دانلود پروژه رشته پزشکی در مورد ساختمان و عملكرد لیزوزوم و میكروبادی – قسمت اول

دانلود پایان نامه

اطلاعات ما راجع به ساختمان و عمل لیزوزومها و میكروبادیها نسبت به بقیه ارگانل های سلولی بسیار جدید و در سنوات اخیر كسب شده است .اگر چه اجسام كوچك گوناگون موجود در سلولهای گیاهی جانوری به اسامی متفاوتی از قبیل میكروبادی و سیتوزوم نامیده می شدند و لی تنوع ساختمان و عمل آنها تا دهه 1950 شناسایی نشده بود. كشف لیزوزوم و میكروبایدها در خلال دهه 50 را می توان در ارتباط با تكامل روشهای میكروسكوپ الكترونی و جزء جزء كردن و تفكیك عناصر سلولی دانست . در عصر حاضر لزوزومها به عنوان یك ارگانل مستقل شناسایی شده در صورتی كه پراكسیزومها و گلی اكسیزومها Peroxisome and glayoxysome)) و ارگانل های وزیكولار دیگری مربوط به آنها می شوند . جمیعاً میكروبادی نامیده می‌شوند .

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

وجود لیزوزوم اولین بار در اوایل دهه پنجاه توسط دیدوChristian de Duve و همكارانش پس از یك سری آزمایشات مفصل به اثبات رسید . این آزمایشات برای مشخص نمودن محلهای درون سلولی دو آنزیم به نامهای گلوكز -6- فسفاتاز و اسید فسفاتاز طراحی شده بود . هموژنات بافت كبد را توسط سانتریفوژ تمایزی به جزء‌های هسته‌ای ، میتوكندریایی ، میكروزومی و سیتوپلاسمی تفكیك نمودند و هر كدام از این قسمت ها را برای مشخص نمودن محتویات آنزیمی آن مورد آزمایش قرار دارند . در مورد گلوكز -6- فسفاتاز آزمایشات به وضوح مشخص نمود كه این آنزیم به ذراتی كه با جزء میكروزومی رسوب می نمایند باند شده است ، ولی در مورد اسید فسفاتازها در ابتدا استنباط مشخصی را مقدور نمی ساخت به خاطر اینكه ؛

  • فعالیت اسید فسفاتاز در صورتی كه هموژنات با همگن ساز یا هموژنیزر (homogenizer) به آرامی تهیه شده باشد یك دهم زمانیست كه برای تهیه هموژنات از روشهای قوی تری ،نظیر به كارگیری مخلوط كن ، استفاده نماییم.
  • كل فعالیت آنزیمی جزءهای جدا شده پس از سانتیفیوژ تمایزی دو برابر فعالیت هموژنات اصلی بود و
  • پس از چند روز نگهداری در فریزر ، فعالیت آنزیمی كل هموژنات و همچنین فعالیت جزء های جدا شده ، علی الخصوص جزء میتوكندریایی افزایش قابل ملاحظه‌ای را نشان می داد . این نتایج در جدول 1-8 خلاصه شده است .

جدول 1-8 فعالیت آنزیمی اسید فسفاتاز در جزء های سانتریفیوژی بافت كبد كه توسط سانتریفیوژ تمایزی تهیه شده اند .

  فعالیت اسید فسفاتاز (1)  
جزء مورد آزمایش قبل از ذخیره كردن در فریزر بعد از ذخیره كردن بمدت 5 روز
كل هموژنات 10 89
جزء هسته‌ای 2 10
جزء میتوكندریایی 7 46
جزء میكروزومی 6 10
جزء محلول 6 9

(1)‌مقدار فسفات آزاد شده ، به میكروگرم در مدت 20 دقیقه

این مشاهدات زمانی توجیه گردیدند كه دید و همكارانش نشان دادند كه فعالیت اسید فسفاتاز محدود به ذرات قابل رسوبی می باشد كه غشاء محدود كننده آنها مانع دستیابی سوبسترا به اسید فسفاتاز می گردد .

صرفاً زمانی كه این غشاهای محدود كننده پاره شوند و اسید فسفاتاز از ذرات آزاد گردد فعالیت آنزیمی مشخص و ظاهر می شود . این امر زمانی میسر می گردد كه برای تهیه هموژنات ، بافت را به وسیله مخلوط كن شدیداً خرد نماییم ، در صورتی كه استفاده از هموژنیز تنها باعث انهدام 10 درصد از ازت محتوی اسید فسفاتاز شده ، و فعالیت پایین آنزیمی را سبب می گردد .

