معلومة

3.11: الهيكل الخلوي - علم الأحياء


تحتوي الخلايا على صفائف معقدة من ألياف البروتين التي تؤدي وظائف مثل إنشاء شكل الخلية ، وتوفير القوة الميكانيكية ، والحركة. تشارك هذه الألياف في فصل الكروموسوم في الانقسام والانقسام الاختزالي والنقل داخل الخلايا للعضيات. يتكون الهيكل الخلوي من ثلاثة أنواع من خيوط البروتين: خيوط الأكتين (وتسمى أيضًا الخيوط الدقيقة) ، والخيوط الوسيطة ، والأنابيب الدقيقة.

خيوط الأكتين

تتبلمر مونومرات بروتين الأكتين لتشكيل ألياف طويلة ورفيعة. يبلغ قطرها حوالي 8 نانومتر ، وكونها أنحف خيوط الهيكل الخلوي ، فإنها تسمى أيضًا الميكروفيلامين (تسمى في ألياف العضلات الهيكلية خيوط "رفيعة"). بعض وظائف خيوط الأكتين هي:

  • تشكل عصابة أسفل غشاء البلازما مباشرة
    • يوفر القوة الميكانيكية للخلية
    • يربط بروتينات الغشاء (مثل مستقبلات سطح الخلية) بالبروتينات السيتوبلازمية
    • يقرص تقسيم الخلايا الحيوانية عن بعضها أثناء التحلل الخلوي
  • توليد تدفق السيتوبلازم في بعض الخلايا
  • توليد الحركة في الخلايا مثل خلايا الدم البيضاء والأميبا
  • تتفاعل مع خيوط الميوسين ("السميكة") في ألياف العضلات والهيكل العظمي لتوفير قوة الانقباض العضلي

المتوسطة الشعيرات

يبلغ متوسط ​​قطر هذه الألياف السيتوبلازمية 10 نانومتر (وبالتالي فهي "متوسطة" في الحجم بين خيوط الأكتين (8 نانومتر) والأنابيب الدقيقة (25 نانومتر) (بالإضافة إلى الخيوط السميكة لألياف العضلات الهيكلية). وهناك عدة أنواع من الوسيطة خيوط ، كل منها مكون من بروتين واحد أو أكثر من البروتينات المميزة لها.

  • الكيراتين توجد في الخلايا الظهارية وتشكل أيضًا الشعر والأظافر ؛
  • نووي لامينس تشكل شبكة تعمل على تثبيت الغشاء الداخلي للمغلف النووي ؛
  • العصبية تقوية المحاور الطويلة للخلايا العصبية.
  • فيمنتين توفر القوة الميكانيكية للعضلات (وغيرها) من الخلايا.

على الرغم من تنوعها الكيميائي ، تلعب الخيوط الوسيطة أدوارًا مماثلة في الخلية: توفير إطار داعم داخل الخلية. على سبيل المثال ، يتم الاحتفاظ بالنواة في الخلايا الظهارية داخل الخلية بواسطة شبكة تشبه السلة من الخيوط الوسيطة المصنوعة من الكيراتين.

تستخدم أنواع مختلفة من الظهارة كيراتين مختلفة لبناء خيوطها الوسيطة. تم العثور على أكثر من 20 نوعًا مختلفًا من الكيراتين ، على الرغم من أن كل نوع من الخلايا الظهارية قد لا يستخدم أكثر من نوعين منهم. يمكن أن يتكون ما يصل إلى 85٪ من الوزن الجاف للخلايا الظهارية الحرشفية من الكيراتين.

أنابيب مجهرية

الأنابيب الدقيقة عبارة عن أسطوانات مستقيمة مجوفة يتكون جدارها من حلقة من 13 "خيوط أولية" ويبلغ قطرها حوالي 25 نانومتر. وهي متغيرة الطول ولكنها يمكن أن تنمو 1000 مرة طالما أنها واسعة. تم بناؤها من قبل تجميع الثنائيات من ألفا توبيولين و بيتا توبولين. تم العثور على الأنابيب الدقيقة في كل من الخلايا الحيوانية والنباتية. في الخلايا النباتية ، يتم إنشاء الأنابيب الدقيقة في العديد من المواقع المنتشرة في الخلية. في الخلايا الحيوانية ، تنشأ الأنابيب الدقيقة في جسيم مركزي. النهاية المرفقة تسمى نهاية ناقص؛ الطرف الآخر هو نهاية زائد.

تنمو الأنابيب الدقيقة في نهاية زائد عن طريق بلمرة ثنائيات التوبولين (التي يتم تشغيلها بواسطة التحلل المائي لـ GTP) ، وتتقلص بإطلاق ثنائيات التوبولين (إزالة البلمرة) في نفس النهاية. يشاركون في مجموعة متنوعة من أنشطة الخلية. يشمل معظمها الحركة. يتم توفير الحركة بواسطة "محركات" بروتينية تستخدم طاقة ATP للتحرك على طول الأنابيب الدقيقة.

محركات الأنابيب الدقيقة

هناك مجموعتان رئيسيتان من محركات الأنابيب الدقيقة kinesins (يتحرك معظم هذه نحو النهاية الزائدة للأنابيب الدقيقة) و داينينز (التي تتحرك نحو النهاية السالبة)

أمثلة

  • يحدث النقل السريع للعضيات ، مثل الحويصلات والميتوكوندريا ، على طول محاور الخلايا العصبية على طول الأنابيب الدقيقة مع نهاياتها الزائدة الموجهة نحو نهاية المحور العصبي. المحركات هي كينيسين.
  • تحدث هجرة الكروموسومات في الانقسام والانقسام الاختزالي على الأنابيب الدقيقة التي تتكون منها الياف او خيوط المغزل. يتم استخدام كل من kinesins و dyneins كمحركات

أهداب والأسواط

يتم بناء الأهداب والسوط من صفائف من الأنابيب الدقيقة.


بريسنيلين

إن البريسنيلينات عبارة عن بروتينات عبر الغشاء محفوظة تطوريًا تنظم انقسام بعض البروتينات الأخرى في مجالات الغشاء الخاصة بها. تظهر الأهمية السريرية لهذه اللائحة من خلال مساهمة طفرات البريسنيلين في 20-50٪ من الحالات المبكرة لمرض الزهايمر الوراثي. على الرغم من أن الآلية الجزيئية الدقيقة الكامنة وراء وظيفة البريسنيلين أو الخلل الوظيفي لا تزال بعيدة المنال ، يُعتقد أن البريسنيلينات هي جزء من مجموعة من البروتينات التي لها نشاط "انقسام γ-secretase" ، والذي من الواضح أنه أساسي في التسبب في مرض الزهايمر. تزيد الطفرات في البريسنيلين من إنتاج الأشكال الإسوية الأطول لببتيد أميلويد بيتا ، والتي تعتبر سامة للأعصاب وعرضة للتجمع الذاتي. تشير الدراسات البيوكيميائية إلى أن البريسنيلينات لا تعمل بمفردها ولكنها تعمل ضمن مجمعات بروتينية غير متجانسة كبيرة ، والتي تخضع مكوناتها ولبها الإنزيمي للكثير من الدراسة والجدل ، أحد المكونات الأساسية هو النيكاسترين. يتم حفظ التسلسل الأولي للبريسنيلين بشكل جيد في حقيقيات النوى ، مما يشير إلى بعض الحفظ الوظيفي في الواقع ، يمكن إنقاذ العيوب الناتجة عن الطفرات في متماثل نيموتود بريسنيلين بواسطة البسنيلين البشري.


