لماذا تحتوي الخصيتين على الكثير من سلس ER؟

إذا سألك أحدهم ، "ما الوظيفة الأساسية لجميع الخلايا الحية تقريبًا؟" وطالبت بالإجابة في غضون خمس ثوان ، ماذا ستقول؟ "حمل الجينات إلى الجيل التالي" هو إجابة معقولة ، ولكن هذه في الحقيقة سمة للخلايا أكثر من كونها وظيفة تؤديها. "الانقسام إلى خليتين متساويتين" هو رد يمكن الدفاع عنه أيضًا ، ولكن هذا شيء تفعله الخلايا بالتعريف في نهاية حياتها ، وليس أثناءها.

ال خبرات وظيفة الخلايا هي صنع الأشياء ، معظمها بروتينات. باستخدام تعليمات من نفس الحمض النووي (الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين) الذي يحمل الشفرة الجينية للكائن الحي بأكمله ، تصنع الهياكل التي تسمى الريبوسومات بروتينات فردية. يتم دمج بعض البروتينات في الخلايا والأنسجة والأعضاء. البعض الآخر مقدر أن يصبحوا إنزيمات.

في حقيقيات النوى (النباتات والفطريات والحيوانات) ، يرتبط العديد من هذه الريبوسومات بخاصية غشاء ثقيلة "تشبه الطريق السريع" تسمى الشبكة الأندوبلازمية. يأتي هذا في نوعين ، "ناعم" و "خشن". تمتلك خلايا الكبد والمبيض والخصيتين كثافة عالية من الشبكة الإندوبلازمية الملساء(سلس ER، أو ببساطة SER)، في حين أن الأعضاء التي تفرز قدرًا كبيرًا من البروتين ، مثل البنكرياس ، تحتوي على خلايا غنية بالشبكة الإندوبلازمية الخشنة

قبل استكشاف ما يفعله أي مكون معين للخلية ، يجدر بنا مراجعة ماهية الخلايا ككل وكيف تختلف بين أنواع الكائنات الحية.

تسمى الخلايا اللبنات الأساسية للحياة لأنها أصغر الأشياء الفردية التي تشمل الخصائص الرئيسية المرتبطة بالكائنات الحية بشكل عام. حتى أبسط الخلايا لها أربع سمات فيزيائية: غشاء الخلية لحماية الخلية وتماسكها ؛ السيتوبلازم لتكوين الجزء الأكبر من كتلته وتقديم مصفوفة يمكن أن تحدث فيها التفاعلات ، الريبوسومات لصنع البروتينات و المادة الوراثية في شكل DNA.

بينما الكائنات الحية في المجال بروكاريوتا غالبًا ما تحتوي على خلايا تشتمل أساسًا على هذه المكونات فقط ، وتتكون أيضًا من خلية واحدة فقط ، كائنات حية في المجال الآخر ، حقيقيات النوى، لديها خلايا أكثر تعقيدًا وتنوعًا. تحتوي الخلايا حقيقية النواة ، كما تُعرف ، على عضيات مختلفة مثل الميتوكوندريا ، البلاستيدات الخضراء ، أجسام جولجي و ال الشبكة الأندوبلازمية; كما أنهم يعزلون الحمض النووي الخاص بهم داخل نواة ، والتي تحتوي أيضًا على غشاء ويمكن اعتبارها نفسها عضية.

بدائيات النوى كانت موجودة منذ حوالي 3.5 مليار سنة ، مما يعني أنها نشأت "فقط" بعد حوالي مليار سنة من تشكل الأرض نفسها بالكامل. يُعتقد أن حقيقيات النوى قد اتبعت في غضون المليار سنة القادمة ، وتشير الأدلة إلى أنها حصلت عليها ابدأ بفضل لقاء صدفة بين بكتيريا لاهوائية كبيرة وبكتيريا هوائية أصغر بكثير.

• في نظرية التعايش الداخلي هذه ، "أكلت" البكتيريا الكبيرة البكتريا الأصغر ، وبقي كلاهما على قيد الحياة. وكانت النتيجة عبارة عن بكتيريا هوائية كبيرة بها بكتيريا تحولت إلى عضيات تسمى الميتوكوندريا الآن مسؤولة عن إمداد معظم احتياجات هذه الخلايا من الطاقة.

تحتوي النواة على الحمض النووي المنفصل إلى عدد من الكروموسومات ، مع اختلاف العدد الإجمالي بين الأنواع (لدى البشر 46). أثناء عملية الانقسام ، يتحلل الغشاء النووي ، والكروموسومات التي تم بالفعل مكررة في أزواج يتم تفكيكها ، وتنقسم النواة والخلية إلى هياكل ابنة واحدة تلو الأخرى الأخرى.

أجسام جولجي هي هياكل تشبه أكوام الفطائر الصغيرة المغلفة بغشاء. يشاركون في معالجة البروتينات والجزيئات الأخرى التي تم تصنيعها حديثًا ، ويمكنهم نقل مثل هذه المواد بين الشبكة الإندوبلازمية والعضيات الأخرى ، مثل سيارات الأجرة الصغيرة.

