معلومة

كيف نشأت الشبكة الإندوبلازمية؟

كيف نشأت الشبكة الإندوبلازمية؟


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.

العضيات هي حجرات خلوية فرعية في الخلايا. ومع ذلك ، فإن بدائيات النوى لا تستخدم العضيات لتنظيم الفضاء داخل الخلايا.

من الناحية التطورية ، هناك دليل على أن الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء أسلاف بدائيات النوى التكافلية. هذه النظرية تسمى نظرية التكافل الداخلي.

لقد حاولت العثور على قصة تطورية تشرح العضيات الأخرى ، وتحديدًا الشبكة الإندوبلازمية. هناك الكثير من الأدبيات حول التولد الحيوي لهذه العضيات ، لكن لا شيء عن تاريخ تطورها. لا أعتقد أنني وجدت المجال الصحيح للأدب. من ماذا نشأت العضيات؟ يسعدني فقط معرفة بعض الكلمات الرئيسية أو الاقتباس للبحث عنها بنفسي.


وجدت ما يلي على ويكيبيديا. يبدو توضيحيًا ذاتيًا:

ال جولجي, ER، و الجسيمات المحللة من المحتمل أن تكون قد تطورت نتيجة لانغشاء غشاء البلازما. تتطلب الزيادة في الحجم الإجمالي للخلية يطوي غشاء البلازما من أجل الحفاظ على مساحة سطح ثابتة لنسبة الحجم. قد تكون هذه الطيات قد أدت إلى تخصص الأغشية الداخلية للحفاظ على التواصل مع البيئة. في المراحل الأولى من حياة الخلية حقيقية النواة ، قد تكون الأغشية مترابطة ومثبتة بغشاء البلازما. في وقت لاحق ، مع تباعد وظائف الأغشية ، ربما أصبحت الأغشية هياكل منفصلة


من قسم (مختصر) التطور ، في مقالة ويكيبيديا ، نظام الغشاء الداخلي:

يشير أحدث مفهوم إلى أن نظام الغشاء الداخلي قد تطور من حويصلات غشاء خارجية تفرزها الميتوكوندريا التكافلية الداخلية. هذا النموذج القائم على OMV لأصل نظام الغشاء الداخلي هو حاليًا النموذج الذي يتطلب أقل قدر من الاختراعات الجديدة في أصل حقيقيات النوى ويشرح العديد من وصلات الميتوكوندريا مع الأجزاء الأخرى للخلية.

يتضمن النص أعلاه إشارات إلى مقالتين تم نشرهما في مجلات في عام 2016.

https://en.wikipedia.org/wiki/Endomembrane_system#Evolution


الشبكة الإندوبلازمية: الهيكل والوظيفة

الشبكة الإندوبلازمية (ER) هي عضية مهمة في الخلايا حقيقية النواة. يلعب دورًا رئيسيًا في إنتاج البروتينات والدهون ومعالجتها ونقلها. ينتج ER بروتينات الغشاء والدهون لغشاءه والعديد من مكونات الخلية الأخرى بما في ذلك الليزوزومات والحويصلات الإفرازية وتطبيقات جولجي وغشاء الخلية وفجوات الخلايا النباتية.

الماخذ الرئيسية

  • تحتوي الشبكة الإندوبلازمية للخلية (ER) على شبكة من الأنابيب والأكياس المسطحة. يؤدي ER وظائف متعددة في كل من الخلايا النباتية والحيوانية.
  • تحتوي الشبكة الإندوبلازمية على منطقتين رئيسيتين: الشبكة الإندوبلازمية الملساء والشبكة الإندوبلازمية الخشنة. يحتوي Rough ER على ريبوسومات متصلة بينما لا يحتوي ER الناعم.
  • عبر الريبوسومات المرفقة ، تصنع الشبكة الإندوبلازمية الخشنة البروتينات عبر عملية الترجمة. تقوم Rough ER أيضًا بتصنيع الأغشية.
  • تعمل الشبكة الإندوبلازمية الملساء كمنطقة انتقالية لحويصلات النقل. كما أنه يعمل في تخليق الكربوهيدرات والدهون. ومن الأمثلة على ذلك الكوليسترول والفوسفوليبيد.
  • عادةً ما يتم توصيل ER الخام والسلس ببعضه البعض بحيث يمكن للبروتينات والأغشية التي تصنعها ER الخام أن تتحرك بحرية إلى ER السلس للانتقال إلى أجزاء أخرى من الخلية.

الشبكة الإندوبلازمية عبارة عن شبكة من الأنابيب والأكياس المسطحة التي تخدم مجموعة متنوعة من الوظائف في الخلايا النباتية والحيوانية.

تختلف منطقتا ER من حيث الهيكل والوظيفة. يحتوي Rough ER على ريبوسومات مرتبطة بالجانب السيتوبلازمي من الغشاء. يفتقر ER السلس إلى الريبوسومات المرفقة. عادةً ما تكون ER السلس عبارة عن شبكة أنابيب و ER الخام عبارة عن سلسلة من الأكياس المسطحة.

المساحة الموجودة داخل ER تسمى التجويف. ER هو واسع جدًا يمتد من غشاء الخلية عبر السيتوبلازم ويشكل اتصالًا مستمرًا مع الغلاف النووي. نظرًا لأن ER متصل بالمغلف النووي ، فإن تجويف ER والمساحة الموجودة داخل الغلاف النووي هي جزء من نفس الحجرة.


استجابة البروتين غير المطوية والإجهاد الخلوي ، الجزء أ

رام راغبير. سوريش ميهتا ، في طرق في علم الإنزيمات ، 2011

4.4 استخدام النماذج الحيوانية المعدلة وراثيا لرصد إجهاد ER

يرتبط إجهاد ER الناجم عن تراكم البروتينات غير المكشوفة في ER بالأمراض التنكسية العصبية مثل مرض باركنسون ومرض الزهايمر ومرض الزهايمر والاضطراب ثنائي القطب وكذلك السكتة الدماغية. لكن، في المختبر يؤدي النهج أحيانًا إلى بدء آلية تلف الخلايا استجابةً لإجهاد ER غير الكافي. لذلك ، فإن الدراسات التي تتضمن مراقبة إجهاد ER أثناء علم الأمراض والتطور ستساعد على وجه التحديد في توضيح ارتباط إجهاد ER بمختلف الإشارات الخلوية الأخرى. لتسهيل مراقبة وتحليل ضغوط ER في الجسم الحي، تم وصف نموذجين مختلفين من الفئران المعدلة وراثيًا لاستغلال العديد من القضايا المتعلقة بإجهاد ER في الأمراض البشرية وتطوير الأدوية. تمت الإشارة إلى النموذج الأول الذي تم تطويره بواسطة Miura وزملائه باسم "مؤشر تنشيط الإجهاد ER" (ERAI Iwawaki وآخرون، 2004). تم إنشاء هذا عن طريق دمج متغير تشفير الجينات من البروتين الفلوري الأخضر ، كمراسل في اتجاه مجرى تسلسل جزئي من XBP-1 البشري ، بما في ذلك intron الخاص بالإجهاد 26-nt ER. لذلك ، يمكن فحص إجهاد ER في الخلايا من خلال مراقبة نشاط مضان الزهرة عند إنتاج بروتين اندماج XBP-1 والزهرة في الخلايا (Iwawaki وآخرون., 2004 ).

هذا نموذج جيد للمراقبة في الجسم الحي التأثيرات المحددة لإجهاد ER بحساسية عالية أثناء التطور ، والحالات الفيزيولوجية المرضية ، وكذلك لتحليل تأثيرات الأدوية على وظيفة ER. ومع ذلك ، لا يمكن استخدام هذا النموذج إلا للكشف عن تنشيط IRE1 ولا يكشف عن أي معلومات حول تنشيط ATF-6 و PERK.

يُعرف النموذج الثاني باسم نموذج ERSE-LacZ (Mao وآخرون، 2006). تم إنشاء هذا باستخدام جين مراسل LacZ مدفوعًا بـ 3 كيلو بايت من مروج الفئران GRP78. يساعد نموذج ERSE-LacZ في تحديد ملف تعريف التعبير وخصوصية إجهاد ER بوساطة ERSE في الجسم الحي. ومع ذلك ، فإن هذا النظام النموذجي لا يكشف عن أي معلومات حول المكونات الأخرى للاستعراض الدوري الشامل.


