CALM/arwiki huggingface dataset:
حيث يصل الرايبوزيم إلى رامزة التوقف على الرنا المرسال قد تكون UAAأو UAGأو UGA ؛ عند هذه المرحلة تنتهي جملة الرامزات وبالتالي تتوقف وحدتا الرايبوزيم عن ترجمة المعلومات ثم تتفككا عن بعضهما بعد إنتاج سلسلة ببتيدية (بروتين فتي).
- كتاب العلوم الطبيعية (الجزائر) ثالثة ثانوي (رياضي) طبعة 2007-2008
الهِستونات، في علم الأحياء، هو بروتينات قلويه تساعد في تنظيم تركيب ال DNA داخل انوية الخلايا حقيقية النواة. تتواجد الهستونات ضمن صبغيات الخلايا حقيقية النوى، ولا تتواجد عند الجراثيم، لكنها مع ذلك تتواجد عند بعض الجراثيم القديمة (عتائق). تتميز كل الهيستونات بوجود سمة مشتركة بينها حيث تملك ثلاث لفات حلزونية عروتين " تدعى motif "
انواع الهيستونات.
هناك خمس انواع للهيستوانات وهي جميعها بروتينات صغيرة الحجم تتألف من 102 -132 حمض أميني ماعدا الهيستون H1 حيث يتألف من عدد أكبر من الحموض
H2A،
H2B،
هيدروجين ثلاثي الذرة،
H4، و
H1.( أنظر الشكل أسفله)
القُسَيْمٌ الطَرَفِيّ أو القطعة النهائية أو التيلومير هو منطقة من تسلسل نووي كثير التكرار يتوضع عند نهاية الصبغيات تعمل تماما كنهاية رباط الحذاء النحاسية أو البلاستيكية. الفائدة الرئيسية للقسيم الطرفي تظهر أثناء عملية تضاعف الحمض النووي، ففي كل مرة يتضاعف فيها يتوقف معقد إنزيم بلمرة الحمض النووي قبل النهاية ببضعة مئات من القواعد النووية، فلو كان هذا القسيم الطرفي غير موجود لحدث فقدان لمعلومات وراثية مهمة ونتج عن ذلك خلل كبير في عمل الخلايا الحية ومنتجاتها البروتينية (يمكن تشبيه القسيم الطرفي "برباط حذاء " يربط بين سلسلتي كل كروموسوم).
تتابعات القسيم الطرفي تقصر في كل جيل يمر على الخلية الجسمية بمعدل مائة قاعدة كل انقسام وذلك بسبب طبيعة انقسام الحمض النووي نصف المحافظ .
تتميز الخلايا الجنسية عن الخلايا الجسدية بوجود جينات للقسيم الطرفي والتي تعمل على إعادة بناء أجزاء القسيم الطرفي المتهدم بعد كل دورة تمر بها الخلية.
ويعتبر تآكل القسيم الطرفي في الخلية سببا رئيسيا من الأسباب التي يعزي إليها العلماء موت الخلية الحيوي حيث أن الخلية تتوقف عن الانقسام واستكمال عملياتها الحيوية عندما يصل حجم القسيم الطرفي إلى حد معين لا تنقسم الخلية بعده.
في 1970 في وقت مبكر، المفكر الروسي Alexei Olovnikov أول من عرف أن الكروموسومات لا تستطيع تكرار نهايتها بشكل كامل. بناء على هذا، واستيعاب Hayflick Leonard فكرة تقليل انقسام الخلية الجسدية، اقترح Olovnikov أن تسلسل الحمض النووي تفقد في كل مرة يتضاعف فيها حتى تصل الخسارة إلى مستوى حرج، عند نقطة نهاية الانقسام. ومع ذلك، تنبؤ Olovnikov ليست معروفة على نطاق واسع إلا من قبل حفنة من الباحثين الذين يدرسون الشيخوخة الخلوية والتخليد
في 1970 كان هناك اعتراف بأن آلية تقصير التيلومير عادة يحد الخلايا لعدد محدد من الانقسامات، ولم يكن هناك أي دراسة أجريت على الحيوانات تشير إلى أن هذه يمكن أن تكون مسؤولة عن الشيخوخة على مستوى الخلية. كما لم يكن هناك اعتراف بأن آلية تعيين حد للأعمار.
الطبيعة والوظيفة.
الهيكل والوظيفة والتطور البيولوجي.
