كما تعلم ، تمتلك جميع الكائنات الحية على كوكبنا تقريبًا بنية خلوية. في الأساس ، كل الخلايا لها هيكل مماثل. إنها أصغر وحدة هيكلية ووظيفية للكائن الحي. يمكن أن يكون للخلايا وظائف مختلفة ، وبالتالي ، اختلافات في بنيتها. في كثير من الحالات ، يمكن أن تعمل ككائنات مستقلة.
النباتات والحيوانات والفطريات والبكتيريا لها بنية خلوية. ومع ذلك ، هناك بعض الاختلافات بين الوحدات الهيكلية والوظيفية. وفي هذه المقالة سننظر في الهيكل الخلوي. يوفر الصف الثامن دراسة هذا الموضوع. لذلك ، ستكون المقالة ذات أهمية لأطفال المدارس ، وكذلك لأولئك الذين يهتمون ببساطة بعلم الأحياء. ستصف هذه المراجعة التركيب الخلوي وخلايا الكائنات الحية المختلفة وأوجه التشابه والاختلاف بينها.
تاريخ نظرية بنية الخلية
لم يعرف الناس دائمًا ما تتكون الكائنات الحية. أصبحت حقيقة أن جميع الأنسجة تتكون من الخلايا معروفة مؤخرًا نسبيًا. العلم الذي يدرسهذا علم الأحياء. تم وصف التركيب الخلوي للجسم لأول مرة من قبل العلماء ماتياس شلايدن وثيودور شوان. حدث ذلك في عام 1838. ثم تتكون نظرية التركيب الخلوي من الأحكام التالية:
- حيوانات ونباتات بأنواعها مكونة من خلايا
- تنمو بتكوين خلايا جديدة ؛
- خلية هي أصغر وحدة في الحياة ؛
- الكائن الحي عبارة عن مجموعة من الخلايا.
تتضمن النظرية الحديثة أحكامًا مختلفة قليلاً ، وهناك المزيد منها:
- خلية يمكن أن تأتي فقط من الخلية الأم ؛
- لا يتكون الكائن متعدد الخلايا من مجموعة بسيطة من الخلايا ، ولكن من تلك مجتمعة في الأنسجة والأعضاء وأنظمة الأعضاء ؛
- خلايا لجميع الكائنات الحية لها بنية متشابهة ؛
- خلية نظام معقد يتكون من وحدات وظيفية أصغر ؛
- خلية هي أصغر وحدة هيكلية قادرة على العمل ككائن حي مستقل.
هيكل الخلية
نظرًا لأن جميع الكائنات الحية تقريبًا لها بنية خلوية ، فإن الأمر يستحق النظر في الخصائص العامة لهيكل هذا العنصر. أولاً ، تنقسم جميع الخلايا إلى بدائية النواة وحقيقية النواة. في الأخير ، توجد نواة تحمي المعلومات الوراثية المسجلة على الحمض النووي. في الخلايا بدائية النواة ، يكون غائبًا ، والحمض النووي يطفو بحرية. يتم بناء جميع الخلايا حقيقية النواة وفقًا للمخطط التالي. لديهم قشرة - غشاء بلازما ، حولها عادةتوجد تشكيلات حماية إضافية. كل شيء تحته ، باستثناء النواة ، هو السيتوبلازم. يتكون من الهيالوبلازم والعضيات والشوائب. الهيالوبلازم هو المادة الشفافة الرئيسية التي تعمل كبيئة داخلية للخلية وتملأ كل مساحتها. العضيات هي هياكل دائمة تؤدي وظائف معينة ، أي أنها تضمن النشاط الحيوي للخلية. التضمينات هي تشكيلات غير دائمة تلعب دورًا أيضًا ، لكنها تفعل ذلك مؤقتًا.
