[size=25]علـــــــــــــــم الاحيــاءولعلم الأحياء صلات وثيقة بالعلوم الأخرى مثل علم الكيمياء وبينهم ضلع مشترك يعرف بالكيمياء الحيوية ، وله علاقة أيضاً بعلم الصيدلة من حيث صناعة الدواء، وكذلك الجيولوجيا. وقد تشعب علم الأحياء فروع كثيرة لتلبي احتياجات الإنسان الضرورية والمستمرة.
يتعالمل علم الأحياء مع دراسة كافة أشكال الحياة . حيث يهتم بخصائص المتعضيات الحية و تصنيفها و سلوكها , كما يدرس كيفية ظهور هذه الأنواع إلى الوجود و العلاقات المتبادلة بين بعضها البعض و بينها و بين بيئتها . لذلك فإن علم الأحياء يحتضن داخله العديد من التخصصات و الفروع العلمية المستقلة . لكنها جميعا تجتمع في علاقتها بالكائنات الحية (ظاهرة الحياة) على مجال واسع من الأنواع و الحجام تبدا بدراسة الفيروسات و الجراثيم ثم النباتات و الحيوانات , في حين تختص فروع اخرى بدراسة العمليات الحيوية ضمن الخلية مثل الكيمياء الحيوية إلى فروع دراسة العلاقات بين الحياء و البيئة في علم البيئة .
على مستوى العضوية , تأخذ البيولوجيا على عاتقها دراسة ظواهر مثل الولادة , النمو , الشيخوخة aging , الموت death و تفسخ الكائات الحية , ناهيك عن التشابهات بين الأجيال offspring و آبائهم (وراثة heredity ) كما يدرس أيضا ازهرار النباتات و غيرها من الظواهر حيرت الإنسانية خلال التاريخ .
ظواره أخرى مثل إفراز الحليب lactation , metamorphosis , وضع البيض , تشافي healing, الانتحاء Tropism . ضمن مجال أوسع من الوقت و المكان , يدرس علماء الأحياء تدجين الحيوانات و النباتات , إضافة للتنوع الهائل في الحياة النباتية و الحيوانية (التنوع الحيوي biodiversity ), التغير في العضويات الحية عبر الزمن (التطور ), الانقراض , ظهور الأنواع Speciation , السلوك الاجتماعي بين الحيوانات , الخ .. .
يبرز ضمن علم الأحياء علم النبات الذي يختص بدراسة النباتات في حين يختص علم الحيوان بدراسة الحيوانات أما الأنثروبولوجيا فيختص بدرساة الكائن البشري . أما على المستوى الجزيئي , فتدرس الحياة ضمن علم الأحياء الجزيئي , و الكيمياء الحيوية و علم الوراثة الجزيئي. أما على المستوى التالي و هو الخلية فهو يدرس في علم الأحياء الخلوي. عند الانتقال لمستوى عديدات الخلايا multicellular , يظهر لدينا علوم مثل الفيزيولوجيا و التشريح و علم النسج . أما علم أحياء النمو Developmental biology فهو يدرس الحياة في مستوى تطور و نمو الكائنات الحية المفردة أو ما يدعى ontogeny. أما عندما نتقل إلى أكثر من عضوية واحدة , يبرز علم الوراثة الذي يدرس كيق تعمل مباديء الوراثة heredity بين الآباءو الأنسال . يدرس علم الإيثولوجيا Ethology سلوك المجموعات الحيوانية . أما علم الوراثة المجموعي Population genetics فيأخذ بعين الاعتبار كامل و مجمل المجموعة السكانية population أما النظاميات فتدرس مجالا متعدد الأنواع من الذراري lineage (أنواع من أصل مشترك) . المجموعات الحيوية المترابطة بعلاقات و مواطنها تدرس في إطار علم البيئة و علم الأحياء التطوري evolutionary biology . أحد أحدث العلوم البيولوجية حاليا هو علم الأحياء الفلكي astrobiology (أو xenobiology ) الذي يدرس إمكانية وجود حياة خارج كوكب الأرض .
الخلية ( The Cell )
تأملات في الخلية
إن النــاظر إلى جســم الإنســـان ببنيتهالعـــامة والخــــاصة وما فيها من الإعجاز في الخلق لا يسعه إلا أن يشكر اللهويحمده على ما أعطى لهذاالجسم من حسن التقويم (لَقَدْ خَلَقْنَا الإنسان فِىأَحْسَنِ تَقْوِيمٍ(
فهذا الجسم الذي يتكون من مجموعة من الأجهزة والتي تتألفبدورها من مجموعة من الأعضاء المكونة من مجموعة من الأنسجة حتى نصل إلى اللبنةالأساسية في هذا البناء ألا وهي الخلية.
فالخلية هي وحدة البناء في هذاالجسم مع التباين الكبير في أشكالها ووظائفها، فكل نسيج يعمل في تناسق لخدمة هذاالإنسان ثم إن الجسم بمجموعه مسخر من الله ـ عز وجل ـ لخدمة هذا الإنسان، فجميعالأجهزة تعمل دون كلل أو ملل، تواصل الليل بالنهار لذلك لم نسمع في يوم من الأيامأن جهازًا من أجهزة الجسم له إجازة أسبوعية أو شهرية ولم نسمع كذلك أي تمرد أوعصيان من قِبَل هذه الأجهزة، بل إنها كلها مسخرة لخدمة هذا الإنسان وهي ملك للهتعمل بإرادته وتسبحه، ومن تسبيح هذه الخلايا طاعتها لله بأدائها لوظيفتها الموكلةإليها فكل الخلايا تعمل طبقًا للأوامر التي أودعها الله ـ سبحانه وتعالى ـ في كلخلية عند بداية خلقها. والناظر إلى كل الخلايا التي لا ترى بالعين المجردة (حيثيمكن رؤيتها تحت المجهر بعدتكبيرها مئات المرات أو آلاف المرات. إذا ماأراد رؤية التفاصيل الداخلية لهذه الخلايا ـ يجد أن كل خلية تعمل وكأنها دولةمستقلة بما في الدولة من مقومات. فالدولة لها إراداتها المستقلة ولها دوائرهاومؤسساتها المتمثلة فيوزاراتها المختلفة، كما وأن لها حدودها ولها نظام حياتهاالخاص بها سواء على الصعيد الداخلي أو الخارجي. وكذلك للخلية ما للدولة من مقومات،ولنا أن نتتبع ذلك عبر السطور القادمة. ولنبدأ بحدود هذه الخلية ألا وهو ما يسمىبالغشاء الخلوي حيث يليه الغشاء البلازمي، فالغشاء الخلوي إضافة إلى أنه يعطي الشكلوالحماية للخلية فإنه يتعرف على كل المواد التي من شأنها أن تعبر إلى داخل الخلية،وذلك بسبب وجود مستقبلات على السطح الخارجي لهذه الخلايا ومن ثم تتجمع هذه المواداستعدادًا للدخول، فبعض هذه المواد ترسل إنزيمات أو مواد كيماوية لتسهيل مهمةدخولها إما عن طريق تحطيمها (تفكيكها) إلى أجزاء صغيرة أو تغير معالمها بالشكل الذييسمح له بدخول الغشاء البلازمي، هنا يأتي دور الغشاء البلازمي والذي بدوره لا يسمحبدخول أو خروج أي مادة إلا حسب قانون معين مرتبط بإدارة الخلية حيث يكون معروفًالدى هذا الغشاء أي المواد المسموح بإدخالها وأيها غير مسموح له بالدخول، فالخليةتعمل بنظام يوافق مصلحتها العامة والخاصة، فهي لا يمكنها إدخال أي مادة ضارةبالخلية أو أي مادة ليس للخلية مصلحة في إدخالها. وهذه الدولة الصغيرة بإدارتهاالحكيمة لا تسمح بدخول أي جسم غريب أو خروج أي مادة تحتاجها الخلية لبناء مؤسساتها،فإذا جاز التعبير فإن عملية الاستيراد والتصدير في الخلية تتم حسب نظام مدروس ومخططله من قبل إدارة الخلية، وطالما أن حدود هذه الخلية آمن من عبث الإنسان والبيئةالمحيطة بها فإنها تعيش في أمان واستقرار، ولكن إذا ماانتهكت حدود هذه الدولةالصغيرة وذلك عن طريق إجبارها على التعامل مع ما حرم الله من مآكل ومشارب أو غيرذلك، فإنها تنحرف عن فطرتها التي فطرها الله عليها مما يؤدي إلى قيامها بوظائف لاتفيد الخلية بشيء، وبالتالي لا تنفع هذا الجسم الذي أوكله الله إليها خدمته لذلكإذا ما ارتكب الإنسان المحرمات التي من شأنها الضرر بهذا الجسم فإنها تشتكي صاحبهذا الجسم والمخول بالحفاظ عليه، فإنها تشتكيه إلى الحكم يوم القيامة ـ سبحانه ـلأنه كان السبب في تعطيلها عن القيام بوظيفتها بمعنى أنه عطله عن تسبيح الله عزوجل.لذلك أقول: إن ما ينطبق على هذه الخلية وهي اللبنة الأساسية في بناءهذا الجسم ينطبق على الجسم كله وينطبق على أية دولة، فإذا صلحت هذه الخلية وبقيةالخلايا صلح سائر الجسم، وكذلك الأمر إذا ما صلح الفرد صلح المجتمع وبالتالي صلحتالدولة.