التيلوميرات هي تسلسل متكرر من النيوكليوتيدات تقع في نهاية الكروموسومات في معظم الكائنات الحية حقيقية النواة. في الفقاريات، تسلسل النيوكليوتيدات في التيلومير هو T T A G G G. معظم بدائيات النوى ، التي تفتقر إلى هذا الترتيب الخطي، لا تمتلك التيلومير.أما البروتين المعقد الذي يعرف باسم shelterin يعمل على حماية نهايات التيلوميرات من الاعتراف بها كحبل مزدوج (double-strands) عن طريق تثبيط إعادة التركيب المثلي (Homologous recombination (HR و النهاية غير متجانسة الانضمام (non-homologous end joining (NHEJ .
في معظم بدائيات النوى، الكروموسومات دائرية، وبالتالي، لم يكن هناك نهايات تعاني من تكرار نهاية الحمض النووي السابق لأوانه. جزء صغير من كروموسومات البكتيريا (مثل تلك الموجودة في " السبحية "، " الأجرعية "، و " بوريليا ") هي خطية و تمتلك التيلوميرات، التي تختلف كثيرا عن تلك التي توجد في كروموسومات الخلايا حقيقية النواة في هيكلها ووظائفها. البناء المعروف للتيلوميرات البكتيرية تأخذ شكل بروتينات منضمة إلى نهايات الكروموسومات الخطية، أو حلقات دبوس الشعر للحمض النووي المفرد في نهايات الكروموسومات الخطية.
في الخلايا حقيقية النوى، الانزيمات التي تساعد في نسخ الحمض النووي لا تستطيع نسخ التسلسل الذي يوجد في نهاية الكروموسومات (أو على نحو أدق ألياف الكروماتيد). وبالتالي، هذه المتتاليات والمعلومات التي تحملها قد تضيع. لهذا السبب التيلوميرات تعد في غاية الأهمية لنجاح عملية انقسام الخلايا. ولكن الخلية لديها أنزيم يدعى التيلوميراز، يقوم باضافة تسلسل النيوكليوتيدات المتكررة لنهايات الحمض النووي. في معظم الكائنات الحية حقيقية النواة متعددة الخلايا، التيلوميراز يبقى نشطا فقط في الخلايا الجرثومية، بعض أنواع من الخلايا الجذعية مثل الخلايا الجذعية الجنينية، وبعض خلايا الدم البيضاء . يمكن إعادة تنشيط التيلومير إضافة إلى إعادة تعيين العودة إلى حالة جنينية عن طريق نقل نواة الخلية الجسدية.
هناك نظريات تدعي أن تقصير ثابت للتيلومير في كل مرة يتم فيها نسخ الحمض النووي في الخلايا الجسدية قد يكون له دور في الشيخوخة وفي الوقاية من السرطان. وذلك لأن التيلومير بمثابة نوع من التأخير الزمني، يتم تشغيله في نهاية المطاف بعد عدد معين من الانقسامات الخلوية ومما أدى إلى خسارة من المعلومات الوراثية الحيوية من كروموسوم الخلية مع الشعب المقبلة.
طول التيلومير يختلف كثيرا بين الأنواع، من حوالي 300 زوج قاعدي في الخميرة لالاف القواعد في البشر، وعادة تتكون من صفائف غنية في جوانين ، من ستة إلى ثماني ازواج من القواعد المكررة. التيلومير في الخلايا حقيقية النواة تنتهي عادة مع 3′ single-stranded-DNA overhang، وهو أمر ضروري لصيانة التيلومير. وقد تم تحديد البروتينات المتعددة التي ترتبط في التيلومير في الحمض النووي
هذه الوظيفة لصيانة التيلومير والسد. التيلوميرات تشكل حلقة كبيرة تسمى حلقات شريط الحامض النووي، أو حلقات T. وهنا، الحمض النووي المفرد يلتف كدائرة طويلة، تستقر من خلال ارتباط البروتينات في التيلومير. في نهاية حلقة T،التيلومير على الحمض النووي المفرد يحتفظ بمنطقة الحمض النووي المزدوج من خلال تعطيل (double-helical DNA) ، وزوج قاعدي من واحد من فروع اثنين. وهذا الشكل الثلاثي يسمى حلقة النزوح أو حلقة D .
تقصير التيلومير في البشر يمكن أن تحدث الشيخوخة تنسخي، التي تقف انقسام الخلايا. ويبدو أن هذه الآلية لمنع عدم الاستقرار الجيني وتطور السرطان في خلايا الإنسان القديمة عن طريق الحد من عدد من الانقسامات الخلوية. ومع ذلك، تقصير التيلوميرات تعوق الوظيفة المناعية التي قد تزيد أيضا من قابلية السرطان.&lt;ref name="10.1002/ajhb.21127"&gt;&lt;/ref&gt;
Shelterin.