الشبكة الإندوبلازمية الخشنة

عادةً ما يكون RER عبارة عن سلسلة من الأكياس المسطحة المتصلة. يلعب دورًا مركزيًا في تخليق وتصدير البروتينات والبروتينات السكرية ومن الأفضل دراسته في الخلايا الإفرازية المتخصصة في هذه الوظائف. تشمل الخلايا الإفرازية العديدة في جسم الإنسان خلايا الكبد التي تفرز بروتينات المصل مثل الألبومين وخلايا الغدد الصماء التي تفرز هرمونات الببتيد مثل الأنسولين والغدد اللعابية وخلايا أسينار البنكرياس التي تفرز إنزيمات الجهاز الهضمي وخلايا الغدة الثديية التي تفرز بروتينات الحليب وخلايا الغضاريف التي تفرز الكولاجين و البروتيوغليكان.

الريبوسومات هي جزيئات تصنع البروتينات من الأحماض الأمينية. وهي تتألف من أربعة جزيئات من الحمض النووي الريبي وما بين 40 و 80 بروتينًا مجمعة في وحدة فرعية كبيرة وصغيرة. تكون الريبوسومات إما حرة (أي غير مرتبطة بالأغشية) في سيتوبلازم الخلية أو مرتبطة بـ RER. الإنزيمات الليزوزومية ، والبروتينات الموجهة لـ ER ، و Golgi ، وأغشية الخلايا ، والبروتينات التي يتم إفرازها من الخلية هي من بين تلك التي يتم تصنيعها على الريبوسومات المرتبطة بالغشاء. تُصنع على الريبوسومات الحرة بروتينات متبقية في العصارة الخلوية وتلك المرتبطة بالسطح الداخلي للغشاء الخارجي ، بالإضافة إلى تلك التي يتم دمجها في النواة ، والميتوكوندريا ، والبلاستيدات الخضراء ، والبيروكسيسومات ، والعضيات الأخرى. تقوم الميزات الخاصة للبروتينات بتسميتها للنقل إلى وجهات محددة داخل الخلية أو خارجها. في عام 1971 اقترح عالم الأحياء الخلوية والجزيئية الألماني المولد جونتر بلوبيل وعالم الأحياء الخلوية الأرجنتيني المولد ديفيد ساباتيني أن الجزء الأميني من البروتين (الجزء الأول من الجزيء الذي سيتم تصنيعه) يمكن أن يكون بمثابة "تسلسل إشارة". اقترحوا أن تسلسل الإشارة هذا من شأنه أن يسهل ربط البروتين المتنامي بغشاء ER ويقود البروتين إما إلى الغشاء أو من خلال الغشاء إلى تجويف ER (داخلي).

تم إثبات فرضية الإشارة من خلال مجموعة كبيرة من الأدلة التجريبية. تبدأ ترجمة مخطط بروتين معين مشفر في جزيء مرسال RNA على ريبوسوم حر. نظرًا لأن البروتين المتنامي ، مع تسلسل الإشارة في نهايته الأمينية الطرفية ، ينبثق من الريبوسوم ، يرتبط التسلسل بمركب من ستة بروتينات وجزيء واحد من الحمض النووي الريبي المعروف باسم جسيم التعرف على الإشارة (SRP). يرتبط SRP أيضًا بالريبوسوم لوقف تكوين المزيد من البروتين. يحتوي غشاء ER على مواقع مستقبلات تربط مركب SRP-ribosome بغشاء RER. عند الربط ، تستأنف الترجمة ، مع فصل SRP عن المعقد وتسلسل الإشارة وبقية البروتين الناشئ الذي يخيط عبر الغشاء ، عبر قناة تسمى الترانكون ، في تجويف ER. عند هذه النقطة ، يتم فصل البروتين بشكل دائم عن العصارة الخلوية. في معظم الحالات ، يتم قطع تسلسل الإشارة من البروتين بواسطة إنزيم يسمى ببتيداز الإشارة حيث يظهر على السطح اللمعي لغشاء ER. بالإضافة إلى ذلك ، في عملية تُعرف باسم الارتباط بالجليكوزيل ، غالبًا ما يتم إضافة سلاسل قليلة السكاريد (السكر المركب) إلى البروتين لتشكيل بروتين سكري. داخل تجويف ER ، يطوي البروتين في شكله المميز ثلاثي الأبعاد.

داخل التجويف ، تنتشر البروتينات التي سيتم إفرازها من الخلية في الجزء الانتقالي من ER ، وهي منطقة خالية إلى حد كبير من الريبوسومات. هناك يتم حزم الجزيئات في حويصلات نقل صغيرة محاطة بغشاء ، والتي تنفصل عن غشاء ER وتتحرك عبر السيتوبلازم إلى الغشاء المستهدف ، عادةً مجمع جولجي. هناك يندمج غشاء حويصلة النقل مع غشاء جولجي ، ويتم نقل محتويات الحويصلة إلى تجويف جولجي. هذا ، مثل جميع عمليات التبرعم والانصهار الحويصلي ، يحافظ على جوانب الأغشية ، والسطح السيتوبلازمي للغشاء دائمًا ما يواجه الخارج ، والمحتويات اللامعة يتم عزلها دائمًا من السيتوبلازم.

تبقى بعض البروتينات غير الإفرازية المصنوعة على RER جزءًا من نظام غشاء الخلية. تحتوي بروتينات الغشاء هذه ، بالإضافة إلى تسلسل الإشارة ، على منطقة ربط واحدة أو أكثر تتكون من أحماض أمينية دهنية قابلة للذوبان. تمنع الأحماض الأمينية مرور البروتين تمامًا إلى تجويف ER عن طريق تثبيته في طبقة الفوسفوليبيد ثنائية الغشاء ER.


ER كموقع دخول لتوكسين الكوليرا

على غرار Py ، فإن بعض السموم البكتيرية بما في ذلك ذيفان الكوليرا (CT) وتوكسين الشيغا (ST) تختطف آلية ERAD للوصول إلى العصارة الخلوية للحث على السمية الخلوية (Teter and Holmes 2002 Lencer and Tsai 2003 Lord et al. 2005). نظرًا لأن التصوير المقطعي المحوسب هو النموذج الأولي لمجموعة السموم هذه ، فإننا نصف بإيجاز كيف تشترك في اختيار آلية ERAD أثناء الدخول. عند الوصول إلى ER من سطح الخلية ، يتم نقل التصوير المقطعي المحوسب إلى مركب غشاء مكون من بروتينات الغشاء Derlin-1 (Bernardi et al. 2008 Dixit et al.2008) و Hrd1 E3 ubiquitin ligase (Bernardi et al. 2010) (الشكل . 2B ، الخطوة 1) مفترضة لتشكيل قناة إزفاء ERAD (Carvalho et al. 2010 Smith et al. 2011). كيف يلتقط هذا المركب التصوير المقطعي غير معروف. بعد الوصول إلى مجمع Derlin-1-Hrd1 ، يتم تقليل الوحدة الفرعية للسموم CTA لتوليد جزء CTA1 السام (الشكل 2 ب ، الخطوة 2). ثم يعمل PDI (المرتبط بمجمع Derlin-1-Hrd1) كوصيف معتمد على الأكسدة والاختزال لتكشف CTA1 (الشكل 2 ب ، الخطوة 3) (Forster et al. 2009 Tsai et al. 2001). في حالته المنخفضة ، يرتبط PDI بأكسدة CTA1 PDI ويكشف عنها بواسطة Ero1 يغير شكل PDI ، مما يمكّنه من إطلاق السم غير المطوي (Tsai and Rapoport 2002 Moore et al. 2010). يؤكد هيكل الأشعة السينية PDI عالي الدقة حديثًا أنه يخضع لتغيير هيكلي مدفوع بالاختزال (Wang et al. 2012). إن CTA1 يخطف بروتينات الأكسدة والاختزال ER لدخول العصارة الخلوية يوازي استخدام Py لهذه العوامل أثناء نقل غشاء ER الخاص به.

