شبکه آندوپلاسمی زبر

شبکه آندوپلاسمی زبر یا خشن یا همون (Rough Endoplasmic Reticulum (RER شبکه ای از کیسه های بهم پیوسته است که اعمال مهمی انجام می دهد:

۱- ساختن و جداسازی (بر اساس مقصد) پروتئین های :

آ) ترشح شونده به ماتریکس خارج سلولی

ب) قرارگیرنده در غشای پلاسمایی سلول

پ) قرارگیرنده در غشای خودش یا گلژی

ت) آنزیمی که وارد لیزوزوم می شوند یا پروتئین هایی که در داخل گرانول ها ذخیره می شوند.

۲- گلیکوزیلاسیون اولیه گلیکوپروتئین ها

۳- انجام بعضی تغییرات پس ترجمه ای روی پلی پپتیدهای تازه تشکیل شده

۴- جمع آوری پروتئین های چندزنجیره ای

پروتئین هایی که قرار است اگزوسیتوز شوند،  قبل از اگزوسیتوز در وزیکول هایی ذخیره می شوند.

من اون کلمه وزیکول رو شک دارم. ولی مطمئنم قبل از ترشح ذخیره می شوند حالا کجا؟ من فک می کنم تو همون Secretory vesicle‌ که جوووونکوئیرا بهش اشاره کرده. دوستان اگه اشتباه فک می کنم بهم بگین لطفا.


نحوه شناسایی شدن پروتئین هایی که قرار است ساخته شدنشان در شبکه آندوپلاسمی خشن ادامه یابد:

یک کمپلکس پروتئینی به نام جزء تشخیص دهندهٔ علامت یا Signal-recognition particle علامت یا سیگنال پلی پپتیدی را می شناسد و به آن متصل می شود. این کمپلکس از ادامه پروتئین سازی در سیتوسل جلوگیری می کند تا ریبوزوم به شبکه آندوپلاسمی خشن برسد...

ریبوزوم پس ار آنکه به سطح ER‌ رسید، طوری روی آن قرار می گیرد که محصول پپتیدی به داخل ER تزریق شود. یعنی از طرف قسمت بزرگش به ER متصل می شود.

آنزیم سیگنال پپتیداز داخل ER قرار دارد و منتظر است که پلی پپتید وارد شبکه شود. پس از آنکه وارد شد، توالی سیگنال را حذف می کند.

کمپلکس SRP چگونه خود را به سطح RER می رساند؟ روی سطح RER رسپورهایی برای SRP وجود دارد. این رسپتور ها درست در کنار مجموعهٔ رسپتور-کانالی هستند که بخش رسپتور آن ها به ریبوزوم اتصال می یابند. پس از اتصال SRP به رسپتور خودش و جزء بزرگ ریبوزوم به رسپتور خودش، SRP از رسپتور خودش جدا می شود و ترجمه دوباره ادامه می یابد. بخش کانالی نیز کانالی می شود برای ورود پلی پپتید در حال سنتز و موسوم است به ترنسلوکیتو یا ترنس لوکون.

آیا پلی پپتید خودش همینجوری از طریق کانال ها وارد شبکه می شوند؟

نه خیر؛ چاپرون و پروتئین های دیگر پلی پپتید را به داخل شبکه می کشند.

آیا تغییرات پس ترجمه ای واقعا پس از ترجمه شروع می شوند؟

نه خیر؛ از همان لحظه ای که ذره ای از پلی پپتید وارد شبکه می شود، شروع می شود و پس از آزاد شدن پلی پپتید از ریبوزوم باز هم تا مدتی ادامه می یابد.

این شکل رو تو بخش ریبوزوم گذاشتم ولی خیلی مهمه و به درد این پست هم می خوره:

ريبوزوم ها

هیستولوژی این بلاگ خیلی از برنامه درسی عقب مونده. امیدوارم بتونیم در عرض یه هفته خودمونو برسونیم. فعلا با مبحث ریبوزوم ها در خدمت شما پزشکان هستم.