في النهاية البعيدة جدا من التيلومير هو 300 زوج قاعدة في السلسة المفردة الذي يشكل حلقة T. هذه الحلقة هي مماثلة ل" عقدة "، والتي تساعد في استقرار التيلومير، ومنع نهاية التيلومير من الاعتراف بها كنقاط كسر عن طريق آلية إصلاح الحمض النووي. ينبغي نهاية غير متجانسة الانضمام تحدث في نهايات التيلومير، والكروموسومات انصهار ينتج. ترتبط حلقة T معا من قبل العديد من البروتينات، تلك أبرزها TRF1، TRF2، POT1، TIN1، وTIN2، يشار إليها (sheltrin complex) . في البشرcomlex shelterin تتكون من ستة بروتينات التي تم تحديدها كما TRF1، TRF2، TIN2، POT1، TPP1، وRAP1 .
التيلوميراز والسرطان.
التيلوميراز هو الانزيم الطبيعي الذي يشجع إطالة التيلومير. وهي نشطة في الخلايا الجذعية ،الخلايا الجرثومية، بصيلات الشعر، و 90 في المئة من الخلايا السرطانية، ولكن هذا التعبير منخفض أو غير موجود في الخلايا الجسدية. وظائف التيلوميراز إضافة قواعد لنهايات التيلوميرات. وتعتبر الخلايا التي تتمتع بنشاط كافي من التيلوميراز خالدة بالمعنى ولا تدخل ما يسمى موت الخلايا المبرمج. لهذا السبب، ينظر التيلوميراز كهدف محتمل للأدوية المضادة للسرطان (مثل شركة جيرون حاليا في التجارب السريرية على البشر و telomestatin)
وقد أظهرت الدراسات التي تستخدم خروج المغلوب الفئران أن دور التيلومير في السرطان على حد سواء يمكن أن تحد من نمو الورم، وكذلك تعزيز تكون الأورام، وهذا يتوقف على نوع من الخلايا والسياق الجيني.
التيلوميراز هو "مجمع بروتين نووي ريبوزي" تتكون من البروتين والحمض النووي الريبي التمهيدي التسلسل الذي يعمل على حماية النهايات الطرفية للصبغيات من تكسيرها من قبل الانزيمات. التيلوميرات (وتصرفات التيلوميراز) ضرورية لأنه، أثناء النسخ المتماثل، البلمرة DNA يمكن أن تكون الحمض النووي فقط في الاتجاه 5 'إلى 3' ,ويمكن القيام بذلك عن طريق إضافة النيوكليوتيدات إلى RNA (التي تم وضعها في نقاط مختلفة على طول الحمض النووي).
التيلومير في نهاية الحمض النووي تمنع الكروموسوم من التقصير خلال النسخ (مع فقدان المعلومات الوراثية) عن طريق استخدام "التيلوميراز لتكوين الحمض النووي على نهاية الكروموسوم. وتشمل هذه مجموعة فرعية من البروتين المتخصصة الناسخ العكسي على الانزيمات المعروفة باسم التيلوميراز (TERT ( " te"lomerase " r"everse " t"ranscriptases وتشارك في تكوين التيلومير في البشر وغيرها الكثير، ولكن ليس كل الكائنات الحية. لأن آليات تكرار الحمض النووي تتأثر من الأكسدة وذلك لأن الانزيم TERT منخفض جدا في معظم أنواع الخلايا البشرية. التيلوميرات تقصر في كل مرة تنقسم فيها الخلية، من بين أنواع الخلايا التي تتميز بكثرة الانقسام (مثل الخلايا الجذعية وبعض خلايا الدم البيضاء )، ومع ذلك، عند زيادة مستوى TERT يتم التقليل من تكسير التيلومير أو منعه كليا.
بالإضافة إلى TERT ، يحتوي التيلوميراز أيضا على قطعة من الحمض النووي الريبي المعروفة باسم (TERC Telomerase RNA component ) أو Telomerase RNA) TR). في البشر، تسلسل TERC التيلومير هو سلسلة متكررة من TTAGGG، بين 3 و 20 كيلو قاعدة في الطول. تختلف تسلسل التيلومير من نوع إلى نوع، ولكن، بشكل عام، ضفيرة واحدة غنية G مع عدد أقل من السيزيوم.
التيلومير مهمة للحفاظ على سلامة الجينوم وتشير الدراسات إلى أن ضعف التيلومير أو تقصير تكتسب عادة خلال عملية تنمية الورم. التيلوميرات القصيرة يمكن أن تؤدي إلى عدم الاستقرار الجيني، وفقدان كروموسوم وتشكيل نقل المواقع غير متبادلة. والتيلوميرات في الخلايا السرطانية هم أقصر بكثير من المحيطة بالأنسجة الطبيعية. وقد وجدت الدراسات الرصدية التيلوميرات القصيرة في العديد من أنواع السرطان: بما في ذلك البنكرياس والعظام والبروستاتا والمثانة والرئة والكلى والرأس والعنق. وبالإضافة إلى ذلك، تم العثور على الأشخاص الذين يعانون من أنواع عديدة من السرطان لامتلاك التيلوميرفي الكريات البيض أقصر من الاصحاء. تشير التحليلات الحديثة إلى أن 1,4- 3 أضعاف زيادة خطر الإصابة بسرطان لمن لديهم أقصر تيلومير مقابل أطول تيلومير ولكن الزيادة في الخطر تختلف حسب العمر والجنس ونوع الورم والاختلافات في عوامل نمط الحياة.
