مشروع الخلية

الخلية الحية

الخلية هي الوحدة التركيبية والوظيفية في الكائنات الحية، فكل الكائنات الحية تتركب من خلية واحدة أو أكثر، وتنتج الخلايا من انقسام خلية بعد عملية نموها.

المواد التي تبني الخلية:

العضوية:

1) البروتينات(الزلاليات): وهي مواد بناء أساسية للخلايا. تتواجد في اللحوم والأغذية النباتية

2) الدهنيات: تتمثل بدهون الحيوانات وزيوت النباتات . وهي تعتبر الطاقة المخزنة في جسم الكائن الحي. وتدخل في بناء عضيات الخلية وبشكل خاص الغشاء.

3) السكريات: وهي مجموعة من المواد قسم منها ذو طعم حلو,وقسم منها غير حلو مثل النشا المتواجد في البطاطس والقمح وغيرها 

4) الفيتامينات: وهي مواد مهمة في الجسم تساعد في عمليات كثيرة تحصل في جسم الكائن الحي منها فيتامين A و D و C وغيرها.

5) الأحماض النووية : وهي تعتبر المواد الوراثية  التي تتواجد في نواة الخلية.

المواد الغير عضوية:

1) الماء: وهي المادة الرئيسية في جسم الكائن الحي والخلايا, حيث يتواجد بنسبة تفوق ال70 % في كل الكائنات الحية

2) المعادن (الأملاح): تتواجد في الخلايا وخارجها ,لها أهمية كبيرة في جسم الكائن الحي , مثل الكالسيوم ,الصوديوم, البوتاسيوم والحديد.

أنواع خلايا الكائنات الحيّة

الخلايا في الكائنات الحيّة تنقسم إلى قسمين رئيسين هما:

1-الخلايا بدائيّة النّواة: وهي خلايا بسيطة البناء، تكون فيها المادّة الوراثيّة غير مُحاطةٍ بغلاف نوويّ؛ أي عدم وجود نواة. ومن الكائنات الحية بدائيّة النّواة البكتيريا .

2-حقيقية النّواة: وهي الخلايا المُعقّدة التي يُحيط الغلاف النوويّ بمادتها الوراثيّة وتُسمّى بالنّواة، وتتألّف من أربعة أقسام رئيسة هي الغشاء الخلويّ، والهيكل الخلويّ، والنّواة، والسّيتوبلازم، أمّا الأقسام الأُخرى من الخليّة فتضمّ أجزاءً أُخرى أوّلها الشّبكة البلازميّة، وأجسام جولجي، والميتوكوندريا، إضافةً إلى الجُسيمات الحالّة، والبلاستيدات الخضراء (في الخلايا النباتيّة). تنقسم الكائنات الحيّة داخل حَقيقيات النّواة إلى عدّة أقسام وهي: المملكة الحيوانيّة، والمملكة النباتيّة، ومملكة الطلائعيّات، والفطريّات.

تنقسم الخلايا الى نوعان اخران وهما :

1- الحيوانية :الخلية الحيوانية تعدّ الوحدة البنائية لأجسام الحيوانات والإنسان، ومشكلتها انها تفتقر الجدار السميك الذي يحميها فهي ليست مثل الخلية النباتية، لها العديد من الأشكال، ففي جسم الإنسان البالغ وحده يوجد 210 نوع من الخلايا.

2-النباتية :هي خلايا حقيقية النوى تختلف في عدة جوانب رئيسية عن خلايا الحيوانية.

العضيات المشتركة للخلية الحيوانية والنباتية ووظائفهم

1) غشاء الخلية : يحيط بالخلية وعن طريقه تدخل مواد وتخرج مواد.

2) النواة :تحدد صفات الكائن الحي , مسؤول عن بناء البروتين في الخلية,مسؤول عن انقسام الخلية.

3) الميتوكوندريا :وهي مَعمل إنتاج الطاّقة بالخليّة؛ فهي تقوم بتحويل السُكّر إلى طاقةٍ بعمليّة التنفّس الخلويّ.

4) السيتوبلازم :السائل الذي يملأ الخلية وينقل المواد

5) القوام البين خلوي :وهو سائل يتواجد بين الخلايا في النسيج, تتنقل به المواد من والى الخلايا.

6) الريبوزوم :بناء البروتين في الخلية

7) جهاز جولجي :يعتبر مخزن البروتينات ومواد اخرى

8) شبكة اندوبلازمية :نقل مواد في الخلية .

العضيات الموجودة بالخلية النباتية فقط

1) جدار الخلية :يحمي النبتة وتعطيها شكل وثبات.

2) الفجوة العصارية :مسؤولة عن موازنة الماء لدى النبته.

3) البلاستيدات :تحدث فيها عملية التمثيل الضوئي.

المرحلة الثانية : غشاء الخلية

مبنى الغشاء

الغشاء الخلوي هو غشاء رقيق يشكل مع عدة مركبات اخرى جدار حماية وعزل يمنع تسرب مواد غير مرغوب فيها الى داخل الخلية.