الجزء 2: ميكانيكا وديناميكيات الحركة السريعة للخلايا

00: 07.2 مرحبًا. أنا جولي ثيريوت.
00: 10.0 أنا أستاذ في جامعة ستانفورد.
00: 12.2 وللجزء الثاني من
00: 14.0 عرض iBioSeminars اليوم ،
00: 15.2 أود الخوض في التفاصيل
00: 17.1 للميكانيكا والديناميكيات
00: 19.1 لحركة الخلية السريعة.
00: 21.0 الآن ، لنبدأ هنا ،
00: 23.0 نرى صورتين من نوع معين
00: 26.0 خلية تتحرك بسرعة كبيرة
00: 27.1 الذي يأتي من جلد السمك ، يسمى الخلايا القرنية.
00: 29.3 على اليسار ، لدينا خلية ثابتة
00: 31.2 تم تصنيفها على أنها خيطية أكتين ،
00: 33.2 حتى تتمكن من رؤية التوزيع
00: 35.1 من الهيكل الخلوي الأكتين في جميع أنحاء الخلية.
00: 38.1 على اليمين ، لدينا صورة فيديو
00: 40.3 من نفس النوع من الخلايا تتحرك
00: 42.1 في نفس الاتجاه
00: 44.1 أن الخلية الثابتة كانت في ذلك الوقت
00: 46.1 مجمدة بالفورمالديهايد.
00: 47.3 وما أود التحدث عنه بشكل خاص
00: 49.2 هي الطريقة التي تستخدمها جميع الآلات الجزيئية المختلفة
00: 51.3 التي يجب أن تعمل في السياق
00: 53.2 لخلية متحركة
00: 55.0 قادرون على التنسيق مع بعضهم البعض
00: 57.0 للحصول على هذا المظهر السلس والأنيق بشكل لا يصدق
00: 59.1 حركة انزلاقية
01: 00.2 التي تراها في الخلايا سريعة الحركة.
01: 03.1 لذا ، ركز قليلاً على التفاصيل
01: 06.0 من هذه الآلات الجزيئية.
01: 07.2 هذه أشياء تمت بالفعل دراستها بشكل مكثف
01: 10.0 بواسطة علماء الكيمياء الحيوية وعلماء الأحياء الخلوية
01: 11.1 لعقود عديدة ،
01: 12.2 وفي هذه المرحلة نحن مألوفون جدًا
01: 14.3 مع العديد من البروتينات الضرورية
01: 17.1 وربما يكفي إلى حد ما ،
01: 19.1 لتوليد القوى والديناميكيات
01: 21.3 التي نراها مرتبطة بحركة الخلية.
01: 24.1 وبشكل عام ، للعمليات البيولوجية للخلايا واسعة النطاق
01: 26.2 مثل الحركة ،
01: 28.0 البروتينات داخل الخلية
01: 29.2 المسئول عن هذا النوع من السلوك
01: 31.2 يرتبون أنفسهم في ماكينات نانوية
01: 34.3 حيث سيعمل عدد من البروتينات المختلفة معًا.
01: 37.2 الآن ، آلة نانوية واحدة مهمة للغاية
01: 39.2 في حركة الخلية
01: 41.0 عبارة عن تجميع لهياكل الأكتين المتفرعة
01: 42.2 عند الحافة الأمامية لخلية متحركة ،
01: 45.1 وفي الجزء الأول من هذا العرض
01: 48.0 تحدثت بشيء من التفصيل
01: 50.2 حول كيفية تحديد هذه المكونات المختلفة
01: 52.2 وكيف يعتقد أنهما يعملان معًا.
01: 54.2 لكن هذه الآلة النانوية الصغيرة
01: 56.1 من خيوط الأكتين المتنامية
01: 57.3 الضغط على الغشاء r
01: 59.2 تعمل فقط
02: 01.1 في هذا الجزء الأمامي من الخلية ،
02: 02.3 عودة بضعة ميكرونات من غشاء البلازما
02: 04.2 على حافة الصدارة.
02: 07.1 آلة نانوية أخرى تمت دراستها بشكل مكثف
02: 09.2 وهو مهم جدًا للحركة
02: 11.1 معروض هنا.
02: 12.2 هذا هو الالتصاق الذي يربط الخلية بالفعل بالركيزة ،
02: 16.1 تمكنها من توليد قوة الجر
02: 18.2 حتى يتمكن من المضي قدمًا ،
02: 20.1 وهنا أيضًا تم تحديد الكثير من مكونات البروتين ،
02: 23.2 وفي هذا المثال الجميل بشكل خاص
02: 25.1 من مختبر Clare Waterman
02: 27.0 حتى الاتجاه المكاني لجميع المكونات المختلفة
02: 29.1 تم قياسها بعناية فائقة
02: 31.0 فيما يتعلق ببعضهم البعض.
02: 33.0 لكن هذه الآلة النانوية بالذات
02: 34.2 الذي يجعل هذا التصاق منظم جيدًا
02: 36.2 تعمل حقًا فقط ، مرة أخرى ،
02: 38.2 منطقة صغيرة جدًا في الجزء الخلفي من الزنزانة.
02: 41.0 ولكي نفهم
02: 42.2 العملية الكلية لحركة الخلية.
02: 44.1 عندما تتحرك الخلية للأمام ،
02: 46.0 إنه أمر لا يصدق مدى جودة كل هذه الأشياء
02: 48.1 يبدو أنه متناسق مع بعضهم البعض.
02: 50.0 تبدو الخلية كما هي
02: 52.0 الانزلاق فوق الركيزة دون تغيير الشكل ،
02: 53.3 على الرغم من أنه يجب تجميع خيوط أكتين مثل الجنون
02: 57.1 عند الحافة الأمامية لدفع هذا الغشاء للأمام ،
02: 59.1 وبعد ذلك يجب أن يتم البناء ثم التفكيك
03: 01.2 مواد الالتصاق في الخلف.
03: 03.0 يجب تنسيق كل هذه الأشياء
03: 04.3 يحدث بنفس الوتيرة ،
03: 06.2 بحيث يكون الجانب الأيسر من الخلية
03: 08.1 يتحرك بنفس سرعة الجانب الأيمن من الخلية
03: 10.0 بحيث يمكن أن تسير بشكل مستقيم ،
03: 11.2 بحيث تمتد الجبهة
03: 13.2 بنفس معدل تراجع الظهر
03: 15.0 بحيث يبدو أنه يمضي قدمًا
03: 16.2 دون تغيير حجمه.
03: 18.2 لذا فهو سؤال أساسي ومثير للاهتمام حقًا ، على ما أعتقد ،
03: 21.3 حول كيفية استخدام كل هذه الآلات النانوية المختلفة
03: 23.1 يمكن أن تنسق مع بعضها البعض
03: 25.2 على امتداد الخلية بالكامل ،
03: 27.0 وهو عرض عشرات الميكرونات ،
03: 29.0 الكثير من المراتب الأكبر
03: 31.2 من البروتينات الفردية بالتأكيد
03: 33.0 التي تتكون منها الآلة ،
03: 34.1 ولكن حتى أي من هذه التجمعات الفردية بمفردها.
03: 37.3 الآن ، من أجل معالجة هذه الأنواع من الأسئلة
03: 40.2 حول كيفية الحصول على تنسيق واسع النطاق
03: 41.3 في الخلايا المتحركة ،
03: 43.0 لقد استفدنا كثيرًا
03: 44.2 من خلايا جلد السمك هذه ،
03: 46.0 لذا أود أن أقدم لكم القليل من الخلفية
03: 47.1 حول من أين أتوا
03: 48.2 وكيف نعزلهم.
03: 50.1 اتضح أن كل الأسماك تقريبًا
03: 52.1 والعديد من البرمائيات الأخرى
03: 53.2 بشرة ذات طبقتين ،
03: 55.2 والطبقة القاعدية لتلك البشرة
03: 58.1 تتكون من هذه الخلايا
04: 00.1 يبدو أنها متخصصة
04: 01.2 لالتئام الجروح السريع.
04: 03.2 في سياق سمكة ،
04: 05.0 عند وجود موازين
04: 06.3 الخروج من جناح السمكة ،
04: 08.2 تلتف البشرة بالفعل حول المقياس ،
04: 12.0 لذلك إذا دخلت مع زوج من الملقط الحاد
04: 13.3 وانتزاع مقياس من سمكة
04: 16.1 ثم ضعه في الثقافة ،
04: 17.2 المقياس يأتي مع القليل من الجلد
04: 20.1 على طول الحافة مباشرة.
04: 21.2 الآن ، الأسماك ليست سعيدة بهذا ،
04: 23.2 لكنها يمكن أن تنمو بمقياس جديد ،
04: 24.3 وفي الواقع قلب الميزان
04: 26.1 جزء من عملية تجديد الجلد الطبيعية ،
04: 29.2 لذلك لا يسبب أي ضرر كبير.
04: 32.1 لكن في هذه الأثناء ، في الثقافة ،
04: 33.2 الآن لدينا هذا المقياس
04: 35.0 بقليل من الجلد ملفوف للتو حول طرفه ،
04: 36.2 والخلايا على الحافة
04: 38.3 من هذا النسيج الصغير
04: 40.1 أعتقد أساسًا أن سطح السمكة
04: جرح 42.1 ،
04: 43.3 وهكذا ردهم
04: 45.1 لمحاولة بدء الزحف إلى الخارج
04: 47.0 لسد تلك الفجوة ،
04: 48.2 وهكذا يمكنك أن ترى هنا ،
04: 50.0 في كل من أسفل وأعلى هذا المقياس المعين ،
04: 53.0 هذه الكتل الكبيرة من الخلايا
04: 54.2 التي تبدأ في الظهور أولاً على شكل صفائح طلائية
04: 56.3 ثم انفصل في النهاية
04: 59.0 كل هذه الخلايا الفردية الصغيرة التي يبدو أنها تذهب
05: 01.1 يطن أكثر أو أقل من تلقاء نفسها.
05: 03.1 الآن ، يمكننا هنا إلقاء نظرة على نفس العملية
05: 04.3 بتكبير أعلى ،
05: 06.2 هنا على حافة ورقة
05: 08.0 كما لو كان يبدأ بالخروج ،
05: 09.2 ثم ​​هنا مرة أخرى
05: 11.0 هذا ما تبدو عليه الخلايا المعزولة
05: 12.2 بمجرد أن ينفصلوا عن تلك الظهارة.
05: 14.2 وآمل أن تقدروا ذلك
05: 16.0 من مشاهدة هذه الأفلام
05: 17.2 لماذا هذه الخلايا هي نظام نموذجي مذهل
05: 19.1 لدراسة ميكانيكا حركة الخلية.
05: 21.2 يتحركون بسرعة كبيرة.
05: 23.1 وهي من أسرع الخلايا الحيوانية المعروفة.
05: 26.1 ولديهم أيضًا هذه الخاصية المميزة ،
05: 28.1 هندسة نمطية ،
05:30.0 وهو موضح جيدًا بالخلية الموجودة هنا.
05: 32.1 يحتوي على شقة كبيرة جدًا ،
05: 35.1 صفيحة عريضة ، وهي عضوها المتحرك ،
05: 37.2 ثم ​​تحمل بقية عضياتها ،
05: 40.0 نواتها ، جهاز جولجي ،
05: 41.2 حتى كل الأنابيب الدقيقة الخاصة به ،
05: 43.1 يحمل في هذه الحزمة الصغيرة من جسم الخلية
05: 45.3 أنها تحافظ عليها خلفها مباشرة.
05: 48.2 الحركة سريعة جدًا ،
05: 50.0 الحركة شديدة الثبات ،
05: 51.2 الحركة أحادية الاتجاه بشكل أساسي
05: 53.1 - أي ليس لديهم ميل قوي جدًا
05: 55.0 للتغيير.
05: 56.1 لذا فهم يتحركون بشكل أساسي في حالة ثبات.
05: 59.1 حقيقة أن الحركة منتظمة جدًا
06: 01.0 وهو مقولب للغاية
06: 02.2 يجعلها جيدة جدًا للتحليلات الفيزيائية الحيوية
06: 04.1 من النوع الذي سأخوض فيه اليوم.
06: 08.2 هذا يظهر لك المزيد من التفاصيل
06: 10.2 حول كيفية تنظيم الهيكل الخلوي في هذه الخلايا المعينة ،
06: 13.1 وفي هذا الجميل
06: 15.1 صورة مجهرية هيكلية للإضاءة
06: 16.3 التقطتها تلميذتي صني لو ،
06: 18.2 يمكنك رؤية توزيع خيوط الأكتين الموضحة باللون الأخضر ،
06: 21.1 خيوط ميوسين- II ، أي ميوسين مقلص ، موضحة باللون الأحمر ،
06: 25.2 وسنعود إلى دور الميوسين
06: 27.1 في هذا التنسيق كثير جدًا.
06: 29.2 وبعد ذلك أيضًا ، يمكنك أن ترى مكتوبًا باللون الأزرق
06: 31.2 الالتصاقات البؤرية
06: 33.1 التي تلتصق الخلية بالركيزة.
06: 35.2 ورسمياً ،
06: 37.1 موضح بالأسفل هنا بالنظر إلى الخلية من الأعلى ،
06: 39.3 يمكنك رؤية شبكة خيوط الأكتين المتفرعة
06: 42.1 موجه بشكل أساسي نحو مقدمة الخلية
06: 45.2 ثم ​​في الجزء الخلفي من الزنزانة ،
06: 47.1 هنا في الأسفل ،
06: 48.2 يمكنك أن ترى إعادة ترتيب الخيوط
06: 50.1 لتشكيل هذه الحزم المتوازية
06: 51.3 التي يتم تنظيمها بواسطة الميوسين.
06: 54.1 الآن ، إذا أخذنا مقطعًا عرضيًا
06: 55.3 من خلال إحدى هذه الخلايا وانظر إليها بشكل جانبي ،
06: 58.1 يبدو مثل قبعة بيسبول ،
06: 59.2 حيث تكون lamellipodium رفيعة جدًا ومسطحة جدًا ،
07: 02.2 فقط حوالي 200 نانومتر من أعلى إلى أسفل ،
07: 05.0 ويمكن لجسم الخلية أن يرتفع لأعلى عدة ميكرونات.
07: 11.0 بينما تتحرك هذه الخلايا للأمام ،
07: 12.1 يتبعون نفس الخطوات العامة
07: 14.1 من حركة الخلايا القائمة على الأكتين
07: 15.2 التي تشترك فيها العديد من الخلايا الحيوانية المتحركة الأخرى
07: 18.1 وكذلك عدد كبير من
07: 20.0 كائنات أحادية الخلية حقيقية النواة ،
07: 21.2 مثل الأميبا.
07: 23.1 بشكل عام ، أول شيء يجب أن يحدث
07: 25.2 هو أن الخلية يجب أن تؤسس قطبية ،
07: 27.2 أي يجب أن يميز بين جبهته وخلفه.
07: 30.0 وبعد ذلك يجب أن تكون قادرة على تمديد الحافة الأمامية ،
07: 32.1 وفي هذه الخلية ،
07: 33.2 كما هو الحال في العديد من الخلايا المتحركة الأخرى ،
07: 35.1 القوة لذلك الامتداد
07: 37.0 يُعتقد أنه ناتج عن بلمرة الأكتين نفسها.
07: 40.1 لأنها تمتد إلى الحافة الرائدة الجديدة ،
07: 42.0 تحتاج إلى تشكيل التصاقات جديدة على ركائزها ،
07: 45.1 وفي نفس الوقت تكون قادرة على تقليص مؤخرتها ،
07: 49.0 لإحضار جسم الخلية للأمام ،
07: 51.2 ثم ​​التراجع والتفكيك
07: 53.2 الالتصاقات الموجودة في الخلف.
07: 57.3 أحد الأشياء الممتعة حول الخلايا القرنية
08: 00.2 هل من الممكن بالفعل إظهار ذلك في هذه الخلايا
08: 02.2 أن جميع المكونات ضرورية
08: 04.2 لدورة الحركة الكاملة هذه
08: 06.1 موجودة فقط في lamellipodium
08: 09.0 - لا تحتاج في الواقع إلى أي مساهمات من جسم الخلية.
08: 11.2 وقد تم إثبات ذلك لأول مرة في هذه اللعبة الكلاسيكية حقًا
08: 14.1 1984 تجربة أورسولا يوتينوير ومانفريد شليوا ،
08: 18.0 حيث قاموا بتقطيع أجزاء صغيرة
08: 20.2 قبالة lamellipodium للخلية القرنية ،
08:22.2 ترك جسم الخلية ورائك ،
08: 24.1 وتمكنوا من رؤية تلك الشظايا الصغيرة
08: 26.1 من الخلايا القرنية lamellipodium
08: 27.3 كانوا قادرين على الاستمرار في الانتقال بمفردهم ،
08: 30.2 وتحرك بنفس السرعة تقريبًا
08: 32.1 وبنفس الإصرار
08: 34.2 حيث كانت الخلية بأكملها عندما كانت سليمة.
08: 38.0 ويظهر هذا الفيلم إعادة تمثيل حديثة لتلك التجربة
08: 40.2 هذا تم بواسطة تلميذتي إيرين بارنهارت.
08: 42.2 هنا ترى شظية كانت
08: 45.0 معزولة عن جسم خليتها
08: 46.2 هذا ليس سوى lamellipodium ،
08: 48.3 مع كل هذه الهياكل الهيكلية الديناميكية بداخلها.
08: 51.1 وعندما يتم تشغيل الفيلم يمكنك أن ترى
08: 53.2 إنه يزحف بشكل جيد للغاية ،
08: 54.2 تتمتع بمقدمة واضحة وخلفية واضحة.
08: 56.2 إنه على وشك الزحف فوق قطعة صغيرة من الشموتز على الغطاء
08: 59.1 الذي سينفصل بالفعل
09: 02.0 هذا الجزء الرقائقي الزاحف إلى بتتين.
09: 05.1 تحل الوصلة الغشائية بينهما