الشفرة الجينية أو الكودون (بالإنجليزية: Codon) عبارة عن قواعد ثلاثية مركبة من ثلاثة قواعد نتروجينية يمكنها أن تتراص طبقا للشفرة الجينية لتشكليل تسلسل الحمض النووي «DNA sequences» إلى بروتينات عن طريق مقابلة كل ثلاثية نيكليوتيدية (كودون) بحمض أميني من الحموض العشرين التي تشكل بروتينات الخلايا الحية. تقريبا جميع الخلايا الحية في الأحياء تستخدم الشفرة الجينية ذاتها مما يدعو لتسميتها بالشفرة الجينية القياسية «standard genetic code» ، وهي خاصة لكل إنسان، مع أن بعض الأنواع القليلة تقدم شفرة جينية ذات اختلافات طفيفية ولها وظائف أخرى، مثل الكودون الختامي.
بدأت جهودا جادة لفهم كيف يتم ترميز البروتينات بعد اكتشاف تركيب الحمض النووي (DNA) من قبل جيمس واطسون و فرانسيس كريك ، الذين استخدما الأدلة التجريبية من موريس ويلكنز و روزاليند فرانكلين (وغيرهم). جورج جامو افترض أن رمز من ثلاثة أحرف يجب أن يوظف لترميز 20 من الأحماض الأمينية القياسية المستخدمة من قبل الخلايا الحية لبناء البروتينات . ومع وجود أربعة نوكليوتيدات مختلفة A وT و G وC ِ، فإذا اعتبرنا أن كل اثنين منهم ينتج حمضا أمينيا لحصلنا على عدد التباديل والتوافيق الممكنة بينهم =42 أي يمكنهم إنتاج 16 حمض أميني.
وفي حالة رمز من 3 نوكليوتيدات فيكون أقصى عدد لتبادلات تركيب الـ 4 نوكليتيدات لأحماض أمينية = 64 حمض أميني مختلف.
السمات البارزة.
هذه الشفرة يقول عنها العلماء : انها تحمل كل الصفات الخِلْقِيَّة للكائن الحي، وهذه الشفرة امرها غريب .،
لان نصف هذه الصفات الخلقية، يرثها الجنين عن الأب، ويرث النصف الآخر عن الام، وتُحمَل هذه الشفرة فيما يسمى (بالكروموسومات أو الصبغيات ) . وهي مختزنة في نواة كل خلية. وعدد الكروموسومات أو الصبغيات هو عدد محدِّد للنوع، وكل نوع له عدد محدَّد من هذه الصبغيات، فالإنسان مثلا في خليته ( 46 كروموسوم ) موجودة في (23 زوج) .
هذا بالنسبة للصفات الخلقية للمولود مثل لون العينين ولون الشعر، والشكل (الوجه واليدان والذراعان والرجين) ، والطول والعرض، وكذلك صفات معنوية مثل الذكاء والمواهب، وصفات صحية مثل حساسية لسكر اللبن حساسية للجلوتين، احتمال التعرض مستقبلا لأمراض القلب أو السمنة، وغيرها.
أما الدنا الخاص بتركيب البروتينات فهو موجود في متقدرة الخلية ؛ حيث عمليات الأيض (إستقلاب) وإنتاج الطاقة تقوم بها المتقدرات.
تسلسل إطار القراءة.
يتم تعريف تسلسل معلومات النظام الجيني من النوكليوتيدات الأولي التي تبدأ من الترجمة. على سبيل المثال، سلسلة GGGAAACCC، إذا قُرأت من الموضع الأول (من اليمين إلى اليسار) يحتوي على الكودونات GGG، AAA ، CCC؛، وإذا قرأت من الموضع الثالث (من اليمين إلى اليسار) ، نجد الكودونين المتتابعين AAC و GGA ، بهذا تختلف تركيبات البروتينات الناتجة.
معنى ذلك أن الجزيئات الناتجة تختلف حسب موضع بدء القراءة. يقوم الرنا بقراءة الشفرة ويترجمها وينتج منها الجزيء المناسب سواء كان جزيء بروتين أو إنزيم أو غيرها.
جدول كودونات الرنا (RNA).
