معلومة

4.1: نظرة عامة على الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة - علم الأحياء

4.1: نظرة عامة على الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

4.1: نظرة عامة على الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة

تشترك جميع الخلايا في أربعة مكونات مشتركة: 1) غشاء بلازما ، وهو غطاء خارجي يفصل داخل الخلية عن البيئة المحيطة بها 2) السيتوبلازم ، ويتكون من منطقة شبيهة بالهلام داخل الخلية حيث توجد المكونات الخلوية الأخرى 3) الحمض النووي ، المادة الوراثية للخلية و 4) الريبوسومات ، وهي جزء الخلية الذي ينتج البروتينات.

تختلف بدائيات النوى عن الخلايا حقيقية النواة بعدة طرق مهمة. أ خلية بدائية النواة هو كائن بسيط وحيد الخلية (وحيد الخلية) يفتقر إلى نواة ، أو أي عضية أخرى مرتبطة بالغشاء. سنرى قريبًا أن هذا يختلف اختلافًا كبيرًا في حقيقيات النوى. تم العثور على DNA بدائية النواة في الجزء المركزي من الخلية: منطقة مظلمة تسمى nucleoid (شكل 1).

الشكل 1 الشكل 1 الهيكل المعمم لخلية بدائية النواة.

على عكس حقيقيات النوى ، تمتلك البكتيريا جدارًا خلويًا مصنوعًا من الببتيدوغليكان ، ويتألف من السكريات والأحماض الأمينية ، والعديد منها يحتوي على كبسولة عديد السكاريد (شكل 1). يعمل جدار الخلية كطبقة حماية إضافية ، ويساعد الخلية في الحفاظ على شكلها ، ويمنع الجفاف. تمكن الكبسولة الخلية من الالتصاق بالأسطح في بيئتها. تحتوي بعض بدائيات النوى على سوط أو شعيرة أو خميرة. تستخدم فلاجيلا للتنقل ، بينما تستخدم معظم الشعيرات لتبادل المواد الجينية أثناء نوع من التكاثر يسمى الاقتران.


الموضوع: لقد درست هذا الأسبوع العديد من الهياكل المرتبطة بدائية النواة وحقيقية النواة. تختلف هذه الخلايا اختلافًا كبيرًا في الخارج والداخل. في هذه المهمة ، ستنشئ عرضًا تقديميًا باور بوينت يقارن ويتناقض بين هذين النوعين من الخلايا. دعم المحتوى الخاص بك مع (4) استشهادات على الأقل. تأكد من الرجوع إلى الاقتباسات باستخدام أسلوب كتابة APA للعرض التقديمي. قم بتضمين شريحة للمراجع الخاصة بك في النهاية.

اتبع أفضل الممارسات لعروض PowerPoint التقديمية

المتعلقة بحجم النص واللون والصور والتأثيرات والكلمة وتحسينات الوسائط المتعددة. توقعات الواجب: يجب أن تكون كل شريحة تشرح نفسها بنفسها. تأكد من تضمين ما لا يقل عن 50 كلمة في صفحة ملاحظات مقدم العرض التي تصف محتوى الشريحة (تم حذف العنوان والأدب المقتبس من الشرائح من هذا المطلب). الأرقام مهمة. أقترح استخدام بحث الصور من Google للعثور على الأرقام ذات الصلة لعرضك التقديمي. ومع ذلك ، تأكد من تقييم الجودة (لكل من الجماليات والدقة) واذكر مصدر الشكل.

الشرائح المطلوبة (قد تحتاج كل قائمة شرائح إلى التوسيع إلى شرائح متعددة لاستيعاب تغطية شاملة للمحتوى المطلوب). شريحة العنوان (شريحة واحدة) وصف عام بدائية النواة (1-3 شرائح) هيكل الجدران البكتيرية موجبة الجرام (1-3 شرائح) هيكل جدران الخلايا البكتيرية سالبة الجرام (1-3 شرائح) الهياكل الأخرى خارج الخلية المرتبطة بجدار الخلية البكتيرية (2-4 شرائح) مكونات داخل الخلية البكتيرية (1-3 شرائح) الوصف العام للخلايا حقيقية النواة (1-3 شرائح) أنواع حقيقيات النوى (2-4 شرائح) عضيات حقيقيات النوى (1-3 شرائح) المراجع (شريحة واحدة)


هيكل خلايا بدائية النواة

تحتوي الخلايا بدائية النواة على غشاء خلوي وجدار خلوي وسيتوبلازم وريبوسومات. ومع ذلك ، فإن بدائيات النوى لها أ نووي بدلا من نواة مرتبطة بالغشاء. البكتيريا سالبة الجرام وموجبة الجرام أمثلة على بدائيات النوى ، ويمكنك التمييز بينها بسبب الاختلافات في جدرانها الخلوية.

