رؤيته تحت التكبير الكافي. تبدو في بعض الأحيان وكأنها نسخة أصغر من الشبكة الإندوبلازمية ، لكنها هيئات منفصلة أكثر انتظامًا ولا ترتبط بالنواة. تساعد أجسام Golgi على إنتاج الجسيمات الليزوزية وتحويل البروتينات إلى إنزيمات وهرمونات.

كيفية تحديد Centrioles

تأتي الوحدات المركزية في أزواج وعادة ما توجد بالقرب من النواة. إنها حزم أسطوانية صغيرة من البروتين وهي مفتاح الانقسام الخلوي. عند مشاهدة العديد من الخلايا ، قد يكون بعضها في طور الانقسام ، ثم تصبح المراكز المركزية بارزة جدًا.

أثناء الانقسام ، تتحلل نواة الخلية ويتضاعف الحمض النووي الموجود في الكروموسومات. ثم تقوم المراكز المركزية بإنشاء مغزل من الألياف التي تنتقل عبرها الكروموسومات إلى أطراف متقابلة للخلية. يمكن للخلية أن تنقسم بعد أن تتلقى كل خلية ابنة مجموعة كاملة من الكروموسومات. خلال هذه العملية ، تكون الوحدات المركزية في طرفي محور الألياف.

العثور على الهيكل الخلوي

يجب أن تحافظ جميع الخلايا على شكل معين ، لكن بعضها يجب أن يظل متماسكًا بينما يمكن أن تكون الخلايا الأخرى أكثر مرونة. تحمل الخلية شكلها مع هيكل خلوي مكون من عناصر هيكلية مختلفة حسب وظيفة الخلية. إذا كانت الخلية جزءًا من بنية أكبر مثل العضو الذي يجب أن يحافظ على شكله ، فإن الهيكل الخلوي يتكون من أنابيب صلبة. إذا تم السماح للخلية بالتناقص تحت الضغط ولم يكن عليها الحفاظ على شكلها بالكامل ، فإن الهيكل الخلوي يكون أخف وزنا وأكثر مرونة ويتكون من خيوط البروتين.

عند عرض الخلية على صورة مجهرية ، يظهر الهيكل الخلوي كخطوط مزدوجة سميكة في حالة الأنابيب والأنابيب المفردة الرقيقة للخيوط. قد لا تحتوي بعض الخلايا على أي خطوط من هذا القبيل ، ولكن في مناطق أخرى ، قد تمتلئ المساحات المفتوحة بالهيكل الخلوي. عند تحديد بنيات الخلية ، من المهم الحفاظ على أغشية العضيات منفصلة عن طريق تتبع دائرتها المغلقة بينما تكون خطوط الهيكل الخلوي مفتوحة وتقطع الخلية.

ضع كل شيء معا

لتحديد كامل لجميع هياكل الخلية ، هناك حاجة إلى عدة micrographs. لن تحتوي الخلايا التي تظهر الخلية بأكملها أو عدة خلايا على تفاصيل كافية لأصغر الهياكل مثل الكروموسومات. العديد من الصور المجهرية للعضيات ذات التكبير العالي التدريجي ستظهر الهياكل الأكبر مثل الميتوكوندريا ثم أصغر الهيئات مثل المراكز المركزية.

عند فحص عينة الأنسجة المكبرة لأول مرة ، قد يكون من الصعب أن نرى على الفور هياكل الخلية المختلفة ، ولكن تتبع أغشية الخلية هو بداية جيدة. الخطوة التالية هي تحديد النواة والعضيات الكبيرة مثل الميتوكوندريا. في الصور المجهرية عالية التكبير ، يمكن تحديد العضيات الأخرى غالبًا من خلال عملية إزالة ، وتبحث عن خصائص مميزة رئيسية. أرقام كل عضوي وهيكل ثم إعطاء فكرة عن وظيفة الخلية وأنسجتها.