09: 07.0 وكلاهما قادران على الزحف بمفردهما ،
09: 09.1 حتى يتم تقطيعهم في النهاية إلى بعض الوحدات
09: 11.2 هذا صغير جدًا للفيلم.
09: 13.3 إذن ، مع هذا النظام
09: 15.2 لدينا هندسة مواتية
09: 17.0 - إنها بسيطة جدًا جدًا وقابلة للتكرار جدًا من خلية إلى أخرى -
09: 19.2 ولدينا أيضًا نظام قائم بذاته بسيط إلى حد ما
09: 22.0 حيث نعلم أنه فقط
09: 24.2 مكونات من lamellipodium
09: 26.1 الضرورية لاستمرار الحركة.
09: 28.2 إذن ، من تحليل سلوك هذه الخلايا
09: 31.2 على مدى سنوات عديدة ،
09: 33.0 تمكنت مجموعتي من التعرف على وجه التحديد
09: 35.1 قياس مساهمات كل من
09: 38.1 عناصر مختلفة لتوليد القوة
09: 40.0 تساعد الخلية على التحرك ،
09: 41.2 وهذه كلها موضحة هنا.
09: 43.3 في الطليعة ، لدينا بلمرة أكتين ،
09: 46.1 الذي يظهر باللون الأحمر ،
09: 47.2 الذي يدفع الغشاء للخارج ،
09: 49.1 وأن ​​البلمرة تتعارض بالفعل
09: 51.2 بالتوتر في مستوى الغشاء.
09: 54.1 وهذا التوتر يخدم
09: 55.3 كلاهما بمثابة حاجز
09: 58.0 أن نمو خيوط الأكتين يندفع ضده ،
10: 00.2 وأيضًا ، في الواقع ،
10: 02.0 يساعد على تنسيق الحركة
10: 04.2 على كامل سطح الخلية ،
10: 06.1 كما سنرى بتفصيل أكثر قليلاً.
10: 08.1 الآن ، هناك أيضًا التصاقات يجب أن تساهم ،
10: 12.0 ويتم تجميع تلك الالتصاقات في المقدمة
10: 14.0 ثم يتم تفكيكها في الخلف.
10: 16.1 ثم هناك قوى مقلصة يقودها الميوسين ،
10: 18.2 يعمل بشكل أساسي في الخلف.
10: 21.0 لأن تقلص الميوسين يحدث
10: 23.1 في الخلف والضغط على الهيكل الخلوي إلى الداخل ،
10: 25.2 التي تخلق بالفعل للأمام
10: 27.3 تدفق المائع الهيدروديناميكي
10: 29.1 الذي ينفث السائل عبر الشبكة الشبكية للصفائح الصفيحية
10: 32.3 لتسليم المكونات إلى مقدمة الحافة الأمامية.
10: 36.1 الآن ، كما قلت ، تمكنا من القياس
10: 38.2 المساهمات الكمية لكل من هذه القوى المختلفة
10: 40.3 في سياق هذا النوع البسيط جدًا من الخلايا المتحركة ،
10: 44.0 وما أود فعله خلال الدقائق القليلة القادمة
10:45.2 يشاركك بعض النقاط البارزة في الأشياء
10: 48.1 الذي تعلمناه
10: 49.2 التي تثير الدهشة إلى حد ما في الماضي
10: 51.1 كيف يمكن لهذا التنسيق أن يعمل
10: 53.1 على مثل هذا النطاق الواسع.
10: 56.0 لذلك ، من أجل إجراء هذا النوع من القياسات ،
10: 57.2 كان علينا تطوير الأساليب
10: 59.3 كلاهما لقياس سلوك الخلايا بدقة متناهية ،
11: 02.3 وكذلك طرق التشويش على سلوك الخلايا
11: 05.2 حتى نتمكن من فهم الجوانب
11: 07.3 كانت تعتمد على جوانب أخرى.
11: 09.3 إذن ، أحد الأمثلة على نوع القياس الذي يمكننا إجراؤه ،
11:12.3 معروض هنا في فيلم من Cyrus Wilson ،
11: 16.0 هو تتبع الحركة الكلية لشبكة الأكتين
11: 20.0 باستخدام تقنية تسمى الفحص المجهري البقعي
11:22.2 تم تطويره في الأصل بواسطة Clare Waterman.
11:24.2 وفي هذه التقنية ،
11: 26.1 يتم إمداد الخلايا بالكهرباء بكمية صغيرة
11: 28.2 من صبغة الفلورسنت التي ترتبط بخيوط الأكتين ،
11: 31.0 لكن كمية صغيرة بما فيه الكفاية
11: 33.0 بدلاً من وسم الخلية بأكملها بشكل موحد
11: 35.1 بدلاً من ذلك ترى هذا النمط المرقط الصغير.
11: 38.2 ثم ​​إذا أخذنا الأفلام
11: 40.0 كما يخرج من المجهر ،
11:41.2 وهو ما تراه في الأعلى ،
11: 43.2 ثم ​​تحويلهم إلى إطار مرجعي مختلف ،
11: 47.1 حيث بدلاً من النظر إلى الخلية في الإطار المرجعي للمختبر ،
11: 50.0 نترجم الآن كل شيء
11: 52.2 كما لو أن الخلية بها كاميرا GoPro متصلة برأسها ،
11: 55.2 ونحن ننظر إلى أسفل الخلية نفسها
11: 58.1 من وجهة نظرها.
12: 00.0 ثم يمكنك الآن رؤية المزيد من التفاصيل من حيث.
12: 03.2 على حد سواء في تباين الطور ثم مع هذا الفحص المجهري للبقعة الفلورية ،
12: 06.1 كيف يتحرك كل شيء داخل الخلية.
12: 08.1 إذن ، بالنظر إلى بقع الفلورسنت ،
12: 10.0 أتمنى أن تقدر الآن
12: 11.2 أن شبكة الأكتين بأكملها تمطر نوعًا ما إلى الأسفل
12: 14.1 من الأمام إلى الجزء الخلفي من الزنزانة
12: 16.1 في الإطار المرجعي للخلية ،
12: 18.1 ويتم تجميعها أيضًا من الداخل إلى الداخل ،
12: 20.1 في الخلف هنا ،
12: 21.2 حيث يكون الميوسين قادرًا على التعاقد معه.
12: 24.1 الآن ، بمجرد أن نتمكن من القيام بهذا الإطار المرجعي للتحول
12:26.3 وانظروا إلى الأشياء من وجهة نظر الخلية ،
12: 28.3 كان سايروس ويلسون قادرًا على العمل معًا
12: 31.3 غودنز دانوسر والناس في معمله ،
12: 34.0 بما في ذلك Lin Ji ،
12: 35.2 لتطوير الأساليب الكمية ل
12: 37.3 قياس تدفق كل هذه المواد
12: 39.3 في lamellipodium بدقة متناهية ،
12: 41.2 وكان قادرًا على رسم الخرائط بشكل عام ،
12: 44.0 كيف تتحرك هذه الجسيمات
12: 45.2 تعتمد على الموقع داخل الخلية.
12:47.2 لذلك ، هنا من الإطار المرجعي للمختبر ،
12: 49.2 ما تراه هو حركة الجسيمات
12: 51.2 فيما يتعلق بالركيزة هي في الواقع قليلة جدًا ،
12: 54.3 أي أن الأكتين ثابت بالفعل
12: 56.2 فيما يتعلق بالزجاج الذي تزحف عليه الخلية ،
12: 59.1 ما عدا في الخلف حيث ترى هذا الضخم
13: 02.0 مسح داخلي بواسطة الميوسين.
13: 03.3 ومع ذلك ، إذا نظرت من وجهة نظر الخلية ،
13: 06.0 ترى أن هناك تدفقًا منخفضًا ،
13: 08.0 الكثير من معدل دوران شبكة الأكتين المطحنة باستمرار ،
13: 11.2 حيث يتجمع في المقدمة
13: 13.1 ثم تفكيكها تحت جسم الخلية.
13: 17.0 لذا ، من أجل محاولة فهم هذه العملية
13: 18.3 من التجميع والتفكيك أفضل قليلاً ،
13: 21.0 أردنا أيضًا أن نكون قادرين على ذلك
13:22.2 التلاعب بسلوك الخلايا ،
13: 24.1 لإرباكهم حتى نتمكن من النظر إليها
13: 26.1 كيف استجابوا للتغيرات في بيئاتهم.
13: 28.2 ونوع واحد من الاضطراب
13: 30.1 كان ذلك مفيدًا جدًا في الواقع
13: 32.0 لفهم كيفية إقران هذه الأشياء معًا
13: 33.2 تم إعدادها بواسطة إيرين بارنهارت ،
13: 35.2 على وجه التحديد حيث كانت قادرة على ذلك
13: 37.2 تغير درجة الالتصاق ،
13: 39.2 درجة الالتصاق ،
13: 41.1 من الركيزة التي كانت الخلايا تزحف فوقها.
13: 43.2 وما وجدته هو أنه عند الخلايا
13:45.3 على نوع من الركيزة اللزجة بشكل معتدل ،
13: 47.1 يمكنهم التحرك بنفس الطريقة بالضبط
13: 49.1 على الزجاج
13: 51.1 أو في الواقع على سطح aminal.
13: 53.2 عندما توضع على ركائز أقل لزوجة ،
13: 55.2 إذن ، تلك التي كانت أكثر انزلاقًا ،
13: 57.3 يمكنك أن ترى شكل الخلايا يتغير بالفعل
13: 59.2 # NAME؟
14: 01.0 ويمكنك أن ترى تراكم هذه الخصائص
14: 03.1 طيات في صفائحها ،
14: 04.3 حيث التدفق الداخلي للأكتين
14: 06.2 الآن أسرع من حركة الخلية ،
14: 09.1 لذا فهو يدور عجلاته حقًا
14: 11.1 لأنه لا يمكنه السيطرة على سطحه تمامًا.
14: 14.1 الآن ، الأكثر إثارة للاهتمام ، على ما أعتقد ،
14: 16.1 عندما توضع على ركائز عالية الالتصاق ،
14: 18.1 يتغير سلوكهم بشكل كبير للغاية ،
14: 20.1 وبدلاً من وجود حركة الحالة الثابتة هذه الآن
14: 23.0 حيث تنزلق للأمام بشكل موحد ،
14: 24.3 يفعلون الآن هذا الشيء المجنون تمامًا
14: 26.1 من إخراج أجزاء صغيرة من lamellipodium
14: 28.0 يبدو أنه يمسح جانبيًا.
14: 30.3 ونحن بصدد محاولة معرفة ذلك
14: 33.0 كيف تعمل كل هذه الأشياء المختلفة ،
14: 34.1 لكن آمل أن تقدروا هذا حتى
14: 36.3 خلية متحركة بسيطة للغاية
14: 39.2 الذي يبدو ، كما تعلمون ، نوعًا ما تم تجريده ،
14: 41.0 مصغر ، مثل ، نسخة دربي الصابون من خلية متحركة ،
14: 44.0 حتى هذا قادر للغاية
14: 46.1 توسع سلوكها اعتمادًا على الإشارات
14: 48.3 أنها تأتي من البيئة ،
14: 50.1 في هذه الحالة بالذات ،
14: 51.2 إشارات ميكانيكية على شكل لزوجة الركيزة.
14: 56.3 إذن ، الأمثلة العديدة
14: 59.0 أود إخباركم بها
15: 00.3 في الغالب له علاقة بأدوار مفاجئة للميوسين.
15: 03.2 الآن ، ميوسين ، بالطبع ،
15: 05.0 نحن مألوفون في الغالب في سياق العضلات الهيكلية ،
15: 07.2 حيث تكون قادرة على التعاقد مع الأورام اللحمية
15: 09.3 عن طريق تحريك مصفوفات مستقرة من خيوط الأكتين
15: 12.1 بالنسبة لبعضهم البعض.
15: 14.2 الميوسين في الخلايا غير العضلية ،
15: 16.0 ميوسين 2 في الخلايا غير العضلية ،
15: 17.2 يعمل أيضًا كبروتين مقلص ،
15: 20.1 وتجمعها منظم ،
15: 22.1 إذن الحالة أحادية الميوسين
15: 25.0 في الخلايا غير العضلية
15: 26.2 مطوية على نفسها ،
15: 28.1 ثم عندما يتلقى إشارة مناسبة ،
15: 30.2 فسفرة
15: 34.1 سلاسل الضوء التنظيمية على الميوسين
15: 35.3 تمكنه من التمدد للخارج
15: 37.3 بحيث يمكن أن تتجمع بعد ذلك في خيوط سميكة ثنائية القطب
15: 39.2 التي تشبه إلى حد كبير التنظيم داخل العضلات.
15: 42.2 وهكذا ننظر إلى الميوسين في الخلايا القرنية.
15: 45.1 ما يمكنك رؤيته هو وجود القليل جدًا من الميوسين في المقدمة ،
15: 48.1 حيث يقوم الأكتين بعملية بلمرة نشطة ،
15: 50.2 وبدلاً من ذلك يوجد الكثير من الميوسين
15: 52.1 في الخلف ،
15: 53.2 وعلى وجه الخصوص في هذه النقاط المضيئة للغاية
15: 55.2 مباشرة على جانبي جسم الخلية.
15: 59.0 حسنًا ، مع وضع كل ذلك في الاعتبار ،
16: 00.2 لنعد الآن إلى مسألة التجميع والتفكيك.
16: 03.2 أحد الأشياء التي يمكننا الآن قياسها ،
16: 06.0 يمكننا تتبع حركة الأكتين
16: 07.2 ومعرفة مكان كل هذه العناصر الأخرى ،
16: 09.3 هل كان Cyrus قادرًا على معرفة الحقيقة
16: 12.1 كيفية عمل خريطة ،
16: 14.0 كمياً ،
16: 15.2 مقدار تجميع وتفكيك الهيكل الخلوي أكتين
16: 17.2 يحدث في سياق الخلية بأكملها.
16: 20.1 وما وجده هو تلك الجماعة
16: 22.1 منحاز إلى حد كبير نحو الصدارة ،
16: 24.1 بشكل خاص في منتصف مقدمة الحافة الأمامية ،
16: 26.3 وهو ما كنا نتوقعه كثيرًا ،
16: 28.3 لكن التفكيك غير متوقع
تم العثور على 16: 31.0 في هاتين النقطتين شديدتا الشدة
16: 33.3 مباشرة على جانبي جسم الخلية.
16: 36.0 وأدرك سايروس ذلك
16: 38.2 كانت تلك المواقع في الواقع
16: 40.1 تشبه إلى حد بعيد المواقع التي وجدنا فيها الميوسين.
16: 43.1 الآن ، يمكننا أيضًا إلقاء نظرة على التوزيع
16: 45.0 من mysoin II في هذه الخلايا.
16: 46.2 هنا ، باستخدام خلية تم نقلها
16: 48.2 مع سلسلة ميوسين الخفيفة التي تحمل YFP.
16: 51.1 والآن ، في إطار الخلية المرجعي ،
16: 53.1 يمكنك في الواقع رؤية حركة هذه البقع الصغيرة ،
16: 55.3 وهي الآن خيوط صغيرة من الميوسين ،
16: 58.3 أي خيوط ثنائية القطب تم تجميعها.
17: 01.2 وما تراه هو أنها تبدو كذلك
17: 04.0 تلتصق بشبكة الأكتين
17: 05.2 ثم ​​تمطر للخلف
17: 07.1 باتجاه الجزء الخلفي من جسم الخلية ،
17: 09.1 الركوب بشكل أساسي على شبكة الأكتين
17: 11.1 حتى تصل إلى الخلف تمامًا ،
17: 13.1 حيث يبدأون بعد ذلك في تشكيل هذه الكابلات المقلصة ،
17: 15.2 سحب شبكة الأكتين
17: 17.0 وعمل هذه الحزم التي تنتقل من جانب إلى آخر.
17: 20.1 الآن ، من المقترح أن التوزيع المكاني للميوسين II في هذه الخلايا
17: 26.3 هي بالضبط نفس بؤر التفكيك ،
17: 30.0 ويمكننا أيضًا منع تفكيك الأكتين في هذه الخلايا ،
17: 34.1 على سبيل المثال ، عن طريق تثبيط النشاط الحركي للميوسين.
17: 36.2 لذا افترضنا ذلك
17: 38.3 الميوسين نفسه يساهم بالفعل
17: 40.2 لتفكيك الهيكل الخلوي أكتين
17: 42.3 عن طريق التواء وكسر وتمزيق خيوط الأكتين
17: 46.3 باستخدام قدراتها على توليد القوة بشكل مباشر.
17: 49.1 وواحد من اقوى الادلة
17: 50.3 لصالح هذه الفرضية
17: 52.2 هي هذه التجربة الرائعة التي قام بها مارك تسوتشيدا ،
17: 55.1 حيث بدلاً من استخدام الخلايا الحية المتحركة ،
17: 58.1 استخدم الهياكل الخلوية المستخرجة.
18: 00.2 إذن ، إذا أخذت خلية متقرنة
18: 02.3 لأنها تزحف عبر ركيزة
18: 04.1 ثم تسلل إليها بقليل من المنظف ،
18: 06.2 يمكنك جعل الغشاء ينفصل ،
18: 08.2 تاركًا فقط الأجزاء غير القابلة للذوبان من الهيكل الخلوي ،
18: 12.0 لذلك ، خيوط الأكتين المجمعة ،
18: 13.2 أيا كانت بروتينات رابطة الأكتين المرتبطة بها ،
18: 17.0 ولكن بعد أن تخلصت الآن من جميع المكونات القابلة للذوبان ،
18: 19.1 بما في ذلك مونومرات الأكتين ، ATP ، كل شيء آخر.
18: 24.2 تمكن مارك بعد ذلك من تصنيف الهياكل الخلوية المستخرجة باستخدام phalloidin
18: 28.1 لنرى أين كانت خيوط الأكتين ،
18: 30.1 ثم أضف ATP مرة أخرى
