خانه / مقالات / جزء به جزء کردن سلولی چیست؟

جزء به جزء کردن سلولی چیست؟

میکروسکوپ ها مهمترین ابزار های سلول شناسی یعنی مطالعه ی ساختار های سلول هستند. اما توصیف ساده اندامک های متنوع سلولی نقش یا عملکرد آنها را مشخص نمی کند. از همکاری سلول شناسی با بیوشیمی، دانش سلولی جدیدی ایجاد شده است .این تکنیک بیوشیمیایی که  جزءبه جزء کردن سلولی  نام دارد در زیست شناسی سلولی اهمیت فراوانی دارد.

جزء به جزء کردن چیست ؟

جزء به جزء کردن سلول تکنیکی به منظور خالص سازی اندامک ها محسوب می شود.در واقع هدف از جزء به جزء کردن سلولی ، جدا کردن سلول ها و اندامک های اصلی آن ها از یکدیگر می باشد.

جزء به جزء کردن سلولی به چه ابزارهایی نیاز دارد ؟

عموما سلول ها تا حد امکان شکسته می شوند. برای این کار از دستگاه مخلوط کن استفاده می کنند. در این دستگاه سلول ها شکسته شده و مخلوطی بدست می آید که به آن هموژن گفته می شود.

اما ابزار اصلی که در جزء به جزء کردن سلولی  استفاده می شود ، دستگاه سانتریفیوژ است که لوله های آزمایش محتوی سلول های تخریب شده(هموژن) را به واسطه ی چرخیدن در دور بالا در معرض نیروی گریز از مرکز قرار می دهد.این نیرو باعث جدا شدن اجزای سلولی بر اساس اندازه و چگالی می شود.

انواع دستگاه سانتریفیوژ از نظر عملکرد:

  • سانتریفیوژ افتراقی: معمولا برای جدا کردن ارگان خاصی از مجموعه ی سلول‌ها برای بررسی قسمت خاصی از سلولهای بدن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • سانتریفیوژ گرادیان ساکاروز(شیب چگالی): برای جداسازی ارگان خاصی از عصاره سلولی خام استفاده می شود.
  • سانتریفیوژ ایزوپیکنیک: معمولا برای جدا کردن نوکلوئیک اسید‌ها مانند DNA مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انواع دستگاه سانتریفیوژ از نظر ابعاد و محل استفاده :

  • میکرو سانتریفیوژ: وسیله ای است برای کار در حجم بین  ml 2 تا .۰ ml ۲ (میکروتیوب‌ها)، حداکثر ۹۶ لوله را می‌توانند پشتیبانی کنند، طراحی جمع و جوری دارند و حداکثر ۳۰کیلوگرم وزن دارند.
  • سانتریفیوژ بالینی :این دستگاه برای کار های بالینی و کلینیکی مانند لوله‌های انتقال خون مورد استفاده قرار می گیرد و دارای سرعت کمتری هستند.
  • سانتریفیوژ چند منظوره رومیزی: این دستگاه برای کار با تیوب‌های بزرگ می باشد و دارای تنوع بسیار زیاد است.
  • سانتریفیوژ STAND ALONE : سانتریفیوژهایی مانند اولترا سانتریفیوژ که وزن زیادی دارند.

در جزء به جزء کردن سلولی از چه سانتریفیوژ هایی استفاده می کنیم؟

نوع سانتریفیوژی که در این روش استفاده می شود از نوع اولتراسانتریفیوژ می باشد که ، ابزاری بسیار قدرتمند است که در آن نمونه با سرعت های بیش از ۱۰۰٫۰۰۰ دور بر دقیقه دوران داده می شود و یک نیروی گریز از مرکز ۵۰۰٫۰۰۰g را فراهم می کند.(gمعادل نیروی جاذبه ی زمین است.)

کاربرد جزء به جزء کردن سلولی

همان طور که گفتیم جزء به جزءکردن سلولی ، محققین را قادر به تهیه و جدا سازی اجزای ویژه ی سلولی بر اساس اندازه و چگالی می می کند. اندامک های خالص شده ، برای تعیین نوع پروتئین هاو ملکول هایی که در درون آن ها قرار دارد و نیز برای شناسایی ماهیت واکنش های شیمیایی که در درون آن ها انجام می شود مورد آزمایش قرار می گیرند.

به عنوان مثال ، یک بخش سلولی جمع آوری شده به وسیله ی سانتریفیوژ، دارای آنزیم هایی است که در فرآیند متابولیسمی تنفس سلولی نقش دارند.میکروسکوپ الکترونی مشخص کرده است که این بخش بسیار غنی از میتوکندری می باشد. این اطلاعات به زیست شناسان کمک می کند که تعیین کنند که میتوکندری ها مکان انجام تنفس سلولی است.در واقع سلول شناسی و بیوشیمی مکمل یکدیگر هستند چرا که ساختار و عملکرد سلولی را به یکدیگر مرتبط می کنند.