ریبوزوم ها غشا ندارند. ذرات کوچک الکترون متراکم یا الکترون دنسی هستند که وقتی در حال فعالیت نیستند، بصورت ساختمان تکمیل دیده نمیشن بلکه بصورت زیرواحدهای جدای بزرگ و کوچک شناورند. هردو زیرواحد، دارای rRNA و پروتئین هستند. در کل میگیم هر دو زیرواحد روی هم از چهار RNA تشکیل شده ولی من نمیدونم که هر زیرواحد از دوتا یا یکیش از یه RNA و اون یکی از سه تا. خیلی هم مهم نیست.

اهمیت RNA های ریبوزومی:

۱- ایجاد حمایت ساختاری

۲- فراهم کردن کاتالیز تشکیل پیوندهای پپتیدی و قرارگیری صحیح tRNA ها در چارچوب خواندن. (تو دبیرستان خونده بودیم نقش آنزیمی دارن... یادتون هس؟)

عاملی که باعث گرد هم آمدن زیرواحدهای بزرگ و کوچک ریبوزوم برای تشکیل ساختمان کامل ریبوزومه، کسی نیست جز mRNA‌! مولکول mRNA‌ ابتدا به زیر واحد کوچک و سپس به بزرگ می پیونده. ریبوزوم ها معمولا هنگام سنتز پروتئین بصورت چندتایی (پلی ریبوزوم یا پلی زوم) گرد هم می آیند.

پروتئین ها از نظر مسیر کلی به دو دسته تقسیم می شوند: سیتوزولی و غیرسیتوسلی

پروتپین های سیتوزولی یا به صورت شناور در سیتوپلاسم تحت عنوان «پروتئین های سیتوسل» قرار می گیرند یا تحت عنوان «اسکلت سلولی» وجود دارند و یا به صورت پروتئین های ویژه ای هستند که به درون اندامک های زیر وارد می شوند:

۱- میتوکندری

۲- پراکسی زوم

۳- هسته

پروتئین های غیرسیتوسلی هم پس از سنتز شدن، یکی از بلاهای زیر سرشون میاد:

۱- به شکل پروتئین های غشای ER ایفای نقش می کنند.

۲- به شکل پروتئین های غشای گلژی ایفای نقش می کنند.

۳- آنزیم هستند و به لیزوزوم ها منتقل می شوند.

۴- به وزیکول ثانویه انتقال می یابند و از آن جا به غشای پلاسمایی منتقل می شوند وبه صورت پروتئین های غشای پلاسمایی ایفای نقش می کنند

۵- به وزیکول ثانویه انتقال می یابند و از آن جا بصورت پروتئین های ترشحی از سلول ترشح می شوند.

پروتئین چه ترشحی باشد، و چه سیتوزولی، ابتدا توسط ریبوزوم های شناور در سیتوپلاسم سنتز می شود. اگر ترشحی باشد، در ادامه، ریبوزوم به سطح شبکه آندوپلاسمی زبر متصل می شود و بقیه پروتئین سازی در آنجا انجام می شود به طوری که محصول که همان پلی پپتید است، وارد شبکه شود.

در هر دو مسیر، اگر خطایی در چین خوردن پروتئين ها وجود داشته باشد، پروتئین دناتوره (غیر طبیعی)‌مذکور، به یوبی کوئیتین متصل شده و توسط پروتئازوم تخریب می شوند.

پروتئین های ترشحی به راستی چه چیز دارن که ای فراین براشون رخ میده؟ این پروتئین ها در mRNA ی خودشون رمز های کد کننده ۲۰ الی ۲۵ آمینواسید (خانم دکتر اتابکی) یا ۱۵ الی ۴۰ آمینواسید (جانکوئیرا) دارند که این آمینواسیدها به سکانس سیگنالی موسومند.

حالا این سیگنال به چه درد می خوره؟‌ یک جزئی در سیتوپلاسم به نام جزء تشخیص دهنده سیگنال (علامت) یا همون Signal recognition particle که بصورت اختصاری SRP هم نشون میدن، میاد این سیگنال رو تشخیص میده و از ادامه پروتئین سازی ریبوزوم مربوطه جلوگیری می کنه تا اینکه متصل بشه به شبکه آندوپلاسمی زبر و ادامه کاراشو اونجا انجام بده. شکل زیر این فرایند رو توضیح میده:



پلی زوم ها به شدت بازوفیل (اسیدی)‌ هستند. دو دلیل داریم: اولا ریبوزوم در ساختمان خود اسید هسته ای داره. ثانیا (دلیل مهم تر) گروه های متعدد فسفات از RNA های تشکیل دهنده، به عنوان  پلی آنیون عمل می کنند و اسیدی هستند.