18: 32.1 لتلك الهياكل الخلوية المستخرجة.
18: 34.0 الذي أضاف ATP كان قادرًا على ذلك
18: 36.2 قم بتنشيط الميوسينات التي تركت وراءها ،
18: 38.2 حتى يتمكن من رؤية ما إذا ،
18: 40.0 في هذا النوع من البيئة شبه المختبرية ،
18: 42.1 نشاط الميوسين ممكن بالفعل
18: 44.2 تدمير محرك شبكة خيوط الأكتين.
18: 47.1 وهذا ما سترونه في هذا الفيلم
18: 49.0 # NAME؟
18: 51.2 عندما يبدأ الفيلم في العرض ،
18: 53.2 ستتم إضافة ATP ، ويمكنك رؤية الشبكة
18: 55.3 ذاب للتو في الخلف ،
18: 57.2 حيث يوجد الميوسين.
18: 59.1 ويمكنك أيضًا رؤية ذلك من خلال المقارنة
19: 00.2 هذا قبل وبعد التصوير ،
19: 02.0 حيث يظهر اللون الأزرق الأماكن التي
19: 04.0 اختفت شبكة الأكتين
19: 05.2 عندما تم تنشيط الميوسين.
19: 07.1 لذا ، على الرغم من أننا عادة ما نفكر في الميوسين
19: 09.0 كمساهمة فعلية في الانكماش ،
19: 11.1 في هذا السياق ، على الأقل ،
19: 12.3 يبدو أنه أحد وظائفه الأكثر أهمية
19: 14.1 يدمر شبكة الأكتين
19: 16.1 عندما يصل إلى الجزء الخلفي من الخلية.
19: 19.1 لذلك ، بتجميع ذلك ،
19: 21.1 توصلنا إلى هذه الفكرة لـ
19: 23.2 الميوسين يقود شبكة الجري الشاملة في lamellipodium ،
19: 27.1 كما هو موضح هنا ،
19: 28.3 حيث في البداية ، نحو الأمام ،
19: 30.3 يوجد القليل جدًا من الميوسين في الشبكة ،
19: 33.1 يصعب على خيوط الميوسين الصغيرة
19: 34.2 للنشر عبر الشبكة ،
19: 36.1 حيث يتم تجميعها بنشاط و
19: 38.0 يدفع كل شيء للخلف ،
19: 39.2 لكن القليل منهم يحصل على الخيوط
19: 41.0 وبعد ذلك عندما يبدأون في التعاقد
19: 42.2 يبدأون في إعادة ترتيب خيوط الأكتين
19: 44.1 لتشكيل المزيد من الهياكل المتوازية
19: 45.3 ذات هندسة أكثر ملاءمة لتوليد القوة بواسطة الميوسين.
19: 49.2 بعد ذلك يستمر لفترة ،
19: 51.0 بحلول الوقت الذي تصل فيه إلى الجزء الخلفي من الخلية ،
19: 52.2 الأكتين الآن كله في حزم متوازية
19: 55.0 بدلاً من شبكة شجيرية ،
19: 56.2 والتركيز العالي للميوسين
19: 58.1 يمكن أن يتراكم هناك بمرور الوقت
20: 00.1 كافي لتمزيق تلك الشبكة.
20: 02.3 إذن ، بشكل عام ، نعتقد أن هذه آلية رئيسية
20: 05.1 لتحديد المسافة
20: 07.1 من مقدمة الزنزانة إلى مؤخرة الزنزانة.
20: 08.2 يتم تحديده فقط من خلال مقدار الوقت المستغرق
20: 11.0 لدمج الميوسين ،
20: 12.2 ولكي يدمر الميوسين الشبكة.
20: 16.0 الآن ، حتى الآن ، كنت أتحدث عن الخلايا القرنية
20: 19.1 كما لو كانت جميعها متطابقة تمامًا ،
20: 20.3 وبالتأكيد هذا أحد الأشياء المفيدة عنهم
20: 23.0 أنهم متشابهون ، لكن ،
20: 24.2 مثل أي كائن حي آخر ،
20: 25.3 إذا نظرت عن كثب بما فيه الكفاية ،
20: 27.1 سترى أن لديهم بالفعل اختلافات مثيرة للاهتمام
20: 29.0 من بعضهم البعض.
20: 30.1 إذن ، هذا يُظهر مجموعة كاملة من الخلايا القرنية المختلفة
20: 33.1 التي جمعتها Kinneret Keren و Zach Pincus ،
20: 36.3 يظهر ذلك حتى من مقياس واحد
20: 39.3 من سمكة فردية معينة
20: 41.1 يمكن أن يكون لديك الكثير من الاختلاف ،
20: 42.2 من حيث حجم الخلايا الفردية ،
20: 45.0 ثم شكلها أيضًا.
20: 46.1 لذا ، بعضها مستدير تمامًا
20: 47.3 وبعضهم ممدود جداً
20: 49.2 وشبه زورق تقريبًا.
20: 51.1 ولتلخيص الكثير من العمل ،
20: 53.0 ما تمكنا من إيجاده هو ذلك
20: 55.2 هذه الاختلافات في الشكل من خلية إلى خلية
20: 57.1 كلاهما ثابت
20: 59.0 - لذلك ، إذا تابعت خلية بمرور الوقت ،
21: 00.1 تحافظ على شكلها -
21: 02.0 وهي أيضًا جوهرية في الخلية
21: 04.0 # NAME؟
21: 05.3 ودعه ينمو مرة أخرى ،
21: 07.2 سوف ينمو مرة أخرى إلى نفس الشكل الذي كان عليه من قبل.
21: 10.3 ومن التحليل الكمي لتلك الأنواع من القياسات ،
21: 13.2 ما وجدناه هو أن هذه الاختلافات في الشكل
21: 15.1 هي في الأساس أقصى درجات الطيف المستمر ،
21: 18.2 حيث تكون بعض الخلايا كبيرة جدًا وواسعة وسلسة ،
21: 22.0 وهذه هي التي تأخذ شكل الزورق ،
21: 24.0 وهذه هي أيضًا الخلايا الأسرع حركة.
21: 26.2 وبعض الخلايا الاخرى
21: 28.0 مثل تلك الموجودة على الجانب الأيسر من هذا المعرض ،
21: 30.1 وأكثر استدارة ، تميل إلى أن تكون أصغر ،
21: 33.2 حوافها الأمامية تبدو خشنة نوعًا ما ،
21: 35.2 وهم أيضًا يتحركون ببطء نوعًا ما
21: 37.1 وبطريقة أقل إلحاحا.
21: 39.0 ولذا نسمي الخلايا العريضة الملساء ،
21: 41.2 نسمي تلك الخلايا المتماسكة ،
21: 43.1 والخلايا الأصغر والأضيق الخشنة
21: 45.1 نسمي الخلايا غير المتماسكة.
21: 47.1 لكن بشكل عام ، يمكننا أن نجد كل سلوك بينهما ،
21: 50.3 لذلك نعتقد الاختلافات التي نراها بين هذه الأشكال من الخلايا
21: 53.3 في الأساس يتعلق فقط بـ
21: 56.1 الكمية الكمية الدقيقة لكل هذه
21: 58.3 عناصر توليد القوة الموجودة لديهم
22: 01.1 داخل السيتوبلازم
22: 02.3 التي توازن بعضها البعض بطرق مختلفة قليلاً
22: 04.2 لإعطاء أشكال خلية شاملة.
22: 07.3 وبشكل عام يمكننا ذلك
22: 09.3 قم بقياس هذه الاختلافات في شكل الخلية كميًا ،
22: 11.2 تحديد الأنماط الأساسية لتغير الشكل بشكل خاص ،
22: 14.2 والوضع الذي كنت أشير إليه كثيرًا
22: 18.1 هو هذا الوضع الثاني ،
22: 19.2 حيث ننتقل من الخلايا الواسعة إلى
22: 22.2 الخلايا المستديرة أكثر على شكل D.
22: 24.2 والنمذجة التي قمنا بها مع Alex Mogilner ،
22: 28.0 مع العمل التجريبي ،
لقد اقترح 22: 29.1 أن الاختلاف في تلك الأشكال حقًا
22: 31.3 يرجع في المقام الأول إلى
22: 34.1 ميزان القوة ذهابًا وإيابًا
22: 35.2 بين بلمرة الأكتين التي تضغط على الغشاء
22: 37.1 والتوتر الغشائي يحد من بلمرة الأكتين.
22: 41.2 والنسخة القصيرة هي ذلك
22: 44.1 خلية لها بلمرة أكتين شديدة القوة
22: 46.2 قادرون على افتراض هذا الصفيح الواسع المتماسك ،
22: 50.0 والخلايا التي بها بلمرة أكتين أضعف ،
22: 51.3 لأي سبب كان ،
22: 53.2 هم الذين ينتهي بهم الأمر في شكل D مستدير ،
22: 55.2 وأيضًا التحرك بشكل أبطأ.
22: 57.2 الآن ، إذا كانت هذه الفكرة صحيحة ،
22: 59.2 إذن يجب أن يكون هذا هو الحال الذي نستطيع
23: 01.2 خذ خلية فردية
23: 03.2 وبطريقة ما زيادة أو نقصان
23: 05.2 معدلها الإجمالي لبلمرة الأكتين ،
23: 07.1 ولديها تلك الخلية الفردية
تغيير 23: 09.1 عبر طيف الشكل بأكمله.
23: 12.2 وهكذا تم إجراء هذه التجربة بالفعل بواسطة جريج ألين ،
23: 15.1 حيث الطريقة التي اختارها لتغيير معدل بلمرة الأكتين في الخلية
23: 19.3 كان ببساطة لخفض درجة الحرارة ورفعها.
23: 22.2 لذا ، ها نحن ذاهبون لمشاهدة فيلم
23: 25.1 من الخلية وهي تتحرك على طول
23: 27.1 يمكنك أن ترى أنها بطيئة إلى حد ما ،
23: 28.2 لديها هذا النوع من النمط الذي يشبه شكل D ،
23: 31.1 وسيبدأ جريج أولاً
23: 33.3 انخفاض درجة الحرارة ،
23: 36.1 وعندما تنخفض درجة الحرارة
23: 38.1 يمكنك أن ترى أن lamellipodium تصبح أكثر استدارة واستدارة ،
23: 40.3 والخلية تتحرك أبطأ وأبطأ.
23: 45.0 وفي هذه المرحلة ،
23: 48.1 عندما نصل إلى حوالي 7 درجات مئوية ،
23: 50.0 سيبدأ الآن في رفع درجة الحرارة ،
23: 53.1 وعندما تعود درجة الحرارة
23: 55.1 يمكنك أن ترى أن الخلية لا تتحرك فقط بشكل أسرع وأسرع ،
23: 57.2 لكنه يفترض أيضًا شكلاً أوسع.
24: 01.1 وبالتالي تتبع الخلايا مثل هذه من الناحية الكمية
24: 03.1 باستخدام مجموعة متنوعة من المقاييس المختلفة ،
24: 04.3 ما تمكنا من إيجاده هو ، في الواقع ،
24: 06.2 خلية فردية يمكن استكشافها
24: 08.2 هذا النطاق الكامل للسلوك
24: 10.0 التي نراها في سياق التباين من خلية إلى أخرى ،
24: 12.0 وكلها تتفق مع فكرة أن
24: 14.1 المحدد الأساسي لشكل الخلية
24: 16.2 وكذلك سرعة الخلية
24: 18.1 هو ببساطة مدى سرعة بلمرة الأكتين.
24: 23.1 الآن ، شيء آخر ممتع حقًا عن الخلايا القرنية
24: 25.1 هل لديهم القدرة على استشعار المجالات الكهربائية والاستجابة لها ،
24: 29.2 وهذا شيء مشترك بينهم بالفعل
24: 31.2 مع العديد من الخلايا المتحركة الأخرى.
24: 32.3 إلى حد كبير أي خلية متحركة
24: 34.3 التي تضعها في مجال كهربائي DC
24: 36.2 سيختار إما الأنود أو الكاثود
24: 38.2 وسوف يتجه في اتجاه واحد.
24: 41.1 تم وصف هذا لأول مرة للخلايا القرنية
24: 43.1 بواسطة Cooper و Schliwa مرة أخرى في عام 1986 ،
24: 45.1 وتمكن جريج من تكرار هذا
24: 47.3 باستخدام الإعداد الذي بناه في مختبرنا
24: 49.3 للنظر في حركة الخلايا الفردية
24: 52.2 حيث تم تبديل المجال الكهربائي من اتجاه إلى آخر.
24: 57.0 لذلك ، في هذا الفيلم ، نرى خلية
24: 58.3 التي تتحرك في مجال كهربائي
25: 01.1 موجه في هذا الاتجاه
25: 03.1 # NAME؟
25: 04.2 وكذلك الحجم المذكور هنا -
25: 06.2 ويمكنك أن ترى أن الخلية تتبع هذا الخط.
25: 08.2 الآن ، عندما تحول الملصق إلى اللون الأحمر ،
25: 10.2 كان ذلك عندما انقلب الحقل ،
25: 12.2 ويمكنك أن ترى أن الخلية قد تحولت
25: 15.1 وهو يتجه الآن إلى الاتجاه الآخر.
25: 17.1 والآن ، مرة أخرى ، انقلب اتجاه الحقل ،
25:21.1 تنقلب الخلية للخلف ،
25: 22.2 والآن يتجه للخلف في الاتجاه الذي قيل له أن يذهب.
25: 26.1 إذن الخلايا بوضوح.
25: 28.1 على الرغم من أنني كنت أؤكد
25: 31.0 مدى براعتهم في موازنة القوى
25: 32.3 عبر الجزء الأمامي من الزنزانة وبين الجزء الأمامي والخلفي من الزنزانة ،
25: 35.0 هم قادرون أيضًا على إحداث اختلالات في قواتهم
25: 38.2 حتى يتمكنوا من الدوران.
25: 40.2 لذا ، نظر جريج ألين بعمق أكثر في الآلية
25: 43.1 كيف يتحولون
25: 44.2 ووجد عدة أشياء مثيرة للاهتمام.
25: 46.1 لذلك ، على سبيل المثال ،
25: 47.3 إذا نظرنا إلى خلية واحدة تدور
25: 49.3 - في هذه الحالة ننظر إليها في الإطار المرجعي للمختبر ،
25: 52.1 كما يبدو على المجهر ،
25: 53.3 ثم في الإطار المرجعي للخلية ،
25: 55.1 حيث قمنا بإعادة وضع كل شيء
25: 57.0 لرؤية الأشياء من وجهة نظر الخلية -
25: 59.0 يمكنك أن ترى أن هناك عدم تناسق فيزيائي
26: 01.0 في خلية دوران ،
26: 02.2 حيث الجزء الموجود داخل المنحنى ،
26: 05.0 أي الجزء الذي يتباطأ ،
26: 06.3 له شكل دائري للغاية نسميه غير متماسك ،
26: 10.1 وهي سمة من سمات الحركة البطيئة.
26: 12.3 وفي الجزء الخارجي من المنعطف ، الجزء الذي يسير بشكل أسرع ،
26: 16.0 لها شكل مستطيل ومتماسك أكثر
26: 18.2 نربطها بالحركة السريعة.
26: 20.3 إذن ، هذا الاختلاف الذي نراه ،
26: 22.2 كلاهما على مستوى السكان
26: 24.0 وفي الخلايا الفردية مثل درجة الحرارة
26: 26.2 مرفوع ومنخفض ،
26: 28.1 يمكن أن يحدث أيضًا في سياق خلية فردية ،
26: 31.0 حيث يمكن أن يكون جانب واحد أسرع بكثير
26: 34.0 من الجانب الآخر.
26: 36.1 الآن ، هناك عدد من الأشياء المختلفة
26: 37.3 التي تساهم في عدم التناسق هذا ،
26: 39.2 لكن في هذه المرحلة لن تتفاجأ
26: 41.0 أن أحد أهم الأشياء التي تساهم
26: 42.2 هو التوزيع الأيسر-الأيمن للميوسين.
26: 45.2 لذلك ، أريتكم قبل ذلك الميوسين
26: 47.1 يتراكم في هاتين النقطتين على جانبي جسم الخلية ،
26: 50.2 وهذه النقطتان ليسا بالضرورة متساويين في الحجم بالضرورة.
26: 54.1 هذا مثال على خلية
26: 56.2 حيث توجد كمية قليلة نسبيًا من الميوسين
26: 59.0 في البقعة على الجانب الأيسر ،
27: 01.0 وكمية أعلى بكثير من الميوسين في البقعة على الجانب الأيمن.
27: 03.2 والنظر في الفيلم ،
27: 05.0 يمكنك أن ترى عواقب ذلك ،
27: 06.2 هنا مع تسمية الميوسين:
27: 08.0 يتحرك الجانب الذي يحتوي على المزيد من الميوسين بشكل أسرع
27: 12.2 وبالتالي فهي تجتاح الجزء الخارجي من المنعطف.
27: 14.2 الآن ، هناك بالطبع عناصر أخرى
27: 16.2 التي تساهم أيضًا في هذا التحول
27: 18.1 - هناك اختلافات في الالتصاق ،
27: 19.3 هناك اختلافات في قوة الجر ،
27: 21.1 توجد فروق في معدلات بلمرة الأكتين -
27: 23.1 لكن يبدو أنهم جميعًا متصلون ببعضهم البعض ،
27: 25.1 ومتصلون بشكل خاص ببعضهم البعض
27: 27.2 من خلال آلية عمل الميوسين.
27: 30.0 لتلخيص ما نعتقد أنه يحدث هنا ،
27: 32.2 نعتقد أن الخلية تبدأ في الدوران
27: 35.3 يبدأ تدفق شبكة الأكتين في التدفق.
27: 37.2 بدلاً من التدفق مباشرة إلى مؤخرة الزنزانة ،
يبدأ 27: 40.0 بالتدفق بزاوية طفيفة.
27: 41.3 لأن الميوسين يحمل معه
27: 44.1 على شبكة الأكتين المتدفقة ،