بمجرد إطلاق CTA1 من PDI ، من المفترض أنه ينتقل عبر مجمع Hrd1 (الشكل 2B ، الخطوة 4) (Carvalho et al. 2010). القوة الدافعة التي تدفع السم إلى العصارة الخلوية غير معروفة. أحد الاحتمالات هو ميل CTA1 لإعادة الطي (Rodighiero et al.2002). في هذا السيناريو ، فإن قدرة السم على إعادة طيه سريعًا عند ظهور السطح الخلوي لغشاء ER تمنعه ​​من الانزلاق. ثم يستخرج عامل عصاري خلوي السم المطوي من غشاء ER ، ويطلقه في العصارة الخلوية (الشكل 2 ب ، الخطوة 5). على غرار Py ، يلعب الصفحة 97 دورًا متواضعًا في هذه الخطوة (Abujarour وآخرون 2005 Kothe وآخرون 2005). وبالتالي ، نفترض أن عامل عصاري خلوي آخر يقذف السم في العصارة الخلوية. إن التمييز الواضح بين CTA1 ومصير ركيزة ERAD النموذجي في العصارة الخلوية هو أن السم لا يتحلل بواسطة البروتيازوم. كيف تهرب السموم من هذه الآلية المتدهورة غير واضح.


وظائف الشبكة الإندوبلازمية الملساء

يعتبر ER السلس مهمًا في تخليق الدهون ، مثل الكوليسترول والدهون الفوسفورية ، التي تشكل جميع أغشية الكائن الحي. بالإضافة إلى ذلك ، فهو مهم لتخليق وإفراز هرمونات الستيرويد من الكوليسترول وسلائف الدهون الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، تشارك في استقلاب الكربوهيدرات. على سبيل المثال ، يحدث التفاعل النهائي لتكوين السكر في تجويف ER السلس لأنه يحتوي على إنزيم الجلوكوز 6 فوسفاتيز. هذا الإنزيم يحفز إنتاج الجلوكوز من الجلوكوز 6 فوسفات.

تعتبر الطبيعة الديناميكية للشبكة الإندوبلازمية الملساء ذات أهمية خاصة في الكبد حيث تعمل على إزالة السموم من عدد من المواد وتسهيل إزالتها من الجسم. على سبيل المثال ، عندما تكون هناك زيادة مفاجئة وجذرية في كمية بعض الأدوية القابلة للذوبان في الدهون في الجسم ، فإن ER السلس لخلايا الكبد في الكبد يستقلبها إلى مركبات قابلة للذوبان في الماء ، بحيث يمكن إفرازها في البول. من أجل القيام بذلك ، يمكن أن يتضاعف حجم شبكة ER الملساء لخلية كبدية تقريبًا ثم تعود إلى شكلها وحجمها الأصليين بعد تحييد الهجوم الكيميائي.

تخليق الدهون

تتميز الخلايا التي تفرز الستيرويد بشبكة إندوبلازمية ملساء وفيرة تحتوي أغشيتها على الإنزيمات المشاركة في تخليق الستيرول والستيرويد.

قشرة الغدة الكظرية هي عضو مهم لتخليق وإفراز هرمونات الستيرويد. تحتوي الخلايا المشاركة في هذه العملية على شبكة تقارير إلكترونية واسعة النطاق. في حين أن هناك مجموعة واسعة من الهرمونات التي تنتجها خلايا الغدد الكظرية ، يمكن تصنيفها على نطاق واسع على أنها جلايكورتيكويد ، قشرانيات معدنية ، وهرمونات جنسية. يتم إنتاج الهرمونات الجنسية بكميات أكبر بكثير في الغدد التناسلية ، ولكن يتم إنتاج الجلوكوكورتيكويدات والقشرانيات المعدنية بشكل كبير في الغدد الكظرية ويتم تصنيعها من الكوليسترول. يتم تحويل الكوليسترول إلى عدد من جزيئات الستيرويد المختلفة ، مع تحفيز التفاعلات بواسطة إنزيمات عائلة بروتينات السيتوكروم p450. توجد بعض أجزاء هذا المسار في ER والبعض الآخر يحدث في الميتوكوندريا.

كانت هناك بعض الأدلة التي تشير إلى أن الخلايا التي تشارك بشكل كبير في التمثيل الغذائي للدهون تحتوي على القليل نسبيًا من الشبكة الإندوبلازمية الخشنة ، على الرغم من الحاجة الواضحة لمجموعة متنوعة من الإنزيمات. في مثل هذه الخلايا ، حدد الباحثون أجزاء ER الملساء التي تحتوي على بروتينات تُرى عادةً في الشبكة الإندوبلازمية الخشنة ، مثل المركب المترجم والبروتينات المرافقة. يشير هذا إلى أن ER السلس يمكن أن يشارك أيضًا في تخليق البروتين ، والاستيراد المتزامن للببتيدات المتعددة ، ومراقبة الجودة للبروتينات المصنعة حديثًا.

متجر الكالسيوم

إن دور الشبكة الإندوبلازمية الملساء في تخزين أيون الكالسيوم وإطلاقه له أهمية خاصة في خلايا الجهاز العصبي والعضلي التي تستخدم إشارات الكالسيوم من أجل الإثارة والانكماش. في ظل ظروف الراحة ، يمكن أن يكون تجويف ER ممتلئًا جزئيًا. بعد التدفق الكبير للكالسيوم إلى الخلية أثناء الإثارة ، يمكن أن تعمل الشبكة الإندوبلازمية الملساء كمغسلة ، مما يسمح للخلايا بالتعافي من آثار إزالة الاستقطاب من الغشاء. يمكن لـ ER تخزين وإطلاق أيونات الكالسيوم بطرق معقدة ، وفي بعض السيناريوهات ، يمكن حتى أن تكون متورطة في إنشاء "ذاكرة" للنشاط العصبي.

يسمح وجود نوعين من قنوات الغشاء Ca 2+ على غشاء ER بهذه العملية المعقدة للإشارة. هذه هي مستقبلات إينوزيتول -1،4،5-تريسفوسفات (InsP3Rs) ومستقبلات ريانودين (RYRs). تقوم بعض إنزيمات ATPase بوساطة Ca 2+ -ion أيضًا بتوجيه تفاعل مخازن ER Ca 2+ مع غشاء البلازما والميتوكوندريا. تعمل شبكة ER الممتدة داخل الخلايا العصبية على تعديل إثارة النبضات العصبية ونقلها من خلية إلى أخرى ، بل وتسمح بالتغييرات المحلية في تركيز Ca 2+.

يتم تعديل الشبكة الإندوبلازمية الملساء لخلايا العضلات على نطاق واسع. بينما تحتاج كل ألياف عضلية إلى إطلاق منسق لـ Ca 2+ من الشبكة الساركوبلازمية من أجل الانقباض كوحدة واحدة ، تصبح هذه الخاصية أكثر أهمية في خلايا عضلة القلب. يؤدي التنشيط المتزامن لأكثر من 10000 Ca 2+ إلى حدوث شرارة في الخلية بأكملها التي تستحم بشكل عابر في أيونات Ca 2+. هذا ينشط عضلات القلب ويؤدي إلى تقلصها. بعد حدث الانكماش ، يعمل ER السلس كمغسلة لهذه الأيونات ، مما يسمح للخلايا بالعودة بسرعة إلى حالتها المريحة.

هناك أيضًا أدلة متزايدة على أن التفاعل بين ER والميتوكوندريا ليس مهمًا فقط لعملية التمثيل الغذائي للدهون ولكن أيضًا لتنسيق الإشارات من الخلية وتحفيز موت الخلايا المبرمج. في العديد من نماذج موت الخلايا المبرمج ، يعد إطلاق Ca 2+ ion من ER ضروريًا لتنشيط بروتينات موت الخلايا المبرمج. بعض البروتينات داخل ER هي أيضًا إنزيمات فاعلة في هذا المسار. تظهر أدلة على أن ER يمكن أن تحفز موت الخلايا المبرمج من خلال إشارات Ca 2+ عندما تكون الخلية تحت الضغط.