المبنى الأساسي للغشاء يشمل طبقة مزدوجة من الفوسفولبيدات.

بالاضافة الى ذلك توجد جزيئات من البروتينات والسكريات المُدمجة في الغشاء.

• يوجد في الفوسفولبيدات مكوَّن لا يذوب في الماء.

عمل الغشاء : 

1- يفصل المكوّنات الخلوية بشكلٍ فيزيائي عن باقي المكوّنات غير الخلوية، وينظّم خروج ودخول الخلية الحيّة لأنّه يتمتع بنصف نفاذية

 2- كما ويساعد على نقل المواد عبر الغشاء من خلال صرف كميات كبيرة من الطاقة الكيميائية 

3- بالإضافة إلى أنّه يعمل كنقطة اتصال بين الجدار الخلوي، والهيكل الخلوي، مما ينظّم دخول وخروج الجزيئات إلى الخليّة، وخروجها منها.

طرق / اليات  النقل عبر الغشاء:

1- النقل السلبي:

   1-الانتشار البسيط

   2-الانتشار المسهل(الميسر)

   3-الاسموزية

2- النقل النشط: 

  1-مضخة الصوديوم والبوتاسيم

  2-نقل المواد بالفجوات العصارية

1– الانتشار البسيط: الحركة العشوائية لذرات وجزيئات المادة ذات التركيز العالي الى المنطقة ذات التركيز المنخفض.

-تلعب خاصية الانتشار دورا مهما في تبادل المواد بين الخلية والوسط المحيط بها , ومن هذه المواد الاكسجيت وثاني اكسيد الكربون والمواد التي تذوب في الليبيدات.

2– الخاصية الاسموزية: عملية انتقال جزيئات الماء ( المذيب ) من المحلول ذي التركيز الاقل في المادة المذابة الى المحلول الاكثر تركيزا فيها عبر غشاء شبه منفذ

3– الانتشار المسهل : عملية انتقال الجزيئات الذائبة في الماء من المحلول ذي التركيز العالي للمادة الى التركيز المنخفض عبر الغشاء البلازمي للخلية (مع تدرج التركيز )

تلعب بعض بروتينات الغشاء البلازمي دوراً مهماً في دخول المواد الى الخلية وتسمى البروتينات الناقلة وهناك نوعان من هذه البروتينات هما :

1- النوع الاول يشكل قنوات يمكن لبعض أنواع الأيونات الدخول منها بخاصية الانتشار البسيط .

2- النوع الثاني يرتبط مع الجزئ المراد نقله ، لينتقل عبر الغشاء البلازمي ثم ينفصل عنه بعد دخوله الخلية . ويرافق ذلك تغييرات مؤقتة في شكل البروتين ، وتتم عملية النقل مع اتجاه تدرج التركيز .

امثلة على الانتشار المسهل : الحركلة السريعة لجزيئات غلوكوز وفركتوز عبر خلايا الأمعاء الدقيقة وخلايا الكبد والعضلات .

5– البلعمة والاخراج الخلوي :

البلعمة هي قدرة الغشاء البلازمي على الانثناء إلى الداخل في المنطقة التي يلامس بها الأجسام الكبيرة ، بحيث تصبح هذه الاجسام داخل الانغماد الذي يتحول إلى فجوة ضمن السيتوسول

أهمية البلعمة:

 1- تغذية الكائنات وحيدة الخلية مثل الأميبا .

2- إدخال الجزيئات الكبيرة والمواد الصلبة الى داخل الخلية .

3- ابتلاع الأجسام الغريبة بواسطة خلايا الدم البيضاء .

أنواع البلعمة :

1– أكل خلوي : في حالة كون المواد التي ابتلعتها الخلية صلبة

2– شرب خلوي : في حالة المواد التي ابتلعتها الخلية سائل

الاخراج الخلوي: قدرة الخلية على طرح المواد خارجها بتكوين أكياس خاصة او فجوات داخل الخلية ، ثم تتحد مع الغشاء البلازمي وتقذف محتوياتها خارج الخلية .

المرحلة الثالثة : ملائمة بين مبنى ووظيفة الخلية

أنواع الخلايا المكونة لجسم الانسان:

• الخلايا العظمية

• الخلايا الغضروفية

• الخلايا العصبية

• الخلايا الإفرازية

• الخلايا الدهنية

• خلايا الدم

• خلايا بيضية

• خلايا منوية

• خلايا جذعية

• خلايا بصرية

• خلايا الجلد

• خلايا سرطانية

الملائمة بين شكل ووظيفة الخلية

خلايا الدم الحمراء: كرية دم حمراء كروية الشكل مقعرة لعدم احتوائها على نواة ذلك يساعدها