تحتوي معظم بدائيات النوى على كبسولة للحماية. بعضها يحتوي على بيلة أو شعيرة ، وهي هياكل شبيهة بالشعر على السطح ، أو سوط ، وهو هيكل شبيه بالجلد.


الفرق بين الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة

خصائص الخلية خلايا بدائية النواة الخلايا حقيقية النواة
ظهرت في الكائنات الحية اختصاص بكتيريا و أركى النباتات والحيوانات والفطريات والطحالب والأوليات
أصل منذ 3.5 مليار سنة قبل 1.5 مليار سنة
حجم الخلية قطرها 0.5 ميكرومتر أو قد يكون أقل قطرها 5 ميكرومتر أو أكثر
رقم الخلوي وحيد الخلية متعدد الخلايا
نواة دماغ الخلية غائب الحالي
الغشاء النووي أو النواة غائب نواة محاطة بالغشاء النووي
المادة الوراثية - حمض الديوكسي ريبونوكليك (DNA) الحمض النووي عائم ودوراني بحرية ، غير مرتبط بالغشاء النووي ، المعروف باسم Nucleoid الحمض النووي خطي ومرتبط بغشاء نووي
غشاء البلازما أو الغشاء السيتوبلازمي أو الغشاء الخارجي (طبقة ثنائية الفوسفوليبيد) يفتقر إلى الستيرولات يتكون من الستيرولات والكربوهيدرات
الكروموسومات تحتوي على بروتينات شبيهة بالهيستون تحتوي على بروتينات هيستون
التكاثر عن طريق الانشطار الثنائي شوهد الانقسام الانقسامي والانقسام المنصف
زيجوت ثنائي الصبغة جزئيًا (مرزوجي) ثنائي الصيغة الصبغية
جدار الخلية يحتوي على ببتيدوغليكان تفتقر الخلايا الحيوانية إلى جدار الخلية. البعض الآخر إما لديه السليلوز أو الكيتين
كبسولات - أغطية لزجة موجود في الخلايا البكتيرية غائب
الريبوسومات نوع 70S نوع 80S. على الرغم من أن الميتوكوندريا والبلاستيدات لها نوع 70S
الميتوكوندريا غائب الحالي
كلوروبلاست غائب موجود في النباتات
الشبكة الأندوبلازمية غائب الحالي
جهاز جولجي غائب الحالي
فجوات الغاز قد تكون موجودة الحالي
فجوات الغشاء غائب الحالي
المريكزات غائب الحالي
الليزوزيمات غائب الحالي
بيروكسيسومات غائب الحالي
الميزوسومات قد تكون موجودة غائب
الإلتقام والإفراز الخلوي غائب الحالي
الجهاز المتحرك توجد الأسواط التي تتكون من عدد أقل من الألياف ولا تظهر (9 + 2) ترتيب الأنابيب الدقيقة يوجد فلاجيللا وشعيرة والتي لها آليات معقدة وتظهر ترتيب الأنابيب الدقيقة (9 + 2)
آليات إنتاج الطاقة (سلسلة نقل الإلكترون) يحدث في الغشاء السيتوبلازمي يحدث في غشاء الميتوكوندريا عن طريق دورة تحلل السكر

كما هو واضح حتى الآن ، تتكون جميع الكائنات الحية من خلايا ومنتجات خلوية ، تتكون من عدد من عضيات الخلية ، والتي تساعد في تنفيذ عمليات الحياة المختلفة. موضوع الجدل بين الخلايا بدائية النواة والخلايا حقيقية النواة هو الميتوكوندريا & # 8211 العضية المنتجة للطاقة ، والتي من المفترض أن تكون مستقلة. لديهم المادة الجينية الخاصة بهم & # 8211 الحمض النووي وبالتالي فهي قادرة على الانقسام. لديهم نوع من العلاقة التكافلية مع الخلية التي يقيمون فيها. وبالتالي ، قد يكون من الواضح أنها نشأت من وحدة بدائية النواة واحدة مستقلة ، لأنها تشبهها ، بمعنى أن لديها DNA دائريًا غير منضم. لكن الشيء المدهش هو أن وحدات بدائية النواة تفتقر إلى الميتوكوندريا. هل هذا يعني أنه كائن حي مقيم داخل خلية أخرى ، أم أنه مجرد عضو مستقل؟ إذا كنت على دراية بجميع المصطلحات العلمية المستخدمة ، فسيكون من السهل فهمها.