جزء به جزء کردن سلولی چگونه انجام می شود؟

ابتدا سلول ها را در یک مخلوط رویی شکسته و مخلوط هموژن حاصله سانتریفیوژ می شود. نیروی گریز از مرکز عصاره ی سلولی را به دو جزء تقسیم می کند:

  1. رسوب : این بخش شامل مواد سنگین تری همچون هسته می باشد که روی هم انباشته شده اند.
  2. محلول رویی : این بخش شامل ذرات سبک تر ، مانند ملکول های حل شده و یون هاست.

مایع رویی را به لوله ی دیگری انتقال داده و در سرعت بالاتری برای مدت زمان بیشتر سانتریفیوژ (سانتریفیوژ افتراقی)می کنیم.این بار یک سری دیگر از اندامک های سلولی مثل میتوکندری و کلروپلاست رسوب می کنند.سپس این فرآیند را چندین بار تکرار می کنیم .

در سانتریفیوژ افتراقی در هر مرحله بخش هایی از عصاره ی سلولی رسوب می کنند و ما محلول رویی آن را جدا می کنیم و دوباره با سرعت بالاتر سانتریفیوژ می کنیم.

چند نکته ی مهم :

  • در دستگاه های سانترفیوژ سرعت را به صورت rpm که به معنای دور دقیقه می باشد ،نشان می دهند مثلا ۱۰۰۰۰rpm یعنی سانتریفیوژ با سرعت ۱۰۰۰۰ دور بر دقیقه می چرخد
  • نیروی نسبی سانتریفیوژ ها به صورت ضریبی از g بیان می شود مثلا ۱۰۰۰g یعنی نیروی نسبی سانتریفیوژ ۱۰۰۰ برابر نیروی جاذبه ی زمین است.
  • افزایش نیروی نسبی سانتریفیوژها بستگی به شعاع دوران و سرعت دوران دارد.یعنی با افزایش شعاع و سرعت دوران نیروی نسبی افزایش می یابد.

اجزای سلولی موجود در رسوباتی که دوباره به حالت محلول در می آیند توسط سانتریفیوژ شیب چگالی با درجه ی بیشتری خالص می شوند. در این روش رسوبات فوق به صورت یک لایه در بالای محلولی که دارای شیب چگالی هستند (عموما آب و ساکارز)قرار داده می شوند. منظور از شیب چگالی یعنی این که به طور مثال در محلول آب و ساکارز غلظت ساکارز در انتهای لوله بیشترین مقدار را دارد و سپس به سمت بالای لوله که می رویم غلظت ساکارز به کمترین مقدارخود می رسد. از آنجایی که اندامک ها در جریان دوران گریز از مرکز حرکت کرده و درست در محل خاصی از شیب چگالی قند که با چگالی آنها برابر است. نواری را تشکیل می دهند. که می توان آنها را استخراج کرد و از آن ها در کار تحقیقاتی خود استفاده کنیم.

درباره ی یوسف محمدیانی

یوسف محمدیانی هستم مدرس زیست شناسی کنکور و المپیاد و قصد دارم در این وبسایت مطالب مهم و کاربردی در این زمینه را با شما به اشتراک بگذارم. با ما همراه باشید.

مطلب پیشنهادی

ژنتیک

روش مطالعه ی مبحث ژنتیک برای کنکور

شاید شما هم شنیده باشید که بعضی از معلمان یا دانش آموزان کنکوری می گویند که …

۱۴ دیدگاه

  1. ممنون از شما بابت مقاله خوبتان

  2. با سلام خدمت استاد محمدیانی عزیز
    مطالب خوب و کاربردی بود. ممنون از شما

  3. چقدر جالب بود
    با تشکر فراوان استاد

  4. ای کاش به ما هم دروسمان را اینگونه تدریس می کردند که شما در این سایت توضیح می دهید
    ممنونم از شما به واسطه نوع نگاهی که به دروس دارید

  5. با سلام
    سایت بسیار بی نظیری در رابطه با کنکور و زیست طراحی کرده اید و این یکی از نشانه های استاد موفق و بی نظیر است
    آفرین به شما که چنین مقالات کاربردی در سایت خود برای دانش آموزان نگارش می نمایید.

  6. وبسایت جالب و موضوع جذابی دارید با آرزوی موفقیت شما

  7. با سلام توفیق پیش افزون شما را خواستارم موفق باشید

  8. سلام و روز بخیر
    مقالات ارایه شده بسیار خوب و کاربردی بود
    خداقوت میگم و آرزوی موفقیت روز افزون برای شما دارم

  9. با سلام،
    مقاله خوب و جالبی بود، ممنون از شما

  10. سلام استاد گرامی و تشکر از مطالب مفیدتان

  11. با سلام
    مقاله تصویری به همراه متن ساده و روان باعث میشه کنکوری های عزیز مطلب را بهتر درک کنن و از اضطرابشون کاسته بشه.
    درود بر شما

  12. سلام وقت بخیر به استاد گرامی
    بابت مطالب فوق العاده ای که در سایت قرار میدهید بسیار سپاسگزارم
    و این مطالب بسیار کاربردی و مهم است و اجرای آنها و عمل کردن به آنها مهمتر
    باز هم ممنونم از مطالب شما

  13. چه مطالب جذاب و کاربردی. ممنون از شما

  14. آقا دمت گرم لطف کردی.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *