الخلية CellE
الخلايا، الوحدات البنائية لكل الكائنات الحية،واضحة جدًا في هذه الصورة الفوتوغرافية لقمة جذر بصلة، بعد صبغ خلاياها وتكبيرها نحو 1200مرة. تُظهر الصبغات الحمراء تراكيب تسمى الصبغياتفي خلايا منقسمة لتصبح كلمنها خليتين.
الخليةالوحدة الأساسية لكلأشكال الحياة؛ فكل الكائنات الحية مكونة من خلايا. وبعضها تتكون من خلية واحدة،بينما تتكون بعضها الآخر مثل النباتات والحيوانات من عدد كبير من الخلايا. ويتكونجسم الإنسان مما يزيد على 10 تريليون (10,000,000,000,000) خلية.
ومعظم الخلايا صغيرة جدًا لدرجة أنها لاترى إلا بالمجهر. فخلايا دمك الحمراءمثلاً من الصغر بحيث تملأ 40,000 خلية منها مساحة هذه الدائرةO. ويتكون جلد راحة يدك من عدة ملايين من الخلايا.
تعيش بعض الكائنات وحيدة الخلية حياة مستقلة، في حين تعيش بعضها في مجموعاتضعيفة التنظيم. وفي النباتات والحيوانات، تكون الخلايا متخصصة في أعمال معينةتؤديها. ففي الوقت الذي تقرأ فيه هذه الكلمات، على سبيل المثال، تحمل خلايا عصبيةفي العين رسائل بما تقرؤه إلى خلايا الدماغ.وتقوم خلايا عضلية متصلة بمقلتي عينيك،بتحريك عينيك عبر الصفحة. وتتجمع الخلايا العصبية والخلايا العضلية والخلاياالمتخصصة الأخرى معًا لتكوينأنسجة،مثل النسيج العصبي أو النسيج العضلي.وتكوِّن الأنواع المختلفة من الأنسجةأعضاءمثل العينين والقلب والرئتين.وتكوِّن كل الخلايا المتخصصة جسمك أو جسم أي كائن حي آخر.
خلايا جذر الحوذان البصلي
خلايا جلد الجرذ
خلايا الصنوبر الإبرية
خلايا الثورالعصبية
تشترك كل الخلايا، سواء كانت متخصصة أوكائنات وحيدة الخلية في صفات عامة. فالخلية حية، مثلما أنت حي. وهي تتنفس وتتغذىوتتخلص من الفضلات وكذلك تنمو وتتكاثر (تنتج أفرادًا من نوعها) ثم تموت بعد فترةمعينة.
يحيط بالخلية غلاف رقيق يسمىالغشاء،ويسمى كامل محتويات الخليةالبروتوبلازم. ولمعظم الخلايا تركيب يسمىالنواة،يحتوي علىالبرنامجالوراثيللخلية، أي الخطة الأساسية التي تتحكم في كل نشاطات الخلية تقريبًا.ويسمى الجزء من البروتوبلازم المحيط بالنواةالسيتوبلازم.
وكما أن كل الكائنات الحية تتكون من خلايا، فإن أي خلية جديدة تتكون من خليةأخرى حية. وتتكاثر الخلايا بالانقسام، حيث تتكون خليتان جديدتان من خلية واحدة.وعندما تنقسم الخلية تحصل الخليتان الجديدتان على نسخة من البرنامج الوراثي.
"يكتب" البرنامج الوراثي في مادة كيميائية تسمى د ن أ (الحمض النووي الريبيمنقوص الأكسجين). وكل وحدات د ن أ متشابهة، ويتكون كل منها من نفس الكتل البنائية،ولكن البرنامج الوراثي المحمول في د ن أ يجعل كل كائن حي مختلفًا عن الكائناتالأخرى. فهو الذي يجعل الكلب مختلفًا عن السمك، والحمار الوحشي مختلفًا عن الوردة،والصفصاف مختلفًا عن الزنبور، ويجعلك أنت مختلفًا عن الآخرين.
يعرف العلماء الكثير عن البرنامج الوراثي للخلية والشفرة الكيميائية التي يحملهاد ن أ. ويستخدمون فهمهم عن البرناج الوراثي والشفرة الكيميائية لتغيير البرنامجالوراثي، وإكساب الكائن الحي خصائص جديدة.
فحص الخلية
من أهم الأدوات التي يستخدمها العلماء لدراسة الخلية المجهر. فبإمكانالمجهرالبصريتكبير الخلية إلى 2,000ضعف، وبإمكانالمجهر الإلكترونيتكبيرهاإلى مليون ضعف. ويبلغ طول النملة المكبرة 200,000 مرة أكثر من 800متر. ولكن بالرغممن هذا التكبير الهائل لايمكن رؤية التركيب التفصيلي لبعض أجزاء الخلية.
يستخدم العلماء أيضًا الأصباغ في دراسة الخلية. ففي حالة صبغ الأجزاء المختلفةفي الخلية بأصباغ معينة، تظهر هذه الأجزاء بوضوح تحت المجهر.
ومن الأدوات الأخرى المستخدمة في دراسة الخلية النابذة. يفصل هذا الجهاز الموادالمختلفة في خليط، بتدوير الخليط بسرعات عالية. ولدراسة الخلية يطحن العلماءالخلايا أولاً، ثم يضعون الخليط المحتوي على الأجزاء الخلوية في أنبوب، ويضعونالأنبوب في نابذة تدور بسرعة عالية لفصل الأجزاء الخلوية. ويؤدي هذا إلى ترسبالأجزاء الثقيلة في قاع الأنبوب، بينما تبقى الأجزاء الخفيفة في القمة. وبعد فصلالأجزاء يستطيع العلماء دراسة المحتوى الكيميائي لكل جزء، ونشاطه الكيميائي.
أشكال الخلاياتتفاوت كثيرًا حسب احتياجاتها أو وظائفها. فالخلاياالعصبية، على سبيل المثال، لها فروع كثيرة لاستقبال الرسائل من الخلايا العصبيةالأخرى.
أشكال الخلايا.يمكنللخلايا أن تتشكل على هيئة مكعبات أو ملفات أو صناديق أو عصي أو لوالب أو أخطبوطاتأو أطباق أو نجوم أو قطع هلامية. ويشبه العديد من الكائنات الحيةوحيدة الخلية(تتكون من خلية واحدة) الكرات الصغيرة. وتشمل الكائنات وحيدة الخلية بعضالخمائر وطحالب معينة. وليس للأميبا، وهو كائن حي آخر وحيد الخلية، شكل معين. فهوكتلة هلامية مسطحة تغير شكلها لتتحرك. وتتشكل البكتيريا على هيئة كرات أو عصي أولوالب. والدياتومات طحالب وحيدة الخلية توجد في أشكال متباينة مكعبة أو كروية أوهرمية.
ومعظم خلايا النباتاتعديدة الخلايا(تتكون من خلايا عديدة)، مكعبة الشكلأو على هيئة صندوق متعدد الجوانب. وتحدث أعظم التنوعات في أشكال الخلايا، في خلاياالإنسان والحيوانات الأخرى عديدة الخلايا. فخلايا الحيوانات قد تكون كروية أو مسطحةالجوانب أو ذات أشكال أخرى عديدة. وبعض الخلايا العضلية طويلة ورقيقة ومدببةالطرفين، في حين تشبه بعض الخلايا العصبية بفروعها الطويلة الأشجار.
ولأشكال الخلايا علاقة باحتياجاتها ووظائفها. فالخلايا العصبية الطويلة الرقيقةمثلاً، تساعدها قدرتها على الانكماش على أداء وظائفها ، بينما تقوم الخلايا العصبيةالطويلة، الكثيرة التفرع بتوصيل الرسائل إلى جميع أنحاء الجسم.
أحجام الخلايا.تتفاوت الخلايا في أحجامها بنفس مستوىتفاوتها في أشكالها. وتبلغ أقطار معظم الخلايا حوالي 0,002سم، أي تغطي 500 من هذهالخلايا المتوسطة الحجم مسافة سنتيمتر واحد، عند وضعها متراصة.
وخلايا البكتيريا من بين أصغر الخلايا حجمًا. فبعض أنواع خلايا البكتيريا منالصغر بحيث يبلغ طول 50,000 منها 2,5سم فقط. وأكبر الخلايا حجمًا مح بيض الطيور،وأكبرها على الاطلاق مح بيض النعامة، الذي يبلغ حجمه حجم كرة التنس.