المنشورات ذات الصلة

بالنسبة لأولئك الذين لا يعرفون ، هناك العديد من أوجه التشابه بين الخلايا بدائية النواة والخلايا حقيقية النواة. هذان نوعان من الخلايا التي تتكون منها الكائنات الحية ، وهذا المقال سوف يغطي & hellip

كما يوحي الاسم ، فإن الاختلاف الرئيسي بين الكائنات متعددة الخلايا وحيدة الخلية هو عدد الخلايا الموجودة فيها. هذا يؤدي إلى تطوير جميع hellip & الأخرى

تشارك الخلايا ثنائية الصبغة وحيدة الصيغة الصبغية في التكاثر الجنسي لكائنات حقيقية النواة أعلى. ستغطي مقالة BiologyWise التالية بعض المعلومات المتعلقة بالخلايا ثنائية الصبغية وحيدة الصيغة الصبغية.


أوجه التشابه بين بدائيات النوى وحقيقيات النوى

لجميع الاختلافات بين الخلايا بدائية النواة والخلايا حقيقية النواة ، فإن لديهم بعض السمات المشتركة أيضًا.

تحتوي كلتا الخليتين على غشاء بلازما يعمل كحاجز بين داخل الخلية وخارجها.

يستخدم غشاء البلازما جزيئات معينة مدمجة داخله للسماح للأجسام الغريبة بالمرور إلى الخلية أو للسماح للمادة داخل الخلية بالمرور خارج الخلية.

تؤدي البروتينات الموجودة في الغشاء شيئًا مشابهًا أيضًا: فهي تعمل كمضخات تدفع المادة داخل الخلية أو خارجها ، بدلاً من السماح لها بالمرور.

كل من بدائيات النوى وحقيقيات النوى لها الريبوسومات.

الريبوسومات هي عضيات صغيرة تستخدم في تصنيع البروتينات حسب احتياج الخلية لها. يمكن أن تطفو بحرية في الخلية أو تجلس على سطح الشبكة الإندوبلازمية الخشنة في الخلايا حقيقية النواة ، (مما يعطيها تسمية "خشنة" ، مقارنة بأشقائها الملساء الذي يفتقر إلى الريبوسومات).

يتلقون رسائل من جزيئات الرنا المرسال تخبرهم ما هي البروتينات التي تحتاجها الخلية.

يترجمون هذه الرسائل إلى جزيئات بروتينية عن طريق تجميع الأحماض الأمينية. على الرغم من أن عملية تخليق البروتين تعمل بشكل مختلف في بدائيات النوى وحقيقيات النوى ، إلا أنها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا وتتضمن الريبوسومات في كلتا الحالتين.


وحدة الأحياء 1 2020

تشترك جميع الخلايا ، بدائية النواة وحقيقية النواة ، في أربعة مكونات مشتركة:

  1. غشاء بلازما ، وهو غطاء خارجي يفصل داخل الخلية عن البيئة المحيطة بها
  2. السيتوبلازم ، ويتكون من منطقة تشبه الهلام داخل الخلية حيث توجد المكونات الخلوية الأخرى ، والمواد الوراثية للخلية و
  3. الريبوسومات ، الجسيمات التي تبني البروتينات.

ومع ذلك ، تختلف بدائيات النوى عن الخلايا حقيقية النواة بعدة طرق.

الخلية بدائية النواة هي كائن بسيط وحيد الخلية (وحيد الخلية) يفتقر إلى نواة أو أي عضية أخرى مرتبطة بالغشاء. سنرى قريبًا أن هذا يختلف اختلافًا كبيرًا في حقيقيات النوى. تم العثور على DNA بدائية النواة في الجزء المركزي من الخلية: منطقة مظلمة تسمى nucleoid.

على عكس العتائق وحقيقيات النوى ، تمتلك البكتيريا جدارًا خلويًا مصنوعًا من الببتيدوغليكان ، وهو جزيء مصنوع من السكريات والأحماض الأمينية ، والعديد منها يحتوي على كبسولة عديد السكاريد. يعمل جدار الخلية كطبقة حماية إضافية ، ويساعد الخلية في الحفاظ على شكلها ، ويمنع الجفاف. تمكن الكبسولة الخلية من الالتصاق بالأسطح في بيئتها. تحتوي بعض بدائيات النوى على سوط أو شعيرة. تُستخدم الأسواط للتنقل ، بينما تستخدم معظم الشعيرات لتبادل المواد الجينية أثناء نوع من التكاثر البكتيري.

