Barashada Bayolojiga Unugyada, fahamka qaabka iyo shaqada xuubka unugga ayaa ah muhiimad muhim ah. Inta taariikhda lagu jiro, noocyo kala duwan ayaa la soo jeediyay kuwaas oo isku dayaya in ay si sax ah u qeexaan sida caqabadan xulashada ay ka kooban tahay. Laga soo bilaabo isku dayadii ugu horreeyay ee lagu muujinayo dabeecadeeda ilaa horumarka tignoolajiyada ee maanta, taariikhda moodooyinka xuubka unuggu waxa ay ahayd safar xiiso leh kaas oo ina soo gaadhsiiyay waligeen si aan u fahanno qaybtan muhiimka ah ee gacanta. Maqaalkan, waxaanu sahamin doonaa horumarka moodooyinka la soo jeediyay in muddo ah, anagoo muujinayna wax ku biirinta sayniska ee ugu muhiimsan ee qaabeeyay aqoontayada hadda jirta. Annaga oo adeegsanayna hab farsamo iyo cod dhexdhexaad ah, waxaan u dhexgeli doonnaa taariikhda moodooyinka xuubka unugga, iyada oo la furfurayo fikradaha muhiimka ah iyo doodaha sayniska ee ku xeeran qaybtan cilmi-baarista.
Hordhac taariikhda moodooyinka xuubka unugyada
Qaababka xuubka unugga ayaa ahaa mawduuca daraasadda iyo cilmi-baarista tobannaan sano. Moodooyinkani waxay noo oggolaanayaan inaan fahamno qaabka iyo shaqada xuubka unugyada, taas oo lagama maarmaan u ah shaqada saxda ah ee unugyada. Taariikhda oo dhan, aragtiyo iyo qaabab kala duwan ayaa soo baxay si ay u sharxaan sida xuubka loo habeeyey iyo sida uu ula falgalo deegaankiisa.
Mid ka mid ah moodooyinka ugu horreeya ee la soo jeediyay ayaa ahaa qaabka mosaic-ka dareeraha ah, oo ay soo jeediyeen Singer iyo Nicolson 1972. Qaabkani waxa uu membrane ku sifeynayaa in uu yahay xuubka dufanka kaas oo borotiinada ku dhex jiraan. Waxaa la dhajiyay in borotiinku ay leeyihiin dhaqdhaqaaq waxayna u dhaqaaqi karaan dhinaca dambe ee gudaha xuubka, taas oo siinaysa dareeraha Intaa waxaa dheer, qaabkani waxa kale oo ka mid ah joogitaanka karbohaydraytyada ee ku xiran borotiinka ama lipids ee xuubka, samaynta waxa loo yaqaan glycocalyx. .
Qaabka kale ee muhiimka ah waa qaabka bilayer-ka lipid asymmetric. Qaabkani waxa uu dhigayaa in xuubku ka kooban yahay laba lakab oo lipids ah, kaas oo fosfoolipids ee lakab kasta ay leeyihiin jihada ka soo horjeeda. Taasi waa, madaxa hydrophilic ee fosfoolipids wuxuu u janjeeraa dhexdhexaadiyaha biyaha labadaba dibadda iyo gudaha unugga, halka dabada hydrophobic ay u janjeeraan gudaha xuubka. Asymmetry-kani jihada phospholipids wuxuu u oggolaanayaa samaynta qaybo shaqeynaya, waxayna lagama maarmaan u tahay gaadiidka walxaha iyo gudbinta calaamadaha ee xuubka unugyada.
Helitaanka xuubka unugga: tallaabooyinka ugu horreeya
Dunida soo jiidashada leh ee bayooloojiyada unugyada, horumarka cilmiyeed ee ugu waaweyn waxaa ka mid ah daahfurka xuubka unugga iyo tallaabooyinkii ugu horreeyay ee keenay fahamkiisa. Taariikhda oo dhan, dhowr saynisyahano ayaa door muhiim ah ka ciyaaray raadintan daah-furka ah ee beddelay aragtideenna ku salaysan nolosha.
