التراكيب الخلوية للخلايا
تعتبر الخلية الوحدة الأساسية لجميع الكائنات الحية، إذ يتألف جسم الإنسان من عدد كبير من الخلايا، حيث تلعب دورًا حيويًا في دعم الهيكل العام للجسم واستقبال العناصر الغذائية من الطعام وتحويلها إلى طاقة تستخدم للقيام بالوظائف المتخصصة. كما تحتوي الخلايا على المادة الوراثية DNA، مما يمكنها من نسخ نفسها لأداء وظائفها في الجسم.
تحوي الخلايا بأنواعها المختلفة مجموعة متنوعة من الأجزاء والمكونات، حيث يؤدي كل جزء وظيفة محددة، وفيما يلي نوضح أبرز هذه المكونات:
النواة
تعتبر النواة (Nucleus) مركز قيادة الخلية، حيث ترسل إشاراتها إلى المكونات الأخرى للنمو والانقسام ثم الموت. كما تحتوي النواة على المادة الوراثية المعروفة بالحمض النووي DNA، وتحاط بغشاء يعرف بالغلاف النووي الذي يفصلها عن باقي مكونات الخلية.
الجدار الخلوي
يمكن وصف الجدار الخلوي (Cell wall) بأنه الطبقة الخارجية الصلبة للخلايا، حيث يحيط بغشاء الخلية ويوفر لها الشكل والدعم، ويحميها من الصدمات والإصابات الخارجية التي قد تحدث.
السيتوبلازم
السيتوبلازم (Cytoplasm) هو مادة سائلة كثيفة وشفافة تحتل المساحة داخل غشاء الخلية، حيث تحدث فيه معظم التفاعلات الكيميائية. ويحتوي على مكونات خلوية أخرى مثل الشبكة الإندوبلازمية، الفجوات، الميتوكندريا، والريبوسومات والكثير غيرها.
الغشاء الخلوي
يعرف الغشاء الخلوي (Plasma Membrane) بأنه البطانة الخارجية للخلية، وهو غشاء رقيق يتميز بكونه شبه نافذ، إذ يحيط بالسيتوبلازم ومحتوياته ويفصل الخلية عن محيطها، مما يتيح دخول وخروج المواد بسهولة.
الهيكل الخلوي
يحدد الهيكل الخلوي (Cytoskeleton) شكل الخلية ويعمل كشبكة من الألياف الطويلة التي تشكل البنية العامة للخلية، حيث يلعب دورًا أساسيًا في انقسامها وحركتها، بالإضافة إلى توفير نظام توجيه لحركة مكونات الخلية الداخلية.
الريبوسومات
تعتبر الريبوسومات (Ribosomes) المواقع التي يتم فيها تصنيع جزيئات البروتين من الأحماض الأمينية، وهي تتكون من بروتينات و RNA. وتتواجد بعض منها مرتبطة بالشبكة الإندوبلازمية، بينما يطفو الجزء الآخر حرًا في السيتوبلازم.
الأهداب والأسواط
يمكن تعريف الأهداب والأسواط (Cilia and flagella) بأنها زوائد خلوية متحركة توجد في الخلايا الحيوانية فقط، وتساعد في حركة الخلية ونقل المواد والسوائل. تتواجد الأهداب بكثرة في الجهاز التنفسي البشري لتقييد استنشاق البخار والدخان والجراثيم الضارة.
الشبكة الإندوبلازمية
تُعرف الشبكة الإندوبلازمية (Endoplasmic Reticulum) بأنها شبكة مكونة من الأكياس المسطحة والأنابيب التي تمتد عبر سيتوبلازم الخلية، وتوفر تجويفًا داخليًا لمكونات الخلية. تشغل هذه الشبكة أكثر من 10% من حجم الخلية، وتسمح بانتقال الجزيئات المختلفة بشكل انتقائي بين داخل وخارج الخلية.
البلاستيدات الخضراء
تعتبر البلاستيدات الخضراء (Plastids) من المكونات الفريدة في الخلايا النباتية، حيث تساهم في تصنيع وتخزين المواد الغذائية. فهي تحبس الطاقة الشمسية خلال عملية التمثيل الضوئي لإنتاج الغذاء، وتظهر على شكل أقراص مرتبة كصفائح.
الجسيمات الحالة
توجد الجسيمات الحالة (Lysosome) في جميع أنواع الخلايا حقيقية النواة، وتعمل على هضم الأجزاء الكبيرة وبقايا الخلايا القديمة والمكروبات للتخلص منها. يحيط بالجيوب الحال غشاء يحافظ على طبيعتها الحمضية ويحتوي على أنزيمات خاصة لتكسير المركبات الكبيرة.
