الخلية السليولا اللاتينية

الخلية السليولا اللاتينية هي الوحدة البيولوجية الهيكلية والوظيفية الأساسية لجميع الكائنات الحية المعروفة. إنها أصغر وحدة حية قادرة على التكاثر بشكل مستقل. العلم الذي يدرس الخلايا يسمى بيولوجيا الخلية. تتكون الخلية من غشاء بلازما يحتوي على السيتوبلازم ، والذي يتكون من محلول مائي (العصارة الخلوية) حيث يوجد العديد من الجزيئات الحيوية مثل البروتينات والأحماض النووية ، منظمة أو غير منظمة في إطار عضيات.

تتكون العديد من الكائنات الحية من خلية واحدة فقط: وهي كائنات وحيدة الخلية ، مثل البكتيريا والعتائق ومعظم الطلائعيات. يتكون البعض الآخر من عدة خلايا: وهي كائنات متعددة الخلايا ، مثل النباتات والحيوانات. يحتوي الأخير على عدد متغير جدًا من الخلايا من نوع إلى آخر ؛ وبالتالي ، فإن جسم الإنسان لديه حوالي مائة ألف مليار (1014) ، ولكنه مستعمر من قبل عدد من البكتيريا أكبر من واحد إلى عشرة أضعاف عدد البكتيريا ، والتي هي جزء من الكائنات الحية الدقيقة وأصغر بكثير من الخلايا البشرية. لا يمكن رؤية معظم الخلايا في النباتات والحيوانات إلا تحت المجهر ، بقطر يتراوح بين 10 و 100 ميكرومتر.

عالم الطبيعة

تم اكتشاف وجود الخلايا في عام 1665 من قبل عالم الطبيعة الإنجليزي روبرت هوك. تمت صياغة نظرية الخلية لأول مرة في عام 1839 من قبل عالم النبات الألماني ماتياس جاكوب شلايدن وعالم الأنسجة الألماني تيودور شوان: تنص على أن جميع الكائنات الحية تتكون من خلية واحدة أو أكثر ، وأن الخلايا هي الوحدات الأساسية لجميع الهياكل البيولوجية ، مشتقة دائمًا من خلايا أخرى موجودة مسبقًا ، وأنها تحتوي على المعلومات الجينية اللازمة لعملها وكذلك لنقل الوراثة إلى الأجيال اللاحقة من الخلايا. ظهرت الخلايا الأولى على الأرض منذ 3.7 مليار سنة على الأقل 5 ، وربما في وقت مبكر مثل 4 Ga

إقرأ أيضا:النفخة الوهمية

بدائيات النوى هي أول أشكال الحياة التي تظهر على الأرض ، ويتم تعريفها على أنها مكتفية ذاتيًا ومزودة بجميع العمليات البيولوجية الحيوية ، بما في ذلك آليات إشارات الخلية. أصغر وأبسط من الخلايا حقيقية النواة ، تفتقر الخلايا بدائية النواة إلى نظام الغشاء الداخلي والعضيات المكونة لها ، بدءًا من النواة. البكتيريا والعتائق هما مجالا الحياة اللذان يجمعان معًا بدائيات النوى. يشكل الحمض النووي لبدائيات النوى كروموسوم واحد على اتصال مباشر مع السيتوبلازم.

تسمى المنطقة النووية في السيتوبلازم بالنواة ولا يتم فصلها بوضوح عن باقي الخلية. معظم بدائيات النوى هي أصغر الكائنات الحية المعروفة ، ويبلغ قطرها بين 0.5 و 2 ميكرومتر. هيكل بدائيات النوى النموذجية هيكل بدائيات النوى النموذجية ، يظهر ما يلي: كبسولة؛ جدار الخلية ؛ غشاء بلازمي ؛ السيتوبلازم؛ الريبوسومات. البلازميدات. بيلي. نووي. السوط. تحتوي الخلية بدائية النواة على ثلاث مناطق متميزة: يحمل الجزء الخارجي من الخلية سوطًا وشعيرة تنبثق من سطح الخلية في عدد كبير من بدائيات النوى. تسمح هذه الهياكل لهذه الخلايا بالتحرك (حركة الخلية) والتواصل مع بعضها البعض.