الحمض النووي الريبوزي يُسمى اختصارًا رنا RNA، هو جزيء حيوي يتواجد تقريبًا لدى كل الكائنات الحية والفيروسات، كما يلعب أدوارًا متعددة في نقل و تشفير و فك تشفير و تنظيم التعبير الجيني من المعلومات الوراثية وتحفيز العديد من التفاعلات الكيميائية الحيوية. الرنا والدنا (DNA) هما أهم الأحماض النووية التي تُشكِّل أيضا البروتينات والليبيدات و السكريات المتعددة الضرورية للحياة. يتكون الرنا وكذلك الدنا من مجموعات ثلاثية من الجزيئات، تسمى كودونات . هذا الجزء من المقال يوضح تركيب بروتينات في جسم الإنسان من مختلف الكودونات. الكودونات هي أحماض أمينية بسيطة، تنتجها عمليات الهضم والاستقلاب من الغذاء. بعضها يمكن للجسم تكوينها والبعض الآخر لا بد للإنسان من تناولها عن طريق تنويع غذائه (غذاء صحي).
الجسيم النووي عبارة الوحدة الأساسية المتكررة في بناء الصبغين (الكروماتين) حقيقي النوى والدنا حقيقي النوى وهو عبارة عن بروتينات هستونية مع دنا.
تتواجد الجسيمات النووية في جميع خلايا حقيقيات النوى حيث تشكل معظم الكروماتين في هذه الخلايا باستثناء نوى الخلايا المنوية (sperm).
يقوم علم الأحياء الجزيئي أو البيولوجيا الجزيئية بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء الدقيقة والكيمياء في عدة فروع ويتقاطع مع الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. تهتم البيولوجيا الجزيئية بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الحمض النووي منقوص الأكسجين (حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين) والحمض النووي الريبوزي (حمض نووي ريبوزي) وعملية الاصطناع البروتيني إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.
العلاقة بعلوم الأحياء الأخرى على المستوى الجزيئي.
الباحثون في الأحياء الجزيئية استخدموا تقنيات محددة منشؤها علم الأحياء الجزيئي، ولكن مع تزايد الجمع بين هذه الأفكار من تقنيات وعلم الوراثة وعلم الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية مع أنه ليس هناك ترابط بين هذه المجالات كما كان من قبل. الشكل التالي يمثل مخطط علاقه بين بعض تلك المجالات
مُعظم العملِ في علم الأحياء الجزيئي كمي، تم إنجاز الكثير من العمل المشترك في البيولوجيا الجزيئية وعلوم الحاسوب والمعلوماتية الحيوية وعلم الأحياء الحسابي. اعتبارا من مطلع القرن العشرين، ودراسة بنية الجينات وعلم الوراثة الجزيئية كان الحقلِ الثانويِ الأبرزِ لعلم الأحياء الجزيئي.
تركز على نحو متزايد العديد من الحقلِ الأخرى لعلمِ الأحياء على الجزيئات، إما دراسة مباشرة لتفاعلاتهم في أماكن تواجدهم مثل في علم الأحياء الخلوي وعلم الأحياء التطوريِ، أَو بشكل غير مباشر، حيث تقنيات علمِ الأحياء الجزيئيِ تستعمل لاستنتاج الخواص التأريخية من السكان أَو النوع، كما في مجالات علم الأحياء المتطورة مثل علمِ وراثة السكان وعلم الوراثة العرقي "phylogenetics". وهناك أيضا تقاليد عريقه دراسة الجزيئات البيولوجية «من الصفر» في الفيزياء الحيوية.
تقنيات الأحياء الجزئية.
منذ أواخر خمسينات وأوائل الستّينات، تعلم علماء الأحياء الجزيئي كيفية تمييز وعزل ومعالجة المكونات الجزيئية للخلايا والكائنات الحية. تتضمّن هذه المكونات الدنا (DNA) مستودع المعلومات الوراثية ؛ الرنا (RNA) الشبيه بالدي إن أي (DNA). الذي تَتراوحُ وظائفَها مِنْ العَمَل كالنسخة العاملة المؤقتة ل (DNA) دنا إلى هيكلية فعلية ومهام انزيمية كذلك الوظيفيه والهيكليه من أجهزة النقل. والبروتين هو الهيكل الرئيسي والنوع الانزيمي للجزيئات في الخليه.
تقنية الاستنساخ الجزيئي.