بافت شناسی (اندوزوم ها)

اندوزوم ها سه نوعند که ما دو نوعش را می خوانیم: اولیه، ثانویه، و recycling endosome که ما آخری رو تقریباً نمی خونیم.

وزیکول پوشش دار، بعد از از دست دادن پوشش خود (کلاترین ها) به اندوزوم اولیه می پیونده. اندوزوم اولیه قبل از پیوستن به لیزوزوم به اندوزوم ثانویه تبدیل می شود.

اندوزوم های اولیه برای تبدیل شدن به ثانویه متحمل تغییراتی می شوند مثلاً اسیدیتۀ آنها بیشتر می شود، توبولهای خود را از دست می دهند.

اندوزوم ثانویه بزرگتر از اندوزوم اولیه است چون وزیکول وارد شده به سلول با اندوزوم اولیه ادغام میشه و اونا بعداً به ثانویه تبدیل میشن.

اندوزوم های ثانویه ساختمان چندوزیکولی دارند ولی اندوزوم اولیه ساختمانش اینطور نیست و پیوسته س (چندوزیکولی نیست).  اندوزوم های ثانویه عموماً نسبت به اولیه کروی تر هستند.

اندوزوم های ثانویه نیز بعداً به لیزوزوم می پیوندند تا زمینه را برای هضم کامل مواد درون خود فراهم کنند.

بافت شناسی (عبور مواد از غشا)

مواد مختلفی نیاز دارن از غشای پلاسمایی عبور کنن و به طرف دیگه ش وارد بشن. مثلاً یونها، آب و ... این عبورومرور به چهار روش عمده صورت می گیره که عبارتند از:

1- انتشار، که خودش به دوشکل تسهیل شده و ساده هست. عبور آب از غشای پلاسمایی بدون کانال های پروتئینی (شکل فرعی عبور آب از غشا) مثالی برای انتشار ساده و عبور همین آب از طریق کانال های موسوم به آکواپورین (شکل اصلی عبور آب از غشا) مثالی برای انتشار تسهیل شده س.

2- انتقال فعال

3- اندوسیتوز، که خودش به سه شکل پینوسیتوز، فاگوسیتوز و اندوسیتوز با واسطه رسپتوره.

4- اگزوسیتوز

در اندوسیتوز با واسطه رسپتور، باید با مفاهیم زیر آشنا باشیم:

لیگاند: هر ماده ای که بخواهد از طریق اتصال به رسپتور، از طریق وزیکول به سلول وارد شود.

رسپتور: پروتئین غشایی که لیگاندها با اتصال به آن ها باعث تشکیل وزیکول روکش دار می شوند.

کلاترین: پروتئین هایی که در سطح داخلی سلول قرار دارند و در گودتر شدن چاله و نهایتاً در تشکیل وزیکول نقش دارند.

چاله روکش دار: فرورفتگی های موجود در سطح خارجی سلول که رسپتورها معمولاً داخل آن ها قرار دارند.

وزیکول روکش دار: به وزیکول حامل لیگاند و رسپتور که وارد سلول شده.

اندوزوم اولیه: اندامکی که اصلاً تو دبیرستان بهش اشاره ای نشده ولی به هرحال باید بدونیم که این یه اندامکه!! حتی اندوزوم ثانویه هم یه ارگانله! وزیکول روکش دار، در اولین اقدام به اندوزوم اولیه می پیوندد تا این ارگانل محموله های وارده به سلول را جداسازی و دسته بندی کند.

اندوزوم ثانویه: اندوزوم اولیه پس از انتقال آنزیم های لیزوزومی به آن، به اندوزوم ثانویه تبدیل میشه. ولی برای هضم کامل مواد داخلش باید به طور کلی به لیزوزوم بپیونده.

ارتباط اندوزوم ثانویه با لیزوزوم: با پیوستن اندوزوم ثانویه به لیزوزوم، زمینه برای هضم کامل مواد فراهم میشه.

درباره اندوزوم ها بعداً بیشتر صحبت خواهیم کرد.