27: 45.2 ثم ​​يتراكم الميوسين
27: 47.2 في الزاوية الخارجية من الزنزانة.
27: 50.1 أن الميوسين قادر على الانقباض بشكل أسرع ،
27: 52.1 اسحب هذا الجانب من
27: 55.3 الجزء الخلفي من جناح lamellipodium
27: 57.1 وساعد الخلية على الدوران.
27: 59.0 في نفس الوقت ، لأن الميوسين
28: 01.1 تقوم بإزالة بلمرة خيوط الأكتين ،
28: 02.2 تولد تدرجًا من G-actin ،
28: 04.3 بحيث يكون هناك المزيد من الأكتين المتاح للبلمرة
28: 08.0 على نفس الجانب من الخلية
28: 09.3 حيث يكون لديك المزيد من الميوسين
28: 11.1 وحيث يكون لديك حركة أسرع.
28: 12.3 وكل هذه الأشياء ، كما نعتقد ،
28: 14.2 قادرون على تغذية بعضهم البعض
28: 17.0 بمعنى إيجابي ،
28: 18.1 بحيث بمجرد أن تبدأ الخلية في إجراء أحد هذه المنعطفات
28: 20.3 هو في الواقع قادر على الاستمرار في القيام بهذا المنعطف
28: 22.3 بطريقة مثابرة
28: 24.1 في الواقع لفترة طويلة جدًا ،
28: 26.0 حتى يتم إجبارها على الدوران في اتجاه آخر.
28: 30.1 حتى الآن ما أريتكم إياه
28: 32.1 هو أن في سياق هذه بسيطة للغاية
28: 34.2 خلية متحركة ثابتة ،
28: 36.1 ميوسين في الجزء الخلفي من الزنزانة
28: 37.2 يقوم بالفعل بعدد هائل من الأشياء المثيرة
28: 40.0 تساعد الخلية على التحرك بشكل عام وتساعد على تنسيق الجزء الأمامي والخلفي.
28: 43.3 يساعد في تفكيك الشبكة
28: 45.1 وهي أيضًا تساهم بشكل خاص في
28: 47.2 تماثلات لليمين واليسار تساعد الخلية على الدوران.
28: 49.3 الآن ، الخلايا القرنية هي خلايا غير عادية إلى حد ما
28: 53.0 - مظهرهم غير عادي ،
28: 54.2 هم غير عاديين في ثبات حركتهم -
28: 56.3 وهكذا أصبح من الطبيعي جدًا أن نسأل
28: 59.3 ما إذا كانت آليات مماثلة يمكن أن تلعب
29: 01.2 في الخلايا الأكثر تعقيدًا
29: 03.1 التي تقوم بمهام أكثر تعقيدًا.
29: 05.2 وهي واحدة من الخلايا المثيرة للاهتمام والتي تمت دراستها جيدًا
29: 09.0 في سياق الحركة
29: 10.2 هي العدلة ، العدلة البشرية ،
29: 12.2 خلية دم بيضاء ،
29: 14.1 وظيفته متابعة وابتلاع
29: 16.2 البكتيريا التي تغزو جسم الإنسان.
29: 19.1 ويمكنك بالفعل عزل العدلات
29: 21.2 من دمك
29: 23.1 و شاهدهم يزحفون و يأكلون
29: 24.3 - إنه حقًا ممتع للغاية -
29: 26.1 ولكن لدينا أيضًا خط اتصال ،
29: 28.1 خط خلية شبيه بالعدلات ،
29: 30.0 قادرة على التصرف مثل العدلات
29: 31.3 ولكن يمكننا أيضًا أن نتحول
29: 33.2 وانظر إلى توزيعات البروتين
29: 35.2 في الإصدارات المتحركة من الخلية.
29: 38.1 إذن ، توني تساي في المختبر
29: 40.1 قرر أن الوقت قد حان
29: 43.0 للخروج فعليًا من قالب الخلايا القرنية
29: 45.0 وابدأ في النظر إلى الحركة في أنواع أكثر تعقيدًا من الخلايا ،
29: 48.1 بما في ذلك العدلات ،
29: 50.1 وأريكم فقط كم هي مثيرة
29: 52.2 سلوك هذه الخلايا هو ،
29: 53.2 هذه إحدى خلايا HL60
29: 55.3 تم وضعها في غرفة بها بعض المبيضات البيض ،
29: 58.1 وهي خميرة ممرضة ،
30: 00.2 وما تراه في حلقات الفيلم
30: 02.0 تبدأ العدلة من جديد على الجانب الأيمن ، هنا ،
30: 05.1 ثم يمر عبر
30: 07.2 لهذه الكومة الصغيرة من الخميرة
30: 08.3 وقادر على البلعمة فعليًا وابتلاعها.
30: 11.0 لذا فهي حقًا رائعة جدًا
30: 13.0 خلية زراعة الأنسجة تتصرف العدلات.
30: 16.0 الآن ، بالنظر إلى الأشكال ،
30: 17.3 من الواضح أنها أكثر تعقيدًا من الخلايا القرنية ،
30: 20.1 ووضع ملصقات للأكتين ،
30: 22.2 الذي يظهر هنا باللون الأخضر ،
30: 23.3 الميوسين ، موضح باللون الأحمر ،
30: 25.1 ثم DAPI لتلطيخ النواة باللون الأزرق ،
30: 27.2 ما يمكنك رؤيته هو أن الأشكال ليست فقط
30: 29.1 متغير أكثر بكثير من الخلايا القرنية
30: 30.2 ولكن أيضًا أكثر ديناميكية بكثير.
30: 32.3 جميع عناصر الهيكل الخلوي
30: 34.2 يعيدون ترتيب أنفسهم بشكل جذري
30: 36.2 خلال فترات لا تتجاوز بضع ثوان
30: 38.1 حيث تزحف الخلية.
30: 40.1 لذا ، على الرغم من أن هذا يجعله سؤالًا أكثر تشويقًا ،
30: 42.1 أعتقد ،
30: 43.2 لمعرفة ما يجري من حيث
30: 45.2 آليات وديناميكيات هذا السلوك ،
30: 47.2 إنها أيضًا مشكلة أكثر صعوبة
30: 49.1 فيما يتعلق بالتحليل الكمي.
30: 53.1 لذلك ، تمكن توني حتى الآن من التمرين
30: 55.1 عدد من التقنيات الكمية
30: 57.1 لتكون قادرًا على تحطيم هذه الحركة المعقدة
30: 59.1 حتى نتمكن من مشاهدة التغييرات بمرور الوقت.
31: 02.0 لذلك ، على سبيل المثال ، يمكنه تتبع الحواف
31: 04.0 من إحدى هذه العدلات المتحركة
31: 05.1 ثم عد إلى الوراء واحسب ،
31: 07.1 للخلية وهي تتحرك ،
31: 09.1 مقدار الخلية يمتد في كل إطار زمني ،
31: 12.0 في هذه الحالة ، كل ثانيتين ،
31: 13.2 مقدار التراجع ،
31: 15.2 احسب المساحة الكلية للخلية
31: 17.1 بالإضافة إلى امتداد الحافة الأمامية ،
31: 19.1 ومقدار تراجع جسمه.
31: 22.3 في نفس الوقت ، يمكننا أن ننظر إلى البروتينات المسمى داخل الخلية ،
31: 26.1 ومن الواضح أنها واحدة من أكثر الأشياء التي نهتم بالنظر إليها
31: 29.3 هي ميوسين ،
31: 31.1 وإلقاء نظرة على التوزيع العام لشدة التألق
31: 33.2 وانظر كيف يتغير ذلك مع تحرك الخلية.
31: 36.1 وما يمكنك رؤيته على الأرجح
31: 38.1 هو أن توطين الميوسين نفسه ديناميكي للغاية.
31: 40.2 غالبًا ما يكون في الجزء الخلفي من الزنزانة ،
31: 42.0 أحيانًا في هذه النقاط المضيئة ،
31: 43.2 ولكن بعد ذلك سوف تتفكك تلك النقاط المضيئة ،
31: 45.1 سيصبح الميوسين أكثر اتساقًا
31: 47.2 أو سينتقل إلى موقع مختلف داخل الخلية.
31: 50.3 وتتبع كل هذه الأشياء كمياً بمرور الوقت ،
31: 53.1 ما استطاع توني إيجاده
31: 55.2 كان ذلك عندما كانت الخلية تسرع ،
31: 57.2 أن تراكم الميوسين
32: 00.2 استجابة لهذا التغيير في سلوك الخلية
32: 03.0 يحدث لاحقًا ، يحدث حوالي 12 أو 15 ثانية
32: 06.0 بعد الحركة الأولية للحافة الأمامية.
32: 09.0 لذا ، بينما في الخلايا القرنية
32: 10.2 يبدو مثل الأكتين والميوسين
32: 12.2 كانت دائما في حالة توازن تام
32: 14.1 بحيث كانت الخلايا تنزلق دائمًا إلى الأمام ،
32: 16.1 في العدلات القصة مختلفة قليلا
32: 18.1 # NAME؟
32: 20.1 ثم يتفاعل الميوسين.
32: 22.1 لذلك ، كما تمدد الخلية في البداية ،
32: 24.3 ثم ينشط تراكم الميوسين في الخلف
32: 27.2 لسحب الظهر معًا.
32: 29.1 لذا ، بدلاً من الانزلاق ،
32: 30.2 إنها تفعل أكثر من حركة الدودة.
32: 34.2 كيف يؤثر ذلك على دوران الخلية؟
32: 36.1 حسنًا ، نفس الطريقة التي استطاع توني التوصل إليها
32: 38.3 مقاييس كمية لتوطين الميوسين ،
32: 41.0 كان قادرًا أيضًا على الخروج به
32: 42.2 الأوصاف الكمية لتغيير اتجاه الخلية
32: 46.0 ثم عدم تناسق الميوسين بين اليسار واليمين
32: 48.3 فيما يتعلق بالتوجه الفوري.
32: 51.0 ويمكنك أن ترى الإجابة بالفعل ، في الواقع ،
32: 53.1 بشكل مثير للغاية ،
32: 54.3 مع هذا الإسقاط الأقصى للكثافة ،
32: 56.2 حيث يكون هذا مجرد فيلم منخفض التكبير
32: 59.2 من خلية تمر بمسار جيبي ،
33: 02.1 ونحن ننظر الآن فقط إلى الميوسين
33: 04.1 التي تتراكم في مؤخرتها ،
33: 05.2 وما تراه هو الميوسين
33: 07.1 يتراكم دائمًا على الجزء الخارجي من الدور ،
33: 10.0 وعندما تغير اتجاهها ،
33: 12.0 يغير الميوسين بعد ذلك أي جانب من الخلية يوجد فيه.
33: 16.1 ، هذا في الواقع يذكرنا كثيرًا بالخلايا القرنية ،
33: 18.2 حيث رأينا ، مرة أخرى ،
33: 20.1 الميوسين على الجزء الخارجي من المنعطف ،
33: 22.0 باستثناء حالة العدلات ، مرة أخرى ،
33: 24.1 هناك القليل من الفارق الزمني
33: 27.0 بين وقت بدء الدوران المبدئي
33: 30.1 مقابل عندما يتراكم الميوسين على الجزء الخارجي من المنعطف.
33: 33.0 إذاً ، هنا أيضًا يبدو
33: 34.3 الأكتين يستدعي اللقطات من حيث الاتجاه ،
33: 36.2 اتجاه تدفق الأكتين
33: 39.0 هذا يتغير
33: 40.2 ثم ​​يجمع الميوسين على الجزء الخارجي من المنعطف ،
33: 43.1 الذي يؤدي بعد ذلك إلى تفكيك ذلك الهيكل الخلوي
33: 46.1 بطريقة تمكن العدلة
33: 48.1 لتأرجح ذيلها بشكل أساسي
33: 50.1 بحيث يتم توجيه الخلية بأكملها الآن في الاتجاه الصحيح.
33: 54.1 لذلك ، بشكل عام ، مقارنة هاتين القصتين.
33: 56.2 إذا نظرت إلى فيلم عن الخلايا القرنية مقابل العدلة ،
33: 59.2 يبدو أنهم يتصرفون بشكل مختلف ،
34: 01.2 لكن ما نفهمه عندما نقوم بالتشريح
34: 04.1 آليات وديناميكيات هذا السلوك
34: 05.2 أنهما متشابهان بشكل مذهل.
34: 07.1 على وجه الخصوص ، لقد أريتكم
34: 09.2 بيانات حديثة يتراكم فيها الميوسين في مؤخرة الخلية
34: 11.3 بسبب النقل الرجعي لشبكة الأكتين
34: 13.3 ويتوسط تفكيك شبكة الأكتين
34: 16.0 بطريقة تمكن من التنسيق فيما بعد
34: 17.3 ليس فقط حركة أمامية وخلفية للخلية
34: 20.1 ولكن أيضًا تعطيك عدم تناسق
34: 22.1 يمكن أن يؤدي إلى الانعطاف.
34: 23.2 ويبدو أن كلا الأمرين يحدث
34: 25.2 بطرق متشابهة جدا
34: 27.0 في كل من الخلايا القرنية والعدلات.
34: 29.2 الآن ، تلميح صغير أخير أريد أن أتركك به هو ،
34: 32.2 كما أريتكم من قبل في هذا الفيلم ،
34: 34.1 يمكننا إجبار الخلايا القرنية
34: 36.0 يتصرف مثل العدلات
34: 38.0 من حيث تغيير شكلها طوال الوقت
34: 39.2 إذا غيرنا البيئة ببساطة ،
34: 41.1 وخاصة إذا لبسناهم
34: 43.1 ركائز شديدة اللزوجة.
34: 44.2 لذلك قد تتعجب ، هل يمكننا عمل الجانب الآخر
34: 47.2 هل يمكننا جعل العدلة تتصرف مثل الخلايا القرنية ،
34: 50.2 إلى شيء سيكون له حركة ثابتة
34: 52.1 أين كل شيء يحدث بنفس المعدل؟
34: 55.1 حسنًا ، اتضح عندما تأخذ العدلة
34: 57.1 وأنت تحصرها في قناة ضيقة جدا
35: 01.0 ثم شاهده يتحرك بمرور الوقت ،
35: 03.0 هؤلاء الرجال الآن يتحركون في حالة مستقرة.
35: 05.3 السرعة ثابتة بشكل مطلق.
35: 07.3 توزيع الميوسين ثابت.
35: 09.2 يوجد دائمًا في الخلف ،
35: 11.2 وسيستمرون في التحرك هكذا
35: 13.0 لعشرات الدقائق
35: 14.2 بدون أي تغييرات واضحة
35: 16.0 من حيث الشكل العام أو السلوك العام.
35: 18.2 و اخذوا نفس الفيلم و اصنعوا صورة كيموجراف له ،
35: 21.2 حيث يتحرك الوقت من أعلى إلى أسفل
35: 23.3 وكل شريحة من هذه الشرائح
35: 25.2 هو إطار فردي لهذا الفيلم ،
35: 27.0 يمكنك أن ترى ، حقًا ، مدى ثبات هذه السرعة بمرور الوقت.
35: 30.1 لذلك ، لا يمكننا فقط إجبار الخلايا القرنية
35: 32.2 لتصبح أكثر جنونًا
35: 33.2 وتغيير اتجاهها مثل العدلات ،
35: 35.1 يمكننا أيضًا إجبار العدلات
35: 37.1 لتتصرف أكثر في حالة الثبات مثل الخلايا القرنية.
35: 40.0 والمضي قدمًا ، أعتقد أن الجمع
35: 42.1 من قدرتنا على القياس والتلاعب
35: 44.0 هذه الأنواع المختلفة من الخلايا المتحركة
35: 45.2 سيساعدنا على الفهم
35: 47.3 المبادئ العامة التي تحكم الحركة
35: 49.3 لجميع الخلايا الحيوانية
35: 51.3 التي تستخدم بلمرة الأكتين لتحريك حركتها.
35: 56.1 لذا ، كخلاصة عامة ،
35: 58.2 أعتقد أن النقطة الرئيسية هنا هي ذلك
36: 00.3 يجب أن يتعاون الأكتين والميوسين
36: 02.2 لتحريك الخلايا ،
36: 04.1 ليس فقط لتوليد القوة ،
36: 05.2 ولكن أيضًا من أجل القيام بالأشياء فقط
36: 07.2 مثل توجيههم وتحديد شكلهم.
36: 09.0 ووجدنا أن الميوسين يلعب بالفعل
36: 12.0 عدة أدوار غير متوقعة في مؤخرة الخلايا ،
36: 13.2 ليس فقط المساهمة في الانكماش ،
36:15.2 كما كنا نتوقع ،
36: 17.1 ولكنها تساهم أيضًا بشكل خاص في دوران شبكة الأكتين
36: 20.1 وعدم التناسق الذي يؤدي إلى تحول الخلية.
36: 22.3 وبشكل عام ، لقد فوجئنا كثيرًا
36: 24.2 بمدى تشابه الميكانيكا
36: 27.0 بين الخلايا القرنية في جلد السمك والعدلات البشرية.
36: 33.2 لذلك ، من الواضح أنه كان هناك
36: 35.3 الكثير من الموهوبين
36: 37.2 الذين ساهموا في العمل الذي وصفته للتو ،
36: 39.1 وقد أدرجت هنا العديد من أعضاء مجموعتي
36: 41.2 الذين ساهموا في جوانب مختلفة من مشاريع الحركة الخلوية
36: 44.2 على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية أو نحو ذلك ،
36: 46.1 وأيضًا متعاونونا الرائعون.
36: 48.2 وأود بشكل خاص أن أذكر هذا في هذا السياق
36: 51.2 تعاوننا المثمر طويل الأمد
36: 53.0 مع Alex Mogilner ،
36: 54.2 الذي قام بالكثير من النمذجة الفيزيائية الكمية
36: 56.2 التي قادت عمليات التفكير وراء تجاربنا.
37: 00.0 شكرًا لك.


