درس ۱ · صفحهٔ ۹۹ تا ۱۰۰ · حدود ۹ دقیقه · تولید هوش مصنوعی
یاخته؛ کوچک‌ترین واحد زنده
در این درس یاد می‌گیری یاخته چیست، چرا واحد ساختار و عمل جانداران است و غشای آن چگونه رفت‌وآمد مواد را تنظیم می‌کند.
پیش از شروع
بدن تو، یک درخت سیب و یک باکتری با این همه تفاوت، چه ویژگی مشترکی در ساختمان خود دارند؟
پیکر هر سه از یاخته ساخته شده است. تفاوت جالب این است که باکتری فقط یک یاخته دارد، اما بدن تو و درخت از یاخته‌های بسیار زیادی تشکیل شده‌اند.
از یک یاخته تا میلیاردها یاخته
به پوست دستت نگاه کن؛ سطح آن را می‌بینی، اما یاخته‌های سازنده‌اش را با چشم معمولی تشخیص نمی‌دهی. برای دیدن یاخته‌های پوست و بسیاری از نمونه‌های دیگر، از میکروسکوپ کمک می‌گیریم. اگر بخش کوچکی از پوستهٔ پیاز را زیر میکروسکوپ ببینی، در همان تکهٔ کوچک هم یاخته‌های زیادی پیدا می‌کنی.
یاخته یا سلول، کوچک‌ترین واحد زندهٔ سازندهٔ جانداران است. البته همهٔ جانداران تعداد یکسانی یاخته ندارند: باکتری با یک یاخته زندگی می‌کند، ولی بدن انسان از هزاران میلیارد یاخته تشکیل شده است. پس «جاندار» و «یاخته» همیشه دو چیز جدا نیستند؛ در یک جاندار تک‌یاخته‌ای، همان یک یاخته، تمام جاندار است.
کتاب درسی، صفحهٔ ۹۹
هم سازنده، هم انجام‌دهنده
یاخته‌های بدن تو همگی شبیه هم نیستند. یاختهٔ عصبی، ماهیچه‌ای، پوستی و خونی هرکدام ساختمان ویژه‌ای دارند. بنابراین نباید تصور کنیم بدن، مجموعه‌ای از یاخته‌های کاملاً یکسان است. با وجود این تفاوت‌ها، هر یاختهٔ بدن ویژگی‌های یک موجود زنده را دارد.
یاخته‌ها فقط قطعه‌های سازندهٔ بدن نیستند؛ کارهای بدن هم به فعالیت آن‌ها وابسته است. برای نمونه، وقتی دستت را حرکت می‌دهی، یاخته‌های ماهیچه‌ای در انجام این حرکت نقش دارند. پس دربارهٔ یاخته دو نکته را با هم به خاطر بسپار: بدن را می‌سازد و کارهای بدن را انجام می‌دهد. به همین علت، یاخته را «واحد ساختار و عمل» می‌گوییم؛ ساختار یعنی ساخته‌شدن بخش‌های بدن و عمل یعنی انجام فعالیت‌های آن‌ها.
کتاب درسی، صفحهٔ ۱۰۰
غشا؛ مرزی با عبور کنترل‌شده
با وجود تفاوت یاخته‌ها، همهٔ آن‌ها پوششی به نام غشای یاخته یا غشای پلاسمایی دارند. غشا مرز یاخته است، اما مثل دیواری کاملاً بسته عمل نمی‌کند. یاخته باید بتواند مواد مورد نیازش را دریافت کند و مواد زائد و ترشحی را بیرون بفرستد؛ غشا این رفت‌وآمد را تنظیم می‌کند و از یاخته هم محافظت می‌کند.
می‌توان غشا را تا حدی به ورودیِ کنترل‌شدهٔ یک ساختمان تشبیه کرد: قرار نیست هر چیزی آزادانه از آن بگذرد. به این ویژگی نفوذپذیری انتخابی می‌گوییم. یعنی عبور مواد از غشا کنترل می‌شود، نه اینکه راه برای همهٔ مواد باز یا برای همه بسته باشد.
بخش عمدهٔ غشا از لیپید، یعنی چربی، ساخته شده است. در کنار آن، مولکول‌های پروتئین و کربوهیدرات، یعنی قند، هم در غشا وجود دارند.
کتاب درسی، صفحهٔ ۱۰۰
مثال حل‌شده
برای نمایش کار غشای یاخته، دو مدل پیشنهاد شده است: مدل اول پوششی است که هیچ ماده‌ای از آن عبور نمی‌کند؛ مدل دوم پوششی است که ورود مواد مورد نیاز و خروج مواد زائد را به‌طور کنترل‌شده ممکن می‌کند. کدام مدل مناسب‌تر است و چرا؟
ابتدا نیاز یاخته را در نظر می‌گیریم: یاخته باید مواد مورد نیازش را بگیرد و مواد زائد را خارج کند.
مدل اول هیچ تبادلی را ممکن نمی‌کند؛ پس فقط بسته‌بودن مرز را نشان می‌دهد و برای نمایش کار غشا مناسب نیست.
مدل دوم رفت‌وآمد کنترل‌شدهٔ مواد را نشان می‌دهد؛ بنابراین ویژگی نفوذپذیری انتخابی غشا را بهتر نمایش می‌دهد.
نکات مهم
- همهٔ جانداران از یاخته ساخته شده‌اند؛ بعضی یک یاخته و بعضی یاخته‌های بسیار زیادی دارند.
- یاخته‌ها با وجود تفاوت در ساختمان، هم سازندهٔ پیکر جاندارند و هم فعالیت‌های آن را انجام می‌دهند.
- غشای یاخته عمدتاً از چربی ساخته شده و ضمن محافظت، عبور مواد را به‌صورت انتخابی تنظیم می‌کند.