توصلت الدراسة إلى أن البروتين Atg40 يطوي الشبكة الإندوبلازمية لتسهيل عملية الالتهام الذاتي

يرتبط Atg40 بـ Atg8 على غشاء العزل. تعمل هذه العملية على تغيير شكل غشاء ER بحيث يمكن تعبئته في غشاء العزل ، مما يشكل جسيمًا ذاتيًا يؤدي بعد ذلك إلى تدهور أجزاء ER. الائتمان: Nature Communications ، Tokyo Tech

تعتبر الشبكة الإندوبلازمية (ER) جزءًا مهمًا من الخلايا حقيقية النواة (نوع الخلايا التي تشكل كل كائن حي بخلاف البكتيريا أو الفيروسات ، بما في ذلك البشر). وهي عبارة عن كتلة من الأنابيب المتصلة بنواة الخلية ، حيث يحدث إنتاج كل من البروتينات والدهون في شبكات ER. لكي تعمل هذه العضية بشكل صحيح ، تعمل الخلايا بشكل روتيني على تحلل أجزاء من ER بحيث يمكن تجديدها. هذه العملية تسمى الالتهام الذاتي ER ، أو ER-phagy ، حيث يتوسع ويغلق هيكل يسمى "غشاء العزل" لتشكيل "جسيم ذاتي". يعزل الإغلاق المواد الخلوية المختلفة بما في ذلك ER داخل البلعمة الذاتية ، والتي تنقل النفايات بعد ذلك للتحلل.

في حين أن هذه العملية يمكن أن تكون عشوائية ، فقد اكتشف العلماء "مستقبلات الالتهام الذاتي" التي ترتبط بشكل خاص بأهداف معينة وتتفاعل مع مجموعة من البروتينات تسمى Atg8 ، الموجودة على غشاء العزل. يسمح هذا التفاعل للخلايا باستهداف أجزاء محددة للتدهور. في الخميرة ، وهي كائن حي شائع الاستخدام في الأبحاث البيولوجية ، حدد العلماء البروتين Atg40 كمستقبل ER-phagy ، ووجدوا أيضًا أن أجزاء من هيكلها تتشابه مع مجموعة من البروتينات تسمى DP1 / Yop1 (بروتينات تشبه الشبكية) ، الذي "ينحني" أغشية ER إلى الشكل ويحافظ على هياكلها الأنبوبية.

أوضح الدكتور هيتوشي ناكاتوجاوا من Tokyo Tech ، الذي قاد فريقًا من العلماء في البحث الذي حقق في آليات تورط Atg40 في ER-phagy. "نظرًا لأن تدهور ER مهم جدًا للوظيفة الخلوية المناسبة ، فإن اكتساب فهم أفضل لـ ER-phagy سيحسن المعرفة البيولوجية الأساسية."

تجاربهم مع الخميرة ، ونشرت نتائجها في اتصالات الطبيعة، أظهر أن Atg40 مهم لـ "تقويس وطي" غشاء ER ، وبالتالي له وظيفة مماثلة لـ DP1 / Yop1 ، موضحًا أوجه التشابه الهيكلية بينهما. يعد Atg40 ضروريًا أيضًا لـ ER-phagy ، حيث يشارك على وجه التحديد في تفتيت غشاء ER بحيث يمكن تشربه بواسطة autophagosomes. أظهر الباحثون أنه أثناء طي وتجزئة ER ، يشكل Atg40 مجموعة بروتينية (مجموعة من البروتينات) من خلال التفاعل مع Atg8 الموجود تحديدًا عند نقاط الاتصال بين ER وغشاء العزل (كما هو موضح في الشكل 1). بمعنى آخر ، لا يقوم Atg40 بإعادة تشكيل بنية ER بشكل عشوائي أو دائمًا ، فهو يفعل ذلك فقط لأجزاء ER التي سيتم تدهورها.

فيما يتعلق بأهمية هذه النتائج ، علق الدكتور ناكاتوجاوا: "ما أجده مثيرًا بشكل خاص هو البصيرة التي اكتسبناها بشأن جزء مهم من كيفية عمل الخلايا ، وكيفية تعاملها مع النفايات أو التخلص من أجزاء الخلايا غير الطبيعية. فقط لها آثار على ER-Phagy ، على الرغم من أنها يمكن أن تخبرنا أيضًا بشيء عن كيفية تدهور العضيات الأخرى ، مثل النواة أو الميتوكوندريا. "

إلى جانب كونها مجرد بحث أساسي قيم ، فإن لهذه النتائج أيضًا تطبيقات عملية مهمة. قد تساعد معرفة آليات تدهور العضيات في تطوير الأدوية التي تستهدف هذه العملية إذا تعطلت. يقدم هذا حلولًا جذابة محتملة للأمراض التي تنطوي على خلل في وظيفة ER مثل الاعتلال العصبي الحسي.


علم الأحياء 171

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • ضع قائمة بمكونات نظام الغشاء الداخلي
  • التعرف على العلاقة بين نظام الغشاء الداخلي ووظائفه

نظام الغشاء الداخلي (endo = "within") هو مجموعة من الأغشية والعضيات ((الشكل)) في الخلايا حقيقية النواة التي تعمل معًا لتعديل وتعبئة ونقل الدهون والبروتينات. ويشمل الغلاف النووي والجسيمات الحالة والحويصلات التي ذكرناها بالفعل ، والشبكة الإندوبلازمية وجهاز جولجي ، والتي سنغطيها قريبًا. وإن لم يكن من الناحية الفنية داخل الخلية ، يتم تضمين غشاء البلازما في نظام الغشاء الداخلي لأنه ، كما سترى ، يتفاعل مع العضيات الغشائية الأخرى. لا يشمل نظام الغشاء الداخلي أغشية الميتوكوندريا أو البلاستيدات الخضراء.


إذا تم تصنيع بروتين الغشاء المحيطي في التجويف (داخل) ER ، فهل سينتهي به الأمر داخل أو خارج غشاء البلازما؟

الشبكة الإندوبلازمية

الشبكة الإندوبلازمية (ER) ((الشكل)) هي سلسلة من الحويصلات والأنابيب الغشائية المترابطة التي تعدل البروتينات بشكل جماعي وتصنع الدهون. ومع ذلك ، تحدث هاتان الوظيفتان في مناطق منفصلة من ER: ER تقريبي و ER سلس ، على التوالي.

نحن نطلق على أنابيب ER & # 8217 الجزء المجوف التجويف أو الفضاء الداخلي. غشاء ER & # 8217s ، وهو عبارة عن طبقة ثنائية من الفوسفوليبيد مضمن بالبروتينات ، مستمر مع الغلاف النووي.

الخام ER

قام العلماء بتسمية الشبكة الإندوبلازمية الخشنة (RER) على هذا النحو لأن الريبوسومات المرتبطة بسطحها السيتوبلازمي تمنحها مظهرًا مرصعًا عند مشاهدتها من خلال مجهر إلكتروني ((الشكل)).


تنقل الريبوسومات بروتيناتها المركبة حديثًا إلى لومن RER & # 8217 حيث تخضع لتعديلات هيكلية ، مثل الطي أو الحصول على سلاسل جانبية. تندمج هذه البروتينات المعدلة في الأغشية الخلوية — ER أو ER & # 8217s أو عضيات أخرى & # 8217 أغشية. يمكن أن تفرز البروتينات أيضًا من الخلية (مثل هرمونات البروتين والإنزيمات). يصنع RER أيضًا الدهون الفوسفورية للأغشية الخلوية.

إذا كانت الدهون الفسفورية أو البروتينات المعدلة غير مقدر لها البقاء في RER ، فإنها ستصل إلى وجهتها عبر حويصلات النقل التي تتبرعم من غشاء RER ((الشكل)).

نظرًا لأن RER يشارك في تعديل البروتينات (مثل الإنزيمات ، على سبيل المثال) التي تفرز من الخلية ، فستكون على حق في افتراض أن RER وفير في الخلايا التي تفرز البروتينات. هذا هو الحال مع خلايا الكبد ، على سبيل المثال.

