بيولوجيا الخلية بشكل عام معروفة للجميع من المناهج المدرسية. ندعوك لتذكر ما درسته مرة واحدة ، وكذلك اكتشاف شيء جديد عنه. تم اقتراح اسم "الخلية" منذ عام 1665 من قبل الإنجليزي آر. هوك. ومع ذلك ، لم تبدأ دراستها بشكل منهجي إلا في القرن التاسع عشر. كان العلماء مهتمين ، من بين أمور أخرى ، بدور الخلية في الجسم. يمكن أن تكون جزءًا من العديد من الأعضاء والكائنات المختلفة (البيض ، والبكتيريا ، والأعصاب ، وكريات الدم الحمراء) أو أن تكون كائنات حية مستقلة (البروتوزوا). على الرغم من كل تنوعها ، هناك الكثير من القواسم المشتركة في وظائفها وهيكلها.
وظائف الخلية
كلهم مختلفون في الشكل وفي كثير من الأحيان في الوظيفة. يمكن أن تختلف خلايا أنسجة وأعضاء كائن حي بشكل كبير. ومع ذلك ، فإن بيولوجيا الخلية تسلط الضوء على الوظائف المتأصلة في جميع أنواعها. هذا هو المكان الذي يحدث فيه تخليق البروتين دائمًا. يتم التحكم في هذه العملية بواسطة الجهاز الجيني. الخلية التي لا تصنع البروتينات هي في الأساس ميتة. الخلية الحية هي الخلية التي تتغير مكوناتها طوال الوقت. ومع ذلك ، تبقى الفئات الرئيسية للمواد
تتم جميع العمليات في الخلية باستخدام الطاقة. هذه هي التغذية ، التنفس ، التكاثر ، التمثيل الغذائي. لذلك ، تتميز الخلية الحية بحقيقة أن تبادل الطاقة يحدث فيها طوال الوقت. كل واحد منهم لديه خاصية مشتركة الأكثر أهمية - القدرة على تخزين الطاقة وإنفاقها. وتشمل الوظائف الأخرى الانقسام والتهيج.
يمكن لجميع الخلايا الحية الاستجابة للتغيرات الكيميائية أو الفيزيائية في بيئتها. هذه الخاصية تسمى استثارة أو التهيج. في الخلايا ، عند الإثارة ، يتغير معدل تحلل المواد والتخليق الحيوي ودرجة الحرارة واستهلاك الأكسجين. في هذه الحالة ، يؤدون الوظائف الخاصة بهم.
هيكل الخلية
هيكلها معقد للغاية ، على الرغم من أنه يعتبر أبسط أشكال الحياة في علم مثل علم الأحياء. توجد الخلايا في المادة بين الخلايا. يوفر لهم التنفس والتغذية والقوة الميكانيكية. النواة والسيتوبلازم هي المكونات الرئيسية لكل خلية. كل واحد منهم مغطى بغشاء ، عنصر البناء الذي هو جزيء. أثبتت البيولوجيا أن الغشاء يتكون من العديد من الجزيئات. وهي مرتبة في عدة طبقات. بفضل الغشاء ، تخترق المواد بشكل انتقائي. في السيتوبلازم توجد عضيات - أصغر الهياكل. هذه هي الشبكة الإندوبلازمية ، الميتوكوندريا ، الريبوسومات ، مركز الخلية ، مجمع جولجي ، الجسيمات الحالة. ستحصل على فكرة أفضل عن شكل الخلايا من خلال دراسة الصور المعروضة في هذه المقالة.
غشاء
عند فحص خلية نباتية تحت المجهر (على سبيل المثال ، جذر البصل) ، يمكنك أن ترى أنها محاطة بقشرة سميكة إلى حد ما. يحتوي الحبار على محور عصبي عملاق ، يكون غلافه ذا طبيعة مختلفة تمامًا. ومع ذلك ، فإنه لا يقرر أي المواد يجب أو لا ينبغي السماح بدخولها إلى المحور العصبي. تتمثل وظيفة غشاء الخلية في أنه وسيلة إضافية لحماية غشاء الخلية. يسمى الغشاء "معقل الخلية". ومع ذلك ، هذا صحيح فقط بمعنى أنه يحمي محتوياته ويحميها.