أعود إلى الخلية وأمنها واستقرارها علمًا بأن في كل خلية ما يسمىبالاستقرار الداخلي، فإذا ما انتهكت هذه الركائز الأساسية فإن الوضع ينذر بقربنهاية هذه الخلية وما يترتب عليه من تفشي ظاهرة الفساد في الجسم وبالتالي قربنهايته.وكما أن للدول حدودًا ومعالم خاصة تميزها عنغيرها وتميز سكانها عنغيرهم، فإن لكل خلية ما يميزها عن غيرها حيث يوجد على سطح كل خلية مركبات كيماويةخاصة بها تميزها عن خلايا أجسام أخرى، مما يتيح لخلايا الدفاع في جسم الإنسانالتعرف على خلايا جسمه، فتميز هذه الخلايا الدفاعية بين القريب والغريب، وإذا ماتغيرت هذه العلامات المميزة على سطح الخلايا نتيجة لتعرض الجسم لعوامل مختلفة فإنذلك يتيح الفرصة لخلايا الدفاع أن تهاجم هذه الخلايا الموجودة في الجسم نفسه ممايؤدي إلى القضاء عليها. ولأنه إذا ما فسدت خلية في الجسم فإن خلايا الدفاع تقومبالتخلص منها لكي لا تفسد غيرها وتؤدي إلى تفشي الفساد في الجسم، الأمر الذي يؤديإلى أن يقاتل الجسم نفسه وهو ما يعرف بالاصطلاح الدولي (الفتنة الداخلية) إن خلاياالدفاع في الجسم لها القدرة على تمييز خلايا الجسم من غيرها من الخلايا وبأدقالتفاصيل، ولعل من أقرب الأمثلة: عمليات زراعة الأعضاء وما تشتمل عليه من تحاليلدقيقة لمعرفة مدى القرابة بين المتبرع والمستقبل، وبالرغم من ذلك فإن المريض يعطىأدوية تقلل من كراهية جهاز المناعة للأعضاء المزروعة.
وإذا ما دخلنا بقطار العلمالسريع إلى داخل هذه الدولة الصغيرة (الخلية) فإن المرء سيقف مذهولاً عما سيتحدثعنه من مقومات هذه الدولة، حيث الدوائر المتعددة والمتخصصة. وإذا جاز لي أن أدعوهابالوزارات المختلفة في عملها والمتعاونة فيما بينهاـ فلا عجب فهناك على سبيل المثالـ لا الحصر ـ
وزارة الطاقة ـ الميتوكندريا ـ فهذه العضية تقوم بتصنيع عملةالطاقة المستخدمة داخل الخلية وهو ما يعرف بـ ATP أو آذينوذين ثلاثي الفوسفات حيثإن معظم عمليات البناء والهدم تحتاج هذه العملة من الطاقة ولأهمية هذه العضية فيالخلية فإنها محاطة بغشائين بدلاً من غشاء واحد، أخذا بعين الاعتبار أن زيادةالالتواءات في الغشاء الداخلي إنما هو لزيادة إنتاج الطاقة، ومن حيث التفاصيلالكيميائية فإن جزيئًا يرتبط مع جزيئات الحمض النووي في النواة، ونظرًا لأهميةالطاقة في تسيير أمور الدولة والذي يكمن في وضع مولدات كهربائية احتياطية في حالاتالطوارئ، فإن للميتوكندريا نوعًا من الاستقلال الذاتي في عملية إنتاج الطاقة يتمثلبوجود جزيء من الحمضالنووي DNA (دنا) خاص بهذه العضية وريبوسومات لتحضير الإنزيماتاللازمة لإنتاج الطاقة، ومن الإعجاز الخلقي أيضًا أن الخلايا الخاصة بالحركةوالموجودة داخل جسم الإنسان كخلايا العضلات وخلية الحوين المنوي ـ تحتوي على أضعافمضاعفة من عضيات الميتوكندريا وبخاصة ذيل الحوين المنوي اللازم لحركة هذاالحوين.والعضية الأخرى في الخلية والتي تتميز بوجود هذه الاستقلالية فياتخاذ القرار بالإنتاج هي البلاستيدات الخضراء في الخلايا النباتية والطحالب، وحيثإنها هي المركز الرئيسي لاستقبال أشعة الشمس وتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقةكيميائية مختزنة وذلك بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مواد سكرية>من أهمالإدارات في الخلية الإدارة العامة المركزية أو ما يعرف برئاسة الدولة أو النواة،فالنواة هي المركز الذي يسيطر على كل العمليات الحيوية في الخلية، والحديث عنالإدارة في الخلية حديث شيق وممتع حيث تجد أن النواة تعطي أوامرها بتصنيع موادتحتاجها العضيات (الوزارات) في الخلية لكي يستقيم عملها في إطار من الحريةالمسؤولة، فكل العضيات في الخلية تعمل بجد واجتهاد ـ وبمراقبة من النواة ـ توجد فيكل خلية جزئيات تعمل جزيئات تعمل على تصحيح أي خطأ في عملية التنفيذ للأوامر التيتعطى من النواة أو عندما تتعرض الخلية إلى ظروف قاسية تؤدي إلى تغيير في بعضالبروتينات الموجودة أو أخطاء في عملية التصنيع، فإن هذه الجزيئات تقوم بتصحيح هذهالأخطاء جميعها وإذا جاز لي التعبير فإن هذه الجزيئات تعمل عمل كل فرد مسلم من حيثالتذكير والأمر بالمعروف للرجوع إلى جادة الصواب، ولو أن هذه الجزيئات ذات التركيبالخاطئ تُرِكت دونما تصحيح لأدَّت إلى هلاك هذه الخلية، فالخلية تعالج الأمور فيمهدها ولا تترك الحبل على الغارب. كذلك وإن العنصر الأساسي في عملية تصنيعالبروتينات في الخلية هو ما يسمى بالحمض النووي المرسَلْRNA (رنا) حيث يتم بواسطتهتصنيع البروتينات في الخلية. وتعتبر البروتينات من المواد الأساسية والهامة جدٌّافي تركيب ووظيفة كل جزء من أجزاء الخلية، لذلك فإن كل شيء في الخلية محكوم للنواةحكمًا طوعيٌّا إراديٌّا، لا