سلس ER

الشبكة الإندوبلازمية الملساء (SER) مستمرة مع RER ولكن بها القليل من الريبوسومات أو لا تحتوي على ريبوسومات على سطحها السيتوبلازمي ((الشكل)). تشمل وظائف SER تخليق الكربوهيدرات والدهون وهرمونات الستيرويد وإزالة السموم من الأدوية والسموم وتخزين أيونات الكالسيوم.

في خلايا العضلات ، يكون SER المتخصص ، الشبكة الساركوبلازمية ، مسؤولاً عن تخزين أيونات الكالسيوم اللازمة لتحفيز خلايا العضلات والتقلصات المنسقة # 8217.

أمراض القلب أمراض القلب هي السبب الرئيسي للوفاة في الولايات المتحدة. هذا يرجع في المقام الأول إلى نمط حياتنا الخامل وأنظمتنا الغذائية عالية الدهون.

فشل القلب هو مجرد واحد من العديد من أمراض القلب المسببة للإعاقة. لا يعني قصور القلب توقف القلب عن العمل. بل يعني أن القلب لا يستطيع ضخ القوة الكافية لنقل الدم المؤكسج إلى جميع الأعضاء الحيوية. إذا تُرك قصور القلب دون علاج ، فقد يؤدي إلى الفشل الكلوي وفشل الأعضاء الأخرى.

تتألف أنسجة عضلة القلب من جدار القلب و # 8217. يحدث فشل القلب عندما لا تعمل خلايا عضلة القلب & # 8217 الشبكية الإندوبلازمية بشكل صحيح. نتيجة لذلك ، يتوفر عدد غير كافٍ من أيونات الكالسيوم لتحفيز قوة انقباض كافية.

أطباء القلب (cardi- = "heart" -ologist = "الشخص الذي يدرس") هم أطباء متخصصون في علاج أمراض القلب ، بما في ذلك قصور القلب. يمكن لأطباء القلب تشخيص قصور القلب عن طريق الفحص البدني ، والنتائج من مخطط كهربية القلب (ECG ، وهو اختبار يقيس النشاط الكهربائي للقلب & # 8217s) ، والأشعة السينية على الصدر لمعرفة ما إذا كان القلب متضخمًا ، واختبارات أخرى. إذا قام طبيب القلب بتشخيص قصور القلب ، فسيصف عادةً الأدوية المناسبة ويوصي بتناول ملح طعام مخفض وبرنامج تمرين خاضع للإشراف.

جهاز جولجي

لقد ذكرنا بالفعل أن الحويصلات يمكن أن تتبرعم من غرفة الطوارئ وتنقل محتوياتها إلى مكان آخر ، ولكن إلى أين تذهب الحويصلات؟ قبل الوصول إلى وجهتها النهائية ، لا تزال الدهون أو البروتينات داخل حويصلات النقل بحاجة إلى الفرز والتعبئة ووضع العلامات بحيث ينتهي بها الأمر في المكان الصحيح. يتم فرز الدهون والبروتينات ووضع العلامات عليها وتعبئتها وتوزيعها في جهاز جولجي (يُسمى أيضًا جسم جولجي) ، وهي سلسلة من الأغشية المفلطحة ((الشكل)).


نسمي جهاز جولجي & # 8217 رابطة الدول المستقلة وجه. الجانب الآخر هو عبر وجه. تنتقل حويصلات النقل التي تشكلت من ER إلى رابطة الدول المستقلة وجه ، وادمج معها ، وأفرغ محتوياتها في جهاز Golgi & # 8217 lumen. أثناء انتقال البروتينات والدهون عبر جهاز جولجي ، فإنها تخضع لمزيد من التعديلات التي تسمح بفرزها. التعديل الأكثر شيوعًا هو إضافة سلاسل جزيئات سكر قصيرة. هذه البروتينات والدهون المعدلة حديثًا تُلصق بعد ذلك بمجموعات الفوسفات أو الجزيئات الصغيرة الأخرى من أجل السفر إلى وجهاتها الصحيحة.

أخيرًا ، يتم حزم البروتينات المعدلة والموسومة في حويصلات إفرازية تتبرعم من Golgi & # 8217s عبر وجه. بينما تودع بعض هذه الحويصلات محتوياتها في أجزاء الخلية الأخرى حيث سيتم استخدامها ، تندمج الحويصلات الإفرازية الأخرى مع غشاء البلازما وتطلق محتوياتها خارج الخلية.

في مثال آخر على الشكل التالي للوظيفة ، فإن الخلايا التي تشارك في قدر كبير من النشاط الإفرازي (مثل خلايا الغدد اللعابية التي تفرز الإنزيمات الهاضمة أو خلايا الجهاز المناعي التي تفرز الأجسام المضادة) لديها وفرة من جولجي.

في الخلايا النباتية ، يلعب جهاز جولجي دورًا إضافيًا في تصنيع السكريات ، والتي يتم دمج بعضها في جدار الخلية وبعضها تستخدم أجزاء أخرى من الخلايا.

عالم الوراثة العديد من الأمراض تنشأ من الطفرات الجينية التي تمنع تخليق البروتينات الهامة. أحد هذه الأمراض هو مرض لوي (أو متلازمة العيني الدماغي الكلوي ، لأنه يؤثر على العينين والدماغ والكلى). في مرض لوي ، هناك نقص في إنزيم موضعي لجهاز جولجي. يولد الأطفال المصابون بمرض لوي مصابين بإعتام عدسة العين ، وعادة ما يصابون بأمراض الكلى بعد السنة الأولى من العمر ، وقد يعانون من ضعف القدرات العقلية.

تسبب طفرة في الكروموسوم X مرض لوي. كروموسوم X هو أحد الكروموسومات الجنسية البشرية ، حيث تحدد هذه الكروموسومات جنس الشخص. تمتلك الإناث اثنين من الكروموسومات X بينما يمتلك الذكور كروموسوم X واحد وكروموسوم Y واحد. في الإناث ، يتم التعبير عن الجينات الموجودة في واحد فقط من كروموسومين X. الإناث اللائي يحملن جين مرض لوي على أحد كروموسومات X الخاصة بهن يحملن المرض ولا تظهر عليهن أعراض المرض. ومع ذلك ، فإن الذكور لديهم كروموسوم X واحد فقط ويتم التعبير عن الجينات الموجودة على هذا الكروموسوم دائمًا. لذلك ، سيصاب الذكور دائمًا بمرض لوي إذا كان كروموسوم X لديهم يحمل جين مرض لوي. حدد علماء الوراثة موقع الجين المتحور & # 8217s ، بالإضافة إلى العديد من مواقع الطفرات الأخرى التي تسبب الأمراض الوراثية. من خلال اختبار ما قبل الولادة ، يمكن للمرأة معرفة ما إذا كان الجنين الذي تحمله مصابًا بأحد الأمراض الوراثية المتعددة.

يقوم علماء الوراثة بتحليل نتائج الاختبارات الجينية قبل الولادة وقد ينصحون النساء الحوامل بشأن الخيارات المتاحة. يمكنهم أيضًا إجراء أبحاث جينية تؤدي إلى عقاقير أو أطعمة جديدة ، أو إجراء تحليلات الحمض النووي لتحقيقات الطب الشرعي.

الجسيمات المحللة

بالإضافة إلى دورها كمكون هضمي ومنشأة لإعادة تدوير العضيات للخلايا الحيوانية ، فإن الجسيمات الحالة هي جزء من نظام الغشاء الداخلي. تستخدم الليزوزومات أيضًا إنزيماتها المائيّة لتدمير مسببات الأمراض (الكائنات المسببة للأمراض) التي قد تدخل الخلية. مثال جيد على ذلك يحدث في البلاعم ، وهي مجموعة من خلايا الدم البيضاء التي تشكل جزءًا من جهاز المناعة في الجسم. في عملية يسميها العلماء البلعمة أو الالتقام الخلوي ، يغزو جزء من البلاعم & # 8217 s غشاء البلازما (يطوي للداخل) ويبتلع العامل الممرض. الجزء المنفتح ، مع وجود العامل الممرض بداخله ، ثم يقرص نفسه بعيدًا عن غشاء البلازما ويصبح حويصلة. الحويصلة تندمج مع الليزوزوم. ثم تدمر إنزيمات التحلل المائي للجسيم الليزوزوم العامل الممرض ((الشكل)).


