Центрифуга: кушодани олами ниҳони органеллҳо
Муқаддима:
Центрифугакунӣ як усули пурқувватест, ки дар соҳаҳои гуногуни илмӣ истифода мешавад, ки имкон медиҳад, ки ҷузъҳои гуногуни ҳуҷайраҳоро ҷудо кунад. Дар ҷаҳони ҷолиби биологияи ҳуҷайра, органеллҳо нақши ҳалкунанда мебозанд ва фаҳмидани вазифаҳои онҳо ҳатмист. Ин мақола раванди ҷолиби центрифугаро меомӯзад ва органеллҳоеро ошкор мекунад, ки онҳоро бо истифода аз ин усул ба таври муассир ҷудо кардан мумкин аст.
1. Фаҳмидани центрифуга:
Центрифуга ҷараёнест, ки қувваи суръатбахшии марказро барои ҷудо кардани ҷузъҳои омехта аз рӯи зичии онҳо истифода мебарад. Бо тобиши омехта ба чархиши баландсуръат дар дохили центрифуга, зарраҳои вазнинтар ба поён ҳаракат карда, пеллетро ташкил медиҳанд, дар ҳоле ки зарраҳои сабуктар дар супернатант мемонанд. Ин ҷудокунӣ ба олимон имкон медиҳад, ки ҷузъҳои алоҳидаи таваҷҷӯҳро ҷудо ва омӯзанд.
2. Қувваи центрифугаси дифференсиалӣ:
Сентрифугаи дифференсиалӣ як усули маъмулест, ки барои ҷудо кардани органеллҳо аз рӯи суръати таҳшиншавии онҳо истифода мешавад. Бо истифода аз як қатор чархҳои пастсуръат ва баландсуръат, ин техника имкон медиҳад, ки органеллҳои гуногунро дар асоси зичии онҳо пайдарпай ҷудо кунанд. Бо ин роҳ, омехтаи мураккабро ба ҷузъҳои алоҳида тақсим кардан мумкин аст, ки ҳар яки онҳо бо органеллҳои мушаххас бой шудаанд.
2.1 Ядроҳо ва митохондрияҳо дар гардиши аввал:
Центрифугаи ибтидоӣ бо суръати паст барои ҷудо кардани органеллҳои калонтар ба монанди ядроҳо ва митохондрияҳо истифода мешавад. Ин органеллҳо зичии нисбатан баландтар доранд ва қодиранд бо суръати пасттар таҳшин шаванд. Пас аз гардиши аввал, супернатант аз фраксияи ситоплазма иборат аст, дар ҳоле ки пеллет ядроҳо ва митохондрияҳоро дар бар мегирад.
2.2 Ретикули эндоплазмӣ ва дастгоҳи Голҷӣ дар гардиши дуюм:
Супернатанте, ки пас аз чархзании аввал ба даст омадааст, ки фраксияи ситоплазмиро дар бар мегирад, метавонад бо суръати баландтар чарх занад, то ретикулуми эндоплазмӣ (ER) ва дастгоҳи Голҷӣ гардиш кунад. Ин органеллҳо, ки барои синтези сафедаҳо, ҷудокунӣ ва интиқол масъуланд, зичии мобайнӣ доранд. Ҳамин тариқ, онҳо дар ин қадами дуюми центрифугакунӣ ҷудо карда мешаванд.
3. Изолятсияи лизосомаҳо ва пероксисомаҳо:
Лизосомаҳо ва пероксисомаҳо, ки барои таназзули макромолекулаҳо ва детоксикацияи моддаҳои зараровар муҳиманд, мутаносибан ду органелли муҳим мебошанд, ки усулҳои мушаххаси ҷудокуниро талаб мекунанд.
3.1 Центрифугасияи градиентии зич барои лизосомаҳо:
Барои ҷудо кардани лизосомаҳо одатан центрифугаи градиентии зич истифода мешавад. Ин усул эҷоди градиенти зичии зиёдро дар бар мегирад, ки маҳлули зичтарин дар поён ва сабуктарин дар боло аст. Вақте ки омехтаи дорои лизосомаҳо центрифуга карда мешавад, ин органеллҳо ба минтақаи зичии мушаххаси худ дар дохили градиент ҳаракат мекунанд ва имкон медиҳанд, ки онҳо аз дигар ҷузъҳо ҷудо шаванд.
3.2 Ультрацентрифугатсия барои пероксисомаҳо:
Аз сабаби шабоҳати зичии байни пероксисомаҳо ва дигар органеллҳо, барои ҷудо кардани онҳо усулҳои алтернативӣ лозиманд. Ultracentrifugation, ки суръати хеле баландро истифода мебарад, метавонад барои ҷудо кардани пероксисомаҳо аз боқимондаи омехта истифода шавад. Бо истифода аз фарқиятҳои ночизи зич, пероксисомаҳоро ба таври интихобӣ ҷамъ кардан мумкин аст, ки ба омӯзиш ва таҳлили онҳо мусоидат мекунад.
4. Дурнамо ва пешрафтҳои оянда:
Бо пешрафти технология, пешрафтҳои нав дар усулҳои центрифугакунӣ фаҳмиши моро дар бораи органеллҳо ва вазифаҳои онҳо такмил медиҳанд. Пешрафтҳои охирин бо истифода аз центрифугасияи градиентии зичии изопикӣ ва татбиқи нанотехнология ба дақиқ ва самаранокии ҷудокунии органеллҳо саҳми назаррас гузошта, онҳоро ба воситаи пурқувват барои таҳқиқоти биологияи ҳуҷайра табдил доданд.
Хулоса:
Центрифугатсия дар фаҳмидани меъмории мураккаби ҳуҷайра бо роҳи ҷудо кардани органеллҳо нақши муҳим мебозад. Аз ядроҳо то митохондрия, ретикулуми эндоплазмӣ то аппарати Голги, лизосомаҳо то пероксисомаҳо, ҳар яке аз ин органеллҳо вазифаҳо ва механизмҳои беназир доранд. Усулҳои центрифугакунӣ дар якҷоягӣ бо равишҳои инноватсионӣ ба олимон имкон медиҳанд, ки ба олами мураккаби ҳуҷайраҳо амиқтар омӯзанд ва сирри дар дохили органеллҳои онҳо пинҳоншударо кушоянд.
.