أنواع الهيكل الخلوي

هناك ثلاثة أنواع من الهيكل الخلوي

1-خيوط دقيقة (مصنوعة من بروتين أكتين)

2 - شعيرات وسيطة

3-الأنابيب الدقيقة (مصنوعة من بروتين التوبولين)

1- الخيوط الدقيقة

  • الألياف الدقيقة هي أضيق نوع ، من بين ثلاثة أنواع من ألياف بروتين الهيكل الخلوي.
  • يبلغ قطرها حوالي 7 نانومتر. تتشكل هذه من قبل العديد من مونومرات البروتين (الأكتين الكروي ، أو الأكتين G) ، والتي تتحد في بنية لتشكيل حلزون مزدوج.
  • نظرًا لأن الخيوط الدقيقة تتكون من مونومرات الأكتين ، فإنها تسمى أيضًا خيوط الأكتين.
  • تعني هذه الاتجاهات المميزة أن لديهم نهايتين مختلفتين من الناحية الهيكلية وتظهر قطبية. يتأثر معدل نمو الخيوط الدقيقة بقطبيتها لأن نهايتها الإيجابية الأولى سريعة بينما الطرف الآخر السلبي بطيء.
  • مثل الأنابيب الدقيقة ، يتم أيضًا نواة الخيوط الدقيقة في غشاء الخلية. لذلك يوجد أعلى تركيز من الميكروفيلامين عند حواف الخلية.
  • تؤثر عدة عوامل خارجية ومجموعة من البروتينات الخاصة على خصائص الخيوط الدقيقة. يتم تفكيك الميكروفيلم باستمرار في منطقة واحدة من الخلية ولكن يتم إعادة تجميعه في مكان آخر.
  • من المفترض أن تكون الألياف الدقيقة جزءًا من الخلية القشرة. هذه تنظم حركة وشكل سطح الخلية & # 8217s.
  • تلعب الألياف الدقيقة دورًا رئيسيًا في تطوير الإسقاطات السطحية للخلية المختلفة بما في ذلك الأهداب المجسمة ، والأرجل الصفيحية ، والأرجل الخيطية.

وظائف الميكروفيلامين

1- يدعم الهيكل الخلوي نقل الحويصلات داخل وخارج الخلية.

2-يجعل هجرة الخلايا ممكنة مثل حركة الخلية اللازمة لبناء الأنسجة.

3-الميكروفيلامين لها دور في الإلتقام الخلوي والإخراج الخلوي.

4- يساعد الهيكل الخلوي في نقل إشارات الاتصال بين الخلايا.

5-ينجم تقلص العضلات عن خيوط الأكتين والميوسين.

6-بعد الانقسام النووي يحدث الانقسام عن طريق انقباض حلقة من الخيوط الدقيقة.

7- يمكن تجميع الأنابيب الدقيقة والألياف الدقيقة أو تفكيكها والسماح للخلايا بالتقلص والهجرة والزحف على سبيل المثال. حركة أميبية.

8-Microfilaments تساعد أيضًا في التدفق السيتوبلازمي. يسمى تدفق السيتوبلازم التدفق السيتوبلازمي.

9- تسمح الألياف الدقيقة ، بانتقال عضيات الخلية ، والمواد الغذائية ، وفضلات المنتجات ، من جزء من الخلية إلى جزء آخر.

10- تلتصق الخيوط الدقيقة بعضية الخلية ثم تتقلص ومن ثم تسحب العضية إلى منطقة مختلفة في الخلية.

11- تقوم خيوط الأكتين بتطوير نظام تتبع في الخلايا غير العضلية لنقل البضائع التي يتم تشغيلها بواسطة الميوسين مثل الميوسين الخامس والسادس. يستخدم الميوسين الطاقة من ATP التي تتحلل بالماء لنقل البضائع بسرعة أكبر من الانتشار.

2 - خيوط وسيطة

تحتوي الخيوط الوسيطة على أنواع مختلفة ، كل نوع يتكون من بروتين مختلف. أحد هذه البروتينات هو الكيراتين وهو بروتين ليفي يوجد أيضًا في بشرتنا وأظافرنا وشعرنا. على سبيل المثال ، ربما تكون قد شاهدت إعلانًا عن الشامبو يدعي أنه ينعم شعرك بالكيراتين.