بنية خلايا الكائنات الحية
الآن سنقوم بإدراج العضيات التي هي نفسها لخلايا أي كائن حي على هذا الكوكب ، باستثناء البكتيريا. هذه هي الميتوكوندريا ، الريبوسومات ، جهاز جولجي ، الشبكة الإندوبلازمية ، الجسيمات الحالة ، الهيكل الخلوي. تتميز البكتيريا بواحدة فقط من هذه العضيات - الريبوسومات. والآن ضع في اعتبارك بنية ووظائف كل عضية على حدة.
ميتوكوندريا
أنها توفر التنفس داخل الخلايا. تلعب الميتوكوندريا دور نوع من "محطة توليد الطاقة" ، لتوليد الطاقة الضرورية لحياة الخلية ، لمرور تفاعلات كيميائية معينة فيها.
إنها تنتمي إلى عضويات ثنائية الغشاء ، أي لها غلافان وقائيان - خارجي وداخلي. تحتها مصفوفة - تناظرية للهيالوبلازم في الخلية. تتشكل الكريستاي بين الأغشية الخارجية والداخلية. هذه هي الطيات التي تحتوي على إنزيمات. هذه المواد مطلوبة من أجل التمكن من القيام بهاتفاعلات كيميائية تطلق الطاقة التي تحتاجها الخلية
ريبوسوم
هم مسؤولون عن استقلاب البروتين ، أي عن تخليق مواد هذه الفئة. تتكون الريبوسومات من جزأين - وحدات فرعية ، كبيرة وصغيرة. هذه العضية ليس لها غشاء. تتحد وحدات الريبوسوم الفرعية مباشرة فقط قبل عملية تخليق البروتين ، بينما يتم فصلها بقية الوقت. يتم إنتاج المواد هنا على أساس المعلومات المسجلة على الحمض النووي. يتم تسليم هذه المعلومات إلى الريبوسومات بمساعدة الحمض النووي الريبي ، لأنه سيكون من غير العملي والخطير نقل الحمض النووي هنا في كل مرة - سيكون احتمال إتلافه مرتفعًا جدًا.
جهاز جولجي
يتكون هذا العضوي من أكوام من الصهاريج المسطحة. تتمثل وظائف هذا العضو العضوي في أنه يتراكم ويعدل المواد المختلفة ، ويشارك أيضًا في تكوين الجسيمات الحالة.
شبكية إندوبلازمية
وهي مقسمة إلى ناعم وخشن. الأول مصنوع من أنابيب مسطحة. وهي مسؤولة عن إنتاج المنشطات والدهون في الخلية. يسمى هذا الخام لأنه يوجد على جدران الأغشية التي يتكون منها العديد من الريبوسومات. ينفذ وظيفة النقل. أي أنه ينقل البروتينات المركبة هناك من الريبوسومات إلى جهاز جولجي.
ليسوسومات
هي عضيات أحادية الغشاء تحتوي على الإنزيمات اللازمة لإجراء التفاعلات الكيميائية التي تحدث في العمليةالتمثيل الغذائي داخل الخلايا. لوحظ أكبر عدد من الجسيمات الحالة في الكريات البيض - الخلايا التي تؤدي وظيفة مناعية. ويفسر ذلك حقيقة أنهم يقومون بالبلعمة ويجبرون على هضم بروتين غريب ، الأمر الذي يتطلب كمية كبيرة من الإنزيمات.
الهيكل الخلوي
هذه هي آخر عضية مشتركة بين الفطريات والحيوانات والنباتات. تتمثل إحدى وظائفها الرئيسية في الحفاظ على شكل الخلية. وهي مكونة من الأنابيب الدقيقة والألياف الدقيقة. الأول عبارة عن أنابيب مجوفة مصنوعة من بروتين التوبولين. نظرًا لوجودها في السيتوبلازم ، يمكن لبعض العضيات أن تتحرك حول الخلية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتكون الأهداب والسوط في الكائنات وحيدة الخلية أيضًا من الأنابيب الدقيقة. يتكون المكون الثاني للهيكل الخلوي - الخيوط الدقيقة - من بروتينات مقلصة أكتين وميوسين. في البكتيريا ، عادة ما تكون هذه العضية غائبة. لكن بعضها يتميز بوجود هيكل خلوي ، ومع ذلك ، فهو أكثر بدائية ، وليس بنية معقدة كما هو الحال في الفطريات والنباتات والحيوانات.