در ابتدا دید و همكارانش موفق به تشخیص این مسئله كه آنزیم با یك گروه مشخصی از ذرات سلولی در ارتباط می باشد نشدند ، بلكه بر مبنای افزایش فعالیت آنزیمی جزء میتوكندریایی چنین تصور می كردند كه اسید فسفاتاز بایستی در میتوكندریها وجود داشته باشد . بهر حال ادامه مطالعات در اوایل دهه پنجاه كه در آن جزء میتوكندریایی را توانستند به چندین زیرجزء دیگر تقسیم نمایند مشخص ساخت كه اسید فسفاتاز به گروه خاصی از ویزكولهای سلولی كه جدا از میتوكندریها می باشند مربوط بوده است . مقارن با این وقایع چهار نوع دیگر از هیدرولازهای اسیدی به نامهای بتا – گلوكورونیداز ((، كاتپسین (Catepsin) ، اسید ریبونوكلئاز (acid ribonuclease) و اسید دی اكسی ریبونوكلئاز(acid deoxyribonuclease) كشف گردیدند كه همگی به نحو یكسانی با اسید فسفاتاز در جزء های سانتریفیوژی توزیع شده بودند.

بنابراین 5 آنزیم هیدرولیتیك كه همه دارای pH مطلوب اسیدی بوده و بر روی سوبستراهای كاملاً متفاوت اثر می گذاشتند همگی در یك گروه از ذرات سلولی یافت شدند برمبنای اثرات «‌لیز» كنندگی lytic effects)) تمامی این آنزیمها ، دید و نام لیزوزوم را برروی آنها نهاد . متعاقباً تعداد زیادی از آنزیمهای دیگر در لیزوزومها از قبیل پروتئینها، پلی ساكاریدها ، اسیدهای نوكلئیك و لیپیدها در سلول بودند( جدول 2-8)

نكته جالب اینكه دید و موجودیت لیزوزومها را به طور كامل بر مبنای مطالعات بیوشیمیایی تشخیص داد ولی در سال 1955 یكی از همكاران وی به نام نویكوف (Noviloff) جزء سانتریفیوژی غنی از اسید فسفاتاز را با میكروسكوپ الكترونی گذاره مطالعه نمود و اولین ثبوت مورفولوژیكی كه وجود لیزوزومها را جدای از میتوكندریها به اثبات می رسانید را ارائه نمود .

در سالهای اخیر ، متدهای پیچیدة سانتریفیوژی برای بدست آوردن جزءهایی با درصد لیزوزم بسیار بالا به كار گرفته شده اند. با سانتریفیوژ تمایزی ، جزء های لیزوزومی همیشه محتوی مقادیری میتوكندری نیز می باشند. اگرچه میانگین ضریب رسوب میتوكندریها بیشتر از لیزوزومها است ، ولی میتوكندریها بنابه اندازه متفاوتی كه دارند ، انواع كوچكترشان الزاماً همراه لیزوزومها رسوب می نمایند . ضریب رسوب پراكسی زومها است ، ولی میتوكندریها بنا به اندازه متفاوتی كه دارند ، انواع كوچكترشان الزاماً همراه لیزوزومها رسوب می نمایند . ضریب رسوب پراكسی زومها تقریباً مشابه لیزوزومها رسوب می نمایند. ضریب رسوب پراكسی زومها تقریباً مشابه لیزوزمها می باشد و در بافت هایی كه پراكسی زوم نیز وجود دارد ، جداسازی جزء لیزوزومی به طور خالص تقریباً غیر ممكن است و حتماً مقداری پراكسی زوم نیز با آن مخلوط می شود. با به كارگیری سانتریفیوژ شیب غلظت هموزنی در مراحل آخر جداسازی ، موفقیتهای بیشتری در امر بدست آوردن جزء خالص تر لیزوزومی حاصل شده است ، زیرا دانسیته تعادل لیزومها (1.22 g/cm3) ، میتوكندریها (1.19g/cm3)و پراكسی زومها (1.23-1.25g/cm3) در شیب سوكروز به مقدار جزئی با هم تفاوت دارند . تمامی روشهای شیب غلظت كه برای جداسازی لیزومها مورد استفاده قرار می گیرند ، بر مبنای تكنیكی است كه توسط اشنیدر (W.C.Schbneider) ابداع گردیده ، كه بر حسب مورد با تغییرات مقتضی به كار گرفته می شوند ( شكل 1-8) در این روش اكثر میتوكندریها در منطقه 1.19g/cm3 متوقف می گردند. در صورتی كه لیزوزمها در منطقه 1.22 g/cm3 تشكیل نوار مستقلی را می دهند .