يتكون حوالي نصف سطح الغشاء الكلي لخلية حيوانية نموذجية (بما في ذلك غشاء الخلية الخارجي) من العضية المعروفة باسم الشبكة الإندوبلازمية. يتكون من عدة طبقات من نفس غشاء البلازما المزدوج ، أو طبقة ثنائية الفوسفوليبيد ، التي تشكل حدود جميع العضيات والخلية ككل.

بينما ، كما لوحظ ، تنقسم الشبكة الإندوبلازمية إلى ER سلس و ER تقريبي ، يشير هذا التمييز في الواقع إلى مقصورات مختلفة داخل مقصورات لنفس العضية. وبالتالي ، فإن تعريف ER الخام القياسي وتعريف ER سلس مضللين قليلاً. يقترحون أن كل واحد منفصل تمامًا عن الآخر ، من الناحية التشريحية الدقيقة ، بينما هم في الواقع جزء من نفس الشبكة الغشائية الأكبر.

يعمل كلا النوعين من الشبكة الإندوبلازمية على معالجة وتحريك نواتج الابتنائية ، في حالة واحدة من البروتينات وفي الحالة الأخرى الدهون (وبعض هرمونات الستيرويد). في بعض الأحيان ، يمكن تتبع أجزاء من الشبكة الإندوبلازمية من الغشاء النووي في داخل الخلية إلى غشاء الخلية على حدود الخلية البعيدة.

تحت المجهر ترى خلية بها شبكة إندوبلازمية ملساء واسعة النطاق. ماذا سترى وكيف تصفه؟

تحصل Smooth ER على اسمها ، كما تفعل الكثير من الأشياء في علم التشريح وعلم التشريح الدقيق ، ليس من الطريقة التي ستشعر بها أو تتذوقها حقًا ولكن من مظهرها. نظرًا لأن ER الملساء لا يحتوي على كثافة عالية من الريبوسومات (التي تظهر داكنة في الفحص المجهري) المضمنة في أغشيتها ، فإنها تبدو كما هي: شبكة صغيرة من الأنابيب المترابطة. ER من جميع الأنواع هو في جوهره نوع من نظام مترو أنفاق مجوف من خلال السيتوبلازم "اللزج" ، مما يسمح للأشياء بالتحرك بسرعة أكبر في جميع أنحاء الخلية.

المهام: يحتوي ER Smooth على عدد من الوظائف المهمة. يصنع الكربوهيدرات والدهون والهرمونات الستيرويدية (بما في ذلك هرمون التستوستيرون في الخصية). يساعد في إزالة السموم من المواد الكيميائية المبتلعة ، من الأدوية الموصوفة إلى السموم المنزلية. إنه بمثابة مستودع تخزين لأيونات الكالسيوم في خلايا العضلات ، حيث يسمى نوع متخصص من ER الملساء تخزن الشبكة الساركوبلازمية أيونات الكالسيوم اللازمة لبدء تقلصات الخلايا العضلية.

حصل Rough ER على اسمه من مظهره المميز ، والذي يشبه شريطًا ملتويًا "مرصعًا" بنقاط داكنة ، في بعض الأماكن متقاربة جدًا وفي أماكن أخرى متباعدة عن بعضها. "النقاط" هي الريبوسومات ، أو "مصانع البروتين" لجميع الكائنات الحية. تتكون الريبوسومات نفسها من البروتينات بالإضافة إلى نوع خاص من الحمض النووي.

ترتبط "الأكياس" المسطحة التي تشكل ER الخام بالغشاء النووي ، وبالتالي فإن كثافة هذا النوع من ER في الخلية تكون أقرب إلى المركز ، حيث تميل النواة إلى التواجد. كما هو الحال في جميع العضيات ، فإن الغشاء المحيط بالعديد من طيات ER الخام هو غشاء بلازما مزدوج ؛ ترتبط الريبوسومات بالجزء الخارجي من هذا الغشاء ، أي الجانب المواجه للسيتوبلازم الخلوي.

المهام: جنبا إلى جنب مع الريبوسومات نفسها ، يشارك ER الخام في الحصول على الأحماض الأمينية وعديد الببتيدات إلى موقع الترجمة ، أو تخليق البروتين ، على الريبوسوم. بعد تصنيع البروتين بالكامل وإطلاقه بواسطة الريبوسوم في ER الخام ، قد يحدث عدد من الأشياء. قد يتم "وضع علامة" على البروتين "بعلامة" كيميائية على الغشاء الداخلي للـ ER قبل أن يدخل التجويف، أو الفضاء ، بالداخل. بدلا من ذلك يمكن معالجتها في التجويف نفسه.

تتكون أجزاء من ER الخام مما يسمى وحدات طي البروتين، والتي تعمل تمامًا كما يوحي اسمها. عندما تصنع البروتينات لأول مرة ، فإنها تتواجد كسلسلة من الأحماض الأمينية. لكن الشكل النهائي للبروتين يتضمن قدرًا كبيرًا من الانحناء والطي ، وغالبًا ما يكون الروابط بين الأحماض الأمينية في أجزاء مختلفة من السلسلة الملتوية الآن.