مواد عبوری از غشا می تونن پیام برسونن یا که برای مصارف دیگه ای وارد سلول بشن. اگه یا هدف پیام رسانی باشه، دو نوع عبور داریم: یکی همون عبور از طریق اتصالات فاصله دار (Gap junction) است. دیگری وقتیه که این ماده عبوری مولکول پیام رسان هیدروفوبیک باشه که میتونه از غشا عبور کنه و به رسپتورهای داخل سلول متصل بشه. حالا یه سوال: مگه مورد اول هم اسم اون ماده ش پیام رسان نیست؟ میگیم نه! چون تو اتصالات فاصله دار خود یون ها و مولکول های کوچک پیام رو ارسال می کنن و بهشون مولکول پیام رسان گفته نمیشه. ولی تو سایر پیام رسانی ها، ما مولکولی داریم به اسم مولکول پیام رسان. منظورم اینه که دقت کنین وقتی میگیم مولکول پیام رسان، از پیام رسانی غیرمستقیم حرف می زنیم که توش رسپتو هم نقش داره. ولی وقتی میگیم پیام رسانی مستقیم، منظورمون همون پیام رسانی از طریق اتصالات فاصله داره که چیزی به اسم مولکول پیام رسان نداریم.

اگه بخواهیم یه جمع بندی در مورد رسپتور داشته باشیم میگیم دو جا خوندیمش: یکی تو اندوسیتوز با واسطه رسپتور که اصلاً خبری از پیام رسانی نیست. و دیگری تو پیام رسانی غیرمستقیم که مولکول هایی به اسم مولکول پیام رسان داریم و خودش دو نوعه: رسپتور داخل سلولی برای مولکولهای پیام رسان هیدروفوب که می تونن به راحتی از غشا عبور کنن و رسپتور خارج سلولی یا رسپتور غشایی برای مولکول های پیام رسان هیدروفیل که نمی تونن وارد سلول بشن و پیامشونو از همون دم در میدن و میرن!

پس پیام رسانی سلول دو نوعه: مستقیم و غیرمستقیم. چهار نوع پیام رسانی غیرمستقیم داریم که عبارتند از: اندوکرین، پاراکرین، اتوکرین، جوکستاکرین. این چهارنوع ربطی به هیدروفیل یا هیدروفوب بودن مولکول های پیام رسان ندارن. مثلاً تو اندوکرین ما هم هورمون هایی مثل انسولین داریم که گیرنده شون روی غشاس و هم هورمون هایی استروئیدی داریم که گیرنده شون داخل سلوله. پس قاطی نکنیم.

بافت شناسی (غشای پلاسمایی1)

غشای پلاسمایی یا پلاسما ممبران یا پلاسمالمّا جداری فسفولیپیدی است که سیتوپلاسم رو از Extracellular matrix یا ماتریکس برون سلولی جدا می کند. نفوذپذیری انتخابی دارد و بیشترین تعداد مولکول آن فسفولیپید است.

گروهی از پروتئین ها از درون غشا عبور می کند و دو سر آن هریک در سمتی از غشا قرار دارد، تازه گروهی از همینا چندبار از عرض غشا عبور کرده اند. به این گروه میگن سراسری یا اینتگرال. اگه یه بار عبور کرده باشن بهشون میگن یک گذری یا one pass و اگه چند بار عبور کرده باشن بهشون می گن چندگذری یا multi pass.

گروهی از پروتئین ها از عرض غشا عبور نمی کنن و در سطح خارجی یا داخلی قرار دارند. به اینا هم میگن محیطی یا پریفرال. این گروه ارتباط سستی با غشا دارند و با تغییرات غلظت یونی یا pH محیط، به سادگی ازغشا جدا می شوند.

در دولایه غشا علاوه بر فسفولیپید، کلسترول هم وجود داره که به کاربردش بعداً اشاره می کنیم.

ضمناً روی بعضی فسفولیپیدهای لایه خارجی غشا، زنجیره های قندی دیده می شه که به همین خاطر به اون مجموعه باهم میگن گلیکولیپید. این زنجیره های قندی به بیرون از سلول گسترش یافتن. این قندها، در تشکیل گلیکوکالیکس شرکت دارن. زنجیره های قندی دیگری هم روی برخی پروتئین های غشایی چسبیدن که اونا هم در ساختار گلیکوکالیکس شرکت می کنن و البته در عملکرد تشخیصی رسپتورها نقش دارن. راجع به گلیکوکالیکس بعداً صحبت خواهیم کرد.