خالص ترین لیزوزومها از بافت های جانوری كه قبلاً‌توسط تریتون WR-1339 ، دكستران (Dextran) و توروتراست (Thorotrast) تیمار شده اند قابل دستیابی می باشند . مقادیر زیادی از این تركیبات سریعاً توسط لیزوزمهای سلولی جذب شده ودانسیته آنها را به نحو قابل ملاحظه‌ای تغییر می دهد . برای مثال ، جذب تریتون WR-1339 میانگین دانسیته لیزوزمها را از 22/1 به 10/1 كاهش می دهد . نكته جالب توجه این است كه ، اگرچه دانسیته لیزوزمها         پس از كاربرد تریتون به نحو مؤثری كاهش می یابد ، اندازه آنها بزرگتر می شود كه در نتیجة آن لیزوزمهای حاوی تریتون دارای ضریب رسوبی همانند لیزوزومهای نرمال ولی دانسیته كمتر می ‌گردند .

چون آنزیمهای لیزوزومی توسط غشایی محصور بوده ، و فقط در صورت پاره شدن این غشاء می توانند برروی سوبسترا اثر بگذارند ، لیزوزوم هستند معمولاٌ قبل و بعد از كاربرد روشهایی كه به شكسته شدن غشاء لیزوزومها منجر گردد آنها را در مجاورت سوبسترای مناسب قرار می دهند. چون اكثر سوبستراهای هیدرولازهای لیزوزومی قادر به عبور از غشاء آن نبوده ، بنابراین لیزوزومها تا زمانی كه سالم باشند فعالیتی نداشته ولی با بكارگیری روشهایی از قبیل سونیفیكاسیون ، انجماد و ذوب كردنهای پی در پی، اضافه نمودن تركیبات لیزكننده مانند ، نمكها ، دیجیتونین ، تریتون x-100و… غشاء محدود كننده آنها پاره شده و محتویات آنزیمی آنها آزاد می گردد. دراین شرایط اگر سوبسترایی اضافه نماییم سریعاً هیدرولیز می گردد .

ساختمان و شكل لیزوزمها

لیزوزومها از نظر ساختمانی ناهمگن بوده و اندازه و مورفولوژی بسیار گوناگون و متفاوتی را دارا می باشند و به همین دلیل شناسایی لیزوزمها صرفاًٌبر مبنای معیارهای مورفولوژیكی مقدور نمی باشد . دید و نویكوف جزءهای سانتریفیوژی غنی از لیزوزوم را با میكروسكوپ الكترونی مطالعه نمودند و ذراتی كه گمان می رفت لیزوزومها باشند را به اندازه یك میتوكندری كوچك دیدند كه قطری برابر 1/0 تا 8/0 میكرون داشته و توسط یك غشاء احاطه شده بودند و تاحدودی متراكم نسبت به الكترون به نظر می رسیدند ، شناسایی لیزوزومها در مقاطع سلولی كاریست به مراتب مشكل تر زیرا ارگانل های كوچك متراكم دیگری نیز یافت می شوندكه توسط یك غشاءمحصور شده اند .