اكتشف خلية بكتيرية نموذجية.
يُظهر أحد الجانبين نوعًا يُعرف باسم موجب الجرام والجانب الآخر سالب الجرام.


4.1: نظرة عامة على الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة - علم الأحياء

كما تعلمت بالفعل ، كل شيء حي يتكون من خلايا. والخلايا نفسها مكونة من أجزاء مختلفة - وصولاً إلى جزيئاتها.

في الواقع ، ما يسميه العلماء "المبدأ العام للحياة" يُعرَّف بأنه التفاعل المحدد للجزيئات مع بعضها البعض. لنكتشف الآن المزيد عن الخلايا والجزيئات. هناك العديد من الخلايا المختلفة التي تقوم بالعديد من الأشياء المختلفة. لكن كل هذه الخلايا تندرج في إحدى الفئتين الرئيسيتين: الخلايا بدائية النواة و
الخلايا حقيقية النواة.

هذه الخلايا متشابهة أكثر مما هي مختلفة. لذلك دعونا نتحدث أولاً عن القاسم المشترك بين الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة.

  • كلاهما يحتوي على الحمض النووي كمادة جينية (الحمض النووي هو الذي يخبر الخلايا بنوع الخلايا التي ينبغي أن تكون).
  • كلاهما مغطى بغشاء الخلية.
  • كلاهما يحتوي على RNA.
  • كلاهما مصنوع من نفس المواد الكيميائية الأساسية: الكربوهيدرات والبروتينات والحمض النووي والمعادن والدهون والفيتامينات.
  • كلاهما له ريبوسومات (الهياكل التي تتكون عليها البروتينات).
  • كلاهما ينظم تدفق العناصر الغذائية والنفايات التي تدخلها وتتركها.
  • كلاهما لهما نفس التمثيل الغذائي الأساسي (عمليات الحياة) مثل التمثيل الضوئي والتكاثر.
  • كلاهما يتطلب إمدادًا بالطاقة.
  • يتم تنظيم كلاهما بدرجة عالية من خلال أنظمة استشعار متطورة (وأنوف كيميائية) تجعلهم على دراية بردود الفعل داخلهم والبيئة المحيطة بهم.

هذا ما تشترك فيه الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة. لكن هناك اختلافات كبيرة بينهما أيضًا. الاختلافان الرئيسيان هما العمر والبنية.


الاختلافات بدائية النواة وحقيقية النواة
الفروق العمرية

يعتقد العلماء أن الخلايا بدائية النواة (على شكل بكتيريا) كانت أول أشكال الحياة على وجه الأرض. تعتبر "بدائية" ونشأت منذ حوالي 3.5 مليار سنة. هذا قبل ملياري سنة من الخلايا حقيقية النواة ومليارات السنين قبل أسلافنا الأوائل ، البشر.

لقد تعلمت القليل عن هذا الأمر عندما درسنا الأرض المبكرة في درسنا عن النظام الشمسي ، ولكن فيما يلي جدول زمني موجز لتطور الحياة على الأرض:

  • تشكلت الأرض قبل 4.6 مليار سنة
  • منذ 3.5 مليار سنة نشأت الحياة الأولى: بكتيريا بدائية النواة
  • منذ 1.5 مليار سنة نشأت الخلايا حقيقية النواة
  • قبل 0.5 مليار سنة نشأ الانفجار الكمبري - حقيقيات النوى متعددة الخلايا
  • قبل 3 ملايين سنة ظهر أسلافنا الأوائل ، البشر


هناك بيانات قوية تشير إلى أن الخلايا حقيقية النواة قد تطورت بالفعل من مجموعات من الخلايا بدائية النواة التي أصبحت معتمدة على بعضها البعض. سوف تتعلم المزيد عن هذه النظرية لاحقًا.

تحتوي الخلايا حقيقية النواة على شيئين مهمين لا تمتلكهما الخلايا بدائية النواة: نواة وعضيات (أعضاء صغيرة) تحيط بها أغشية.

ترتيب الحمض النووي
على الرغم من احتواء كل من الخلايا حقيقية النواة والخلايا بدائية النواة على الحمض النووي ، فإن الحمض النووي في الخلايا حقيقية النواة يتم الاحتفاظ به داخل النواة. في الخلايا بدائية النواة ، يطفو الحمض النووي بحرية حوله بطريقة غير منظمة.

وجود العضيات
تسمح العضيات الموجودة في الخلايا حقيقية النواة لها بأداء وظائف أكثر تعقيدًا من الخلايا بدائية النواة ، والتي لا تحتوي على هذه الأعضاء الصغيرة. إذا كنت لا تعرف الكثير عن العضيات ، فلا تقلق - سوف تتعلم المزيد في التعليمات القادمة.