سطح الخلية

يتم تحديد سطح الخلية بواسطة غلاف الخلية (en) ، والذي يتكون بشكل عام من جدار خلوي يغطي غشاء البلازما ، ويتم تغطية بعض البكتيريا بطبقة إضافية تسمى كبسولة. يمنح المغلف الخلية صلابتها ويفصل الجزء الداخلي للخلية عن البيئة الأخيرة من خلال لعب دور المرشح الواقي. تحتوي معظم بدائيات النوى على جدار خلوي ، ولكن هناك استثناءات مثل أجناس الميكوبلازما (بكتيريا) و Thermoplasma (عتائق). يتكون جدار الخلية من البكتيريا من الببتيدوغليكان ويعمل كحاجز إضافي ضد العوامل الخارجية. كما أنه يمنع الخلية من التوسع والانفجار (انحلال خلوي) تحت تأثير ضغطها التناضحي الداخلي في بيئة منخفضة التوتر.

إقرأ أيضا:خصائص الذكاء الاصطناعي

تحتوي بعض حقيقيات النوى أيضًا على جدار خلوي ، على سبيل المثال الخلايا النباتية والخلايا الفطرية. يوجد داخل الخلية منطقة تحتوي على الجينوم (DNA) وتحتوي أيضًا على الريبوسومات وأنواع مختلفة من الشوائب. الريبوسومات مسؤولة عن المظهر الحبيبي للسيتوبلازم بدائيات النوى. المادة الوراثية خالية في السيتوبلازم. يمكن أن تحمل بدائيات النوى عناصر خارج الصبغية تسمى البلازميدات ، والتي عادة ما تكون دائرية. تقوم هذه البلازميدات بتشفير جينات إضافية ، مثل الجينات المقاومة للمضادات الحيوية. تم التعرف على البلازميدات البكتيرية الخطية في عدة أنواع من اللولبيات ، ولا سيما جنس Borrelia ، وخاصة Borrelia burgdorferi ، المسؤولة عن مرض لايم. بدلاً من نواة حقيقيات النوى ، تمتلك بدائيات النوى منطقة نووية منتشرة تسمى النواة.

العضيات في السيتوبلازم

يتدخل الهيكل الخلوي لتحديد شكل الخلية والحفاظ عليه (الشد) ، ووضع العضيات في السيتوبلازم ، وإجراء عملية الالتقام الخلوي للعناصر خارج الخلية ، ولضمان الحركية الخلوية أثناء انقسام الخلية ، ولإزاحة مناطق معينة من السيتوبلازم أثناء الخلية الانقسام.نمو الخلايا وتنقلها (النقل داخل الخلايا). يتكون الهيكل الخلوي لحقيقيات النوى من خيوط دقيقة وخيوط وسيطة وأنابيب دقيقة. يرتبط عدد كبير من البروتينات بهذه الهياكل ، كل منها يتحكم في بنية الخلية عن طريق توجيه الخيوط وربطها ومواءمتها. الهيكل الخلوي بدائيات النوى أقل شهرة ولكنه يتدخل للحفاظ على الشكل والقطبية وكذلك لضمان الحركية الخلوية لهذه الخلايا.

إقرأ أيضا:أكبر الحيوانات في العالم

البروتين الذي يتكون منه الميكروفيلامين هو بروتين صغير أحادي يسمى أكتين ، بينما البروتين الذي يتكون من الأنابيب الدقيقة هو بروتين ثنائي يسمى التوبولين. الخيوط الوسيطة هي بوليمرات غير متجانسة تختلف مونومراتها حسب نوع الخلية والأنسجة ؛ هذه هي على وجه الخصوص vimentin و desmin و lamins A و B و C والكيراتين وبروتينات الخيوط العصبية (NF-L و NF-M). المادة الوراثية المقال الرئيسي: الجينوم. الكروموسومات في نواة خلية حقيقية النواة. يمكن أن تكون المادة الجينية للخلايا على شكل DNA أو RNA (خلية بدون نواة). إنه تسلسل النيوكليوتيدات للحمض النووي الذي يحمل جميع المعلومات الجينية (النمط الجيني) للخلية.