بافت شناسی (آماده سازی بافت برای مطالعه)

تعریف بافت شناسی:

علم مطالعه بافت های بدن و چگونگی آرایش بافت ها جهت تشکیل ارگان ها.

سلول --> بافت -->ارگان (اندام) -->دستگاه --> ارگانیسم (موجود زنده)

بافت ها معمولاً شبکه ای از رسته ها و فیلامان های درهم بافته سلولی هستند.

بافت ها از دو جزء کلی که تعامل همه جانبه ای باهم دارند، تشکیل یافته اند: سلول ها و ماتریکس خارج سلولی.

ماتریکس خارج سلولی شامل موادی از قبیل فیبریل های کلاژن و غشاهای پایه است.

ماتریکس خارج سلولی را خود سلول ها تولید می کنند.

سلول ها توسط مولکول های ماتریکس تحت تأثیر قرار می گیرند و گاهی اوقات توسط آن ها کنترل می شوند.

بافت شناسی با علوم زیر در ارتباط است: بیوشیمی، بیولوژی مولکولی، فیزیولوژی، ایمونولوژی، پاتولوژی.

آماده سازی بافت برای مطالعه:

ثابت سازی --> آبگیری --> شفاف سازی --> نفوذ --> قالب گیری --> برش زدن --> رنگ آمیزی

بافت برای اینکه توسط خودش (اتولیز) یا توسط باکتریها و موارد خارجی (پوترفکشن) تخریب نشه، و همچنین برای اینکه بتونیم مطالعه ش کنیم، باید آماده سازی بشه...

ثابت سازی

ثابت سازی یا فیکسیشن، اولین مرحله فرایند آماده سازیه و  فرایندی است که در اون به بافت ماده ای اضافه می کنیم که از فعالیت انزیم های هضمی جلوگیری می کند. در این فرایند باید کل بافت این ماده رو دریافت کنه پس بهتره که به قطعات کوچکی بریده بشه. فیکساتین ها محلول های پایدار یا مواد دارای ارتباط متقاطع هستند.

فرمالین فیکساتینی رایج است که برای آماده سازی بافت برای مطالعه هم با میکروسکوپ نوری و هم الکترونی به کار می رود. (نوری بیشتر)

از فرمالدهید، گلوترآلدهید و تتروکسید اوسمویوم در آماده سازی بافت برای مطالعه با میکروسکوپ الکترونی استفاده می شود. روش این نوع ثابت سازی، ثابت سازی دوگانه است.

فرمالدهید: واکنش با گروه های آمینی پروتئین ها

گلوترآلدهید: واکنش با گروه های آمینی پروتئین ها، اتصال متقاطع با پروتئین ها به دلیل داشتن دی آلدهید

تتروکسید اوسمیوم: حفظ و رنگ آمیزی لیپیدهای غشا و پروتئین ها.


آبگیری: انتقال پی در پی بافت ثابت سازی شده از مجموعه درجه بندی شده مخلوط آب و اتانول (معمولاً 70 تا 100) برای خروج کامل آب میان بافتی از بافت ها.

شفاف سازی: نشاندن ماده ای به جای الکل که این ماده هم قابلیت مخلوط شدن با الکل را دارد و هم با محیط قالب گیری مثل پارافین. در پایان این مرحله بافت، شفاف تر می شود به همین دلیله که بهش میگن شفاف سازی.

نفوذ: بافت شفاف سازی شده رو می زاریم تو اجاقی با درجه حرارت 52 تا 60 درجه سلسیوس. در این دما، ماده شفاف سازی کننده (مثلاً تولوئن یا گزیلول یا همون زایلن خودمون) بخار میشه و چیزی که تو بافت بیچاره باقی می مونه، پارافین مذاب یا هر ماده قالب گیری مذاب دیگه س. بعد بافت دارای ماده مذاب رو تو ظرف کوچکی دارای همون ماده (پارافین) می ذارن تا سرد و سفت شه.