Mid ka mid ah dhacdooyinka ugu horreeya ee waddadan ayaa ahaa shaqadii horudhac ee uu sameeyay Robert Hooke qarnigii 17aad. Iyadoo la isticmaalayo mikroskoob hore, Hooke ayaa arkay markii ugu horreysay unugyada dhirta oo qeexay qaabdhismeedkooda, isbarbardhigga iyaga iyo unugyo yaryar oo a Kormeerkani waxa uu seeska u dhigay cilmi baadhista mustaqbalka.
Later, qarnigii 19-aad, horumarka indhaha iyo horumarinta microscopes awood badan ayaa u oggolaaday saynisyahano kale inay sii sahamiyaan adduunka gacanta. Matthäus Schleiden iyo Theodor Schwann, oo loo yaqaan aabbayaasha aragtida unugyada, ayaa soo jeediyay in dhammaan dhirta iyo xayawaanku ay ka kooban yihiin unugyo aasaasi ah oo loo yaqaan "unugyada." Xaaladdan oo kale ayay ahayd markii tallaabo muhiim ah laga qaaday fahamka xuubka unugga: aragtida daah-furnaanta xulashada.
Moodhka dareeraha ee mosaic: muuqaal faahfaahsan
Habka mosaic-ka dareeraha ah waa aragti si ballaaran loo aqbalay oo lagu qeexayo abaabulka xuubka noolaha. Muuqaalkan tafatiran, waxaanu ku baari doonaa qaybaha muhiimka ah ee qaabkan xiisaha leh iyo sida uu ula xidhiidho bayooloojiyada gacanta iyo molecular.
1. Qaybaha qaabka mosaic dareeraha ah:
Fosfolipids: dufannadani waxay ka kooban yihiin Biyeeriyaha dufanka leh, samaynta xayndaab semipermeable ah oo xakameynaya qulqulka molecules gudaha iyo bannaanka unugyada.
– Barootiinnada xuubka: borotiinadu waxay door lama huraan ah ka ciyaaraan qaab dhismeedka iyo shaqada xuubabka.
Carbohydrates: waxay ku yaalliin dusha sare ee xuubka xuubka, waxay sameeyaan glycocalyx, taas oo bixisa difaac, aqoonsiga gacanta iyo dhejinta.
2. Dhaqdhaqaaqa xuubka:
- faafin:
- Faafin fudud: waxay dhacdaa marka molecules ay si xor ah u dhex maraan bilayer-ka dufanka.
- Faafinta la fududeeyay: waxay ku lug leedahay qaadista molecules iyada oo loo marayo borotiinada gaadiidka gaarka ah.
- Wareegid iyo leexinta fosfoolipids:
- Fosfoolipids-ku way wareegi karaan oo ay isku bedbedeli karaan gudaha xabkaha, taas oo gacan ka geysata dareeraha xuubka.
3. khusaynta noolaha:
- Qaybinta: xuubka unuggu wuxuu u qaybiyaa maadada gacanta qaybo shaqaynaysa, taas oo u oggolaanaysa habab gaar ah.
- Calaamadaynta gacanta: borotiinnada xuubku waxay door muhiim ah ka ciyaaraan isgaarsiinta iyo gudbinta calaamadaha deegaanka ka baxsan unugyada.
Endocytosis iyo exocytosis: hababkani waxay u oggolaanayaan gelitaanka iyo ka bixitaanka molecules waaweyn ama qaybo ka mid ah xuubabka.
Sida la arki karo, qaabka mosaic-ka dareeraha ah wuxuu bixiyaa faham qoto dheer oo ku saabsan qaabka iyo shaqada xuubka noolaha. Habkani wuxuu naga caawinayaa inaan fahamno sida unugyadu ula falgalaan deegaankooda iyo sida hababka muhiimka ah ee badbaadada noolaha loo fuliyo. Cilmi-baadhista sii socota ee goobtan waxay furaysaa aragtiyo cusub oo ku saabsan bayoolaji iyo daawada. Wax badan ka baadho moodelkan xiisaha leh!