يتم نسخ هذا الحمض النووي إلى RNA ، وهو نوع آخر من الحمض النووي ، والذي يؤدي وظائف مختلفة: نقل المعلومات الجينية من الحمض النووي إلى الريبوسومات في شكل رسول RNA ، وترجمة الحمض النووي الريبي المرسال إلى بروتينات تحت أشكال كل من RNA و RNA الريبوزومي ، وهذا الأخير يعمل كريبوزيم. عادة ما تكون المادة الجينية بدائيات النوى عبارة عن جزيء DNA دائري واحد يشكل كروموسومًا في منطقة منتشرة من السيتوبلازم تسمى نوكليويد.

الخلية السليولا اللاتينية:الخلايا حقيقية النواة

يتم توزيع حقيقيات النوى على عدة جزيئات DNA خطية مكونة صبغيات موجودة في نواة خلية متباينة. تحتوي الخلايا حقيقية النواة أيضًا على DNA في عضيات معينة مثل الميتوكوندريا وفي النباتات ، البلاستيدات الخضراء. لذلك تحتوي الخلية البشرية على DNA في نواتها وفي الميتوكوندريا الخاصة بها. نتحدث على التوالي عن الجينوم النووي وجينوم الميتوكوندريا. يتم توزيع الجينوم النووي البشري على 46 جزيء دنا خطي مكونة أكبر عدد ممكن من الكروموسومات. يتم تنظيم هذه في أزواج ، في هذه الحالة 22 زوجًا من الكروموسومات المتجانسة وزوج واحد من الكروموسومات الجنسية.

يوجد جينوم الميتوكوندريا البشري في كروموسوم دائري وله 38 جينًا: 14 جينًا يشفر وحدات فرعية مكونة خمسة بروتينات (NADH ديهيدروجينيز ، سيتوكروم ب ، سيتوكروم سي أوكسيديز ، سينسيز ATP و humanin) ، جينان يشفران الحمض النووي الريبي الميتوكوندري (12S rNAs) rRNA) ، وترميز 22 جينًا عشرين من الحمض النووي الريبي لنقل الميتوكوندريا. يمكن أيضًا إدخال مادة وراثية خارجية في الخلية عن طريق تعداء. يمكن أن يكون هذا دائمًا إذا تم إدخال الحمض النووي الخارجي بشكل ثابت في جينوم الخلية ، أو عابرًا إذا لم يكن كذلك.

تقوم بعض الفيروسات أيضًا بإدخال مادتها الجينية في جينوم الخلية المضيفة: هذا هو التنبيغ. العضيات المقال الرئيسي: عضية. الريبوسوم من E. coli تُظهر الوحدة الفرعية 50S باللون الأحمر والوحدة الفرعية 30S باللون الأزرق. العضيات هي مقصورات خلوية تؤدي وظائف بيولوجية متخصصة ، على غرار الأعضاء في جسم الإنسان. تحتوي خلايا حقيقيات النوى وبدائيات النوى على عضيات ، لكن خلايا بدائيات النوى أبسط ولا تتجسد عادةً بواسطة غشاء.

الخلية السليولا اللاتينية:العضيات في الخلية

توجد أنواع مختلفة من العضيات في الخلية. عادة ما يكون بعضها فريدًا ، مثل جهاز جولجي ، بينما يوجد البعض الآخر بأعداد كبيرة جدًا – مئات أو حتى الآلاف – مثل الميتوكوندريا ، والبلاستيدات الخضراء ، والبيروكسيسومات ، والجسيمات الحالة. العصارة الخلوية هي السائل الجيلاتيني الذي يحيط بالعضيات في السيتوبلازم. وجدت العضيات في جميع الكائنات الحية الريبوسومات هذه مجمعات جزيئية تتكون من البروتينات والحمض النووي الريبي. يتكون كل ريبوسوم من وحدتين فرعيتين ويعملان كسلسلة تجميع تقوم بالتخليق الحيوي للبروتينات من الأحماض الأمينية. يمكن تعليق الريبوسومات إما في السيتوبلازم أو ربطها بغشاء البلازما في بدائيات النوى أو بالشبكة الإندوبلازمية الخشنة في حقيقيات النوى.