يتكون كل من الغشاء والمحتويات الداخلية لكل خلية عادة من نفس الذرات. هذه هي الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين. هذه الذرات في بداية الجدول الدوري. الغشاء عبارة عن غربال جزيئي ، ناعم جدًا (سمكه أقل بـ 10 آلاف مرة من سمك الشعرة). تشبه مسامها الممرات الطويلة الضيقة التي تم إنشاؤها في جدار القلعة في بعض المدن من العصور الوسطى. عرضها وارتفاعها أقل بعشر مرات من طولها. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الثقوب الموجودة في هذا الغربال نادرة جدًا. في بعض الخلايا ، تحتل المسام جزءًا واحدًا من المليون من مساحة الغشاء بأكملها.
كور
بيولوجيا الخلية مثيرة للاهتمام أيضًا من وجهة نظر النواة. هذا هو أكبر عضوي ، أول من جذب انتباه العلماء. في عام 1981 ، اكتشف العالم الاسكتلندي روبرت براون نواة الخلية. هذا العضو هو نوع من النظام السيبراني حيث يتم تخزين المعلومات ومعالجتها ثم نقلها إلى السيتوبلازم ، الذي يكون حجمه كبيرًا جدًا. جوهر مهم جدا في هذه العمليةالوراثة ، حيث يلعب دورًا رئيسيًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يؤدي وظيفة التجديد ، أي أنه قادر على استعادة سلامة الجسم الخلوي بأكمله. ينظم هذا العضوي جميع وظائف الخلية الأكثر أهمية. بالنسبة لشكل النواة ، غالبًا ما يكون كرويًا ، وكذلك بيضاوي الشكل. الكروماتين هو أهم عنصر في هذه العضية. هذه مادة تلطخ جيدًا بأصباغ نووية خاصة.
غشاء مزدوج يفصل النواة عن السيتوبلازم. يرتبط هذا الغشاء بمركب جولجي والشبكة الإندوبلازمية. يحتوي الغشاء النووي على مسام يمكن لبعض المواد المرور من خلالها بسهولة ، بينما يصعب عمل البعض الآخر. وبالتالي ، فإن نفاذه انتقائية.
العصير النووي هو المحتوى الداخلي للنواة. تملأ الفراغ بين هياكلها. بالضرورة في النواة توجد نويات (واحدة أو أكثر). يشكلون الريبوسومات. هناك علاقة مباشرة بين حجم النواة ونشاط الخلية: فكلما كبرت النوى ، زاد نشاط التخليق الحيوي للبروتين ؛ وعلى العكس من ذلك ، في الخلايا ذات التركيب المحدود ، فهي إما غائبة تمامًا أو صغيرة.
الكروموسومات في النواة. هذه تشكيلات خيطية خاصة. بالإضافة إلى الكروموسومات الجنسية ، يوجد 46 كروموسومًا في نواة خلية في جسم الإنسان. تحتوي على معلومات حول الميول الوراثية للجسم ، والتي تنتقل إلى الأبناء.
تحتوي الخلايا عادة على نواة واحدة ، ولكن هناك أيضًا خلايا متعددة النوى (في العضلات والكبد وما إلى ذلك). إذا تمت إزالة النوى ، فإن الأجزاء المتبقية من الخلية ستصبح غير قابلة للحياة.
سيتوبلازم
السيتوبلازم عبارة عن كتلة مخاطية شبه سائلة عديمة اللون. يحتوي على حوالي 75-85٪ ماء ، وحوالي 10-12٪ أحماض أمينية وبروتينات ، 4-6٪ كربوهيدرات ، 2 إلى 3٪ دهون ودهون ، بالإضافة إلى 1٪ غير عضوية وبعض المواد الأخرى.