ملخص القسم

يشتمل نظام الغشاء الداخلي على الغلاف النووي ، والجسيمات الحالة ، والحويصلات ، وجهاز ER ، وجهاز جولجي ، بالإضافة إلى غشاء البلازما. تعمل هذه المكونات الخلوية معًا لتعديل وتعبئة ووسم ونقل البروتينات والدهون التي تشكل الأغشية.

يعدل RER البروتينات ويصنع الدهون الفوسفورية في أغشية الخلايا. يقوم SER بتجميع الكربوهيدرات والدهون والهرمونات الستيرويدية التي تشارك في إزالة السموم من الأدوية والسموم وتخزين أيونات الكالسيوم. يتم فرز ، وعلامات ، وتعبئة ، وتوزيع الدهون والبروتينات في جهاز جولجي. تنبت أغشية RER و Golgi في الجسيمات الحالة. تهضم الليزوزومات الجزيئات الكبيرة ، وتعيد تدوير العضيات البالية ، وتدمر مسببات الأمراض.

اتصالات فنية

(الشكل) إذا تم تصنيع بروتين غشاء محيطي في لومن (داخل) ER ، فهل سينتهي به الأمر داخل أو خارج غشاء البلازما؟

(الشكل) سينتهي الأمر بالخارج. بعد أن تمر الحويصلة عبر جهاز جولجي وتندمج مع غشاء البلازما ، تتحول من الداخل إلى الخارج.

إستجابة مجانية

في سياق بيولوجيا الخلية ، ماذا نعني بالشكل الذي يتبع الوظيفة؟ ما لا يقل عن مثالين لهذا المفهوم؟

يشير مصطلح "الشكل يتبع الوظيفة" إلى فكرة أن وظيفة جزء من الجسم تملي شكل ذلك الجزء من الجسم. كمثال ، قارن ذراعك بجناح الخفاش. بينما تتوافق عظام الاثنين ، فإن الأجزاء تخدم وظائف مختلفة في كل كائن حي وقد تكيفت أشكالها لتتبع هذه الوظيفة.

برأيك ، هل الغشاء النووي جزء من نظام الغشاء الداخلي؟ لما و لما لا؟ دافع عن إجابتك.

نظرًا لأن السطح الخارجي للغشاء النووي مستمر مع الشبكة الإندوبلازمية الخشنة ، والتي تعد جزءًا من نظام الغشاء الداخلي ، فمن الصحيح القول إنها جزء من النظام.

قائمة المصطلحات


نكت الأحياء


س: ما هي أسرع طريقة لتحديد جنس الكروموسوم؟
ج: هدم جيناتها.

س: ماذا تسمي زعيم عصابة بيولوجيا؟
ج: النواة

س: كيف تصنع هرمون؟
ج: لا تدفع لها.

س: كيف تعرف جنس الشخص؟
ج: أنت تسحب الجينات إلى الأسفل.

س: هل سمعت عن عالم الأحياء الدقيقة الشهير الذي سافر في ثلاثين دولة مختلفة وتعلم التحدث بست لغات؟
ج: كان رجلاً متعدد الثقافات.

س: ماذا كان يرتدي عالم الأحياء في أول موعد له مع كتكوت حار؟
ج: جينز مصمم.

س: لماذا الرجال أكثر جنسية من النساء؟
ج: لا يمكنك تهجئة مثير بدون xy

س: كيف هو الكلب وعالم الأحياء البحرية على حد سواء؟
ج: أحدهما يهز ذيلًا والآخر يميز حوتًا.

س: لماذا لا يمكن أن يكون النبات في الجانب المظلم للقوة؟
ج: لأنه لا يمكن صنع الطعام بدون الضوء!

س: ماذا قالت احدى الزنزانات لزنزانة شقيقته عندما داس في اصبع قدمه؟
ج: الانقسام

س: كيف حدد اختصاصي اللغة الإنجليزية مبضع التشريح في امتحان علم الأحياء الخاص به؟
ج: كتاب صغير.

س: ما الذي يرمز إليه الحمض النووي؟
ج: الرابطة الوطنية لمرضى عسر القراءة

س: ماذا قالت الشبكة الإندوبلازمية لجولجي.
ج: أنا أحب جسدك ، وقال جولجي إنه معقد.

س: ماذا تسمي الكابينة التي تقدم العلاج بالعقاقير؟
ج: انجذاب كيميائي

س: كيف تحافظ جولييت على درجة حرارة ثابتة للجسم؟
ج: روموستاسيس

س: ماذا تسمي سمكة بلا عيون؟
ج: FSH.

س: ماذا قال عظم الفخذ للرضفة؟
ج: أنا أعلمك.

س: ما هي رسالة الدماء للعالم؟
ج: ب إيجابية

س: ماذا قالت السداة الذكر للمدقة الأنثوية؟
ج: أنا أحب "أسلوبك"

س: كيف علم أخصائي الزواحف والبرمائيات أنه سيتزوج قريباً؟
ج: قبض على ثعبان الرباط.

س: كيف تتعرف على النسر الأصلع؟
ج: كل ريشه ممشط الى جانب واحد.

س: اين تدفن الموتى؟
ج: عدم التماثل

س: ماذا يرتدي لاعبو كرة القدم على رؤوسهم؟
ج: الديدان

س: ماهي دراسة العقار؟
ج: التنادد

س: إذا كانت H2O هي صيغة الماء ، فما هي صيغة الثلج؟
ج: H2O مكعب.

س: لماذا فشل الغواص في علم الأحياء؟
ج: لأنه كان دون المستوى "C".

س: كيف عرفت الشقراء الكراهية للماء في امتحان الكيمياء؟
ج: الخوف من فواتير المياه والكهرباء.

س: مرحبًا ، لماذا اختفت الفيروسات تمامًا؟ ج: لأنهم "فلو" بعيدا

س: ما هي المنطقة التناسلية في أمريكا الجنوبية؟
ج: سبيرماتاغونيا

س: أين يذهب أفراس النهر إلى الجامعة؟
ج: الحصين

س: ما نوع الزهور التي يمتلكها الجميع؟
ج: شفتان.

س: كيف تعرفين أنك مصاب بالجفاف؟
ج: يمكنك سماع خلايا الدم الحمراء الخاصة بك.

س: كم عدد علماء الأحياء الذي يتطلبه تغيير المصباح الكهربائي؟
ج: أربعة. واحد لتغييره وثلاثة لكتابة بيان الأثر البيئي.

س: لماذا دعاة حماية البيئة سيئون في لعب الورق؟
ج: إنهم يحبون تجنب التدفق.

س: ما هو أصغر فيروس على الإطلاق؟
أ: "الجدري"

س: هل سمعت عن عائلة إعادة التدوير المكونة من ثلاثة توائم؟
ج: بولي وإثيل وإيان

هناك مشكلة في الأنف.
ما هذا؟
إنهم جميعًا يدخلون في أعمال الآخرين.
هاه؟
إنهم فضوليون للغاية!

علم الأحياء هو العلم الوحيد الذي يكون فيه الضرب هو نفس الشيء مثل القسمة.

عندما تتنفس ، فإنك تلهم. عندما لا تتنفس ، تنتهي صلاحيتها.

لماذا تجري الأنوف ورائحة القدمين؟

طُردت معلمة أحياء ذات أعين متقاطعة لأنها لم تستطع إبقاء تلاميذها مستقيمين

تم مؤخرا اكتشاف أن الأبحاث تسبب السرطان في الفئران.

الحياة هي الأمراض التي تنتقل عن طريق الاتصال الجنسي.

كان هناك لبيوت في الشارع البيت الأحمر مبني من الآجر ، البيت الأرجواني كان مبنيًا من الآجر والبيت الأصفر مبني من الآجر ، ما هي الدفيئة؟

هل سمعت من قبل قصة عن الجرثومة؟
لا؟
حقا؟ لا يهم أنه سوف يتجول.