جدول2-8-بعضی از آنزیمهای موجود در لیزوزومها

آنزیم سوبسترا
پروتئازها و پپتیدازها  
كاتپسین E,D,C,B,A پروتئینها و پپتیدهای گوناگون
كلاژناز كلاژن
آریل آمیداز آریل آمیدها
پپتیداز پپتیدها
نوكلئازها  
اسید ریبونوكلئاز RNA
اسید دی اكسی ریبونوكلئاز DNA
فسفاتازها  
اسید فسفاتاز مونواسترهای فسفات
فسفودی استراز اولیگونوكلئوتیدها ، فسفودی استرها
فسفوتیدیك اسید فسفاتاز فسفاتید یك اسیدها
آنزیمهای اثر كننده برروی زنجیره های كربوهیدارتی گلیكوپروتئینها و گلیكولیپیدها
بتا- گالاكتوزیداز بتا – گالاكتوزیدها
استیل هگزوزآمینیداز استیل هگزوآمینیدها ، سولفات هپارین
بتا – گلوكوزیداز بتا- گلوكزیدها
آلفا- گلوكوزیداز گلیكوژن
آلفا – مانوزیداز آلفا- مانوزیدها
سیالیداز مشتقات سیالیك اسید
آنزیمهای اثر كننده برروی گلیكوزآمینوگلیكان  
لیزوزیم موكوپلسی ساكاریدها ، دیواره سلولی باكتریها
هیالورونیداز هیالورونیك اسید ، كندرونیتین سولفات
بتا- گلوكورونیداز پلی ساكاریدها، موكوپلی ساكاریدها
آریل سولفاتاز B,A آریل سولفاتها ، سولفات سربروزید ، كندروئیتین سولفات
آنزیمهای اثر كننده برروی لیپیدها  
فسفولیپاز لسیتین ، فسفاتیدیل اتانول آمین
استراز استرهای اسید چرب
اسفنگومیلیناز اسفنگومیلین

كاربرد روشهای سیتوشیمیایی در سطح میكروسكوپ الكترونی كه در آن لیزوزومها بر مبنای محتویات آنزیمی آنها شناسایی می شوند بسیار معتبرتر می باشد. در میان این روشها ، روشی كه گموری ( Gomori) در سال 1952 ارائه نموده قابل توجه می‌باشد و لیزوزومها را بر مبنای وجود مقادیر زیاد اسید فسفاتازآنها شناسایی می‌نمایدودر روش گسوری بافتی را كه باید مورد آزمایش قرار گیرد در محیطی با pH،معادل 5 و بتا – گلیسروفسفات( ) كه سوبسترایی برای اسید فسفاتاز یم باشد و یك نمك سرب مانند نتیرات سرب انكوبه می نمایند فسفاتی كه به طریقه آنزیمی از سوبسترا داشته می شود با یونهای سرب تركیب شده و فسفات سرب كه غیر محلول می باشد را تشكیل داده كه در محل فعالیت آنزیم ( داخل لیزوزوم ) رسوب می نماید . چون فسفات سرب نسبت به الكترون متراكم می باشد ، لذا در زیر میكروسكوپ الكترونی لیزوزومها به صورت اجسام تیره گرانولار دیده می‌شوند(شكل2-8) برای شناسایی بامیكروسكوپ نوری از سولفید آمونیوم استفاده می‌شود تا فسفات سرب را به سولفید سرب تبدیل نماید كه به صورت تیره قابل مشاهده می باشد.

چندین حالت مختلف لیزوزومی درسلولها شناسایی شده اندكه عبارتند از :

  • لیزوزوم اولیه (Premary lysosome)
  • لیزوزوم ثانویه (secondary lysosome)
  • اجسام رسوبی یا پس مانده (residual bodies)

شكل1-8- مراحل جداسازی لیزوزومها كه در آن روشهای سانتریفیوژ تمایی و شیب غلظت به طور توأم به كار گرفته شده است

لیزوزومهای اولیه – به این گروه از لیزوزومها پروتولیزوزوم (protolysosme) هم گفته می شود و ارگانل هایی هستند كه توسط یك غشاء محصور بوده وتازه ازقسمت ترانس –گلژی جداشده اند.اگرچه اندازه آنها متفاوت می باشد ولی لیزوزوم اولیه تیپیك درحدود 100 نانومتر قطر داشته و ذراتی دست نخورده می باشند بدین معنی كه آنزیمهای آنها هنوز در واكنش های هیدرولیتیك شركت نكرده اند.

لیزوزو ثانویه- دونوع متفاوت ازلیزوزومهای ثانویه را می توان شناسایی نمود

  • واكوئولهای هترو فاژیك (heterophagic vacuoles) كه به هترو لیزوزوم یا فاگولیزوزوم نیز مرسوم می باشند و
  • واكوئولهای اتوفاژیك كه اتولیزوزوم نیز نامیده می شوند.واكوئولهای هتروفاژیك به وسیله اتصال لیزوزوم اولیه باواكوئولهای سیتولاسمی كه حاوی مواد خارج سلولی بوده وتوسط یكی از انواع متنوع پروسه های آندوسیتوزی به داخل سلول راه یافته اند ،تشكیل می گردد.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

با فرمت ورد

Leave a comment