يعتمد حجم أي كائن حي على العدد الكلي لخلاياه، وليس على حجم الخلايا. فالفيلعملاق مقارنًا بالفأر، لأن جسمه يحتوي على تريليونات من الخلايا، وليس لأن خلاياهأكبر حجمًا.
الخلية الحية من الداخل
تركيبات الخلية
تختلف الخلايا كثيرًا فيأحجامها وأشكالها ووظائفها المتخصصة. ولكن كل الخلايا ذات سمات خاصة، ويمكن تخيل أيخلية باعتبارها مصنعًا كيميائيًا صغيرًا، حيث تحتوي على مركز تحكم يخبرها بما ينبغيأن تفعل، ومتى تفعل ذلك، كما تحتوي على محطات قدرة لتوليد الطاقة التي تحتاجهالأداء وظائفها، وآليات لصنع منتجاتها وأداء خدماتها.
يحيط غشاء رقيق يسمىالغشاء الخلوي أو غشاء البلازمابالخلية وينظم مرورالمواد عبرها. يتكون غشاء الخلية من طبقتين من مادة دهنية تسمى الشحم الفوسفوريانظر:الدهنيات. ويغطي الغشاءغلاف يحمي الخلية أو يثبتها على الخلايا المجاورة. وفي خلايا النباتات يسمى هذاالغلافالجدار الخلوي.
وبداخل الغشاء الخلوي، تشتمل كل الخلايا، عدا خلايا البكتيريا، على جزءينرئيسيين (1) النواة (2) السيتوبلازم. وتسمى الخلايا ذات النوىحقيقية النواة،لأنها تمتلك نواة حقيقية. وتتكون كل الحيوانات والنباتات المتعددة الخلايا منخلايا حقيقية النواة، وكذلك الفطريات وبعض الكائنات الحية وحيدة الخلية، مثلالأميبا والدياتومات. أما خلايا البكتيريا فعديمة النواة، وتسمى مثل هذه الخلايابدائية النواة.
النواةهي مركز التحكم الذي يوجه نشاطات الخلية.ويحيطالغشاء النوويبالنواة ويفصلها عن السيتوبلازم. وتحتوي النواة علىنوعين مهمين من التركيبات:الصبغيات (الكروموزومات)والنويات.
والصبغياتخيوط طويلة من مادة تسمىالكروماتين.ويحتوي الكروماتينعلى د ن أ وبروتينات معينة. ويكوِّن د ن أالمورثات،وهي الوحدات البنائيةللوراثة، التي تتحكم في انتقال الخصائص من الآباء إلى النسل. وتتكون كل مورثة منجزء من جزىء د ن أ. ويحدد تركيب د ن أ الكيميائي في خلية أي حيوان حقيقة أن الكلبمثلاً يلد كلبًا وليس سمكة، كما يحدد فصيلة دمك ولون عينيك وتركيب شعرك وآلافالخصائص الأخرى.
وتأتي عجائب د ن أ من قدرته على توجيه إنتاج مواد كيميائية معقدة تسمىالبروتينات.فتركيبات الخلايا مبنية في معظمها من البروتينات. وبالإضافة إلىذلك تسرِّع بروتينات معينة تسمى الإنزيمات التفاعلات الكيميائية في الخلية. فهذهالتفاعلات تحدث ببطء في حالة عدم وجود الإنزيمات، وبالتالي لاتستطيع الخلية أداءوظائفها. انظر:الإنزيم. وهكذا تحدد أنواع البروتينات التي تكونها الخلية طبيعة الخلية.
والنويات أجسام مستديرة تتكون في مناطق معينة من صبغيات محددة. وتحتوي كل نواةعلى نوية واحدة أو أكثر، ولكن بعض الخلايا لاتحتوي على نويات. وتساعد النويات فيتكوينالريبوسومات،وهي مراكز إنتاج البروتين في الخلية. وتتكون النويات منبروتينات و ر ن أ (الحمض النووي الريبي) ويشبه ر ن أ مادة د ن أ كيميائيًا، ويؤديدورًا مهمًا في صنع البروتينات.
تعليق