قليلا من ال العضيات في الخلايا حقيقية النواة نكون:

  • النواة - الدماغ - أو مركز التحكم في الخلية. يحتوي على الحمض النووي ، الذي يتكون من الجينات. يحصل هذا الحمض النووي نسخت، أو نسخها على رسول RNA. يحمل هذا الرسول نسخة من أوامر الجينات لإنتاج بروتين معين. تذهب هذه الطلبات إلى مصانع البروتين.
  • الريبوسومات هذه هي مصانع البروتين. إنهم يتبعون تعليمات الرسول RNA (تذكر أن الرنا الرسول حصل على أوامره من الحمض النووي). التعليمات تخبر الريبوسومات أن تصنع بروتينات معينة. لاحظ أن هذه العضية موجودة في بدائيات النوى أيضًا!
  • الشبكة الأندوبلازمية (ER) - الهياكل التي تعدل البروتينات المنتجة في الريبوسومات. لا تحتاج كل البروتينات التي تصنعها الريبوسومات إلى التغيير ، لكن البروتينات التي تنتجها الريبوسومات "تتغير" هنا.
  • جهاز جولجي سيُحدث هذا الهيكل المزيد من التغييرات على البروتينات التي تم تغييرها بالفعل عندما كانت في قسم الطوارئ. تذكر أن هذه البروتينات صنعت في الريبوسومات ، وتم تغييرها مرة واحدة في قسم الطوارئ ، وسيتم تغييرها مرة أخرى في جهاز جولجي. يعمل Golgi أيضًا كمكتب بريد عن طريق تعبئة البروتينات وشحنها إلى أجزاء أخرى من الخلية أو خارج الخلية.
  • الميتوكوندريا - الهياكل التي تنتج طاقة الخلية ، مثل محطات توليد الطاقة للخلية.
  • البلاستيدات الخضراء الهياكل التي تسمح للنباتات بحبس ضوء الشمس وإجراء عملية التمثيل الضوئي.

هناك بعض الاختلافات المهمة بين الخلايا بدائية النواة وخلايا حقيقية النواة.

مقاس
الخلايا حقيقية النواة ، في المتوسط ​​، أكبر بعشر مرات من الخلايا بدائية النواة.

اختلافات جدار الخلية
تحتوي الخلايا بدائية النواة على جدار خلوي يتكون من الببتيدوغليكان (الأحماض الأمينية والسكر). تحتوي بعض الخلايا حقيقية النواة أيضًا على جدران خلوية ، ولكن لا يوجد أي منها مصنوع من الببتيدوغليكان.

ترتيب فلاجيلا
تختلف الأسواط في الخلايا حقيقية النواة عن الأسواط في الخلايا بدائية النواة. الأسواط هي الهياكل التي تساعد الخلايا على الحركة (يطلق عليها العلماء اسم الحركة). يتكون السوط في الخلايا حقيقية النواة من عدة خيوط وهي أكثر تعقيدًا بكثير من السوط في الخلايا بدائية النواة.

جميع الخلايا لديها جيناتها مرتبة في سلاسل خطية تسمى الكروموسومات. لكن الخلايا حقيقية النواة تحتوي على نسختين (أو أكثر) من كل جين. أثناء التكاثر ، تخضع كروموسومات الخلايا حقيقية النواة لعملية منتظمة من الازدواج تسمى الانقسام. لقد تعلمت عن الانقسام الفتيلي في العديد من الدروس السابقة وستسمع المزيد عنها لاحقًا.

اكتشافات جديدة

حتى وقت قريب ، كان يُعتقد أن الخلايا حقيقية النواة فقط هي التي توجد في مجموعات متعددة الخلايا مثل الأعضاء والأنسجة. لكن الاكتشافات الحديثة تشير إلى أن بعض الخلايا بدائية النواة تفعل ذلك أيضًا. هذا مجرد مثال آخر لكيفية تغيير الاكتشافات الجديدة دائمًا لما نعرفه - أو نعتقد أننا نعرفه.

لكن هذا ما يجعل العلم مثيرًا للغاية!

cmallery / 150 / وحدة / cell.text.htm

في دراسة علم الأحياء ، غالبًا ما تسمع إشارات إلى نظرية الخلية. لدى العلماء المختلفين طرق مختلفة للتعبير عنها ، لكنها في الأساس تسير على النحو التالي:

  1. تتكون جميع الكائنات الحية من خلايا ومنتجات تلك الخلايا.
  2. تقوم جميع الخلايا بوظائفها الحياتية.
  3. تأتي الخلايا الجديدة من خلايا حية أخرى.