تتضمن استنساخ الجين المرمز للبروتين ضمن بلاسميد (ناقل). يجب أن يحتوي البلاسميد على ثلاثة عناصر أساسية وهي: أصل التضاعف, موقع لاستنساخ المتعدد,و واسم انتقائي غالبا ما يكون جينا مرمزا لمقاومة أحد الصادات الحيوية. قبل موقع الاستنساخ المتعدد يتوضع كل من منطقة المحفز بالاضافة إلى موقع بدء الانتساخ واللذين ينظمان التعبير عن الجين المستنسخ. بحسب البلاسميد المستخدم من الممكن ادخاله فيما بعد إلى نظام ترجمة إما بدائي النوى كالبكتريا أو حقيقي النوى كخلايا الثدييات أو الحشرات.
تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل.
المورفولوجيا أو علم التشكل في علم الأحياء هو علم يهتم بدراسة شكل وبنية الكائنات الحية وخصائصها المميزة من ناحية المظهر الخارجي (الشكل، الهيكل، اللون، النمط، الحجم)، وكذلك شكل وبنية الأجزاء الداخلية، مثل العظام والأعضاء (التشريح). وذلك على النقيض من علم وظائف الأعضاء، والذي يتعامل أساسا مع الوظيفة. وعلم التشكل هو فرع لعلوم الحياة يتعامل مع دراسة التركيب الظاهري للكائن الحي أو الأصنوفة والأجزاء المكونة له.
كلمة "مورفولوجيا" هي كلمة من اليونانية القديمة، حيث morphé أو μορφή تعني "form"، و λόγος أو lógos تعني "دراسة أو علم".
وفي حين أن مفهوم الشكل في علم الأحياء يعود إلى أرسطو، تم تطوير مجال الشكل من قِبَل يوهان فولفغانغ فون غوته (1790)، وبشكل مستقل من قِبَل عالم التشريح والفيزيولوجي الألماني كارل فريدريش بورداخ (1800).
ومن بين أصحاب النظريات المهمين الآخرين في علم التشكل: لورنز أوكن، وجورج كوفييه، وإيتيان جوفري سانت هيلار، وريتشارد أوين، وكارل غيجنبور، وإرنست هيكيل.
وفي عام 1830، شارك كوفييه وسانت هيلار في نقاش مشهور، والذي يقال أنه يجسد الانحرافين الرئيسيين في التفكير البيولوجي في ذلك الوقت، وهو إذا ما كان هيكل الحيوان بسبب الوظيفة أو التطور.
علم التشكل والتصنيف.
تختلف معظم الأصناف عن بعضها من حيث الشكل. ولكن هناك أنواع تتشابه إلى حد كبير خارجيا أو ربما متطابقة ظاهريًا، ولكن تكاثرها منفصل، بينما يمكن أن تكون هناك اختلافات مورفولوجية داخل نوع ما. وهناك مشكلة أخرى تتعلق بالاعتماد على البيانات المورفولوجية، وهي أن ما قد يبدو من الناحية الشكلية هو أن يكون نوعان متمايزان، ولكن يظهر في الواقع من خلال تحليل الحمض النووي أنهما نوعًا واحدًا. ويمكن دراسة أهمية هذه الاختلافات من خلال استخدام هندسة قياس التنامي، حيث يتم التلاعب بنوع واحد أو كلاهما بنسخ الأنواع الأخرى.
وتتضمن خطوة تقييم الشكل المورفولوجي بين سمات الأنواع المختلفة تقييما لمصطلحي التنادد (Homology) والتنادد الكاذب (homoplasy). ويشير التنادد بين الخصائص إلى أن هذه الميزات قد اشتقت من سلف مشترك، بينما يصف مصطلح التنادد الكاذب بين الخصائص إلى أنها يمكن أن تشبه بعضها البعض، ولكنها تستمد بشكل مستقل من خلال التطور المتوازي أو المتقارب.
مورفولوجيا الخلية ثلاثي الأبعاد.
يتيح اختراع وتطوير المجهر الضوئي مراقبة ثلاثية الأبعاد لمورفولوجيا الخلايا عن طريق الدقة المكانية والزمنية العالية. وتلعب العمليات الديناميكية لمورفولوجيا تلك الخلايا التي يتحكم فيها نظام معقد دورًا مهمًا في عمليات بيولوجية مهمة متنوعة، مثل الاستجابات المناعية والتوغلية.
يشير مصطلح مورفولوجيا إلى علم دراسة الشكل والبنية دون اعتبار الوظيفة عادة. وخاصة في ما يلي:
عِلمُ التَّشريح هو أحد فروع علم الأحياء، يُعنى بدراسة شكل وبنية الكائنات الحية وكذا أجزائها (أعضاء، أنسجة). يرتبط علم التشريح بطبيعته بعلم الأجنة، والتشريح المُقَارَن، وعلم الأحياء التطوُّري، لأنه ومن خلال العمليات التي تَدرُسُها هذه العلوم، ينشأ التشريح في إطار زمني فوري (علم الأجنة)، وعلى المدى الطويل (التطور). يُعتبر علم التشريح البشري بأحد العلوم الطبية الأساسية. ينقسم التشريح إلى تشريح عياني ومجهري. يُعنى علم التشريح العياني بفحص أجزاء جسم الحيوان باستخدام البصر. يتضمن التشريح العياني فرع التشريح السطحي. بينما يتضمّن التشريح المجهري استخدام أدوات بصريّة في دراسة أنسجة البُنى المختلفة، ويُعرف كذلك باسم علم الأنسجة، ويتضمن أيضاً دراسة الخلايا.