محتوى الخلية الموجودة في السيتوبلازم قادر على الحركة. نتيجة لذلك ، يتم وضع العضيات على النحو الأمثل ، وتتقدم التفاعلات الكيميائية الحيوية بشكل أفضل ، وكذلك عملية إفراز المنتجات الأيضية. يتم تقديم تكوينات مختلفة في طبقة السيتوبلازم: النواتج السطحية ، السوط ، الأهداب. يتخلل السيتوبلازم نظام شبكي (فجوي) ، يتكون من أكياس مسطحة وحويصلات وأنابيب تتواصل مع بعضها البعض. وهي متصلة بغشاء البلازما الخارجي.
شبكية إندوبلازمية
سميت هذه العضية بهذا الاسم لأنها تقع في الجزء المركزي من السيتوبلازم (من اليونانية ، تُرجمت كلمة "إندون" على أنها "داخل"). EPS هو نظام متفرع جدًا من الحويصلات والأنابيب والأنابيب ذات الأشكال والأحجام المختلفة. يتم فصلها عن سيتوبلازم الخلية بواسطة الأغشية.
هناك نوعان من EPS. الأول عبارة عن حبيبات ، ويتكون من خزانات وأنابيب ، يتخلل سطحها حبيبات (حبيبات). النوع الثاني من EPS هو حبيبي ، أي سلس. غرام هي ريبوسومات. من الغريب أن EPS الحبيبي يُلاحظ بشكل أساسي في خلايا أجنة الحيوانات ، بينما في الأشكال البالغة عادة ما يكون حبيبيًا. من المعروف أن الريبوسومات هي موقع تخليق البروتين في السيتوبلازم.بناءً على ذلك ، يمكن افتراض أن EPS الحبيبي يحدث بشكل رئيسي في الخلايا التي يحدث فيها تخليق البروتين النشط. يُعتقد أن الشبكة الحبيبية يتم تمثيلها بشكل أساسي في تلك الخلايا التي يحدث فيها تخليق نشط للدهون ، أي الدهون والمواد المختلفة الشبيهة بالدهون.
كلا النوعين من الـ EPS لا يشاركان فقط في تخليق المواد العضوية. هنا تتراكم هذه المواد ويتم نقلها أيضًا إلى الأماكن الضرورية. ينظم EPS أيضًا عملية التمثيل الغذائي التي تحدث بين البيئة والخلية.
ريبوسوم
هذه عضيات خلوية غير غشائية. تتكون من البروتين وحمض النووي الريبي. لا تزال هذه الأجزاء من الخلية غير مفهومة تمامًا من حيث البنية الداخلية. في المجهر الإلكتروني ، تبدو الريبوسومات على شكل حبيبات على شكل عيش الغراب أو حبيبات مستديرة. كل واحد منهم مقسم إلى أجزاء صغيرة وكبيرة (وحدات فرعية) باستخدام الأخدود. غالبًا ما يتم ربط العديد من الريبوسومات معًا بواسطة خيط من RNA خاص (حمض الريبونوكلييك) يسمى i-RNA (رسول). بفضل هذه العضيات ، يتم تصنيع جزيئات البروتين من الأحماض الأمينية.
مجمع جولجي
تدخل منتجات التخليق الحيوي في تجويف الأنابيب وتجويفات EPS. هنا يتم تركيزهم في جهاز خاص يسمى مجمع جولجي (يشار إليه باسم مجمع جولجي في الشكل أعلاه). يقع هذا الجهاز بالقرب من النواة. يشارك في نقل المنتجات التخليقية التي يتم تسليمها إلى سطح الخلية. أيضًا ، يشارك مجمع جولجي في إزالتها من الخلية ، في التكوينالجسيمات ، إلخ.