ومع ذلك ، كما هو الحال مع العديد من الأشياء ، هناك بعض الاستثناءات - أبرزها الفيروسات والميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء.

الفيروسات ليست خلايا وهناك جدل حول ما إذا كانت على قيد الحياة أم لا. تتكون من البروتين والحمض النووي ولكن ليس لها أغشية أو نواة أو بروتوبلازم. ومع ذلك ، يبدو أنهم أحياء عندما يتكاثرون بعد إصابة خلية مضيفة.

الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء هي عضيات (هياكل صغيرة داخل الخلايا) لها مادتها الوراثية الخاصة وتتكاثر بشكل مستقل عن بقية الخلية.

تعليمات الفيديو
* قد يختلف مدى توفر روابط فيديو You Tube. لا تتحكم eTAP في هذه المواد.


بيولوجيا الخلية الجزيئية

الحمض الريبي النووي النقال في الاستطالة

في خطوة الاستطالة ، يتم دمج الأحماض الأمينية لتشكيل سلسلة بولي ببتيد في الريبوسوم. يشمل جميع التفاعلات من أول تكوين رابطة ببتيدية إلى آخر تكوين رابطة ببتيد في تخليق بروتين واحد (Ramakrishnan، 2002 Alberts، 2008).

بعد البدء ، يرتبط الريبوسوم بـ mRNA مع رمز بدء AUG الذي تم وضعه بواسطة fMet-tRNA fMet في موقع P بينما يكون الموقع A فارغًا (Schmeing وآخرون.، 2009). تتضمن استطالة الترجمة بدائية النواة مجمع البدء هذا بالإضافة إلى الحمض الريبي النووي النقال المشحون بالأحماض الأمينية المتعارف عليها (aminoacyl-tRNAs) ، وعوامل الاستطالة EF-Ts (مستقر حراريًا لعامل الاستطالة) ، EF-Tu (عامل الاستطالة الحراري غير مستقر) و EF-G (تاريخيًا) المعروف باسم translocase) و GTP (Ramakrishnan، 2002 Tourigny وآخرون.، 2013 Schmeing and Ramakrishnan، 2009 Selmer وآخرون., 2006 ).

يحدث الاستطالة في ثلاث خطوات (Ramakrishnan، 2002 Frank and Gonzalez، 2010 Figure 10). تتمثل الخطوة الأولى في ربط aminoacyl-tRNAs الذي يتطابق مع الكودون في mRNA في موقع الريبوسوم A. تكون Aminoacyl-tRNAs (AA-tRNAs) الناتجة عن التركيبات aminoacyl-tRNA عرضة للتحلل المائي في الماء. لتوصيل aminoacyl-tRNA إلى الريبوسومات بكفاءة ، سوف يرتبط EF-Tu المرتبط بـ GTP على وجه التحديد بـ tRNAs المشحونة ويحمي الأحماض الأمينية (AA) من التحلل المائي وكذلك يخفيها من تكوين رابطة الببتيد. بعد تكوين مجمع البدء ، بفضل التحلل المائي لـ GTP وعامل الاستطالة (EF-Tu) في موقع A من هذا المركب ، يستخدم aminoacylation-tRNA المضاد للتعرف على تسلسل الكودون على mRNA. EF-Tu • GTP: يدخل المركب الثلاثي AA-tRNA إلى موقع الريبوسوم A عن طريق مطابقة anticodon لـ tRNA مع الكودون على mRNA. يتفاعل EF-Tu بعد ذلك مع موقع ارتباط عامل في الوحدة الفرعية الكبيرة الريبوسوم التي تطلق نشاط GTPase الخاص بها. ينتج عن التحلل المائي GTP فصل المركب إلى EF-Tu • يتم تحرير الناتج المحلي الإجمالي والفوسفات (Pi) و aminoacyl-tRNA (Ramakrishnan، 2002 Schmeing and Ramakrishnan، 2009 Schmeing وآخرون.، 2009 فرانك وجونزاليس ، 2010).