عضيات الخلية النباتية
يحتوي التركيب الخلوي للنباتات على بعض الخصائص المميزة. بالإضافة إلى العضيات المذكورة أعلاه ، توجد أيضًا فجوات وبلاستيدات. الأول مصمم لتجميع المواد فيه ، بما في ذلك المواد غير الضرورية ، لأنه غالبًا ما يكون من المستحيل إزالتها من الخلية بسبب وجود جدار كثيف حول الغشاء. يسمى السائل الموجود داخل الفجوة العصارة الخلوية. في خلية نباتية شابة ، يوجد في البداية عدة فجوات صغيرة ، كما هيالشيخوخة دمج في واحدة كبيرة. هناك ثلاثة أنواع من البلاستيدات: الكروموبلاستيدات ، والبلاستيدات البيضاء ، والبلاستيدات. تتميز الأولى بوجود صبغة حمراء أو صفراء أو برتقالية فيها. هناك حاجة إلى البلاستيدات الملونة في معظم الحالات لجذب الحشرات أو الحيوانات الملقحة التي تشارك في توزيع الثمار جنبًا إلى جنب مع البذور ذات اللون الزاهي. بفضل هذه العضيات ، تتمتع الأزهار والفواكه بمجموعة متنوعة من الألوان. يمكن أن تتكون البلاستيدات الخضراء من البلاستيدات الخضراء ، والتي يمكن ملاحظتها في الخريف ، عندما تتحول الأوراق إلى اللون الأصفر والأحمر ، وأيضًا أثناء نضج الثمار ، عندما يختفي اللون الأخضر تدريجيًا تمامًا. النوع التالي من البلاستيدات - خلايا الدم البيضاء - مصمم لتخزين مواد مثل النشا وبعض الدهون والبروتينات. تقوم البلاستيدات الخضراء بعملية التمثيل الضوئي ، بفضل حصول النباتات على المواد العضوية اللازمة لنفسها.
من ستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون ونفس كمية الماء ، يمكن للخلية الحصول على جزيء واحد من الجلوكوز وستة أكسجين ، يتم إطلاقه في الغلاف الجوي. البلاستيدات الخضراء عبارة عن عضيات ثنائية الغشاء. تحتوي المصفوفة الخاصة بهم على ثايلاكويدات مجمعة في جرانا. تحتوي هذه الهياكل على الكلوروفيل ، وهنا يحدث تفاعل التمثيل الضوئي. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي مصفوفة البلاستيدات الخضراء أيضًا على الريبوسومات الخاصة بها ، والحمض النووي الريبي ، والحمض النووي ، والإنزيمات الخاصة ، وحبوب النشا وقطرات الدهون. تسمى مصفوفة هذه العضيات أيضًا السدى.
ملامح الفطر
هذه الكائنات لها أيضًا بنية خلوية. في العصور القديمة كانوا متحدين في مملكة واحدة معالنباتات ظاهريًا بحتًا ، ولكن مع ظهور المزيد من العلوم المتقدمة ، أصبح من الواضح أنه لا يمكن القيام بذلك.
أولاً ، الفطريات ، على عكس النباتات ، ليست ذاتية التغذية ، فهي غير قادرة على إنتاج المواد العضوية بأنفسها ، ولكنها تتغذى فقط على المواد الجاهزة. ثانياً ، خلية الفطر أكثر شبهاً بالحيوان ، على الرغم من احتوائها على بعض سمات النبات. الخلية الفطرية ، مثل النبات ، محاطة بجدار كثيف ، لكنها لا تتكون من السليلوز ، بل من الكيتين. هذه المادة يصعب هضمها من قبل جسم الحيوانات ، ولهذا السبب يعتبر الفطر طعامًا ثقيلًا. بالإضافة إلى العضيات الموصوفة أعلاه ، والتي تتميز بجميع حقيقيات النوى ، هناك أيضًا فجوة هنا - وهذا تشابه آخر بين الفطريات والنباتات. لكن لا يتم ملاحظة البلاستيدات في بنية الخلية الفطرية. يوجد بين الجدار والغشاء السيتوبلازمي ورم خبيث ، لا تزال وظائفه غير مفهومة تمامًا. يشبه باقي هيكل الخلية الفطرية حيوانًا. بالإضافة إلى العضيات ، تطفو أيضًا شوائب مثل قطرات الدهون والجليكوجين في السيتوبلازم.