حكمًا قهريٌّا تسلطيٌّا، وإذا ما تعرضت النواة فيالخلية إلى بعض المؤثرات الخارجية ـ كأن يتعاطى صاحب هذه الخلية والخلايا أمورًاحرمها الله ـ فإن بعض هذه المؤثرات تؤدي بدورها إلى تحور وتغيير في طبيعة المادةالوراثية الموجودة في النواة، وبالتالي فإن هذه النواة المتطورة والخارجة عنطبيعتها تقوم بإعطاء الأوامر الخاطئة إلى الخلية حيث تتحول هذه الخلية إلى خليةسرطانية لا يستفيد منها الجسم بشيء وإنما تعتبر عالة عليه تشاركه المأكل والمشربدونما فائدة، والخلايا السرطانية هذه أشبه ما تكون بالشَّعب المخرب الذي يأخذ ويفسدولا يعطي، وطالما الحال كذلك ـ فإن الخلايا السرطانية تتفشى وتنشر الفساد مما ينذربقرب النهاية.ولك أن تتصور أن رئاسة الخلية هذه محاطة بغشاء نووي لا يسمحبدخول أو خروج أي مواد كيماوية إلا حسب قانون معين وعبر بوابات خاصة من خلال الغشاءالنووي، هذا يعني أن هذه الرئاسة لها احترامها وتقديرها من الخلية بكل عضياتها، كماأن لكل عضية استقلالها، علمًا بأن التعاون بين كل أفراد هذا المجتمع الصغير هو علىأحسن ما يكون، من أجل أن تقوم هذه الخلية بوظيفتها الخاصة بها متعاونة كذلك مع بقيةخلايا الجسم لكي يستقيم أمر هذا الجسم ويقوي على عبادة الله وحده، حيث يريد الله ـسبحانه وتعالى ـ منا أن نكون متعاونين تعاون عضيات الخليةوتعاون الخلايا مع بعضهاوتعاون الأنسجة فيما بينها كل ذلك حتى يبني أفراد المجتمع المسلم مجتمعهم على أحسنما يكون البناء والتعاون والإخلاص في العمل.هنالك شبكة مواصلات ممتازة داخلالخلية، تربط جميع أجزاء الخلية بعضها ببعض، حيث تعطي الشبكة دعامة داخلية للخليةبالإضافة إلى تسهيل حركة العديد من العضيات على هذه الشبكة، وتسمى هيكل الخلية.
إن كل مادة تصنع داخل الخلية، فللخلية حق الأولوية في الانتفاع بها، ولكنإذا ما أريد تصديرها إلى الخارج فإنه يتم تغليفها وتنسيقها إلى هذا الغرض من قبل مايعرف بأجسام جولجي، وحتى في هذه الحالة الأخيرة فإن الخلية تهدف من وراء هذاالتصدير ـ ومعظمه من الإنزيمات ـ مصلحة الخلية (حيث إن هذه الإنزيمات تقوم بتسهيلدخول العديد من المواد الغذائية إلى داخل الخلية). فالخلية تعتبر دولة مستقلة لهانظامها الغذائي الخاص بها، تسمح بدخول وخروج بعض المواد حسب ما تقتضيه مصلحةالخلية. وهكذا تقوم الخلية بالتخلص من كل الفضلات الضارة في الخلية، حتى لا تتراكمبداخلها وتؤدي إلى موتها. لذلك فإن كل ما ينطبق على الخلية وهي اللبنة الأساسيةينطبق على الجسم كله، وهو ما ينطبق على الدول بأفرادها. هذا غيض من فيض أردت منخلاله تبيان عظمة الخالق - سبحانه وتعالى - ووحدانيته في تسيير أمور الخلق،
وقد قال الله ـ سبحانه وتعالى:
(وَمَا أُوتِيتُم مّنَ الْعِلْمِ إِلا قَلِيلا.(
أنواع الخلايا
الخلايا أولية النواة ( Prokaryotic cells )
هذه الخلايا عبارة عن كائنات بسيطة التركيب وتشمل الخلايا أولية النواة البلازما الفطرية و البكتريا مثل بكتريا القولون التي تعيش في القناة الهضمية للإنسان و الطحالب الخضراء المزرقة أو البكتريا المزرقة .
الخلايا حقيقية النواة Eukaryotic cells))
هي خلايا أكثر تقعيداً وأكبر حجماً من الخلايا أولية النواة وسميت بذلك لأنها تحتوي على نواة حقيقية أي أن الجهاز الوراثي محاط بغشاء نووي وهي تمثل الوحدة التركيبية لجميع الكائنات الحية التي تنتمي إلى المملكة الحيوانية والنباتية و الأوليات و الفطريات .
النواة ((Nucleus))
جسم كروي او بيضاوي , وتوجد في وسط البرزتوبالزم تقريباً ويختــلف قطــرها حسب نوعالخليه ووظيفتها , وعند نزع النواه تموت الخليه لأنهـا تـعتــبر مــركز التنظيم والسيطرهفي الخليه . تحــاط الــنــواه مـــن الخـــارج بــغــــشـاء نــووي مــزدوج Double nuclear membrane يفصلها عن السيتوبلازم ,ويــحدث التبادل بين النواه والسيتوبلازم بواسطة الثـقــوب Pores الموجوده في الغشاء النووي ,حيث تخرج الرسائل الى السيتوبلازم عـلى هيئــة اشــرطه من RNA والوحـــدات الصـــغـيــره مــن الريبــوســومــات Ribosome subunits وتدخل القواعد النيتروجينيهالمطلوبه للتضاعف Replication, واستنساخ Transcription الـ DNA والفوسفــات وسكــرالريـبـــوز .
الخلايا الحيوانية و النباتية
تركيب الخلايا الحيوانية والنباتية :
التركيب العام الدقيق للخلايا الحيوانية و الخلايا النباتية مشترك مع ملاحظة وجود بعض العضيات في الخلايا النباتية فقط ولا توجد في الخلايا الحيوانية مثل الجدار الخلوي و البلاستيدات والفجوة العصارية كبيرة في النباتية بينما هي صغيرة في الحيوانية وايضاً تحتوي الخلايا الحيوانية على أجسام ليست في الخلايا النباتية مثل الأجسام المركزية .