باید توجه داشته باشیم که نوع ماده قالب گیری باید با نوع ماده شفاف ساز همخوانی داشته باشه. مثلاً برای رزین، از اتانول و برای پارافین از تولوئن یا زایلن استفاده می شه. فعلاً همین دو تا رو یاد بگیریم کافیه.

یکی از مزیت های قالب گیری با پلاستیک (رزین) این است که به دمای بالایی که پارافین نیاز دارد، این نیاز ندارد. پس از چروکیدگی و تغییرات بزرگ بافتی جلوگیری می کند. تو آزمایشگاه که رفتیم به این تغییرات می گفتن آرتیفکت.


برش زدن بافت:

اول باید بدونیم که اهمیت برش تو چیه؟ ما برش رو می زنیم تا نور بتونه ازش عبور کنه. پس برشمون باید خیلی نازک باشه. پس باید از ابزارهای مخصوص و دقیقی استفاده کنیم. میکروتوم ابزاریه که برای ایجاد برش های بسیار نازک به کار می رود.

قالب های سخت پارافینی یا رزینی یا ... را در میکروتوم قرار می دهند تا توسط تیغه فولادی به مقاطع بسیار نازک برش دهند.

ضخامت برش: 1 تا 10 میکرومتر (جان کوئیرا) و 5 تا 10 میکرون (جعفر) و 3 تا 5 میکرومتر (خانم دکتر اتابکی)

البته این ها همه ش مال نوری بود. تو الکترونی اولاً از تیغه شیشه ای یا الماسی به جای تیغه فولادی استفاده می شود و ثانیاً ضخامت برش کمتر از یک میکرونه.


رنگ آمیزی: در مطالعه با میکروسکوپ نوری، بافت روی لام قرار داده می شه و سپس رنگ آمیزی می شه ولی تو الکترونی از گریدهای مخصوصی برای این کار استفاده می شه.

رنگ آمیزی نوری:

اکثر رنگ آمیزی ها بر پایه استفاده از شناساگرهای اسید و باز انجام می شوند.

باز، اسیدو فیل است

اسید هم بازوفیل است.

حالا اگه یه ماده بازی باشه، با ماده ای که اسیدیه واکنش می ده و رنگ مورد نظر اون شناساگر رو به خودش می گیره. و اگه اسیدی باشه، با شناساگر بازی.

هماتوکسیلین بازی است پس بازوفیلها را آبی تیره یا بنفش می کند.

ائوزین، اسیدی است پس اسیدوفیل ها را صورتی می کند.

هسته اسیدی است.

سیتوپلاسم و کلاژن بازی است.

تکنیک های هیستوشیمیایی: برای نشان دادن ترکیب شیمیایی در داخل بافت بکار می روند.

هیستوشیمی آنزیمها: ارزیابی فعالیت های سلولی از قبیل میزان تولید یک آنزیم با استفاده از رنگ آمیزی.

ایمونوهیستوشیمیایی: استفاده از آنتی بادی های خاص برای نشان دادن ماده موردنظر در بافت.

ایمونوفلورسانس: روشی که در آن از ماده فلورسانت برای نشان دار کردن آنتی بادی استفاده می شود.

موفق باشین!


انیمیشن فلش عبور مواد از غشا 2 (اندوسیتوز با واسطه رسپتور)

یه انیمیشن بسیار آموزنده و زیبا و شیوا ... اصلاً انگار دکتر اتابکی خودشون دارن توضیح میدن از روی کتاب جووووووون کوئیرا!

لطفاً به ادامه مطلب برین!


ادامه نوشته

انیمیشن فلش عبور مواد از غشا 1

یه انیمیشن برای درک بهتر نحوه عبور مواد از غشا

لطفاً به ادامه مطلب برین

ادامه نوشته

انیمیشن فلش غشای سلولی 2

یه انیمیشن دیگه فلش برای درک بهتر ساختار غشا

لطفاً برین به ادامه مطلب!


ادامه نوشته

انیمیشن فلش غشای سلولی 1

یه انیمیشن فلش برای درک بهتر ساختار غشا و نقل و انتقال مواد از خلال آن.

لطفاً برین به ادامه مطلب!


ادامه نوشته

نمونه ای از آزمون آنلاین

لطفاً نظرتونو بگین.

برای دادن آزمون به ادامه مطلب برین لطفاً


ادامه نوشته