في الحركة والتدحرج ونقل الاكسجين

خلايا الدم البيضاء: تستطيع تغير شكلها لكي تحمي الجسم

الخلايا العصبية: الخلايا العصبية لها زوائد طويلة – لنقل المعلومات من الدماغ إلى أنحاء الجسم وبالعكس

الخلايا العضلية: مبنى خلايا العضلات يمكنها من الانقباض , فهي طويلة وغنية بالالياف والتي عندما تنقبض وترتخي معا في خلايا عديدة تنتج حركة العضلة

الخلايا الدهنية: ربط الاوكسجين بالرئة, نقل الاوكسجين للخلايا ,  شكلها كروي مجوف مما يساعدها على التنقل بحرية في الأوعية الدموية

الخلايا الجذعية: الذي يميز الخلايا الجذعية هي قدرتها على تجديد نفسها وهذا يؤدي الى قدرتها

على تكوين اي نوع من أنواع الخلايا المتخصصة

الخلايا المنوية: لها ذيل وهو الذي يعطي الحركة للخلايا المنوية والذي يساعدها للوصول للبويضة

خلايا الجلد: توجد مادة في الجلد اسمها الكيراتين تمنح الجلد متانة تساعده في حماية الجسم من الجراثيم .. وتمنع مرور السوائل

خلية نباتية: تمتلك الخلايا النباتية شكلًا مستطيلًا يمثل مجسم الخلية النباتية المحاطة بجدار سميك، والذي يحدد ما يمكن إدخاله وإخراجه من الخلية كما ويساعد في الحفاظ على شكل الخلية، إضافةً لدوره في حماية الخلية من دخول مسببات الأمراض كالفيروسات

المرحلة الرابعة : تكاثر الخلايا

تكاثر الخلايا

تتكاثر الخلايا عن طريق الانقسام أو النمو الأسّي، حيث تنقسم كل خلية إلى خليتين متشابهتين في التكوين والصفات، علماً أنّه ينتج عن هذه العملية أعداد مضاعفة من الخلايا مقارنةً مع أعداد الخلايا التي أسست للانقسام، وبناءً على ذلك فإن كل جيل من الخلايا هو مضاعفة تامة لعدد الخلايا بالجيل الذي يسبقه، وعادةً ما يكون معدل النمو فيها معدلاً ثابتاً، وتعرف هذه العملية باسم دورة حياة الخلية.

أنواع التكاثر في الخلايا

التكاثر الجنسي

يتطلب هذا النوع من التكاثر وجود كلا الجنسين من ذكر وأنثى، حيث يتم فيه اتصال جنسي بينهما، من أجل وصول الحيوان المنوي من الذكر إلى البويضة الموجودة في جسم الأنثى، ليتم التلقيح بدمج الحيوان المنوي مع البويضة، من أجل إنتاج خلية جديدة تحتوي على صفات وراثية جديدة، وتستمر هذه الخلية بالانقسام لتكوين كائن حي جديد من نفس النوع

التكاثر اللاجنسي

يعتمد هذا النوع من التكاثر على طريقة الانقسام غير المباشر للخلية، حيث يتم إنتاج كائن حي من نوع معين من الكائنات الحية بحيث يحمل هذا الكائن نفس الصفات الوراثية و الجينية للكائن الأصلي

الانقسام الخلوي

انقسام الخلايا هي العمليّة التي تتمكّن الخليّة من خلالها من النّمو، وإنتاج خلايا جديدة، ويوجد نوعان من الانقسام الخلويّ وهما

الانقسام المتساوي(الميتوزي) : وهو الانقسام الذي يحدث في الخلايا الجسميّة للكائن الحي، وتنتج عن انقسام كل خليّة خليتان متماثلتان للخليّة الأصليّة، وتمر الخليّة قبل الانقسام المتساوي بالطّور البيني استعداداََ للبدء بالانقسام، وبعد ذلك تمر الخليّة بالأطوار المتتابعة للانقسام المتساوي وهي: الطّور التمهيدي، والطّور الاستوائي، والطّور الانفصالي، والطور النّهائي.

الانقسام الاختزالي (الميوزي) :وهو الانقسام الذي يحدث في الخلايا الجنسيّة لإنتاج الجاميتات، مثل الحيوانات المنويّة والبويضات، وتنتج عن انقسام الخليّة انقساماََ منصّفاََ جاميتات في كل منها نصف عدد الكروموسومات التي توجد في الخلايا الجسميّة، وهذا أمر شديد الأهميّة للمحافظة على ثبات عدد الكروموسومات في الكائن الحي؛ في البشر على سبيل المثال تحتوي الخلايا الجسميّة على 46 كروموسوماً، أما الحيوان المنوي الذي ينتج عن الانقسام المنصّف ويحتوي على 23 كروموسوماً، وكذلك البويضة التي تحتوي أيضاََ على 23 كروموسوماً، وعند حدوث الإخصاب نحصل مرة أخرى على خلايا تحتوي على 46 كروموسوماً.