مدرس الأحياء: "أيها الطلاب ، ماذا يعطيك الدجاج؟"
الطالب / الطلاب: البيض واللحوم!
المعلم: "عظيم! ما جرعة الخنزير التي يعطيك؟"
الطالب (الطلاب): بيكون!
المعلم: "ممتاز! الآن ماذا تعطيك البقرة السمينة؟"
الطالب (الطلاب): العمل المنزلي !!

باراميسيوم وأميبا يسيران في الشارع. تسأل الأميبا "إذن ، في ظل عدم وجود أي أقدام صغيرة ، كيف يمكنك الالتفاف؟
رد البراميسيوم "سؤال أهداب لم أسمعه من قبل!"

الخط الساخن النفسي
ضفدع يتصل بالخط الساخن النفسي.
يخبره مستشاره النفسي الشخصي ، "ستلتقي بفتاة شابة جميلة سترغب في معرفة كل شيء عنك."
يشعر الضفدع بسعادة غامرة: "هذا رائع! هل سألتقي بها في حفلة؟"
قال مستشاره: "لا ، في صف علم الأحياء".

حديقة حيوان
واجه عالم أحياء عاطل عن العمل من شركة Roche Pharmaceuticals صعوبة كبيرة في العثور على وظيفة جديدة.
رأى أخيرًا إضافة في إحدى الصحف المحلية لمنصب في حديقة حيوان.
في المقابلة ، أخبره المدير أن غوريلاهم الوحيدة ، التي كانت نجمة جذب ، قد ماتت مؤخرًا ، وسيستغرق الأمر وقتًا قبل أن يتمكنوا من استبدالها. في هذه الأثناء ، كانوا بحاجة إلى شخص يرتدي زي الغوريلا ويتظاهر بأنه الحيوان. كان عالم الأحياء محرجًا للغاية ، لكن لكونه يائسًا من أجل المال ، قبل الوظيفة.
في اليوم التالي ، ارتدى عالم الأحياء جلد غوريلا وغطاء رأس ودخل قفصًا من المدخل الخلفي. ابتسم له الزوار وألقوا الخبز. بعد فترة ، دخل عالم الأحياء بالفعل في هذا العمل. قفز لأعلى ولأسفل وضرب على صدره وزأر بينما يهتف الناس.
في اليوم التالي ، دخل عالم الأحياء القفص الخطأ عن طريق الصدفة ووجد نفسه يحدق في أسد. زأر الأسد واندفع نحوه. استدار عالم الأحياء الخائف وركض وهو يصرخ: "ساعدوني! ساعدوني!" قفز الأسد على الغوريلا ، وطرحه أرضًا وهمس في أذنه ، "مرحبًا ، أنا هوارد ، زميلك السابق في العمل. اخرس أو سنفقد وظائفنا!"

جسم الانسان
يسأل المعلم: "فلورا ، أي جزء من جسم الإنسان يزداد عشر مرات عند الإثارة؟"
تستحمر فلورا وتقول: "هذا مقرف ، لن أجيب حتى على هذا السؤال."

يدعو المعلم جوني: "أي جزء من جسم الإنسان يزداد عشر مرات عندما يتحمس؟"
يقول جوني: "هذا سهل". "إنه تلميذ العين."
يجيب المعلم: "جيد جدًا يا جوني". "هذا صحيح."

ثم التفت إلى فلورا وتقول ، "أولاً ، لم تقم بأداء واجبك المنزلي. ثانيًا ، لديك عقل قذر. وثالثًا ، ستشعر بخيبة أمل كبيرة."

فعل ذلك
علماء الأحياء يفعلون ذلك مع الحيوانات المستنسخة.
علماء النبات يفعلون ذلك في الأدغال.
علماء الحيوان يفعلون ذلك مع الحيوانات.

خضروات عضوية
اتصلت امرأة بزوجها أثناء النهار وطلبت منه أن يلتقط بعض الخضروات العضوية لعشاء تلك الليلة في طريقه إلى المنزل.
وصل الزوج إلى المتجر وبدأ في البحث في كل مكان عن الخضروات العضوية قبل أن يسأل الرجل المنتج أخيرًا عن مكانها.
لم يكن الرجل المنتج يعرف ما الذي يتحدث عنه ، فقال الزوج: "هذه الخضار لزوجتي. هل تم رشها بمواد كيميائية سامة؟"
أجاب الرجل المنتج ، "لا ، سيدي ، عليك أن تفعل ذلك بنفسك."

حديقة عالم الأحياء
ذات مرة كان هناك عالمة أحياء جميلة تحب العمل في حديقتها النباتية ، ولكن بغض النظر عما فعلته ، لم تستطع الحصول على الطماطم المحسنة وراثيًا لتنضج.
معجبة بحديقة جارتها ، التي كانت تحتوي على طماطم عضوية حمراء زاهية جميلة ، ذهبت ذات يوم واستفسرت عنه سره. أوضح الرجل العجوز: "الأمر بسيط للغاية حقًا". "مرتين كل يوم ، في الصباح والمساء ، أعرض نفسي أمام الطماطم وتتحول إلى اللون الأحمر مع الإحراج".
في محاولة يائسة للحصول على حديقة مثالية ، جربت نصيحته وشرعت في تعريض نفسها لنباتاتها مرتين يوميًا.
مر أسبوعان وتوقفت جارتها للتحقق من تقدمها. سأل: "إذن ، هل من حظ طماطمك؟"
ردت بحماس: "لا". "لكن يجب أن ترى حجم خياري!"


خطوط الالتقاط في علم الأحياء:

الانقسام الوحيد الذي أريد رؤيته هو على المستوى الخلوي.

إذا كنا مثل الكروموسومات ، فستكون زوجي المتماثل.

حبيبي ، كنت أتمنى لو كنت DNA Helicase ، حتى أتمكن من فك ضغط جيناتك

فتاة عندما أكون بالقرب منك ، أخضع للتنفس اللاهوائي لأنك تحبس أنفاسي.

إذا كنت شبكة إندوبلازمية ، فكيف تريد مني: ناعم أم خشن؟


جورج إي باليد

ولدت في تشرين الثاني (نوفمبر) 1912 في جاسي (ياش) ، العاصمة القديمة لمولدافيا ، المقاطعة الشرقية لرومانيا. بدأ تعليمي في تلك المدينة واستمر من خلال البكالوريا (النمط القاري) في & # 8220Al Hasdeu & # 8221 Lyceum in Buzau. كان والدي ، إميل باليد ، أستاذًا للفلسفة ، وكانت والدتي ، كونستانتا كانتيمير-باليد ، معلمة. تفسر البيئة الأسرية سبب اكتساب احترامًا كبيرًا للكتب والعلماء والتعليم في وقت مبكر.

كان والدي يأمل في أن أدرس الفلسفة في الجامعة ، مثله ، لكنني فضلت التعامل مع الأمور الملموسة والتفاصيل ، و & # 8211 متأثرًا بأقارب أقرب إلى عمري مما كان عليه & # 8211 دخلت مدرسة الطب بجامعة بوخارست (رومانيا) عام 1930.

في وقت مبكر من سنوات دراستي ، طورت اهتمامًا قويًا بعلوم الطب الحيوي الأساسية من خلال الاستماع والتحدث مع فرانسيس راينر وأندريه بويفين ، أستاذي علم التشريح والكيمياء الحيوية ، على التوالي. نتيجة لذلك ، بدأت العمل في مختبر التشريح بينما كنت لا أزال في كلية الطب. مع ذلك ، أمضيت ست سنوات من التدريب في المستشفى ، معظمها في الطب الباطني ، لكنني قمت بالعمل من أجل أطروحة الدكتوراه في التشريح المجهري حول موضوع غير عادي (لدرجة دكتوراه في الطب): نفرون الحيتانيات دلفين دلفي. It was an attempt to understand its structure in terms of the functional adaptation of a mammal to marine life.

I graduated in 1940 and, after a short period as an assistant in internal medicine, I went back to Anatomy, since the discrepancy between knowledge possessed by, and expected from, the medical practitioners of that time made me rather uneasy.