توضيح مكونات الخلية الحيوانية بالرسم
رسم تخطيطي يوضح التركيب الدقيق للخلية الحيوانية
توضيح تركيب الخلية النباتية بالرسم
رسم تخطيطي يوضح التركيب الدقيق للخلية النباتية
مكونات الخلية
أولاً : غشاء الخلية (Cell membrane )
يفصل غشاء الخلية محتويات الخلية عن البيئةالمحيطة ، وغشاء الخلية يحتوى على فتحات صغيرة للغاية وهذه الفتحات تسمح بمرورالجزيئات الصغيرة جدا بجانب وظيفة الحماية ويتكون الغشاء الخلوي :
· الدهون
ولها أربعة أنواع :
1- الدهون الفوسفاتية ( Phospholipids )
2- الكولسترول ( Hydrophobic )
3- الدهون السكرية ( Glycolipids )
4- الدهون البروتينية ( Lipoproteins )
· البروتينات
ولها أربعة أنواع:
1- بروتينات حمالة ( Carrier proteins )
2-
الثقوب في الغشاء النووي
بروتينات مستقبلة ( Receptor proteins )
3- بروتينات تعريف الخلية ( Cell recognition )
4- بروتينات إنزيمية ( Enzymatic proteins )
الخصائص الحيوية لغشاء الخلية :
1-- ينمو مع نمو الخلية وازدياد حجمها .
2- لديه المقدرةعلى التجدد في المناطق التي يتعرض فيها للتمزق عن طريق بناء جزيئات بروتينيةوليبيدات مفسفرة وإضافتها .
3- تلعب البروتينات المكونة للغشاء أدواراً مهمةً ،فبعضها يعمل عمل الانزيمات والنواقل كما أن لبعضها دوراً في استقبال المعلوماتالكيميائية مثل الهرمونات .
4- يعود الاختلاف بين خلية وأخرى إلى التنوع في أنواعالكربوهيدرات المرتبطة بجزيئات البروتينات مثل فصائل الدم A,B,AB,O .
ملاحظات :
* إذاارتبطت الكربوهيدرات بالأجزاء السطحية للبروتينات تكوِّن بروتينات سكرية ولها دورمهم في تمييز الخلايا لبعضها البعض . وبعض الخلايا مثل خلايا الدم البيضاء (WBC) تستطيع تمييز الأجسام الغريبة بواسطة هذه البروتينات .
* وإذا ارتبطتالكربوهيدرات بالليبيدات تكوِّن الليبيدات السكرية .
* للبروتينات السكريةوالليبيدات السكرية دور في اتصال الخلايا ببعضها واتصالها بالمحيط الخارجي .
أ. البنيان Structure :-
=================
أوضحت الدراسات التجريبية التيأجريت على أنواع مختلفة من الخلايا أن كل خلية محاطة بغشاء رقيق جدا يتركب من بعضالدهون و البروتينات ، و قد أمكن استنتاج ذلك عندما لوحظ أن المواد الدهنية و كذلكالمواد التي تذوب في الدهون تنتشر بسهولة إلى داخل و خارج الخلايا مما يدل على وجودطبقة من مادة دهنية في الغشاء الخلوي ، و تبعا لذلك فإنه كلما كانت المواد أكثرقابلية للذوبان في الدهون كلما كان معدل انتشارها أسرع خلال الأغشية الخلوية .
مثال ذلك مادتي البولينا و الإيثير ، و هما من المواد سريعة الذوبان في الدهون، و هاتان المادتان تنتشران خلال أغشية الخلايا أسرع من انتشار الجلسرين الذي هوأقل منها قابلية للذوبان في الدهون .
كذلك أظهرت بعض المشاهدات و التجارب الأخرىو جود طبقة بروتينية في غشاء الخلية .
ب. التركيب الجزيئي Molecular Organization :-
================================
1. تنتظم طبقات البروتين والدهون بطريقة معينة في غشاء الخلية .
2. توجد الدهون على هيئة صف مزدوج منالجزيئات محصورة بين طبقتين من جزيئات البروتين إحداهما للخارج و الأخرى للداخلمنها .
3. و قد لاحظ العالم دانيللي في عام 1954 م وجود ثقوب دقيقة في غشاءالخلية ، و تأكد وجودها بعد اكتشاف الميكروسكوب الإلكتروني .
4. كما ثبت مؤخراأن بعض هذه الثقوب يحمل شحنات كهربائية موجبة و البعض الأخر يحمل شحنة سالبة ، ممايجعلها تلعب دورا هاما في ضبط و تنظيم مرور أيونات المواد الذائبة المختلفة إلىالداخل و إلى الخارج من الخلايا .
ج. الوظائف Functions :-
====================
1- يقوم غشاء الخلية بدور أساسي و مهم في عمليةتنظيم مرور المواد الذائبة بين الخلايا و الوسط المحيط بها ، و يطلق على هذهالخاصية اسم النفاذية Permeability .
2- تعرف هذه الخاصية على أنها معدل حركةمادة ما خلال غشاء منفذ تحت تأثير قوى دافعة معينة .
3- ولنفاذية الخلايا أهميةخاصة ، فهي الوسيلة التي تعمل على تنظيم دخول مواد معينة للخلية تعمل على بناءالمادة الحية للخلية .
4. كما يقوم الغشاء بتنظيم خروج النواتج التالفة و الموادالإفرازية ، بالإضافة إلى الماء الزائد عن حاجة الخلية .
# هناك عوامل تعتمدعليها نفاذية الخلية مثل :-
* الحالة الفسيولوجية للخلية .
*درجة تركيزالأملاح في الوسط المحيط بالخلية .
*درجة الحرارة
د. نفاذية الخلية وعلاقتها بأيض الخلية Cellular Permeability and Cellular Metabolism :-
================================================== هناكعلاقة وثيقة بين نفاذية الخلية و عمليات الأيض التي تتم في الخلية ، فمن الملاحظ :-
1-أن المواد تحتاجها الخلية للقيام بأنشطتها الأيض المختلفة يكون معدلنفاذها أسرع إلى داخل الخلية .
# مثال 1 #
الأحماض الأمينية التي تحتاجهاالخلية لبناء بروتيناتها تنتشر بسرعة و سهولة إلى داخل الخلية ، و يقل معدل هذاالانتشار في الخلايا التي تقل حاجتها لمثل هذه الأحماض .
# مثال 2 #
في حالةالسكريات تنتشر جزيئات الجلوكوز إلى داخل الخلية بمعدل أسرع من بقية السكريات ، وذلك لأن الخلية تحتاج إلى الجلوكوز بصورة مستمرة ، و يتم استهلاكه بمجرد الوصولإليها .
# مثال 3 #
الأكسجين تحتاجه الخلايا بكميات كبيرة دائما ، فعليهينتشر إلى داخل الخلايا بمعدل مرتفع .
2-و تلعب نفاذية غشاء الخلية منناحية أخرى دورا هاما في التحكم في خروج نواتج أنشطة الأيض المختلفة من الخلية .
# مثال 1 #
أثناء انقباض الخلايا العضلية ينتج عن هدم الجلوكوز في أولالأمر بعض مشتقات الجلسرين ذات القيمة بالنسبة للخلية ، و مثل هذه المواد لا تتركهاالخلايا لتتسرب إلى الخارج ، و إنما تحتفظ بها و لا تتركها تنفذ بسهولة .
# مثال2#
و في مرحلة متقدمة من انقباض الخلايا العضلية يتكون حامض اللبنيك الذي تنجمعن تراكمه في الخلايا أثار ضارة ، و هنا تتركه الخلية لينفذ بسرعة و سهولة إلىالأوعية الدموية المحيطة .