"Ka gudubka" ee qaabka Heesaha iyo Nicolson
Qaabka Heesaha iyo Nicolson, oo sidoo kale loo yaqaan moodka dareeraha dareeraha ah, ayaa aad uga gudba goobta bayoloji unugyada iyo qaab dhismeedka xuubabka unugyada. Qaabkan, oo la soo jeediyay 1972, ayaa wax ka beddelay fahamkayaga sida xuubabka u shaqeeyaan iyo sida qaybaha dufanka iyo borotiinka loogu habeeyey iyaga.
Mid ka mid ah wax ku biirinta ugu weyn ee qaabkani waa sharraxaadda dheecaanka xuubka unugyada. Sida laga soo xigtay Singer iyo Nicolson, xuubka wuxuu ka kooban yahay xuubka dufanka kaas oo borotiinno kala duwan ay ku jiraan. Barootiinadani waxay u dhaqaaqi karaan dhinaca dambe ee bilayer-ka, taas oo u oggolaanaysa dareeraha xuubka.
Saamaynta kale ee muhiimka ah ee qaabka heesaha iyo Nicolson waa joogitaanka borotiinka transmembrane. Barootiinadani waxay si buuxda uga gudbaan xuubka dufanka waxayna ka ciyaaraan door muhiim ah gudbinta walxaha iyo xidhiidhka ka dhexeeya unugyada. Joogitaankeedu waxay lama huraan u tahay shaqada saxda ah ee xuubka unugga.
Horumarka tignoolajiyada ee muujiyay dhinacyo cusub oo xuubka unugga ah
Horumarka tignoolajiyada ayaa noo ogolaatay inaan muujino dhinacyo cusub oo la yaab leh oo ku saabsan xuubka unugyada, kaas oo ah qaab-dhismeedka aasaasiga ah ee bayoolajiga unugyada. Hoos waxaa ah saddex horumar oo tignoolajiyadeed oo si weyn gacan uga geystay fahamka xuubka unugga:
1. Microscopía de fluorescencia: Fluorescence-microscopy ayaa wax ka beddelay habka aan u baranno xuubka unugyada. Isticmaalka fluorophores gaar ah, dhaqdhaqaaqa qaybaha kala duwan ee xuubka unugga waa la arki karaa oo la raacayaa. waqtiga dhabta ah. Farsamadan ayaa daaha ka qaaday tafaasiil yaab leh oo ku saabsan qaybinta borotiinnada, dufanka iyo karbohaydraytyada ee xuubka, iyo sidoo kale habka ay isula falgalaan.
2. Baadhitaanka mikroskoobyada elektarooniga ah: Baadhitaanka mikroskoobyada elektarooniga ah ayaa na siisay aragti sare oo xuubka gacanta ah. Waxay noo ogolaataa inaan dusha sare ee xuubka kor u qaadno, muujinta faahfaahinta yaryar iyo qaababka xuubka, Thanks to farsamadan, waxaan ogaanay jiritaanka microdomains lipid, oo loo yaqaan 'lipid rafts', oo door muhiim ah ka ciyaara qaar badan oo ka mid ah unugyada gacanta. hawlaha.
3. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy: NMR spectroscopy waxay bixisay macluumaad faahfaahsan oo ku saabsan qaab dhismeedka iyo dhaqdhaqaaqa xuubabka unugyada Farsamadan aan faa'iido doonka ahayn waxay suurtogal u tahay in la barto dufanka iyo borotiinka ka samaysan xuubka xaaladdooda dabiiciga ah oo ay go'aamiyaan isugeynta saddex-geesoodka ah. NMR ayaa sidoo kale daaha ka qaaday sida xuubka jirka, sida dareeraha iyo jihada molecular, ay u saameeyaan arrimo kala duwan, oo ay ku jiraan heerkulka iyo isku dhafka dufanka.