خلايا حيوانية
تتميز بجميع العضيات التي تم وصفها في بداية المقال. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد جلايكوكاليكس أعلى غشاء البلازما - غشاء يتكون من الدهون والسكريات المتعددة والبروتينات السكرية. يشارك في نقل المواد بين الخلايا.
كور
بالطبع ، بالإضافة إلى العضيات الشائعة ، تحتوي الخلايا الفطرية والحيوانية والنباتية على نواة. إنه محمي بقذيفتين بهما مسام. تتكون المصفوفة من karyoplasm(النسغ النووي) ، حيث تطفو الكروموسومات مع معلومات وراثية مسجلة عليها. هناك أيضًا نويات ، وهي المسؤولة عن تكوين الريبوسومات وتخليق الحمض النووي الريبي.
بدائيات النوى
وتشمل هذه البكتيريا. التركيب الخلوي للبكتيريا أكثر بدائية. ليس لديهم نواة. يحتوي السيتوبلازم على عضيات مثل الريبوسومات. يحيط بغشاء البلازما جدار خلية مورين. تم تجهيز معظم بدائيات النوى بعضيات الحركة - بشكل أساسي السوط. يمكن أيضًا وضع غلاف حماية إضافي ، كبسولة مخاطية ، حول جدار الخلية. بالإضافة إلى جزيئات الحمض النووي الأساسية ، يحتوي سيتوبلازم البكتيريا على بلازميدات تحتوي على معلومات مسؤولة عن زيادة مقاومة الجسم للظروف المعاكسة.
هل تتكون جميع الكائنات الحية من خلايا؟
يعتقد البعض أن جميع الكائنات الحية لها بنية خلوية. ولكن هذا ليس صحيحا. هناك مملكة من الكائنات الحية مثل الفيروسات.
ليست مصنوعة من خلايا. يتم تمثيل هذا الكائن الحي بواسطة قفيصة - غلاف بروتيني. يوجد بداخله DNA أو RNA ، والذي يحتوي على كمية صغيرة من المعلومات الجينية. حول قشرة البروتين ، يمكن أيضًا وضع البروتين الدهني ، والذي يسمى supercapsid. يمكن للفيروسات أن تتكاثر داخل الخلايا الأجنبية فقط. بالإضافة إلى ذلك ، فهي قادرة على التبلور. كما ترون ، القول بأن جميع الكائنات الحية لها بنية خلوية غير صحيح.
مخطط المقارنة
بعدنافحصت بنية الكائنات الحية المختلفة ، للتلخيص. إذن ، الهيكل الخلوي ، الجدول:
| الحيوانات | نباتات | الفطر | بكتيريا | |
| كور | نعم | نعم | نعم | لا |
| جدار الخلية | لا | نعم ، مصنوع من السليلوز | أكل من كيتين | أكل من مورين |
| ريبوسوم | نعم | نعم | نعم | نعم |
| ليسوسومات | نعم | نعم | نعم | لا |
| ميتوكوندريا | نعم | نعم | نعم | لا |
| جهاز جولجي | نعم | نعم | نعم | لا |
| الهيكل الخلوي | نعم | نعم | نعم | نعم |
| شبكية إندوبلازمية | نعم | نعم | نعم | لا |
| السيتوبلازم الغشاء | نعم | نعم | نعم | نعم |
| قذائف إضافية | جلايكوكاليكس | لا | لا | كبسولة مخاطية |
ربما هذا كل شيء. قمنا بفحص البنية الخلوية لجميع الكائنات الحية الموجودة على هذا الكوكب.