وظائف خيوط وسيطة

  • تلعب الخيوط الوسيطة دورًا هيكليًا أساسيًا في الخلية وهو أكثر ديمومة.
  • إنها تحافظ على الشكل وتتحمل التوتر ، وترسي النواة وعضيات الخلية الأخرى في مكانها.

3-الأنابيب الدقيقة

الأنابيب الدقيقة هي الأكبر بين الأنواع الثلاثة لألياف بروتين الهيكل الخلوي. يبلغ قطرها حوالي 25 نانومتر وتتكون من بروتينات توبولين. تبدو هذه الأنابيب شبيهة بالقش. توجد وحدتان فرعيتان في كل بروتين توبولين (α-tubulin و β-tubulin).

  • مثل خيوط الأكتين ، الأنابيب الدقيقة لها هياكل ديناميكية. يمكن أن تتقلص وتنمو بسرعة بسبب إزالة أو إضافة البروتينات (التيوبولين).
  • تظهر الأنابيب الدقيقة الاتجاهية مما يعني أن لها هياكل مختلفة في نهايات مختلفة. نهايات مختلفة تصنع الأنابيب الدقيقة الجزيئات القطبية.
  • لديهم نهاية سالبة الشحنة تنمو ببطء نسبيًا ونهاية أخرى موجبة الشحنة تنمو بسرعة نسبيًا. يتم دائمًا الكشف عن النهاية الإيجابية للأنابيب الدقيقة بواسطة وحدات بيتا الفرعية ، بينما تعرض الوحدات الفرعية ألفا النهاية السلبية للأنابيب الدقيقة. يسمح قطبيتها بترتيبها بطريقة محددة وتعمل بشكل صحيح.
  • للأنابيب الدقيقة دور هيكلي مهم في الخلية ، أي تساعد في مقاومة قوى الانضغاط.
  • توجد الأنابيب الدقيقة بجوار النواة. هذه مرتبة حسب مراكز تنظيم الأنابيب الدقيقة (MTOCs). الأهمية MTOCs تشمل الهيئات القاعدية وجدت في الأسواط والأهداب ، جسيم مركزي موجود في وسط الخلية الحيوانية و أجسام عمود الدوران (SPBs) في معظم الفطريات.
  • بروتينات المحرك الدينين والكينيسين والعديد من البروتينات الأخرى مثل الأنابيب الدقيقة المرتبطة بالكاتانين. هذه البروتينات مهمة لتنظيم ديناميكيات الأنابيب الدقيقة.
  • حاليًا ، تحتوي بكتيريا Bacillus thuringiensis إيجابية الجرام على بروتين شبيه بالأكتين. يشكل هذا البروتين هيكلًا شبيهًا بالأنابيب الدقيقة ويشارك في فصل البلازميد.

هل تعلم أن الأنابيب الدقيقة غير مستقرة ديناميكيًا؟

& # 8220 مارك كيرشنر وتيم ميتشيسونوصف عدم الاستقرار الديناميكي في عام 1984. وينتج عنه دوران مستمر وسريع لمعظم الأنابيب الدقيقة داخل الخلية التي لها نصف عمر فقط مع عدة دقائق. هذا الدوران السريع للأنابيب الدقيقة أمر بالغ الأهمية لإعادة تشكيل الهيكل الخلوي الذي يحدث أثناء الانقسام. الأدوية التي تؤثر على ترتيب الأنابيب الدقيقة مفيدة ليس فقط كأدوات تجريبية في بيولوجيا الخلية ولكنها تساعد أيضًا في علاج السرطان & # 8221

من خلال إيقاف البلمرة الأنبوبية الدقيقة يمكننا السيطرة على السرطان

كولسيميد وكولشيسين هي أمثلة على الأدوية التجريبية التي تربط البروتين (التوبولين) وتوقف بلمرة الأنابيب الدقيقة ، والتي بدورها تمنع الانقسام. فينكريستين و فينبلاستين الأدوية المستخدمة في العلاج الكيميائي للسرطان لأنها تتوقف بشكل انتقائي عن انقسام الخلايا بسرعة. تاكسول دواء مفيد آخر يعمل على تثبيت الأنابيب الدقيقة بدلاً من تثبيط ترتيبها. يمنع هذا الاستقرار أيضًا انقسام الخلايا ، ويستخدم التاكسول (عقار) كعامل مضاد للسرطان وكذلك كأداة تجريبية.

وظائف الأنابيب الدقيقة

1-الأنابيب الدقيقة تعطي شكل للخلية.

2-الأنابيب الدقيقة ضرورية للخلايا التي ليس لها جدار خلوي. على سبيل المثال مثل الخلايا الحيوانية لأنها لم تتشكل من الطبقة الخارجية السميكة.

3- تساعد الأنابيب الدقيقة ، مثل هياكل الأهداب والسوط ، على حركة الخلايا.

4-يدعم الخلية ويحافظ عليها.

5-العديد من العضيات الخلوية (حويصلات جولجي ، الجسيمات الحالة والميتوكوندريا) مدمجة في الهيكل الخلوي. كما أنه يساعد في حركة العضية.

6- تساعد الأنابيب الدقيقة أيضًا في إنتاج الفجوات.

7- تشكل نواتج خلوية مثل الأهداب والسوط في بعض الخلايا.

8- الياف او خيوط المغزل أنبوبي ويبلغ قطرها حوالي 25 نانومتر. تتكون هذه من الأنابيب الدقيقة التي تشكلت أثناء الانقسام والانقسام الاختزالي.


أنابيب مجهرية

كما يوحي اسمها ، الأنابيب الدقيقة عبارة عن أنابيب مجوفة صغيرة. جدران الأنابيب الدقيقة مصنوعة من ثنائيات بلمرة من α- التوبولين و β- التوبولين ، وهما نوعان من البروتينات الكروية (الشكل 5). يبلغ قطر الأنابيب الدقيقة حوالي 25 نانومتر ، وهي أوسع مكونات الهيكل الخلوي. إنها تساعد الخلية على مقاومة الانضغاط ، وتوفر مسارًا تنتقل فيه الحويصلات عبر الخلية ، وتسحب الكروموسومات المضاعفة إلى الأطراف المتقابلة للخلية المنقسمة. مثل الميكروفيلامين ، يمكن للأنابيب الدقيقة أن تذوب وتصلح بسرعة.

الشكل 5. الأنابيب الدقيقة مجوفة. تتكون جدرانها من 13 ثنائي مبلمر من α-tubulin و-tubulin (الصورة اليمنى). توضح الصورة اليسرى التركيب الجزيئي للأنبوب.

الأنابيب الدقيقة هي أيضًا العناصر الهيكلية للسوط ، والأهداب ، والمريكزات (الأخيران هما الجسمان العموديان في الجسيم المركزي). في الواقع ، في الخلايا الحيوانية ، يكون الجسيم المركزي هو مركز تنظيم الأنابيب الدقيقة. في الخلايا حقيقية النواة ، تختلف الأسواط والأهداب تمامًا من الناحية الهيكلية عن نظيراتها في بدائيات النوى ، كما هو موضح أدناه.

فلاجيلا وأهداب

الشكل 6. يوضح هذا الرسم المجهر الإلكتروني للإرسال لسوطين مجموعة 9 + 2 من الأنابيب الدقيقة (الائتمان: تعديل العمل بواسطة Dartmouth Electron Microscope Facility ، Dartmouth College scale-bar data from Matt Russell)

لتحديث ذاكرتك ، سوط (مفرد = السوط) عبارة عن هياكل طويلة تشبه الشعر تمتد من غشاء البلازما وتستخدم لتحريك خلية بأكملها (على سبيل المثال ، الحيوانات المنوية ، يوجلينا). عند وجودها ، تحتوي الخلية على سوط واحد فقط أو عدد قليل من الأسواط. عندما أهداب (مفرد = سيليوم) موجودة ، ومع ذلك ، فإن العديد منها يمتد على طول سطح غشاء البلازما بأكمله. إنها هياكل قصيرة تشبه الشعر تُستخدم لتحريك خلايا كاملة (مثل الباراميسيا) أو مواد على طول السطح الخارجي للخلية (على سبيل المثال ، أهداب الخلايا التي تبطن قناتي فالوب التي تحرك البويضة نحو الرحم ، أو أهداب تبطن خلايا الجهاز التنفسي التي تحبس الجسيمات وتحركها نحو أنفك.)

على الرغم من الاختلافات في الطول والعدد ، تشترك الأسواط والأهداب في ترتيب هيكلي مشترك للأنابيب الدقيقة يسمى مجموعة & # 82209 + 2. & # 8221 هذا اسم مناسب لأن السوط الفردي أو الهدب يتكون من حلقة من تسعة أزواج أنابيب دقيقة ، تحيط بمزدوج أنبوب صغير واحد في المركز (الشكل 6).


الهيكل الخلوي

سيراجع محررونا ما قدمته ويحددون ما إذا كان ينبغي مراجعة المقالة أم لا.

الهيكل الخلوي، نظام من الخيوط أو الألياف الموجودة في سيتوبلازم الخلايا حقيقية النواة (الخلايا التي تحتوي على نواة). ينظم الهيكل الخلوي المكونات الأخرى للخلية ، ويحافظ على شكل الخلية ، وهو مسؤول عن حركة الخلية نفسها وحركة العضيات المختلفة داخلها. إن الخيوط التي يتألف منها الهيكل الخلوي صغيرة جدًا لدرجة أن وجودها لم يُكتشف إلا بسبب قدرة التحليل الأكبر للميكروسكوب الإلكتروني.

يتكون الهيكل الخلوي من ثلاثة أنواع رئيسية من الخيوط: خيوط الأكتين ، والأنابيب الدقيقة ، والخيوط الوسيطة. تحدث خيوط الأكتين في خلية على شكل شبكات أو حزم من الألياف المتوازية تساعد في تحديد شكل الخلية وتساعدها أيضًا على الالتصاق بالركيزة. تساعد صفائف خيوط الأكتين المتغيرة باستمرار على تحريك الخلية والتوسط في أنشطة محددة داخلها ، مثل انقسام الخلية أثناء الانقسام. الأنابيب الدقيقة عبارة عن خيوط أطول يتم تجميعها وتفكيكها باستمرار ، فهي تلعب دورًا مهمًا في نقل الكروموسومات الابنة إلى الخلايا الوليدة التي تشكلت حديثًا أثناء الانقسام ، وتشكل حزم الأنابيب الدقيقة الأهداب والسوط الموجودان في الكائنات الأولية وفي خلايا بعض الحيوانات متعددة الخلايا. الخيوط الوسيطة ، على عكس خيوط الأكتين والأنابيب الدقيقة ، هي هياكل مستقرة للغاية تشكل الهيكل العظمي الحقيقي للخلية. يثبتون النواة ويضعونها داخل الخلية ، ويعطون الخلية خصائصها المرنة وقدرتها على تحمل التوتر.

في بعض الحالات ، يمكن أيضًا اعتبار البروتينات الأخرى جزءًا من الهيكل الخلوي. ومن الأمثلة على ذلك septins ، التي يمكن أن تتجمع في خيوط وتشكل مواقع ارتباط لأنواع معينة من البروتينات ، وسبكترين ، الذي يتجمع على طول السطح داخل الخلايا لغشاء الخلية ويساعد في الحفاظ على بنية الخلية.

محررو Encyclopaedia Britannica تمت مراجعة هذه المقالة وتحديثها مؤخرًا بواسطة كارا روجرز ، كبيرة المحررين.


شكوى DMCA

إذا كنت تعتقد أن المحتوى المتاح عن طريق موقع الويب (كما هو محدد في شروط الخدمة الخاصة بنا) ينتهك واحدًا أو أكثر من حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، فيرجى إخطارنا من خلال تقديم إشعار كتابي ("إشعار الانتهاك") يحتوي على المعلومات الموضحة أدناه إلى الوكيل المذكور أدناه. إذا اتخذ Varsity Tutors إجراءً ردًا على إشعار الانتهاك ، فسيحاول بحسن نية الاتصال بالطرف الذي جعل هذا المحتوى متاحًا عن طريق عنوان البريد الإلكتروني الأحدث ، إن وجد ، الذي قدمه هذا الطرف إلى Varsity Tutor.

قد تتم إعادة توجيه إشعار الانتهاك الخاص بك إلى الطرف الذي جعل المحتوى متاحًا أو إلى جهات خارجية مثل ChillingEffects.org.

يرجى العلم أنك ستكون مسؤولاً عن التعويضات (بما في ذلك التكاليف وأتعاب المحاماة) إذا لم تُثبت بالدليل المادي أن منتجًا أو نشاطًا ما ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك. وبالتالي ، إذا لم تكن متأكدًا من أن المحتوى الموجود على الموقع الإلكتروني أو المرتبط به ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، فيجب أن تفكر أولاً في الاتصال بمحامٍ.

الرجاء اتباع هذه الخطوات لتقديم إشعار:

يجب عليك تضمين ما يلي:

توقيع مادي أو إلكتروني لمالك حقوق الطبع والنشر أو شخص مخول بالتصرف نيابة عنه تعريف بحقوق النشر المزعوم انتهاكها وصفًا لطبيعة وموقع المحتوى الذي تدعي أنه ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، بما يكفي التفاصيل للسماح للمدرسين المختلفين بالعثور على هذا المحتوى وتحديده بشكل إيجابي ، على سبيل المثال ، نطلب رابطًا إلى السؤال المحدد (وليس فقط اسم السؤال) الذي يحتوي على المحتوى ووصف أي جزء معين من السؤال - صورة ، أو الرابط والنص وما إلى ذلك - تشير شكواك إلى اسمك وعنوانك ورقم هاتفك وعنوان بريدك الإلكتروني وبيان من جانبك: (أ) تعتقد بحسن نية أن استخدام المحتوى الذي تدعي أنه ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك هو غير مصرح به بموجب القانون ، أو من قبل مالك حقوق الطبع والنشر أو وكيل المالك (ب) أن جميع المعلومات الواردة في إشعار الانتهاك الخاص بك دقيقة ، و (ج) تحت طائلة عقوبة الحنث باليمين ، أنك إما مالك حقوق الطبع والنشر أو شخص مخول بالتصرف نيابة عنه.