تم اكتشاف هذه العضية بواسطة عالم الخلايا الإيطالي كاميليو جولجي (الحياة - 1844-1926). تكريما له ، في عام 1898 ، أطلق عليه اسم جهاز (مجمع) جولجي. تدخل البروتينات المنتجة في الريبوسومات إلى هذه العضية. عندما يحتاجها بعض العضيات الأخرى ، يتم فصل جزء من جهاز جولجي. وهكذا ينتقل البروتين إلى المكان المطلوب
ليسوسومات
عند الحديث عن شكل الخلايا والعضيات التي يتم تضمينها في تكوينها ، من الضروري ذكر الجسيمات الحالة. لها شكل بيضاوي ، وهي محاطة بغشاء من طبقة واحدة. تحتوي الليزوزومات على مجموعة من الإنزيمات التي تكسر البروتينات والدهون والكربوهيدرات. في حالة تلف الغشاء الليزوزومي ، تتفكك الإنزيمات وتدمر المحتويات داخل الخلية. نتيجة لذلك ، تموت
مركز الخلية
يوجد في الخلايا القادرة على الانقسام. يتكون مركز الخلية من مركزين (أجسام على شكل قضيب). لكونه بالقرب من مجمع جولجي والنواة ، فإنه يشارك في تكوين مغزل الانقسام ، في عملية انقسام الخلية.
ميتوكوندريا
عضيات الطاقة تشمل الميتوكوندريا (في الصورة أعلاه) والبلاستيدات الخضراء. الميتوكوندريا هي القوى الأصلية لكل خلية. في نفوسهم يتم استخراج الطاقة من العناصر الغذائية. الميتوكوندريا لها شكل متغير ، لكنها في الغالب عبارة عن حبيبات أو خيوط. عددهم وحجمهم ليسا ثابتين. يعتمد ذلك على ما هو النشاط الوظيفي لخلية معينة.
إذا اعتبرنا صورة مجهرية إلكترونية ،يمكن ملاحظة أن الميتوكوندريا لها غشاءان: داخلي وخارجي. يشكل الجزء الداخلي نواتج (كرستاي) مغطاة بالإنزيمات. بسبب وجود cristae ، يزداد السطح الكلي للميتوكوندريا. هذا مهم لكي يستمر نشاط الإنزيمات بنشاط.
في الميتوكوندريا ، اكتشف العلماء ريبوسومات معينة و DNA. هذا يسمح لهذه العضيات بالتكاثر من تلقاء نفسها أثناء انقسام الخلايا.
البلاستيدات الخضراء
أما بالنسبة للبلاستيدات الخضراء فهي عبارة عن قرص أو كرة ذات شكل مزدوج (داخلي وخارجي). يوجد داخل هذا العضو العضوي أيضًا الريبوسومات والحمض النووي والجرانا - تكوينات غشائية خاصة مرتبطة بكل من الغشاء الداخلي ومع بعضها البعض. تم العثور على الكلوروفيل في أغشية الحبيبات. بفضله ، يتم تحويل طاقة ضوء الشمس إلى الطاقة الكيميائية للأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). في البلاستيدات الخضراء ، يتم استخدامه لتجميع الكربوهيدرات (المكونة من الماء وثاني أكسيد الكربون).
موافق ، المعلومات المقدمة أعلاه ضرورية ليس فقط من أجل اجتياز اختبار علم الأحياء. الخلية هي مادة البناء التي يتكون منها جسمنا. وكل الطبيعة الحية عبارة عن مجموعة معقدة من الخلايا. كما ترون ، لديهم العديد من المكونات. للوهلة الأولى ، قد يبدو أن دراسة بنية الخلية ليست مهمة سهلة. ومع ذلك ، إذا نظرت ، فإن هذا الموضوع ليس معقدًا للغاية. من الضروري معرفته حتى تكون على دراية جيدة بعلم مثل علم الأحياء. يعد تكوين الخلية أحد موضوعاتها الأساسية.