Habka bilayer dufanka: qaab-dhismeedka iyo shaqada
Bilayer-ka dufanku waa qaab-dhismeedka aasaasiga ah ee bayooloojiyada unugyada. Waxay ka kooban tahay labo lakab oo isbarbar socda oo dufan ah, kuwaas oo ka samaysta xayndaab ku wareegsan unugga oo ka sooca waxa ku jira deegaanka dibadda. Qaab dhismeedkani wuxuu lagama maarmaan u yahay shaqada saxda ah ee unugyada, maadaama uu nidaaminayo marinka walxaha soo galaya iyo ka soo baxa unugga, wuxuuna bixiyaa xasillooni iyo dabacsanaan.
Bilayer-ka dufanku waxa uu ka kooban yahay phospholipids, kuwaas oo ka kooban madax dabo ah iyo dabada hydrophobic. Halabuurkani waxa uu ka dhigayaa bilayer-ka dufanka ah mid aan la dhaafin karin walxaha polar, sida ions iyo molecules biyaha, iyada oo u oggolaanaysa marinka walxaha dufanka leh, sida ogsijiinta iyo kaarboon laba ogsaydh. Intaa waxaa dheer, qaar ka mid ah xuubka gaarka ah, sida kolestaroolka, ayaa ku jira xuubka xuubka dufanka si uu u xakameeyo dheecaankiisa oo uu u ilaaliyo daacadnimada xuubka.
Bilayer-ka dufanku waxa uu sidoo kale ka ciyaaraa hawlaha muhiimka ah ee unugyada. Waxay u shaqeysaa sidii caqabad door ah oo ilaalinaysa oo ka soocda unugga deegaanka dibadda. Intaa waxaa dheer, waxay lagama maarmaan u tahay isgaarsiinta gacanta, maadaama ay ku jiraan borotiinno xuubka kuwaas oo door muhiim ah ka ciyaara calaamadaha iyo qaadista walxaha. Ugu dambeyntii, xuubka dufanku wuxuu ka qaybqaataa go'aaminta qaabka iyo qaab-dhismeedka unugyada, taas oo lagama maarmaan u ah shaqadooda habboon iyo abaabulka.
Saamaynta moodooyinka xuubka ee cilmi-baarista noolaha hadda
Moodooyinka xubnuhu waxay door muhiim ah ka ciyaaraan cilmi-baarista bayooloji ee hadda jirta, maadaama ay noo ogolaadaan inaan ku ekaano oo aan barano dhacdooyinka iyo hababka ka dhaca unugyada nool iyo unugyada. Moodooyinkan waxaa loo isticmaalaa in lagu fahmo qaabka iyo shaqada xuubabka noolaha, iyo sidoo kale in lagu baaro isdhexgalka molecules iyaga.
Cilmi-baadhista gacanta iyo molecular, xuubka macmalka ah waa qalab aasaasi ah oo lagu barto qulqulka iyo qaadista walxaha kala duwan iyada oo loo marayo xuubka noolaha. Xuubabkan macmalka ah waxaa loo qaabayn karaa inay ku ekaadaan isku-dhafka dufanka ee xuubabka noolaha, taasoo noo oggolaanaysa inaan baarno sida unugyadu ula falgalaan xuubka xuubka iyo borotiinnada.
Intaa waxaa dheer, moodooyinka xuubabka waxaa loo isticmaalaa in lagu barto shaqada kanaalka ion transmembrane iyo borotiinada. Marka lagu daro kanaalka ion ee xuubabka macmalka ah, hababka gaadiidka ion ee marinnadan ayaa la baran karaa, iyo sidoo kale nidaamkooda iyo xiriirka cudurada. Sidoo kale, isku darka borotiinka transmembrane ee moodooyinka xuubka ayaa noo ogolaanaya inaan baarno qaab-dhismeedkooda iyo shaqadooda, iyo sidoo kale isdhexgalka ay la leeyihiin molecules kale.