أرسل شكواك إلى وكيلنا المعين على:

تشارلز كوهن فارسيتي توتورز ذ م م
101 طريق هانلي ، جناح 300
سانت لويس ، مو 63105


3.11: الهيكل الخلوي - علم الأحياء

ال الهيكل الخلوي (أيضًا CSK) عبارة عن هيكل خلوي & quotscaffolding & quot أو & quotskeleton & quot داخل السيتوبلازم. ال الهيكل الخلوي موجود في جميع الخلايا ، كان يُعتقد في السابق أن هذا الهيكل كان فريدًا بالنسبة لحقيقيات النوى ، ولكن الأبحاث الحديثة.
المقال كامل >>>

الهيكل الخلوي ن. الإطار الداخلي للخلية ، يتكون بشكل كبير من خيوط الأكتين و. أكتين الهيكل الخلوي من الخلايا الليفية لجنين الفأر ، ملطخة بالفلويدين.
المقال كامل >>>

الألياف الطويلة الهيكل الخلوي هي بوليمرات من وحدات فرعية. . The Biology Project & GT Cell Biology & GT الهيكل الخلوي & GT البرنامج التعليمي. مشروع علم الأحياء.
المقال كامل >>>

يجب أن تتعلم أن الهيكل الخلوي هي عضلة و a. The Biology Project & GT Cell Biology & GT الهيكل الخلوي & GT مقدمة. مشروع علم الأحياء.
المقال كامل >>>

الهيكل الخلوي بوابة الأبحاث - المقالات ، الوظائف ، سجل المختبر ، الأخبار ، المنتدى - يتم تحديثها يوميًا. علم الأحياء الافتراضي: الهيكل الخلوي. هي الأنابيب الدقيقة "أعصاب".
المقال كامل >>>

حقيقيات النوى الهيكل الخلوي. . ال الهيكل الخلوي (CSK) عبارة عن شبكة معقدة ثلاثية الأبعاد من البروتين. خلايا الهيكل الخلوي غالبًا ما يتم تنظيمه.
المقال كامل >>>

ال الهيكل الخلوي هو مكون خلية مهم ومعقد وديناميكي. . الهيكل الخلوي عبارة عن مجموعة من الألياف الطويلة الرفيعة الموجودة في حقيقيات النوى.
المقال كامل >>>

ال الهيكل الخلوي. فهرس لهذه الصفحة. خيوط الأكتين. المتوسطة الشعيرات. أنابيب مجهرية . ال الهيكل الخلوي يتكون من ثلاثة أنواع من خيوط البروتين:.
المقال كامل >>>

الهيكل الخلوي، حركة الخلية والمحركات - المكتبة الافتراضية للكيمياء الحيوية و. الهيكل الخلوي قاعدة بيانات ، تجارب سريرية ، أدبيات حديثة ، سجل معمل.
المقال كامل >>>

استكشف هيكل ووظيفة الهيكل الخلوي في الخلايا الحيوانية. . الآن نوجه انتباهنا إلى "البنية التحتية" لخلية حقيقية النواة ، و الهيكل الخلوي. .
المقال كامل >>>

جينات وبروتينات الهيكل الخلوي وحركة الخلية. الميكروفيلمنت القائم على الأكتين الهيكل الخلوي يلعب دورًا إضافيًا في العملية.
المقال كامل >>>

الهيكل الخلوي ملخص مع 6 صفحات من إدخالات الموسوعة والمقالات والملخصات ومعلومات البحث والمزيد. . قشري الهيكل الخلوي وظيفة متخصصة.
المقال كامل >>>

في الهيكل الخلوي، سلاسل البروتين - بعضها رفيع وبعضها سميك وبعضها مجوف. "ال الهيكل الخلوي يدرك الجاذبية - أو أي قوة - من خلال بروتينات خاصة.
المقال كامل >>>

الهيكل الخلوي. تحلل السكر. أنابيب مجهرية. الميكروفيلامين. المتوسطة الشعيرات . إعادة التوزيع الديناميكي لـ الهيكل الخلوي أثناء البلعمة - يوفر أ.
المقال كامل >>>

معالم الطبيعة في الهيكل الخلوي تضم أيضًا مجموعة مختارة. تحتوي المكتبة الموجودة على الإنترنت فقط على ملفات الهيكل الخلوي- نوع البحث والمراجعة ذات الصلة.
المقال كامل >>>

تعريف حقيقيات النوى الهيكل الخلوي تطورت عبر الماضي. حلزونية MreB الهيكل الخلوي يمكنه تغيير نمطه الخلوي ، كما يتضح من.
المقال كامل >>>

ال الهيكل الخلوي هي شبكة معقدة من البروتينات التي تتقاطع مع سيتوبلازم الخلايا. ال الهيكل الخلوي يتكون من مجموعة متنوعة من البروتينات. .
المقال كامل >>>

على عكس الهيكل العظمي البشري ، فإن الهيكل الخلوي ديناميكي للغاية ، مما يعني أن. مثل الميكروفيلمنت الهيكل الخلوي، يمكن أن تكون ديناميكيات الأنابيب الدقيقة.
المقال كامل >>>


4.5 الهيكل الخلوي

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • وصف الهيكل الخلوي
  • قارن أدوار الخيوط الدقيقة والخيوط الوسيطة والأنابيب الدقيقة
  • قارن وقارن بين الأهداب والسوط
  • لخص الاختلافات بين مكونات الخلايا بدائية النواة والخلايا الحيوانية والخلايا النباتية

إذا كنت ستقوم بإزالة جميع العضيات من الخلية ، فهل سيكون غشاء البلازما والسيتوبلازم هما المكونان الوحيدان المتبقيان؟ لا. داخل السيتوبلازم ، لا يزال هناك أيونات وجزيئات عضوية ، بالإضافة إلى شبكة من ألياف البروتين التي تساعد في الحفاظ على شكل الخلية ، وتأمين بعض العضيات في مواقع محددة ، وتسمح للسيتوبلازم والحويصلات بالتحرك داخل الخلية ، وتمكين الخلايا داخل الخلايا متعددة الخلايا. الكائنات الحية للتحرك. بشكل جماعي ، يطلق العلماء على هذه الشبكة من ألياف البروتين الهيكل الخلوي. هناك ثلاثة أنواع من الألياف داخل الهيكل الخلوي: الخيوط الدقيقة ، والخيوط الوسيطة ، والأنابيب الدقيقة (الشكل 4.22). هنا ، سوف نفحص كل منها.

الميكروفيلامين

من بين الأنواع الثلاثة لألياف البروتين في الهيكل الخلوي ، فإن الألياف الدقيقة هي الأضيق. تعمل في الحركة الخلوية ، ويبلغ قطرها حوالي 7 نانومتر ، وتتكون من خيطين متشابكين من البروتين الكروي ، نسميهما أكتين (الشكل 4.23). لهذا السبب ، نسمي أيضًا الخيوط الدقيقة خيوط الأكتين.

يعمل ATP على تمكين الأكتين لتجميع شكله الخيطي ، والذي يعمل كمسار لحركة البروتين الحركي الذي نسميه الميوسين. يمكّن هذا الأكتين من الانخراط في الأحداث الخلوية التي تتطلب الحركة ، مثل انقسام الخلايا في الخلايا حقيقية النواة والتدفق السيتوبلازمي ، وهو الحركة الدائرية للسيتوبلازم الخلوي في الخلايا النباتية. الأكتين والميوسين وفير في خلايا العضلات. عندما تنزلق خيوط الأكتين والميوسين عن بعضها البعض ، تنقبض عضلاتك.

توفر الألياف الدقيقة أيضًا بعض الصلابة والشكل للخلية. يمكنهم إزالة البلمرة (التفكيك) والإصلاح بسرعة ، وبالتالي تمكين الخلية من تغيير شكلها والتحرك. تستفيد خلايا الدم البيضاء (خلايا الجسم التي تقاوم العدوى) من هذه القدرة. يمكنهم الانتقال إلى موقع الإصابة وبلعمة العامل الممرض.

ارتباط بالتعلم

لمشاهدة مثال على خلية دم بيضاء تعمل ، شاهد مقطع فيديو بفاصل زمني قصير للخلية وهي تلتقط نوعين من البكتيريا. يبتلع أحدهما ثم ينتقل إلى الآخر.

المتوسطة الشعيرات

تتكون العديد من خيوط البروتينات الليفية التي يتم لفها معًا من خيوط وسيطة (الشكل 4.24). تحصل عناصر الهيكل الخلوي على اسمها من حقيقة أن قطرها ، من 8 إلى 10 نانومتر ، يقع بين تلك الموجودة في الألياف الدقيقة والأنابيب الدقيقة.

الخيوط الوسيطة ليس لها دور في حركة الخلية. وظيفتها هيكلية بحتة. إنها تتحمل التوتر ، وبالتالي تحافظ على شكل الخلية ، وتثبت النواة والعضيات الأخرى في مكانها. يوضح الشكل 4.22 كيف تنشئ الخيوط الوسيطة سقالات داعمة داخل الخلية.

الخيوط الوسيطة هي المجموعة الأكثر تنوعًا من عناصر الهيكل الخلوي. توجد عدة أنواع من البروتينات الليفية في الخيوط الوسيطة. ربما تكون أكثر دراية بالكيراتين ، وهو البروتين الليفي الذي يقوي شعرك وأظافرك وبشرة بشرتك.

أنابيب مجهرية

كما يوحي اسمها ، الأنابيب الدقيقة عبارة عن أنابيب مجوفة صغيرة. تتألف البلمرة البلمرة من α-tubulin و β-tubulin ، وهما بروتينان كرويان ، جدران الأنابيب الدقيقة (الشكل 4.25). يبلغ قطر الأنابيب الدقيقة حوالي 25 نانومتر ، وهي أكبر مكونات الهيكل الخلوي. إنها تساعد الخلية على مقاومة الانضغاط ، وتوفر مسارًا تنتقل فيه الحويصلات عبر الخلية ، وتسحب الكروموسومات المضاعفة إلى الأطراف المتقابلة للخلية المنقسمة. مثل الميكروفيلامين ، يمكن للأنابيب الدقيقة أن تتفكك وتصلح بسرعة.

الأنابيب الدقيقة هي أيضًا العناصر الهيكلية للسوط ، والأهداب ، والمريكزات (الأخيران هما الجسمان العموديان في الجسيم المركزي). في الخلايا الحيوانية ، الجسيم المركزي هو مركز تنظيم الأنابيب الدقيقة. في الخلايا حقيقية النواة ، تختلف الأسواط والأهداب تمامًا من الناحية الهيكلية عن نظيراتها في بدائيات النوى ، كما نناقش أدناه.

فلاجيلا وأهداب

السوط (المفرد = السوط) عبارة عن هياكل طويلة تشبه الشعر تمتد من غشاء البلازما وتمكن الخلية بأكملها من التحرك (على سبيل المثال ، الحيوانات المنوية ، يوجلينا، وبعض بدائيات النوى). عند وجودها ، تحتوي الخلية على سوط واحد فقط أو عدد قليل من الأسواط. ومع ذلك ، عند وجود أهداب (المفرد = الهدب) ، يمتد الكثير منها على طول سطح غشاء البلازما بالكامل. وهي عبارة عن هياكل قصيرة شبيهة بالشعر تحرك خلايا كاملة (مثل الباراميسيا) أو مواد على طول السطح الخارجي للخلية (على سبيل المثال ، أهداب الخلايا التي تبطن قناتي فالوب التي تحرك البويضة نحو الرحم ، أو أهداب تبطن خلايا الجهاز التنفسي الذي يحبس الجسيمات وينقلها نحو أنفك.)

على الرغم من الاختلافات في الطول والعدد ، تشترك الأسواط والأهداب في ترتيب هيكلي مشترك للأنابيب الدقيقة يسمى "مصفوفة 9 + 2". هذا اسم مناسب لأن سوطًا واحدًا أو هدبًا مصنوعًا من حلقة من تسعة أزواج من الأنابيب الدقيقة ، تحيط بزوج صغير واحد في المركز (الشكل 4.26).

لقد أكملت الآن مسحًا واسعًا لمكونات الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة. للحصول على ملخص للمكونات الخلوية في الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، انظر الجدول 4.1.


Centrosome و Centrioles

ال جسيم مركزي هو مركز لتنظيم الأنابيب الدقيقة يوجد بالقرب من نوى الخلايا الحيوانية. يحتوي على زوج من المريكزات ، هيكلين متعامدين مع بعضهما البعض (الشكل 2). كل مريكز هو أسطوانة من تسعة ثلاثة توائم من الأنابيب الدقيقة.

يقوم الجسيم المركزي بتكرار نفسه قبل انقسام الخلية ، وتلعب المريكزات دورًا في سحب الكروموسومات المضاعفة إلى الأطراف المتقابلة للخلية المنقسمة. ومع ذلك ، فإن الوظيفة الدقيقة للمريكزات في الانقسام الخلوي ليست واضحة ، لأن الخلايا التي تمت إزالتها من المريكزات لا يزال بإمكانها الانقسام ، والخلايا النباتية ، التي تفتقر إلى المريكزات ، قادرة على الانقسام الخلوي.

الشكل 2 يتكون Centrosomes من اثنين من المريكزات. يتكون كل مريكز من الأنابيب الدقيقة.


شاهد الفيديو: #8 Enocytosis u0026 Exocytosis الإدخال والإخراج الخلوي. Biology (كانون الثاني 2022).