هـ . تحلل غشاء الخلية Lysis of Cell Membrane :-
=====================================
يتأثر غشاء الخلية بعوالمل معينةتعمل على تحلله و تفككه ، مثل :-
*الأجسام المضادة .
*المعادن الثقيلة .
*الأشعة السينية .
*مذيبات الدهون .
طرق النقل عبر الغشاء الخلوي
أولا : النقل السالب : هو النقل الذي لا يحتاج إلى بذل طاقة
طرق النقل السالب :
1- الأسموزية
2- الانتشار
أنواع الأنتشار :
*الانتشار البسيط
*النقل المدعم
ثانياً : النقل الذي يتطلب طاقة :
أولا ً: النقل النشط
ثانياُ : الإدخال الخلوي ( البلعمة )
البلعمة هي قدرة الغشاء البلازمي على الانثناء إلى الداخل فيالمنطقة التي يلامس بها الأجسام الكبيرة ، بحيث تصبح هذه الاجسام داخل الانغمادالذي يتحول إلى فجوة ضمن السيتوسول.
أهميةالبلعمة:
1- تغذية الكائنات وحيدة الخلية مثلالاميبا .
2- إدخال الجزيئات الكبيرة والمواد الصلبة الى داخل الخلية .
3- ابتلاع الاجسام الغريبة بوساطة خلايا الدم البيضاء.
أنواع البلعمة :
1- أكل خلوي : في حالة كون المواد التي ابتلعتها الخليةصلبة.
2- شرب خلوي : في حالة المواد التي ابتلعتها الخليةسائلة.
ثالثاً : الإخرج الخلوي :
قدرة الخلية على طرح المواد خارجها بتكوين أكياس خاصة او فجوات داخل الخلية ، ثم تتحد مع الغشاء البلازمي وتقذف محتوياتها خارج الخلية .
ثانيا : الشبكة الإندوبلازمية و الريبوسومات
The Endoplasmic Recticulum and The Ribosomes
أ. كيفية اكتشافها :-
أثناء قيامالعالم بورتر عام 1945 م بفحص بعض الخلايا بواسطة ميكروسكوب التباين ، و جد أنأرضية الخلية أو ما يسمى بالهيالوبلازمة Hyaloplasm أنها تحتوي على جهاز منالتجاويف المتفرعة الدقيقة المحاطة بأغشير رقيقة أطلق عليها اسم الشبكةالإندوبلازمية Endoplasmic Recticulum .
و قد تأكد من وجود هذه الشبكة فيما بعدبواسطة الميكروسكوب الإلكتروني ، كما تأكد أنها موجودة في جميع أنواع الخلايا ذاتالأنوية تقريبا .
ب. تركيب الشبكة الإندوبلازمية و مظهرها :-
\1-على الرغم من أن الشبكة الإندوبلازميةتختلف بعض الشئ من خلية إلى أخرى في مظهرها و تركيبها ، إلا أنها تتكون دائما منمجموعة من التجاويف المحاطة بأغشية رقيقة و التي يتصل بعضها ببعض لتكون شبكة متصلةداخل الخلية .
2-تسمى هذه التجاويف بالصهاريج Cisternae ، و هي أنبوبية الشكلأو غير منتظمة ، إلا أنها عادة ما تظهر كمجموعة تجاويف منفصلة مستديرة الشكل أوبيضاوية أو ممدودة في تحضير المجهر الإلكتروني .
3- و يفترض أن أغشية هذه الشبكةالإندوبلازمية تقسم سيتوبلازم الخلية إلى قسمين ، أحدهما هو الجزء الذي تحيط به هذهالأغشية . و الآخر هو الموجود خارج هذه الأغشية و الذي يطلق عليه اسم السيتوبلازمةالخلالية Cytoplasmic Matrix
4- هناك نوعان من الشبكة الإندوبلازمية :-
أ. الشبكة الإندوبلازمية الخشنة أو المحببة .
ب. الشبكة الإندوبلازميةالملساء أو غير المحببة .
الرايبوزوم
الشبكة الإندوبلازمية الخشنة أو المحببة
Granular or Rough Endoplasmic Reticulum
1-. يتميزهذا النوع بوجود عدد كبير من الحبيبات الدقيقة على السطح الخارجي للشبكة .
2- هذه الحبيبات تكون غنية بحامض الريبونيوكليك و البروتينات ، لذا تسمىالريبونيوكليوبروتين ( ح ر ب ) ( R N P ) Ribonucleoprotein Particles أوالرايبوسومات Ribosomes .
3-لا يقتصر وجود هذه الحبيبات على أسطح الأغشيةالإندوبلازمية فقط ، و إنما توجد أيضا على شكل تجمعات أو كتل موزعة بين أجزاءالشبكة الإندوبلازمية تمثل الرايبوسومات مواقع تصنيع البروتين في الخلية .لذا فهي تتوافر بكثرة في الخلايا ذات الأنشطة مثل الكبد و البنكرياس .
5-فيالخلايا الإفرازية يلاخظ الشبكة الإندوبلازمية تتركز في قواعد هذه الخلايا ، وتتجمع داخل تجاويفها مواد خاصة تعرف بالمحتويات داخل الصهاريجIntracisternal Inclusions .
*** الشبكة الإندوبلازمية الملساء أو غير المحببة
Agranular or Smooth Endoplasmic Reticulun
1- يتميز هذا النوع بخلوه من الرايبو سومات.
2- يقتصروجوده على أنواع قليلة من الخلايا ، مثل الخلايا الصبغية الطلائية لشبكة العين ، والخلايا العضلية الإرادية .و يبدو أن الشبكة هنا تقوم بدور حسي في مثل هذه الخلايا .
ج. العلاقة بين الشبكة الإندوبلازمية و غشاء النواة و غشاء الخلية :-
1-. الشبكة الإندوبلازمية وثيقةالعلاقة بغشاء النواة ، الذي يتكون من غشائيين ، يتصل الخارجي منهما بأغشية الشبكةالإندوبلازمية .
2-اعتبر العالم بورتر في عام 1960 م أن غلاف النواة يمثل الجزءالأساسي من الشبكة الإندوبلازمية ، و أن الأجزاء الأخرى من هذه الشبكة ما هي إلاامتدادات للغشاء النووي .
3- الدليل أو التفسير على هذا الرأي هو وجود الشبكةالإندوبلازمية في خلايا الدم الحمراء الصغيرة المتكونة حين يوجد بها أنوية ، واختفائها عندما يكتمل نموها ، و ذلك عند فقد الأنوية .
4- تتصل الشبكةالإندوبلازمية في معظم الخلايا بغشاء الخلية ، و هذا يعني أنها تمتد من غشاء النواةإلى غشاء الخلية .
5- تجاويف الشبكة الإندوبلازمية تفتح إلى الخارج في الفسحاتبين الخلوية .
6- في الخلايا النباتية بالذات ، تبدو الشبكة الإندوبلازمية في أيخلية ترتبط بنظيرتها في الخلايا ، مما يكون الوصلات بين الخلوية Plasmodesmata
د. التركيب الكيميائي :-
تتكون أغشية الشبكةالإندوبلازمية من مواد دهنية و بروتينية متحدة مع بضها البعض فيما يسمى بالمركباتالليبوبروتينية .
هـ. النشاط الحيوي :
1-تلعب الشبكةالإندوبلازمية ، و بخاصة النوع المحبب فيها دورا هاما في عملية تصنيع البروتينات ،و تكوين الإفرازات في الخلية .