اتّسم التشريح بالفهم التدريجي لوظائف أعضاء وبُنى الجسم البشري. وقد حسّنت الطرق في دراسة التشريح بشكل كبير، بدءاً من فحص الحيوانات، عبر تشريح جثثها وجِيَفِها، حتى وصلت لاستخدام تقنيات التصوير الطبية في القرن العشرين، بما في ذلك الأشعة السينية، والموجات فوق الصوتية، والتصوير بالرنين المغناطيسي. شَكَّل علما التشريح ووظائف الأعضاء زوجاً من العلوم التي تدرَّس غالباً معاً في اختصاصات عديدة، حيث يُدرِّس هذان العلمان بنية الجسم ووظائفه على التوالي.
التشريح هوالدراسة العلمية لبنية الكائنات الحية، بما في ذلك الأجهزة والأعضاء والأنسجة. تشمل هذه الدراسة مظهر ووضعية الأجزاء المختلفة، والمواد التي تتألف منها هذه الأجزاء، ومواقعها وعلاقاتها مع بعضها. علم التشريح منفصلٌ بشكل واضح عن علم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية، حيث تتعامل هذه العلوم مع وظائف تلك الأجزاء والعمليات الكيميائية التي تجري. على سبيل المثال، يهتم المُشرِّح بشكل، وحجم، وتوضُّع، وبنية، والتروية الدموية، وتعصيب الكبد، بينما يهتم عالم وظائف الأعضاء (الفيزيولوجي) في عملية إنتاج الصفراء، ودور الكبد في التغذية، وتنظيم وظائف الجسم.
يمكن تقسيم التشريح إلى عددمن الفروع، منها التشريح العياني والمجهري. التشريح العياني هودراسة البنى التي يكون حجمها كبيراً بما يكفي رؤيتها بالعين المجرّدة، يتضمّن التشريح العياني فرع التشريح السطحي، وهودراسة ملامح الجسم الخارجية. بينمايُعنى التشريح المجهري بدراسة البنى على المستوى المجهري، بما في ذلك الأنسجة(علم الأنسجة)، ودراسة أعضاء الكائن الحي في حالتها غير الناضجة(علم الأجنة).
يُمكن أن يُدرس التشريح بوسائل خارجية أوغير خارجية بهدف الحصول على معلومات حول بنية وتنظيم الأعضاء والأجهزة. تتضمن الأساليب المستخدمة التشريح وهوفتح الجسم ودراسة أعضاءه، وتتضمن أيضاً التنظير حيث يتم إدخال أداة مزوّدة بكاميرا فيديوعبر شق صغير في جدار الجسم حيث يُستخدم هذا الأسلوب لاستكشاف الأعضاء وغيرها من الهياكل. كذلك أسلوب تصوير الأوعية الدموية باستخدام الأشعة السينية، أوتصوير الأوعية بالرنين المغناطيسي هي أساليب مستخدمة لتصوير الأوعية الدموية.
عادة ما يُقصد بمصطلح "التشريح" تشريح الجسم البشري. على أيّ حال، فإن الكثير من البنى والأنسجة مشتركة في مملكة الحيوان، وتشمل هذه الإشارة في مصطلح "التشريح"، تشريح باقي الحيوانات. كما أن مصطلح "علم تشريح الحيوان" يستخدم عادةً للإشارة للحيوانات على وجه الخصوص. بينما تكون بنى وأنسجة النباتات متشابهة على نحوكبير وتُدرس في علم تشريح النبات.
الأنسجة الحيوانية.
تحتوي المملكة الحيوانية على الكائنات متعددة الخلايا، وهي كائنات غيريّة التغذية وقادرة على الحركة (على الرغم من كون بعضها قد اعتمدت على أسلوب الحياة المتحركة بشكل ثانوي). معظم الحيوانات لديها أجسام تتكون من أنسجة منفصلة. لدى هذه الكائنات حجرة داخلية للهضم، مزوّدة بفتحة أوفتحتين، كذلك يتم إنتاج الأمشاج في الأعضاء التناسلية متعددة الخلايا، وتتضمن البيضة الملقّحة مرحلة الأرومة في التطوّر الجنيني. لا تشتمل المملكة الحيوانية على الإسفنجيات، على الرغم من امتلاكه خلايا عديدة إلا أنها غير متمايزة.