الشكل 10. الحمض الريبي النووي النقال في مجمع استطالة الترجمة. يرتبط aminoacyl-tRNA المرتبط بـ EF-Tu بالكودون المشابه لـ mRNA في الريبوسوم في الموقع المستقبِل (موقع A) ، المجاور لـ tRNA في موقع peptidyl (موقع P) ، المرتبط بـ polypeptide الناشئ (1). يحدث فك التشفير على الوحدة الفرعية 30S من الريبوسوم ، ويتحلل GTP بواسطة EF-Tu ، مما يؤدي إلى إطلاق aminoacyl-tRNA في الموقع A إذا كان هناك اقتران صحيح بين الكودون والمضاد. ينتج عن تكوين رابطة الببتيد اللاحق بين بولي ببتيد ناشئ في موقع P والحمض الأميني المرتبط بـ tRNA في الموقع A ببتيدل- tRNA في الموقع A وهو حمض أميني واحد أطول (2). بعد نقل الريبوسوم ، يتم نقل الحمض النووي الريبي (tRNA) المرتبط بالبولي ببتيد الناشئ إلى موقع P ويتم تسليم aminoacyl-tRNA جديد إلى الموقع A الفارغ (3).

كشف التركيب البلوري للريبوسوم المرتبط بالمركب الثلاثي EF-Tu • GTP: AA-tRNA عن بنية مشوهة بشدة من الحمض النووي الريبي المرتبط بالموقع A. مع ارتباط anticodon بالكودون على mRNA ، يؤدي التفاعل إلى a

منحنى 30 درجة من جذع Anticodon (AC) وتأرجح 5 من الجذع D يتحرك بعيدًا عن الساق T. يسمح هذا التشويه لـ AA-tRNA بالتفاعل في وقت واحد مع عامل الاستطالة والكودون المشابه في مركز فك التشفير للوحدة الفرعية 30S. قد يصاحب استرخاء التشكل المنحني التحلل المائي لـ GTP لتعزيز ترجمة الحمض النووي الريبي من الموقع A إلى P (Ramakrishnan، 2002 Tourigny وآخرون.، 2013 Schmeing and Ramakrishnan، 2009 Selmer وآخرون., 2006 ).

EF-Tu • الناتج المحلي الإجمالي غير نشط ويجب تنشيطه قبل دورة الاستطالة التالية. لهذا ، فإن EF-Ts مطلوبة ، لأن تقارب EF-Tu للناتج المحلي الإجمالي أكبر 40 مرة من تقاربها لـ GTP. تقوم EF-Ts بتنشيط EF-Tu لتبادل الناتج المحلي الإجمالي مع GTP. لا يتفاعل EF-Tu مع fMet-tRNA fMet لأن البادئ fMet-tRNA fMet لا يدخل أبدًا إلى الموقع A (Ramakrishnan، 2002 Alberts، 2008).

تتضمن الخطوة الثانية في الاستطالة نقل الميثيونين الأولي أو الببتيد من الحمض الريبي النووي النقال في موقع P إلى الحمض الأميني المرتبط بـ tRNA في الموقع A. يحدث هذا من خلال التحلل المائي لرابطة الإستر بين الحمض الأميني ومجموعة 3 OH من الحمض الريبي النووي النقال في موقع P وتشكيل رابطة الببتيد مع مجموعة الحمض الأميني- NH2 في موقع الحمض الريبي النووي النقال. يكسر التفاعل الرابطة بين الحمض الريبي النووي النقال في موقع P والميثيونين الأولي أو الببتيد ، ثم ينقل الميثيونين أو الببتيد إلى الحمض الأميني المرتبط بـ tRNA في الموقع A. يسمى هذا التفاعل تفاعل peptidyl transferase ، حيث تسمى المنطقة المسؤولة في الريبوسوم مركز peptidyl transferase (الشكل 10).

النقل هو الخطوة الثالثة في مرحلة الاستطالة ويتضمن وضع الريبوسوم لقراءة الكودون التالي ويتطلب التحلل المائي GTP لعامل الاستطالة G (EF-G). يغير التحلل المائي لـ GTP إلى الناتج المحلي الإجمالي الهيكل الثلاثي الأبعاد لـ EF-G. هذا التغيير في EF-G ينقل الببتيد-الحمض الريبي النووي النقال في الموقع A إلى موقع P. نظرًا لأن هذا peptide-tRNA يتم إقرانه بقاعدة مع mRNA ، فإن mRNA يتحول أيضًا ، ويضع الكودون التالي في موقع A الفارغ. في الوقت نفسه ، ينتقل الحمض الريبي النووي النقال الأصلي في موقع P ، والذي تم التخلص منه الآن من الميثيونين أو الببتيد ، إلى موقع E (الخروج) مما يؤدي إلى كسر الاقتران الأساسي مع mRNA. يتم تحرير الحمض النووي الريبي غير المشحون من موقع E ويتم تحرير الناتج المحلي الإجمالي EF-G من الريبوسوم (Ramakrishnan، 2002 Schmeing and Ramakrishnan، 2009 Alberts، 2008).

