اندازه و شکل سلول ها

بدن کلیه موجودات از سلول ساخته شده است. لذا از این نظر ، کلیه موجودات زنده ، واحد بوده و از این نقطه نظر یا یکدیگر اشتراک دارند. موجودات تک سلولی می‌بایست کلیه امور حیاتی خود را به تنهایی انجام دهند، در حالی که در موجودات پرسلولی تمایز یافته‌ای این امر به تخصصی شدن سلولها وابسته است. به عبارت دیگر هر سلولی بر اساس تمایزی که یافته است، وظیه فیزیولوژیک خاصی را عهده‌دار می‌باشد.

 

سلولهای تشکیل دهنده پیکر موجودات بر اساس کاری که انجام می‌دهند، سازش خاصی یافته و تنوع بسیار وسیعی در این زمینه وجود دارد که در نتیجه ، تنوع در عالم موجودات زنده را ایجاد می‌کند. تمامی سلولها دارای خصوصیات مشترکی ، نظیر DNA به عنوان ذخیره اطلاعات ژنتیکی ، ریبوزومها و یک غشای پلاسمایی احاطه کننده سیتوپلاسم می‌باشند.

 

در یوکاریوتها ، ماده ژنتیکی توسط غشای هسته احاطه شده ، ولی در پروکاریوتها ، چنین غشایی وجود ندارد. غشای پلاسمایی یک سد چرم مانند قابل انعطاف پذیری می باشد که گیرنده‌های متعددی برای پیامهای خارج سلولی مختلف دارند. بعضی سلولها مانند سلولهای باکتری اشرشیاکلی و مخمر را می‌توان به مقادیر زیاد کشت کرد، دارای زمان تکثیر کوتاه بوده و بخصوص مطیع دستکاریهای ژنتیکی می‌باشند.

ساختمان کلی سلول

علی رغم تفاوتهای متعدد در بین انواع مختلف سلولها ، آنها دارای خصوصیات ساختمانی مشترکی هستند.

 

 

ابعاد سلولی

اکثر سلولها میکروسکوپی بوده و با چشم غیر مسلح دیده نمی‌شوند. سلولهای شاخص حیوانی و گیاهی ، دارای قطری حدود 5 - 100 میکرومتر بوده ( 6-10 متر) و بسیاری از باکتریهای تنها 1 - 2 میکرومتر طول دارند. چه چیزی ابعاد سلولی را محدود می‌نماید؟ به حداقل اندازه سلول احتمالا حداقل تعداد هر نوع بیومولکول مورد نیاز سلول ، تعیین می‌گردد.

 

 

کوچکترین سلولها ، باکتریهای خاصی به نام مایکوپلاسماها ، دارای قطری حدود 300 نانومتر (9-10 متر) و حجمی در حد 14-10 میلی لیتر می‌باشند. بلند ترین بعد یک ریبوزوم باکتریایی حدود 20 نانومتر بوده و بنابراین چند ریبوزوم موجود در سلول مایکوپلاسمایی ، کسر مهمی از حجم سلول را شامل می‌گردد. سلولی با این اندازه ، تنها شامل 6000 مولکول از متبولیتها می‌باشد.

 

حد بالای اندازه سلول احتمالا توسط میزان انتشار مولکولهای حل شده در سیستمهای آبی ، تنظیم می‌گردد. یک سلول باکتری که برای تولید انرژی وابسته به واکنشهای مصرف اکسیژن می‌باشد (سلول هوازی) می‌بایست اکسیژن مولکولی را از محیط اطراف ، از طریق انتشار و از میان غشای پلاسمایی خود به دست آورد. این سلول بسیار کوچک بوده و نسبت سطح به حجم آنقدر بزرگی دارد که اکسیژن انتشار یافته به داخل سلول ، براحتی به هر قسمتی از سیتوپلاسم آن می‌رسد.

 

از بزرگترین سلولها می‌توان سلولهای ماهیچه‌های اسکلتی پستانداران (در حدود 12 سانتیمتر) و سلولهای عصبی (که در برخی از حیوانات بیش از یک متر طول دارد) را نام برد. قطر گلبول قرمز انسان در حدود 7 میکرون و اندازه سلول تخم انسان در حدود 0.2 میلیمتر است و با چشم غیر مسلح قابل روئیت می‌باشد. حال آنکه اسپرماتوزئید طولی در حدود 57 میکرون دارد. بطور کلی اندازه سلولها تابع تنوع پذیری موجودات زنده بوده ، ولی برای هر موجود زنده و سلول معینی کاملا ثابت بوده و ارتباط بین سطح غشا و حجم سلول و همچنین ارتبلط بین حجم هسته و حجم سلول ، تعیین کننده این اندازه می‌باشد.

شکل سلولهای جانوری

شکل سلولها نیز از اصل تنوع پذیری تبعیت می‌کند. اساسا هر سلولی با توجه به مکان قرارگیری و نوع فعالیت فیزیولوژیک چگونگی ارتباطات خارج سلولی شکل خاصی را پیدا می‌کند.

 

 

به عنوان مثال ، سلولهای ماهیچه‌ای انسان ، دوکی شکل هستند که با عمل آنها یعنی انقباض و انبساط کاملا هماهنگ است. در برخی سلولهای عصبی ، جسم سلولی به صورت ستاره‌ای شکل دیده می‌شود که دندریتها و اکسون به آن متصل می‌گردند. در نقاط مختلف سیستم عصبی ، انواع سلولهای عصبی به اشکال مختلف دیده می‌شوند. گلبول قرمز انسان به شکل عدسی مقعرالطرفین بوده و تمامی فضای آن به هموگلوبین اختصاص دارد، این شکل خاص به گلبول قرمز امکان عبور از مویرگهای باریک را می‌دهد و همچنین سطح تماس آن را با گازهای تنفسی افزایش می‌دهد.

 

اسپرماتوزوئید بسیاری از جانوران دارای منطقه سر می‌باشد که فقط حاوی آنزیم و ماده ژنتیکی است و در منطقه دم ، تاژک دارد که حرکت آن سلول را به پیش می‌برد. در منطقه میانی اسپرماتوزوئید میتوکندری به شکل مارپیچی قرار گرفته است و انرژی را جهت حرکت تامین می‌کند.

شکل سلولهای گیاهی و باکتری

سلولهای گیاهی به علت دارا بودن دیواره اسکلتی که علت بی‌حرکت بودن گیاهان را به آن نسبت می‌دهند، دارای اشکال نسبتا منظمی هستند. حال آن که سلولهای جانوری به اشکال نامنظم نیز دیده می‌شوند، که به جهت انعطاف پذیری آنها این وضعیت سودمند می‌باشد. سلولهای گیاهی دارای اشکال چند ضلعی با اقطاری مساوی و منظم و کشیده هستند. در یک توده سلولی همگن سازنده یک بافت گیاهی ، همه سلولها دارای یک اندازه و یک شکل و معمولا چند وجهی هستند. در گیاهان عالی اندازه سلولها متناسب با کار آنهاست و بر حسب ماهیت بافت و نقشی که در گیاه دارند اندازه آنها ، متفاوت است.

 

 

در باکتریها ، اشکال کوکوسی (کروی) به صورت دیپلور (دوتایی) ، تتراد (4 تایی) ، سارسین ، استرپتوس و استافیلوس دیده می‌شود. همچنین باکتریها به شکل باسیل (میله‌ای) ، کوکو - باسیل ، ویبرلو و اسپریل (فنری شکل) هم دیده می‌شوند که از این شکلها جهت رده بندی باکتریها ، استفاده می‌شود.