2- يتم ذلك باستخدام الأحماض الأمينية المختلفةالموجودة في الخلية .
3- و يتضح هذا من خلال وجود حبيبات الزيموجين ( المادةالخام لتصنيع الإنزيمات ) داخل تجاويف الشبكة الإندوبلازمية .
4-. يلاحظ أيضاوجود مادة زلالية داخل تجاويف الشبكة الإندوبلازمية لخلايا قناة بيض الدجاجة
5- بالإضافة إلى ما لاحظه العالم ويسيج عام 1960 م أن تجاويف الشبكةالإندوبلازمية في خلايا الغدة الدرقية مليئة بالإفرازات الغروية لتلك الخلايا
6. كما توجد وظيفة محتملة للشبكة الإندوبلازمية و هي أن تجاويفها تعمل كممراتيتم من خلالها نقل المواد المختلفة بين الأجزاء السيتوبلازمية المختلفة
ثالثاً:الميتوكندريا (Mitochondria)
عضيات مطوره في السيتوبلازم ولها اشكال متباينهمنها الكروي والعصوي والخيطي واكثر هذه الأشكال شيوعا هو العصوي ويحيط بالخليهغشائين داخلي Inner membrane وخارجي Outer membrane وبينهما فراغ . الغشاء الداخليمتعرج ويدخل في تكوينه انزيمات الأكسده الفسفوريه الخاصه بإنتاج الـ ATP وكذالك اكسدة الأحماض الدهنيه , ويمكن تشبيه الميتو كندريا بالآله حيث انه بواسطتهايتم إستخلاص الطاقه من المواد الغذائيه وتعتبر مركز التأكسد في معضم الخلايا الحية
وتتم فيها التفاعلات الأيضيه التاليه :
1- دورة كربس Kerbs Cycle.
2- السلسله التنفسيه والأكسده الفسفوريه Respiratory chain and oxidative Phosphorylation .
3- هدم الأحماض الدهنيه المعقدهB _ Oxidation .
أشكال الميتوكندريا :
1- عصوية الشكل
2- كروية الشكل
رابعاً:جهاز جولجي
The Golgi Apparatus
اكتشف هذا التركيب الخلوي العالمكاميللو جولجي عام 1898 م في الخلايا العصبية للقط و بعض الطيور ، و قد وصف جولجيهذا التركيب بأنه جسم شبكي له قابلية شديدة لترسيب نترات الفضة و رابع أكسيدالأزميوم .و قد أمكن التحقق فيما بعد من وجود هذه التراكيب في أنواع عديدة منالخلايا الحيوانية و أطلق عليه اسم شبكة جولجي Golgi Network أو جهاز جولجي Golgi Apparatus .و توجد في الوقت الحالي عدة دلالات علة وجود هذا الجهاز في الخلايا النباتية .
أ. مظهر الجهاز و أماكن تواجده :-
1-يوجد جهاز جولجي في الأنواع المختلفة من خلايا الفقاريات – باستثناء الخلاياالتناسلية - على هيئة تركيب شبكي .
2-أما الخلايا التناسلية و جميع خلايااللافقاريات ، و كذلك الخلايا النباتية ، فإن جهاز جولجي يوجد فيها على هيئة أجساممقوسة يطلق عليها الدكتيوسومات Dictyosomes .
3- لجهاز جولجي موقع خاص مميز فيالأنواع المختلفة من الخلايا ، مثال ذلك أنه في بعض أنواع الخلايا الإفرازية ، مثلخلايا الأجزاء القنوية من البنكرياس ، يوجد جهاز جولجي في القطب الإفرازي للخلية ،أي بين النواة و الحافة الحرة للخلية ، بينما يحيط بالنواة في الخلايا العصبية .
4- يختلف مظهر جهاز جولجي اختلافا بينيا تبعا للحالة الفسيولوجية للحيوان ،فيبدو مثلا في الخلايا الطلائية لأمعاء الحيوان الجائع على هيئة جسم صغير كثيف يحتلمنطقة صغيرة من السيتوبلازم ، إلا أنه بعد التغذية ، يزداد حجمه تدريجيا ليحتل حيزأكبر من السيتوبلازم ، هذا بالإضافة إلى ظهور كثيرة من إنتاج جهاز جواجي في المنطقةالمحيطة به .
5. كذلك يظهر جهاز جولجي تغيرات واضحة في الشكل أثناء تكوين و نموالحيوان خاصة في الخلايا العصبية ، ففي خلايا الحيوانات الصغيرة يكون جهاز جولجيعلى هيئة تركيب شبكي صغير يقع عند القطب المحوري للخلية ، و يزداد حجم هذا التركيبتدريجيا مع نمو الحيوان ، حتى يحيط بالنواة إحاطة تامة ، و مع تقدم الحيوان فيالعمر ، تتهدم هذه الشبكة و تتفتت إلى حبيبات صغيرة تظهر متناثرة في أنحاء الخلية .
ب. البنيان الدقيق :-
1-يبدو جهاز جولجي في صورةالميكروسكوب الإلكتروني مكونا من ثلاثة أجزاء رئيسية هي* عدد من الحويصلاتالمحدودة رقيقة الجدران تجري موازية لبعضها البعض .
* عدد من التجاويف الكبيرةالمستديرة المغلفة بأغشية رقيقة تقع عند نهاية الحويصلات .
*مجموعة صغيرة من التجاويف الدقيقة
ج. التركيب الكيميائي
1-يتركب جهاز جولجي من مواد دهنية و بروتينية متحدة مع بعضها البعض في مادةليبوبروتينية معقدة التركيب .
2- يوجد الجزء الدهني في حالة مقنعة غير ظاهرةتحيط به طبقة رقيقة من البروتين ، إلا أنه يمكن تعرية الجزء الدهني و إظهاره عنطريق معاملة الخلايا بإنزيمات خاصة تهضم البروتينات الخارجية و تذيبها .
3- ويحدث هذا بصورة طبيعية عادة في بعض خلايا الحيوانات المسنة و في بعض الحالاتالمرضية .
د. الوظائف :-
1-يقوم جهاز جولجي بدور هام فيتكوين المواد الإفرازية ، مثل المواد الخام التي تتكون منها الإنزيمات و تعرفبالزيموجين .و إفراز الصفراء و المواد المخاطية و الهرمونات و فيتامين ج ، و غيرها .
2-يلاحظ تراكم كل من إنزيمي الفسفاتيز الحمضي و القلوي في المنطقة التييحتلها جهاز جولجي في الخلايا الطلائية ، مما يشير إلى أنه وثيق الصلة بتكوين هذهالإنزيمات .
3-يعتقد أن جهاز جولجي يرتبط ببعض النشاطات الخلوية الأخرى ، مثلتكوين الجسم القمي للحيوانات المنوية ، و تكوين السائل الزلالي في الفاصل و الطبقةالعاجية للأسنان .
ه . التغيرات المرضية :-
1-تحدث في جهاز جولجي تغيرات معينة تحت تأثير بعض الحالات المرضية ، فقد لاحظ موسىعام 1956 م أنه إذا قطعت محاور بعض الخلايا العصبية ، فإنه يحدث تهدم واضح في جهاز جولجي داخل الخلايا التي كانت متصلة بتلك المحاور .
2-كذلك يتأثر جهاز جولجيتأثيرا واضحا بالعديد من المواد الكيميائية ، مثل المبيدات الحشرية ، و المورفين والفسفور .