Aragtiyada mustaqbalka ee daraasadda moodooyinka xuubka unugyada
Dhinaca bayoolajiga unugyada unugyada, cilmi baarista moodooyinka xuubka unuggu waxay aasaas u ahayd in la fahmo hababka noolaha iyo isdhexgalka unugyada Marka ay tignoolajiyada horumarto, aragtiyo cusub ayaa ka soo ifbaxaya goobtan, taas oo fureysa fursado badan oo mustaqbalka ah cilmi baaris.
Mid ka mid ah aragtida mustaqbalka waa daraasad faahfaahsan oo ku saabsan dhaqdhaqaaqa xuubka unugyada. Farsamooyinka sare ee mikroskoobyada, sida mikroskoobyo-xara sare leh iyo mikroscopy-xalinta sare, waxay u oggolaan doontaa isbeddellada ku meel gaarka iyo ku-meel-gaadhka ah ee xuubka unugyada in si faahfaahsan loo falanqeeyo. Tani waxay kaa caawin doontaa inaad si fiican u fahamto hababka endocytosis iyo exocytosis, iyo sidoo kale hababka gaadiidka molecules iyo borotiinka ee xuubka.
Aragti kale oo rajo leh ayaa ah horumarinta moodooyinka cusub ee tijaabada ah ee xuubabka unugyada ee vitro. Moodooyinkan waxaa ka mid noqon kara abuurista habab xuubka jirka oo aad u habboon, iyadoo la adeegsanayo noocyo kala duwan oo dufan iyo borotiinno xuub gaar ah. Intaa waxaa dheer, isku darka xuubabkan oo leh habab biochemical iyo bayooloji oo aad u adag ayaa ka dhigi doona suurtogalnimada in si sax ah loo ekaysiiyo hababka gacanta lana barto isdhexgalka qaybaha xuubka iyo qaababka kale ee gacanta.
S&J
Su'aal: Waa maxay muhiimadda ay leedahay fahamka taariikhda qaababka xuubka unugga?
Jawaab: Fahamka horumarka qaababka xuubka unuggu waa lama huraan si loo fahmo qaab-dhismeedkiisa iyo shaqadiisa, iyo sidoo kale in la qiimeeyo horumarka sayniska ee goobta bayoolajiga unugyada. Intaa waxaa dheer, fahamkan taariikheed wuxuu sidoo kale siin karaa aasaas adag cilmi-baarista mustaqbalka iyo daahfurka goobtan.
Su'aal: Maxay ahaayeen moodooyinka ugu horreeya ee loo soo jeediyay xuubka unugyada?
Jawaab: Moodooyinka ugu horreeya ee loo soo jeediyay xuubka unugga waxaa ka mid ah "xuubka lipidoidal" ee ay soo jeediyeen Gorter iyo Grendel 1925, iyo qaabka "bilayer" oo ay soo jeediyeen Danielli iyo Davson 1935. Noocyadan bilowga ah ayaa aasaas u ah daraasadda iyo fahamka xuubka unugga.
Su'aal: Muxuu ahaa qaabkii bedelay qaabka bilayer-ka dufanka?
Jawaab: Qaabka bilayer-ka dufanka leh waxaa lagu beddelay qaabka mosaic-ka dareeraha ah ee ay soo jeediyeen Singer iyo Nicolson sannadkii 1972. Qaabkan cusubi waxa uu aqoonsaday joogitaanka borotiinnada ee xuubka dufanka waxana loo dhajiyay in xuubka unugu yahay mid firfircoon oo dareere ah.
Su'aal: Waa maxay horumarka tignoolajiyada ee gacan ka geystay fahamka moodooyinka xuubka unugyada?