تفاعلات الاستطالة والانتقال في حقيقيات النوى مشابهة جدًا لتلك الموجودة في بدائيات النوى مع وجود اختلافات طفيفة في البروتينات. بدلاً من عوامل الاستطالة EF-Tu و EF-Ts ، يوجد مركب ثلاثي ثابت يتكون من eEF1-alpha-beta و gamma. eEF1-alpha هو المكافئ حقيقي النواة لـ EF-Tu eEF1-beta-gamma وهي مكافئة حقيقية النواة لـ EF-Ts. eEF2 (عامل استطالة حقيقيات النوى 2) يعادل EF-G بدائية النواة وينظم انتقال الريبوسوم. تعمل فسفرة eEF2 بواسطة كيناز EF2 على تنظيم استطالة الترجمة عن طريق تعطيل النقل الريبوزومي المعتمد على eEF2 (هيرشي وآخرون.، 2012 Dever and Green ، 2012).


هناك نوعان أساسيان من الخلايا ، خلايا بدائية النواة و الخلايا حقيقية النواة. الفرق الرئيسي بين الخلايا حقيقية النواة والخلايا بدائية النواة هو أن الخلايا حقيقية النواة لها نواة. النواة هي المكان الذي تخزن فيه الخلايا الحمض النوويوهي المادة الوراثية. النواة محاطة بغشاء. لا تحتوي الخلايا بدائية النواة على نواة. بدلاً من ذلك ، يطفو حمضهم النووي داخل الخلية. تسمى الكائنات الحية ذات الخلايا بدائية النواة بدائيات النوى. جميع بدائيات النوى هي كائنات وحيدة الخلية (أحادية الخلية). البكتيريا والعتائق هما بدائيات النوى الوحيدة. تسمى الكائنات الحية ذات الخلايا حقيقية النواة حقيقيات النواة. الحيوانات والنباتات والفطريات والطلائعيات هي حقيقيات النوى. جميع الكائنات متعددة الخلايا حقيقية النواة. قد تكون حقيقيات النوى أحادية الخلية أيضًا.

كل من الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة لها هياكل مشتركة. تحتوي جميع الخلايا على غشاء بلازما وريبوسومات وسيتوبلازم و DNA. ال غشاء بلازمي، أو غشاء الخلية ، هو طبقة الفسفوليبيد التي تحيط بالخلية وتحميها من البيئة الخارجية. الريبوسومات هي العضيات غير المرتبطة بالغشاء حيث تصنع البروتينات ، وهي عملية تسمى تخليق البروتين. ال السيتوبلازم هي جميع محتويات الخلية داخل غشاء الخلية ، ولا تشمل النواة.

الخلايا حقيقية النواة

عادة ما يكون للخلايا حقيقية النواة عدة الكروموسومات، تتكون من الحمض النووي والبروتين. تحتوي بعض أنواع حقيقيات النوى على عدد قليل من الكروموسومات ، والبعض الآخر يحتوي على ما يقرب من 100 أو أكثر. هذه الكروموسومات محمية داخل النواة. بالإضافة إلى النواة ، تشتمل الخلايا حقيقية النواة على هياكل أخرى مرتبطة بالغشاء تسمى العضيات. تسمح العضيات للخلايا حقيقية النواة بأن تكون أكثر تخصصًا من الخلايا بدائية النواة. في الصورة أدناه عضيات الخلايا حقيقية النواة (Figurebelow) ، بما في ذلك الميتوكوندريا ، الشبكة الإندوبلازمية ، و جهاز جولجي. سيتم مناقشة هذه في مفاهيم إضافية.

الشكل ( فهرس الصفحة <1> ): تحتوي الخلايا حقيقية النواة على نواة ومقصورات خاصة أخرى مختلفة محاطة بأغشية تسمى العضيات. النواة هي المكان الذي يتم فيه تخزين الحمض النووي (الكروماتين). تعطي العضيات للخلايا حقيقية النواة وظائف أكثر من الخلايا بدائية النواة.

خلايا بدائية النواة

عادة ما تكون الخلايا بدائية النواة (الشكل أدناه) أصغر حجمًا وأبسط من الخلايا حقيقية النواة. ليس لديهم نواة أو عضيات أخرى مرتبطة بالغشاء. في الخلايا بدائية النواة ، يشكل الحمض النووي ، أو المادة الوراثية ، دائرة واحدة كبيرة تلتف على نفسها. يقع الحمض النووي في الجزء الرئيسي من الخلية.


شاهد الفيديو: الاستاذ غالب:الفصل الأول الخلية المحاضرة مقارنة بين الخلية بدائية النواة وحقيقية النواة (قد 2022).