Main menu

Pages

تركيب وفسيولوجيا الخلية Cell Structure and Physiology

 


تركيب وفسيولوجيا الخلية Cell Structure and Physiology

تتركب أجسام الكائنات جميعها من خلايا، لذا فإن الخلية: تعد وحدة البناء للكائن الحي. أول من شاهد الخلايا العالم الإنجليزي روبرت هوك Hooke عام 1650، لكن تطور دراسة الخلايا كان بطيئا مع ذلك. فبعد حوالي قرنين من الزمن، أي عام 1850، جاء العالمان الألمانيان شلايدن وشفان Schleiden & Schwann بنظرية الخلية cell doctrine التي تقول بأن أجسام الكائنات الحية جميعها مؤلفة من خلايا ومن مكونات هذه الخلايا، ثم جاء لاحقا العالم الألماني أدولف فيرشو Virchow وأضاف بأن الخلية لا تنتج إلا من خلية موجودة سابقا، مخالفا بذلك نظرية الخلق التلقائي spontaneous generation التي كانت سائدة حتى ذلك الوقت.

وبسبب تطور صناعة المجاهر بشكل خاص، وتطور تقنيات دراسة الخلايا بشكل عام، أصبح بالامكان دراسة التراكيب الدقيقة للخلايا وفهم وظائفها وطرق تكاثرها، كما أصبح ممكنا ربط نشاطات الخلايا بنشاطات الكائن الحي المتكامل بحيث أصبحنا نعرف الحقائق العامة الآتية عن الخلية:

أ. أن الخلية هي الوحدة البنائية لأجسام الكائنات الحية.

ب. أن نشاط الكائن الحي ينتج من النشاطات المفردة والمجتمعة للخلايا أي أن الخلية هي وحدة الوظيفة للكائن الحي.

ج. أن النشاطات البيوكيميائية للخلية تنتج من مجموع نشاطات التراكيب المكونة للخلية (عضيات الخلية).

د. أن الخلايا تنتج من خلايا سابقة لها بعملية الانقسام.

 

 

في الإنسان، نجد أن الجسم يتكون من عدد من الخلايا يتراوح بين 50 - 60 تريليون خلية، وهذه الخلايا العديدة تنشأ من خلية واحدة هي البيضة المخصبة التي تنقسم نقسامات عديدة لتعطي خلايا تكون في البداية غير متمايزة، ثم تتمايز لاحقا ليصبح بعضها خلايا عصبية وأخرى عضلية وثالثة غدية وهكذا. وحيث أن خلايا الجسم جميعها تنشأ من خلية واحدة بالانقسام المتساوي فإنها تحمل حتما العدد من الكروموسومات نفسه، كما تحمل حتما المورثات نفسها، فما الذي يجعل بعض الخلايا يتخصص للقيام بوظيفة دون غيرها؟ بعبارة أخرى، ما الذي يجعل خلية الكبد تقوم بوظائف معينة لا تقوم بها الخلية العصبية مثلا، وهذه الأخيرة تقوم بوظائف لا تقوم بها الخلايا العضلية؟

 

 

تمايز الخلايا Cell Differentiation

تتعرض الخلايا في مناطق الجنين المختلفة إلى مواد كيميائية متباينة، إذ لا تتعرض الخلايا جميعها للتركيز نفسه من أكسجين وثاني أكسيد الكربون والمواد الغذائية والإشارات الهرمونية. تعتبر هذه العوامل إشارات كيميائية أولية لإحداث بعض التمايز في الخلايا، لكن ما إن يستمر التطور الجنيني فإن بعض الخلايا تفرز اشارات كيميائية إلى الخلايا المجاورة لها مثبطة (أو مشجعة) جينات معينة في هذه الخلايا، وهكذا فإن بعض الجينات تنشط في خلايا معينة ولاتنشط في خلايا أخرى لم تصلها تلك المواد الكيميائية. ففي خلايا بيتا (6) البنكرياسية وحدها ينشط الجين الذي يسبب بناء إنسولين. 

وهذا يجعل هذه الخلايا البنكرياسية تقوم بهذه الوظيفة دون غيرها، وفي الخلايا العضلية وحدها تنشط الجينات التي تبني ميوسين وآكتين بكميات كبيرة مما يملا سيتوبلازم هذه الخلايا بالخيوط المنقبضة التي تعطي الخلية شكلا معينا وتنيط بها وظيفة الانقباض دون غيرها. هكذا فإن التمايز في نشاط الجينات يؤدي إلى تمايز ترکيبي أولا يعقبه تمايز وظيفي، فخلايا العضلات مملؤة بالخيوط السميكة والرفيعة والخلايا الغدية ذات محتوى عال من جهاز جولجي والخلايا الأكولة غنية بالأجسام المحللة.