3- كذلك يتأثر بنقص فيتامين ب .
منشأ جهاز جولجي origin of the golgi complex :
لقد وضعتعدة احتمالات عن منشأ جهاز جولجي وهي :
1-ان التشابه الواضح بين معقد جهازجولجي وأغشية الشبكة الاندوبلازمية غير المحبة ادت الى الاعتقاد ان جهاز جولجي ناتجمن مكونات الشبكة الاندوبلازمية . ان مثل هذه العلاقة وجدت في الخلايا النباتيةوالحيوانية على التساوي .
2- ان موقع جهاز جولجي المجاور للنواة وارتباطه بظهورجيوب صغيرة وتحوصلات للغشاء النووي المجاور قد ادى الى الفكرة القائلة أنه تحت ظروفمعينة قد يشارك الغشاء النووي ايضا في تكوين اغشية جولجي ، وقد دعمت هذه الفكرة منالمشاهدات التي حصل عليها كيسيل kessel
في الخلايا الجنينية المحضرة من الجراد .
3- أو أن مصدر جهاز جولجي ناتج عن تضاعفة ولكن طريقة هذه التضاعفات ان وجدتغير واضحة ، حيث وضعت العديد من الاحتمالات لتفسير هذه الظاهرة .
4- كما يعتقدان معقد جولجي ناتج عن تكسر واعادة بناء الحويضات مرة ثانية .
بايولوجية الخلية للدكتور جبرائيل عزيز
الشكل العام general morphology:
ان شكل جهاز جولجي يعدصفة لكل نوع من انواع الخلية وهذا يثبت انه صفة مورفولوجية مرتبطة بفعالية الخلية ،حيث انه يكون متكاملا في الخلايا الكاملة النضج والوظيفة بينما يكون ضعيف التكاملفي الخلايا الضعيفة الفعالية أو غير الفعالة . من دراسة جهاز جولجي في الخلاياكاملة النضوج تحت المجهر اللايكتروني تبين أنه
يحوي ثلاثة تراكيب رئيسية هي :
-1 أكياس مسطحة أو حويضات flattend sacs or cisternae
-2 الحويصلات visecles
-3 الفجوات vacules
الموقع location :
موقع جهاز جولجييكون ثابت نسبيا لكل نوع من انواع الخلايا التي يكون مصدرها خارجيا ectodermic
يكون جهاز جولجي مستقطبا من بداية الحالة الجنينية بين النواة والسطح ( مثال على ذلك خلايا العقد العصبية(
اما في الخلايا الخارجية الافراز exocrine فيكون لها استقطاب بصورة عامة ، حيث يوجد جهاز جولجي بين النواة وقطب الافراز (كمافي خلايا الغدد الدرقية وفي البنكرياس وخلايا النسيج الطلائية للامعاء )
خامساً : السنتروسوم أو مركز الخلية The centrosome
السنترو سوم تركيب خلوي صغير يقعبالقرب من النواة ويجد في
الغالبية العظمى من الخلايا الحيوانية، ماعدا تلك الخلاياالتي فقدت
قدرتها على الانقسام والتكاثر كالخلايا العصبية البالغة،
ولايوجدالسنترو سوم في الخلايا النباتية وخلايا الكائناتالدقية.
المظهر:
يظهر السنترو سوم تحت الميكروسكوب الضوئي على هيئةجسم صغير قاتم تحيط به منطقة رائقة تسمى المنطقة المركزية الدقيقة Centrosome تليهاالى الخارج منطقة كثيفة تسمى الكرة المركزية Centrosphere، التي تنشأ منها الاشعةالنجمية Astral rays or Astrosphere في بداية اقسام الخلية ويحتوي السنترو سوم فيكل خلية على حبيبة أو حبيبتين مركزيتين (أجسام مركزية( Centrioles.
التركيبالدقيق :
يظهر الميكروسكوب الاليكتروني كل حبيبة مركزية على هيئة جسماسطواني صغير، يحتوي جداره الخارجي على عدد من الانيبيبات الدقيقة Microtubules (تظهر الواحدة منها في مقطعها العرضي منتظمة في تسع مجموعات ، تتكون كل مجموعة عادةمن ثلاث أنيبيبات ، تمتد هذه الانيبيبات في اتجاه المحور الطولي لهذا الجسمالاسطواني)
الوظيفة:
* تلعب الحبيبات المركزية Cenrioles دورا هام فيعملية انقسام الخلية ، حيث تبتعد الحبيبتان المركزيتان عن بعضهما البعض وتتحركانالى قطبين متقابلين من أقطاب الخلية، ولكنهما تظلان متصلتان بواسطة خيوط دقيقة تعرفبخيوط المغزل Spindle fibre تنتظم عليها الكروموسومات .
***الحبيباتالمركزية:
شديدة الصلة بحركة الاهداب في الخلايا والكائنات الهدبية، كما أنها تسهمبصورة ما في تكوين ذيول الحيوانات المنوية.
سادساً : الفجوات ( Vacuoles )
هي عضيات سيتوبلازمية ذات حجم متفاوت محاطة بغشاء يشبه غشاء الخلية أما الخلايا الحيوانية فتكون صغيرة الحجم
أنواع الفجوات :
· الفجوة الغذائية ( Food vacuoles )
· الفجوة المنقبضة (Contractile vacuoles )
· الفجوة المركزية ( Central vacuoles )
وظائف الفجوات :
· تخزين الجزيئات العضوية
· تخزين الدهون والماء
· الفجوات المركزية في النبات تخزن الصبغيات الملونة
· الفجوات المركزية في النبات تقوم بعزل المواد السامة
· نقل افرازات الخلية الى الخارج
سابعاً : الأجسام الهاضمة ( Lysosomes )
هي عبارة عن أجسام حويصلية صغيرة يحيط بكل منها غشاء مفرد وتوجد غالباً في الخلايا الحيوانية وتتكون الأجسام الهاضمة بواسطة أجسام جولجي وتحتوي على عديد من الإنزيمات
وظائفها :
· تحتوي على انزيمات تقوم بتحليل المركبات الغذائية المعقدة إلى مركبات بسيطة تستفيد منها الخلية
· هضم العضيات غير المطلوبة في الخلية إذا توقفت عن العمل مثل الميتوكندريا
· إبادة الأجسام الضارة بالخلية مثل السموم والميكروبات
الإنزيمات
ترتبط الحياة فى الكائنات بحدوث المئات من التفاعلات الكيميائيهالمرتبطة بالأنشطة الحيوية مثل التنفس والهضم والاخراج والحركة والتمثيل الضوئىوغير ذلك . وتحتاج هذة التفاعلات إلى وجود الإنزيمات
والإنزيمات مركباتبروتينيه تعمل على إسراع التفاعلات الكيميائية فى الكائنات الحية . وبدون الإنزيماتتسير هذه التفاعلات ببطء شديد أقرب إلى التوقف.
وتجدر الإشارة إلى أن الخليةالحية - التى قطرها فى حدود 20 ميكرومتر فقط يحدث داخلها حوالى 1000 تفاعل كيميائىمختلف ، ويرجع الفضل فى تنظيم هذة التفاعلات إلى الإنزيمات التى يتحكم كل منها فىتفاعل معين . وهناك أيضا إنزيمات تعمل خارج الخلايا مثل تلك التى تقوم بهضم الطعامفى تجويف كل من الفم والمعده والأمعاء.