Jawaab: Isticmaalka wasakhda muhiimka ah iyo mikroskoobyada elektarooniga ah waxay ahaayeen horumarka tignoolajiyada ee muhiimka ah oo u oggolaaday saynisyahannadu inay sawiraan oo ay si faahfaahsan u baaraan xuubka unugyada. Intaa waxaa dheer, raajada crystallography iyo farsamooyinka kale ee spectroscopy ayaa sidoo kale door muhiim ah ka ciyaaray helitaanka iyo fahamka qaybaha kala duwan ee xuubka unugyada.
Su'aal: Waa maxay qaabka hadda la aqbalay ee xuubka unugga?
Jawaab: Qaabka hadda la aqbalay ee xuubka unuggu waa moodka dareeraha ee dib loo eegay. Habkani wuxuu aqoonsanayaa joogitaanka borotiinnada isku dhafan iyo kuwa durugsan ee ku jira bilayer dufanka, iyo sidoo kale dareeraha iyo firfircoonida xuubka unugyada.
Su'aal: Sidee buu fahamka moodooyinka xuubka unugga u saameeyay cilmi-baarista sayniska ee hadda?
Jawaab: Fahamka moodooyinka xuubka unuggu wuxuu aasaas u ahaa qaybaha kala duwan ee cilmi-baarista, sida bayoolajiga gacanta, bayoolajiga molecular, iyo daawada. Aqoontani waxay ogolaatay, tusaale ahaan, horumarinta daawooyinka lagu beegsanayo qaybo gaar ah oo ka mid ah xuubka unugyada iyo fahamka gaadiidka iyo hababka calaamadaha ee ka dhaca xuubka unugyada.
Jidka Hore
Marka la soo koobo, taariikhda moodooyinka xuubka unuggu waxa ay ahayd safar xiiso leh oo soo maray waqtiga iyo horumarka aqoonta sayniska. Laga soo bilaabo isku daygii ugu horreeyay ee lagu fahmo qaab dhismeedka iyo shaqada xuubka, ilaa horumarkii ugu dambeeyay ee fahamka qaybihiisa iyo hababkiisa, qaybtan daraasadda ayaa la caddeeyay inay muhiimad muhiim ah u leedahay bayolojiga unugyada.
Sannado badan, saynisyahannadu waxay hindiseen oo soo jeediyeen noocyo kala duwan si ay u sharxaan abaabulka iyo habdhaqanka xuubka unugyada. Laga soo bilaabo moodeelka dareeraha ah ee heesaha iyo Nicolson ee 1972, ilaa moodooyinka aad u adag oo faahfaahsan ee soo baxay sanadihii ugu dambeeyay iyada oo ay ugu wacan tahay horumarka tignoolajiyada, moodooyinkani waxay noo oggolaadeen inaan horumarinno fahamka kakanaanta xuubka unugyada.
Waxaa muhiim ah in la ogaado in cilmi-baarista arrintani ay sii socoto, waxaana la filayaa in daah-fur cusub iyo horumarro cusub la sameeyo sanadaha soo socda. Marka cilmi-baarayaashu ay sii wadaan baaritaanka qaab-dhismeedka iyo shaqada xuubabka, waxay u badan tahay in noocyo cusub la soo saari doono kuwaas oo siinaya aragti xitaa sax ah oo ku saabsan qaybta muhiimka ah ee unugyada.
Gebogebadii, taariikhda moodooyinka xuubka unuggu waxay markhaati u ahayd horumarka sayniska iyo u hurista cilmi-baarayaasha raadinta jawaabaha, sida cilmi-baaristu u socoto, waxaan sii wadeynaa sahaminta sirta xuubka unugyada iyo doorka aasaasiga ah ee bayoolajiga unugyada.
Anigu waxaan ahay Sebastián Vidal, injineer kombuyuutar oo xiiseeya farsamada iyo DIY. Intaa waxaa dheer, anigu waxaan ahay abuuraha tecnobits.com, halkaas oo aan ku wadaago casharrada si aan tiknoolajiyada uga dhigo mid la heli karo oo qof walba la fahmi karo.