During the second world war, I served in the medical corps of the Romanian Army, and after the war – encouraged by Grigore Popa, Rainer’s successor – I came to the United States in 1946 for further studies. I worked for a few months in the Biology Laboratory of Robert Chambers at New York University and, while there, I met Albert Claude who had come to give a seminar on his work in electron microscopy. I was fascinated by the perspectives opened by his findings and extremely happy when, after a short discussion following his seminar, he asked me to come to work with him at The Rockefeller Institute for Medical Research in the fall of the same year. This was truly a timely development, since Chambers was retiring that summer.

At The Rockefeller Institute, Claude was working in the department of Pathology of James Murphy with George Hogeboom and Walter Schneider as direct collaborators Keith Porter was in the same department but had developed his own line of research on the electron microscopy of cultured animal cells. At the beginning, I worked primarily on cell fractionation procedures, and I developed with Hogeboom and Schneider the “sucrose method” for the homogenization and fractionation of liver tissue. This first “Rockefeller group” had a rather short existence: Schneider returned to the University of Wisconsin, Hogeboom moved to the National Cancer Institute, and Claude went back to Belgium in 1949 to assume the directorship of the Jules Bordet Institute. Only Porter and I remained at The Rockefeller Institute two years later, upon Murphy’s retirement, we became “orphans” and were adopted by Herbert Gasser then the director of the Institute, since none of us had the rank required to head a laboratory.

Around that time, I started working in electron microscopy with the general aim of developing preparation procedures applicable to organized tissue. This line of research had been tackled before by a few investigators, Claude included, but there was still ample room for improvement. Taking advantage of whatever techniques were already available, Porter and I worked out enough improvements in microtomy and tissue fixation to obtain preparations which, at least for a while, appeared satisfactory and gratifying. A period of intense activity and great excitement followed since the new layer of biological structure revealed by electron microscopy proved to be unexpectedly rich and surprisingly uniform for practically all eukaryotic cells. Singly, or in collaboration with others, I did my share in exploring the newly open territory and, in the process, I defined the fine structure of mitochondria, and described the small particulate component of the cytoplasm (later called ribosomes) with Porter, I investigated the local differentiations of the endoplasmic reticulum and with Sanford Palay I worked out the fine structure of chemical synapses. With all this activity, our laboratory became reasonably well known and started functioning as a training center for biological electron microscopy. The circumstances that permitted this development were unusually favorable: we didn’t have to worry about research funds (since we were well supported by Herbert Gasser), we had practically complete freedom in selecting our targets, strong competitors who kept us alert, and excellent collaborators who helped us in maintaining our advance.

In the middle 1950’s, I felt that the time was ripe for going back to cell fractionation as a means of defining the chemical composition and the functional role of the newly discovered subcellular components. The intent was to use electron microscopy for monitoring cell fractionation. I was starting from structural findings and morphological criteria seemed appropriate for assessing the degree of homogeneity (or heterogeneity) of the cell fractions. Philip Siekevitz joined our laboratory in 1955 and together we showed that Claude’s microsomes were fragments of the endoplasmic reticulum (as postulated by Claude in 1948) and that the ribosomes were ribonucleoprotein particles. To find out more about the function of the endoplasmic reticulum and of the attached ribosomes, we started an integrated morphological and biochemical analysis of the secretory process in the guinea pig pancreas.

In 1961, Keith Porter who had been the head of our group since 1953 joined the Biological Laboratories of Harvard University and, with his departure, the history of the second “Rockefeller group” came to an end. It was during this period that cell biology became a recognized field of research in biological sciences and that the Journal of Cell Biology and the American Society for Cell Biology were founded. Our group participated actively in each of these developments.

In the 1960’s, I continued the work on the secretory process using in parallel or in succession two different approaches. The first relied exclusively on cell fractionation, and was developed in collaboration with Philip Siekevitz, Lewis Greene, Colvin Redman, David Sabatini and Yutaka Tashiro it led to the characterization of the zymogen granules and to the discovery of the segregation of secretory products in the cisternal space of the endoplasmic reticulum. The second approach relied primarily on radioautography, and involved experiments on intact animals or pancreatic slices which were carried out in collaboration with Lucien Caro and especially James Jamieson. This series of investigations produced a good part of our current ideas on the synthesis and intracellular processing of proteins for export. A critical review of this line of research is presented in the Nobel Lecture.

In parallel with the work on the secretory process in the pancreatic exocrine cell, I maintained an interest in the structural aspects of capillary permeability, that goes back to the early 1950’s when I found a large population of plasmalemmal vesicles in the endothelial cells of blood capillaries. Along this line of research, Marilyn Farquhar and I investigated the capillaries of the renal glomeruli and recognized that, in their case, the basement membrane is the filtration barrier for molecules of 100A diameter or larger a byproduct of this work was the definition of junctional complexes in a variety of epithelia. Visceral (fenestrated) capillaries were investigated with Francesco Clementi, and muscular capillaries with Romaine Bruns and Nicolae and Maia Simionescu.

The capillary work has relied primarily on the use of “probe” molecules of known dimensions detected individually or in mass (after cytochemical reactions) by electron microscopy. It led to the identification of the passageways followed by large water-soluble molecules in both types of capillaries and by small molecules in visceral capillaries. The pathway followed by small, watersoluble molecules in muscular capillaries is still under investigation.

In the middle of the 1960’s our laboratory began a series of investigations on membrane biogenesis in eukaryotic cells using as model objects either the endoplasmic reticulum of mammalian hepatocytes (with P. Siekevitz, Gustav Dallner and Andrea Leskes), or the thylakoid membranes of a green alga (كلاميدوموناس رينهاردتي) (With P. Siekevitz, Kenneth Hoober and Itzhak Ohad). These studies showed that “new” membrane is produced by expansion of “old” preexisting membrane (there is no من جديد membrane assembly), and that new molecules are asynchronously inserted, and randomly distributed throughout the expanding membrane. Asynchrony also applies to the turnover of membrane proteins in the endoplasmic reticulum as shown by work down with P. Siekevitz, Tsuneo Omura and Walter Bock.

In 1973, I left the Rockefeller University to join the Yale University Medical School. The main reason for the move was my belief that the time had come for fruitful interactions between the new discipline of Cell Biology and the traditional fields of interest of medical schools, namely Pathology and Clinical Medicine. Besides, my work at the Rockefeller University was done: when I left there were at least five other laboratories working in different sectors of cell biology.

At present I am investigating, together with my collaborators, the interactions which occur among the membranes of the various compartments of the secretory pathway, namely the endoplasmic reticulum, the Golgi complex, the secretion granules, and the plasmalemma.

I have been a member of the National Academy of Sciences (U.S.A.) since 1961, and I have received in the past a number of awards and prizes for my scientific work, among them: the Lasker Award (1966), the Gairdner Special Award (1967), and the Hurwitz Prize – shared with Albert Claude and Keith Porter (1970).

Since my high school years I have been interested in history, especially in Roman history, a topic on which I have read rather extensively. The Latin that goes with this kind of interest proved useful when I had to generate a few terms and names for cell biology.

I have a daughter, Georgia Palade Van Duzen, and a son Philip Palade from a first marriage with Irina Malaxa, now deceased. In 1970 I married Marilyn Gist Farquhar who is a cell biologist like myself.

من عند Les Prix Nobel en 1974, Editor Wilhelm Odelberg, [Nobel Foundation], Stockholm, 1975

This autobiography/biography was written at the time of the award and later published in the book series Les Prix Nobel/ Nobel Lectures/The Nobel Prizes. The information is sometimes updated with an addendum submitted by the Laureate.

George E. Palade died on 7 October, 2008.

Copyright © The Nobel Foundation 1974

للاستشهاد بهذا القسم
MLA style: George E. Palade – Biographical. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach AB 2021. Tue. 22 Jun 2021. <https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1974/palade/biographical/>

يتعلم أكثر

جوائز نوبل 2020

حصل اثنا عشر فائزًا على جائزة نوبل في عام 2020 ، عن الإنجازات التي منحت أكبر فائدة للبشرية.

Their work and discoveries range from the formation of black holes and genetic scissors to efforts to combat hunger and develop new auction formats.


شاهد الفيديو: الرايبوسوم و الشبكة الاندوبلازمية (كانون الثاني 2023).