وتتميز الإنزيمات بأدائها السريع ، ومنأسرع الإنزيمات فى أداء دورها إنزيم كاتاليز catalase الذى يقوم بتكسير H2O2 إلىماء وغاز الاوكسجين . ويمكنك ان تجرب ذلك بنفسك وضع قطعة من كبد ( غنية بهذاالإنزيم ) فى إناء يحتوى على سائل H2O2، إذ سرعان ما تجد فقاعات الأوكسجين تتصاعدوتملأ الإناء.
ولا تتسبب التفاعلات التى تعمل عليها الإنزيمات فى إتلاف هذةالإنزيمات ،ولكن يلاحظ أن الإنزيمات يمكن أن يتعطل أداءها وتبطل فعالياتها تحتتأثيرعوامل مثل الحراره ودرجه الأس الهيدروجينى pH وغير ذلك . وتوضح الأشكالالمرفقة تأثير هذه العوامل على أنشطة بعض الإنزيمات . ومن أهم صفات أى إنزيمتخصصه للعمل على مركب أو مركبات معينه . ويتشكل الإنزيم فى تركيبه ثلاثى الأبعادبحيث يقع على سطحة مايعرف باسم " الموقع النشط "Activesite
أ) وضع قطعة منالكبد فى كأس زجاجى يحتوى على سائل H2O2.
ب) فقاعات غاز الأوكسجين تملأالإناء وتطفح على سطحه .
تأثير الحراره على نشاط الإنزيم
· إرتفاع درجة الحرارة عن ذلك يؤدى إلى إنهيار نشاط الإنزيم بسببتغير فى طبيعة بناء الماده الإنزيميه فيما يوصف بأنه denaturation .
تأثير pH على نشاط الإنزيم
· أ) إنزيم كولين استيريز: يزداد نشاط الإنزيم بين درجتى pH 4 ، 6 ثم يستقر نشاطه حتى (3= pH ) .
ب) إنزيم تربسين : يزداد نشاطة من درجة 5 حتى 8 ثم يقل مع ازدياد قيمة pH .
ج) إنزيم بابين : لا يتأثر نشاطة معتغير قيمة pH بين 4، 8 .
د) إنزيم ببسين : قمة نشاطة عند pH 2 ثم يقلنشاطة مع ازدياد قيمة pH .
آلية القفل والمفتاح فى عمل الإنزيمات
(أ) الإنزيم إلى اليسار وعليه الموقع النشط . إلى اليمين جزيئات المادةالخاضعه .
(ب) جزيئات الماده الخاضعه ترتبط بالإنزيم عند الموقع النشط له .
ج) نتيجة التفاعل تظهر على يمين الرسم وقد ارتبطت جزيئات الماده الخاضعهمعاً .
وعنده يتحد الإنزيم مع المركب أو المركبات التى تناسب هذا الموقعلتكوين مايسمى " مركب الإنزيم - الماده الخاضعة " Enzyme-substrate complex. ويوصفهذا التوافق بين الموقع النشط على سطح الإنزيم والمركب أو المركبات التى يعمل عليهابأنه يشبه توافق القفل مع المفتاح Lock and key ، وبذا فإن الإنزيم لا يؤدى دورهالوظيفى مع أية مركبات ، ولكن فقط مع مركب أو مركبات محدودة تماما .
وتقسمالإنزيمات إلى مجموعات حسب طبيعة التفاعل الذى تجريه مع الماده الخاضعه ، ويعطى كلإنزيم رقما من أربعة أعداد (3.2.1.3 مثلا) ، يمثل شفره Code تدل على الإنزيم وطبيعةالتفاعل الذى يساعد فى إتمامه.
أنواعالبلاستيدات
تحتوى الخلايا المرستيمية للنباتات الراقية على بلاستيدات صغيرةتشبه في بنيتها الميتوكوندريا ، ولا يمكن تمييزها إلا بواسطة المجهر الإلكترونيوتسمى بالبلاستيدة الأولية Proplasts ، وتعتبر هذه البلاستيدات منشأ أو أصلالبلاستيدات الأخرى حيث يمكن أن تتحول إلى الأنواع المختلفة منالبلاستيدات.للبلاستيدات وظائف مختلفة في الخلايا البالغة ، وذلك حسب الموادالتي تصنعها ويمكن أن نميز منها الأنواع التالية
البلاستيدات عديمة اللونLeucoplasts
توجد في الخلاياالجنينية والمرستيمية وتشمل الأولية Proplasts التي تتحول إلى بلاستيدات خضراء عندتعرضها للضوء أو قد تصبح بلاستيدات تخزينية لبعض النواتج الطبيعية للنبات.
البلاستيدات الخضراء Chloropasts
وهى تحتوى علىاليخضور"Chlorophyll a,b " وتوجد في الأعضاء الهوائية للنباتات مثل الأوراقوالسيقان الخضراء وفي كثير من انواع الطحالب ، وتقوم بعملية البناءالضوئي
البلاستيدات النشوية Amyloplasts
تحتوى علىالنشا وتوجد غالباً في الأعضاء غير الظاهرة للنباتات كما في درنات البطاطس والثمار .
البلاستيدات البروتينية Proteinoplasts
وهىتقوم بتخزين المواد البروتينية في الأعضاء غير المعرضة للشمس، مثل بذور الفولوالنباتات البقولية.
البلاستيدات الدهنية Elaioplasts
وهى تقوم بتخزين المواد الدهنية والزيوت النباتية كما في بعض البذور مثلالخروع، اللوز، الذرة وغيرها من النباتات .
البلاستيداتالملونة Chromoplsts
تحتوى على الأصباغ الكاروتينية وهى تساهم فيالألوان المختلفة التي تميز الأوراق والثمار والأزهار، وتوجد في بعض أنواع الجذوركما في الجزر، وتوجد هذه الأصباغ أيضاً في كثير من أنواع الطحالب.
بلاستيدات نباتات الظل Etoioplasts)نباتات الزينة)
توجدهذه البلاستيدات بكثرة في نباتات الظل ( النباتات التي تنمو في الظل ) وتركيبها غيرمنتظم وتحاط بغشاء مزدوج. تركيبها الداخلي يحتوى على واحد أو أكثر من الأجسامالصفحائية البدائية (Paracrtstalline) Prolamellar bodies ، وعلى حويصلات مسطحة Flattened vesicles تدعى الثايلوكيدات (صائدات الطاقة) الأولية Primary thylakiods.
ملخص لتركيب ووظائف عضيات الخلية الحيوانية والنباتية
الجدارالخلوي ((cell wall))..
التركيب: يتكون من لييفات سليولوزية
الوظيفة: الدعامةوالوقاية
غشاء الخلية ((cell membrane))..
التركيب: طبقتين من الدهونالفوسفاتية، مغمورة بها أنواع مختلفة من البروتينات.
الوظيفة: يحدد الخلية،وينظم دخول وخروج المواد من وإلى الخلية والإتصال بين الخلايا وإستقبال مختلفالرسائل الخارجية
النواة ((nucleus))..
تركيبها : يحيط بها غشاء نووي مزدوج ،محتويا السائل النووي والكروماتين والنوية
وظيفتها: تخزين المعلومات الوراثية، بناء (DNA)و(RNA)
النوية (( nucleolus))..
تركيبها: منطقة مركزة من الكروماتين و (RNA) والبروتينات.
موضوع: علـــــــــــــــم الاحيــاء بحث 