 

 

تركيب الخلية Cell Structure

يوجد نوعان رئيسيان من الخلايا في أشكال الحياة على الأرض:

1) خلايا بدائية النوى prokaryotic cells كخلايا البكتيريا، وهذه تمتاز بأن المادة الوراثية لها تكون حرة أو سائبة في السيتوبلازم فلا تحاط بغلاف نووي. يكون سيتوبلازم هذه الخلايا فقيرا بالعضيات، وحجم الخلايا صغير إذ يتراوح بين 10-1 ميكرومتر،

 

2) خلايا حقيقية التوى eukaryotic cells وتضم خلايا بقية الكائنات الحية الأخرى بما فيها الإنسان. تمتاز هذه الخلايا بأن المادة الوراثية لها محتواة داخل نواة محاطة بغلاف نووي كما أن السيتوبلازم غني بالعضيات التي يحاط معظمها بأغشية ذات تركيب مشابه لغشاء الخلية البلازمي. يتفاوت حجم الخلايا حقيقية النوى تفاوتا كبيرا، ففي الإنسان يتراوح بين 2 ميكرومتر إلى المتر كما هو الحال في الخلايا العصبية ذات المحاور الطويلة.

 

تتركب الخلية حقيقية النوى من ثلاثة أجزاء (شكل 1 ):

1) غشاء الخلية cell membrane الذي يشكل حاجزة ينظم تدفق المواد من وإلى الخلية.

 

2) السيتوبلازم cytoplasm ويشكل المصنع الذي تنجز فيه نشاطات الخلية، ويحتوي على الكثير من العضيات التي تؤدي كل منها وظيفة محددة للخلية ويعتبر نشاط الخلية مجموعا للنشاطات الكيميائية الحيوية التي تقوم بها هذه العضيات. ومن العضيات: ميتوكوندريا، الشبكة الإندوبلازمية، جهاز جولجي، الأجسام المحللة، رايبوسومات، الأجسام المؤكسدة، مكونات الهيكل الخلوي ( الأنيبيبات الدقيقة والخيوط الدقيقة)، الجسيمات المركزية والأسواط والأهداب،

 

3) النواة nucleus وتشكل بنك المعلومات الذي تحفظ فيه المادة الوراثية التي تستخرج منها نسخ بشكل متكرر لاستخدامها كقوالب البناء بروتينات الخلية.

 

 

الشكل 1: نموذج الخلية الحيوانية.

 الشكل 1: نموذج الخلية الحيوانية.

 

 


الفصل الثالث:

·        تركيب وفسيولوجيا الخلية .

·        تمايز الخلايا

·        تركيب الخلية.

·        الغشاء الخلوي

·        تركيب الغشاء البلازمي

·        نموذج الدهون ثنائي الطبقة

·        نموذج الدهون والبروتينات

·        نموذج الفسيفساء السائل

·        حركة جزيئات الدهون المفسفرة

·        دور غشاء الخلية في عمليات النقل

·        تركيب وعمل مضخة صوديوم بوتاسيوم

·        نمو الخلية وانقسامها

·        السيطرة على انقسام الخلية

 



 

المصادر

  • التشريح الوظيفي وعلم وظائف الأعضاء ، الدكتور شتيوي العبدالله (2012) ، دار المسيرة عمان – الأردن.

 

  • Prosser, C. Ladd (1991). Comparative Animal Physiology, Environmental and Metabolic Animal Physiology (4th ed.). Hoboken, NJ: Wiley-Liss. pp. 1–12. ISBN 978-0-471-85767-9.
  •  Hall, John (2011). Guyton and Hall textbook of medical physiology (12th ed.). Philadelphia, Pa.: Saunders/Elsevier. p. 3. ISBN 978-1-4160-4574-8.
  •  Widmaier, Eric P.; Raff, Hershel; Strang, Kevin T. (2016). Vander's Human Physiology Mechanisms of Body Function. New York, NY: McGraw-Hill Education. pp. 14–15. ISBN 978-1-259-29409-9.
  • R. M. Brain. The Pulse of Modernism: Physiological Aesthetics in Fin-de-Siècle Europe. Seattle: University of Washington Press, 2015. 384 pp., [1].
  • Rampling, M. W. (2016). "The history of the theory of the circulation of the blood". Clinical Hemorheology and Microcirculation. 64 (4): 541–549. doi:10.3233/CH-168031. ISSN 1875-8622. PMID 27791994. S2CID 3304540.
  • Bernard, Claude (1865). An Introduction to the Study of Ex- perimental Medicine. New York: Dover Publications (published 1957).
  •  Bernard, Claude (1878). Lectures on the Phenomena of Life Common to Animals and Plants. Springfield: Thomas (published 1974).
  •  Brown Theodore M.; Fee Elizabeth (October 2002). "Walter Bradford Cannon: Pioneer Physiologist of Human Emotions". American Journal of Public Health. 92 (10): 1594–1595. doi:10.2105/ajph.92.10.1594. PMC 1447286.
  •  Heilbron, J. L. (2003). The Oxford Companion to the History of Modern Science, Oxford University Press, p. 649, link.
  •  Feder, ME; Bennett, AF; WW, Burggren; Huey, RB (1987). New directions in ecological physiology. New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-34938-3.
  •  Garland, Jr, Theodore; Carter, P. A. (1994). "Evolutionary physiology" (PDF). Annual Review of Physiology. 56 (1): 579–621. doi:10.1146/annurev.ph.56.030194.003051. PMID 8010752.



Comments

contents title