على عكس الخلايا النباتية، لا تمتلك الخلايا الحيوانية جداراً خلويّاً، وكذلك لا تشتمل على صانعات خضراء. كذلك فإن الفجوات العصارية في حال وجودها، تكون في الخلية الحيوانية أكثر عدداً وأصغر حجماً من نظيرتها الموجودة في الخلايا النباتية. تتكون أنسجة الجسم من أنماط عديدة من الخلايا، بما في ذلك تلك الموجودة في الجلد، والعضلات، والأعصاب. كل خلية تمتلك غشاءاً خلوياً يتكوّن من شحميات فوسفورية (فوسفوليبيدات)، وتمتلك أيضاً سيتوبلاسما (هيولى خلوية) ونواة. تُشتق كل الخلايا في الحيوان من الطبقات الإنتاشية الجنينية. تُدعى اللافقاريات الأبسط التي تتشكّل من طبقتين إنتاشيتين هما الأديم الظاهر والأديم الباطن بالكائنات مزدوجة الطبقة الإنتاشية، أما الحيوانات الأكثر تقدّماً والتي تتكوّن أعضاؤها وبناها من ثلاث طبقات إنتاشية، فتدعى بـثلاثية الأرومات. تُشتقّ جميع أنسجة وأعضاء الحيوانات ثلاثية الأرومات من الطبقات الإنتاشية الثلاث للجنين، وهي الأديم الظاهر، والأديم المتوسط، والأديم الباطن.
تُصنّف الأنسجة الحيوانية في أربع مجموعات رئيسية هي: النسيج الضام، والظهاري، والعضلي، والعصبي.
النسيج الضام.
الأنسجة الضّامة ليفيّة، وهي تتكوّن من خلايا متناثرة في مادة لاعضويّة تدعى المطرق خارج الخلوي أو المصفوفة خارج الخلوية. يمنح النسيج الضام الشكل للأجهزة. يُصنّف النسيج الضام إلى أنواع رئيسية هي النسيج الضام الرخو، والنسيج الضام الليفي، والنسيج الدهني، والغضاريف، والعظام. يحتوي المطرق خارج الخلوي على بروتينات، يعتبر الكولاجين البروتين الرئيسي والأكثر وفرةً في المطرق خارج الخلوي. يلعب الكولاجين دوراً رئيسياً في تنظيم الأنسجة والحفاظ عليها. يمكن تعديل المطرق خارج الخلوي ليُشكِّل هيكل عظمي لدعم وحماية الجسم. يكون الهيكل الخارجي للجسم سميكاً، يحوي بشرة صلبة يزيدها صلابة إما التمعدن كما هو الحال في القشريات، أو عبر ربط بروتينات لها كما هو الحال في الحشرات. أما الهيكل الداخلي يتوضّع داخلياً ويوجد في جميع الحيوانات المتقدّمة، وكذلك في العديد من الكائنات الأقل تطوراً.
النسيج الظهاري.
يتكوّن النسيج الظهاري من خلايا معبئة، ترتبط بشكل وثيق ببعضها البعض بواسطة جزيئات معينة بين الخلايا، ورغم هذا تظل هناك مسافة ضئيلة بين الخلايا. يمكن للخلايا الظهارية أن تكون مسطّحة، أو مكعّبة، أو عمودية، وترتكز بقية الخلايا على الصفيحة القاعدية، التي تمثّل الطبقة العليا من الغشاء القاعدي،بينما تكون الطبقة السفلية من الغشاء القاعدي شبكية ومرتكزة على النسيج الضام في المطرق خارج الخلوي المُفرز من قِبل الخلايا الظهارية. هناك أنواع مختلفة من الخلايا الظهارية، وهي معدّلة لتُناسِب وظائف معينة. في الجهاز التنفسي يوجد نوع من الظهارة المهدّبة المبطنة للجهاز. في الأمعاء الدقيقة هناك زغيبات على البطانة الظهارية. في الأمعاء الغليظة زغابات معويّة. يشتمل الجلد في طبقته الخارجية على ظهارة مسطحة مطبّقة كيراتينية تغطي السطح الخارجي لجسم الفقاريات. تشكّل الخلايا الكيراتينية قرابة 95% من الخلايا في الجلد. تفرز الخلايا الظهارية على السطح الخارجي للجسم مطرقاً خارج خلوي لتشكيل البشرة، أما في الحيوانات البسيطة تكون على شكل معطف من البروتينات السكّرية. في الحيوانات الأكثر تقدّماً، العديد من الغدد تتشكّل من خلايا ظهارية.
النسيج العضلي.