الميتوكندريا
الميتوكندريا (Mitochondria) موجودة في السيتوبلازم وتلعب دورًا رئيسيًا في إنتاج الطاقة على شكل مركب ATP. تتميز هذه العضية بتخزين الكالسيوم وتسهيل الإشارات الخلوية والنمو والانقسام والموت، وتوجد بكثرة في خلايا الكبد والعضلات.
جهاز غولجي
يرتبط جهاز غولجي (Golgi apparatus) بغشاء الخلايا حقيقية النواة، ويتكون من سلسلة من الأكياس المسطحة المسكونة، ويلعب دورًا محورياً في نقل وتعديل وتعبئة البروتينات والدهون.
الأنيبيبات الدقيقة
تتكون الأنيبيبات الدقيقة (Microtubules) من هيكل أنبوبي غير محدد الطول، يتكون من بروتينات كروية الشكل تُعرف بالتوبولين، وهي موجودة فقط في الخلايا حقيقية النواة، وتعمل على توفير الدعم الهيكلي للخلية والمساهمة في الانقسام الخلوي.
المريكزات
تُعرف المريكزات (Centrioles) بأنها أنابيب قصيرة مرتبة على شكل اسطوانة مفتوحة، وتشكّل مجموعة من الحلول البروتينية الهامة، وعادةً ما تتواجد باعتبارها أزواجًا، حيث تلعب دورًا في إنشاء الأهداب والأسواط.
الوظائف العامة للخلايا
تختلف وظائف الخلايا اعتمادًا على هيكلها وخصائصها، إذ تتطلب الخلايا التي تحمي الجسم كخلايا الجلد أن تكون سميكة وقوية. تشمل وظائف الخلايا ما يلي:
تشكيل هيكل الكائنات الحية
تمثل الخلايا الهيكل الأساسي لأجسام الكائنات الحية، حيث يتكون الجلد من عدة طبقات من الخلايا الجلدية، وتوفر الدعم الهيكلي والكفيلة بتكوين الكائن الحي.
تساعد على نمو وتطور الكائنات الحية
تمر الأنسجة التي تتكون من خلايا بعمليات انقسام خلوية لتعزيز النمو والتكاثر، حيث تنقسم الخلايا إلى خليتين ابنتين من الخلايا الأم.
تبادل المواد عبر الغشاء الخلوي
تستقبل الخلايا المواد الغذائية اللازمة لعملياتها الكيميائية عبر عملية النقل السلبي أو النشط.
توليد الطاقة
تحتاج الخلايا إلى طاقة لإجراء التفاعلات الكيميائية، حيث تستخدم خلايا الحيوان عملية التنفس بينما تستخدم خلايا النبات عملية التمثيل الضوئي.
تصنيع البروتين
تعتمد الخلايا على عمليات بيوكيميائية متقنة لتصنيع البروتينات، حيث يتم تجميع الأحماض الأمينية لصنع البروتينات.
اجراء عمليات الأيض
تشمل مثل هذه العمليات جميع التفاعلات الحيوية الضرورية للحياة، حيث تعتمد على أنزيمات وبروتينات خاصة لتحفيز التفاعلات.
الفرق بين أنواع الخلايا في التركيب
تنقسم الكائنات الحية إلى حقيقيات النوى eukaryotes وبدائيات النوى prokaryotes، ويكمن الاختلاف الرئيسي في وجود نواة مرتبطة بالغشاء في خلايا حقيقية النواة، في حين أن بدائيات النوى تفتقر إلى نواة معقدة.
بدائيات النوى هي كائنات دقيقة بسيطة وغير معقدة كالبكتيريا، وتتكون من عدة عضيات أساسية.
- النوكليويد.
- الريبوسوم.
- جدار الخلية.
- غشاء الخلية.
- الكبسولة.
- الأسواط.
أما حقيقيات النوى فهي كائنات متعددة الخلايا مثل الحيوانات والنباتات، حيث تحتوي على نواة، وتقوم بوظائف تعزز الطاقة والبروتين.
- النواة.
- غشاء البلازما.
- جدار الخلية.
- الريبوسومات.
- الميتوكندريا.
- السيتوبلازم.
- الشبكة الإندوبلازمية.
- جهاز جولجي.
- الجسيمات الحالة.
ملخص
تعتبر الخلية الوحدة الأساسية للحياة، حيث تختلف صفاتها ووظائفها باختلاف الكائنات الحية، إذ تحتوي على أجزاء متعددة تعمل بشكل متكامل لضمان أداء وظائفها بكفاءة، مما يمنح الجسم الدعم الهيكلي ويعزز النمو والتطور، بالإضافة إلى كونها المركز الذي تتم فيه عمليات الأيض لإنتاج الطاقة الضرورية.