هذه هي العضية الأكثر وضوحًا في الخلايا حقيقية النواة وتحتوي على مادتها الوراثية. توجد الكروموسومات في النواة ويتم تكرار الحمض النووي ونسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي. النواة كروية الشكل تقريبًا ويتم فصلها عن السيتوبلازم بواسطة غشاء مزدوج يسمى الغشاء النووي. وتتمثل الوظيفة الرئيسية لهذا في عزل المادة الوراثية الخلوية وحمايتها من العوامل الكيميائية التي قد تتلفها أو تتداخل مع وظائفها البيولوجية. يبدأ التخليق الحيوي للبروتين في النواة بنسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي المرسال ، والذي يترك النواة بعد ذلك باتجاه السيتوبلازم ، حيث تقوم الريبوسومات بترجمتها إلى بروتينات.

الخلية السليولا اللاتينية:الريبوسومات

يتم تجميع الريبوسومات في منطقة معينة من النواة تسمى النواة قبل دخول السيتوبلازم. نظرًا لأن بدائيات النوى تفتقر إلى النواة ، فإن الحمض النووي وجميع وظائفه البيولوجية تحدث مباشرة في السيتوبلازم. الشبكة الإندوبلازمية – هذه العضية هي امتداد حشوي للغشاء النووي. إنه يصنع وينقل الجزيئات المسمى لتحولات ووجهات محددة ، على عكس الجزيئات غير المسماة ، التي تنجرف بحرية في السيتوبلازم. الشبكة الإندوبلازمية الخشنة مغطاة بالريبوسومات التي تنتج بروتينات تهدف في المقام الأول إلى إفرازها خارج الخلية أو البقاء في غشاء البلازما ؛ كما أنها تنتج الدهون لنظام الغشاء الداخلي ككل ، والتي تعد الشبكة الإندوبلازمية جزءًا منها.

الشبكة الإندوبلازمية الملساء خالية من الريبوسومات الموجودة على سطحها وتشارك بشكل أساسي في إنتاج الدهون ، وإزالة السموم من بعض الكائنات الحية الغريبة وكذلك في وظائف إفرازية مختلفة وفقًا لأنواع الخلايا. جهاز جولجي – هذه العضية هي موقع التحول النهائي للبروتينات المصنعة حديثًا – تعديلات ما بعد الترجمة – بشكل أساسي عن طريق الارتباط بالجليكوزيل والفسفرة. فجوات – تعمل على تركيز النفايات الخلوية وتخزين المياه في النباتات. غالبًا ما توصف بأنها أحجام مليئة بالسائل ومحددة بواسطة غشاء. تحتوي بعض الخلايا ، وخاصة الأميبات من جنس الأميبا ، على فجوات مقلصة يمكنها ضخ الماء خارج الخلية إذا كانت تحتوي على الكثير. تكون فجوات الخلايا حقيقية النواة أكبر بشكل عام في النباتات منها في الحيوانات. الجسيم المركزي

العضية الأنابيب الدقيقة

تنتج هذه العضية الأنابيب الدقيقة للخلية ، والتي تعد مكونًا أساسيًا في الهيكل الخلوي. ينظم النقل عبر الشبكة الإندوبلازمية وجهاز جولجي. يتكون كل من Centrosomes من مركزين ، ينفصلان أثناء انقسام الخلية ويساهمان في تكوين المغزل الانقسامي. تحتوي الخلايا الحيوانية على جسيم مركزي فريد ؛ كما يوجد في بعض الطحالب والفطريات. الليزوزومات والبيروكسيسومات – تحتوي الليزوزومات بشكل أساسي على هيدرولازات الحمض ، وهي إنزيمات هضمية. وبالتالي فإن هذه العضيات لها وظيفة تحطيم العناصر الخلوية التالفة أو غير المستخدمة ، وكذلك جزيئات الطعام والفيروسات والبكتيريا الملتهمة.