يقدم لكم موقع اقرأ في هذا المقال بحثا علميا عن الخلية، ما هي الخلية، مكونات الخلية، انقسام الخلايا، أنواع الخلايا ووظائف الخلية العامة. يمكن تعريف الخلية بأنها الوحدة الأساسية الموجودة في جميع الكائنات الحية. الذي يحتوي على الجزيئات الأساسية للحياة. على الرغم من أن الخلايا أكبر بكثير من الذرات، إلا أنها صغيرة جدًا. تحتاج إلى 10.000 خلية بشرية لتغطية رأس الدبوس، ولدى الإنسان أكثر من 75.000.000.000.000 خلية. ستجد أدناه ورقة جامعية حول الخلية.
بحث جامعي عن الخلية
بحث جامعي عن الخلية
الخلية هي المكون الأساسي للكائنات الحية. وتختلف الخلية في تركيبها ومكوناتها ووظيفتها حسب نوع الكائن الحي والوظيفة التي يؤديها. تتكون الخلايا من أجزاء كثيرة ومتعددة حيث يؤدي كل جزء من هذه الأجزاء وظيفته في التكامل مع بعضها البعض وتقوم الخلية بوظيفتها على أكمل وجه من خلال توفير البنية للجسم. فهو يدعم ويضمن نمو وتطور الكائنات الحية، بالإضافة إلى دوره كمكان تتم فيه العمليات الأيضية لإنتاج الطاقة التي يحتاجها الجسم للقيام بالوظائف الحيوية المختلفة.
ما هي الخلية؟
تُعرف الخلية بأنها الوحدة الأساسية لجميع أشكال الحياة على سطح الأرض وهي أصغر وحدة يمكنها التكاثر والانقسام بشكل مستقل. تتجمع الخلايا معًا بشكل دقيق ومنتظم في جسم الكائن الحي لتكوين الأنسجة وتشكل الأنسجة معًا الأعضاء المسؤولة عن بقاء الجسم الحي. يتكون جسم الإنسان الحي من تريليونات الخلايا، وبناءً على بنيتها الهيكلية، تنقسم الخلايا إلى خلايا بدائية النواة (بالإنجليزية: prokaryotes)، وهي خلايا بكتيرية، وخلايا حقيقية النواة. (بالإنجليزية: حقيقيات النوى) هي الخلايا التي تتكون منها جميع الحيوانات والنباتات والبشر. تحتوي الخلايا حقيقية النواة على العديد من العضيات الخلوية المختلفة المسؤولة عن عدد من الوظائف المحددة داخل الخلية، بما في ذلك النواة. هذا هو المركز الرئيسي المسؤول عن تنظيم معظم العمليات داخل الخلية
مكونات الخلية
تتكون الخلايا البشرية من عدة أجزاء مختلفة، كل منها يؤدي مهمة محددة داخل الخلية. على الرغم من وجود العديد من أنواع الخلايا المختلفة في جسم الإنسان، إلا أنها تحتوي على نفس المكونات الرئيسية، ومن هذه المكونات ما يلي:
- النواة: تعتبر النواة مركز قيادة الخلية وهي المسؤولة عن إرسال التعليمات التي تحدد مدى نمو الخلية أو انقسامها أو موتها. كما تحتوي نواة الخلية على الحمض النووي الصبغي (بالإنجليزية: Deoxyribonucleic acid). أو DNA باختصار، وهو المركب الذي يحتوي على المادة الوراثية للخلية، والنواة محاطة بغلاف نووي وهو المسؤول عن عزل النواة عن باقي أجزاء الخلية وحماية المادة الوراثية للخلية. يحتوي الغشاء على مسام نووية صغيرة للتحكم في تبادل المواد بين النواة والبيئة الخارجية.
- الغشاء البلازمي: هو الغشاء الذي يحيط بالخلية وهو المسؤول عن فصل مكونات الخلية عن البيئة الخارجية التي تحيط بها. يتكون الغشاء البلازمي بشكل رئيسي من الدهون الفوسفاتية، التي تمنع المركبات الذائبة في الماء من دخول الخلية. بالإضافة إلى عدد من المستقبلات المسؤولة عن تنظيم حركة المركبات المختلفة داخل الخلية، يحتوي الغشاء البلازمي أيضًا على عدد من المستقبلات. والآخر مسؤول عن التواصل الخلوي مع الخلايا المجاورة الأخرى والجهاز المناعي.
- السيتوبلازم: يتكون بشكل رئيسي من مادة هلامية تسمى السيتوسول تملأ حيز الخلية وتحيط بالنواة ومكونات الخلية الأخرى. أهم التفاعلات داخل الخلية تحدث في السيتوبلازم.
- الليزوزومات والبيروكسيسومات: (بالإنجليزية: lysosomes and peroxisomes)، وهما المكونان المسؤولان عن التخلص من الأجسام الغريبة والسموم التي تدخل الخلية وإعادة تدوير مكونات الخلية القديمة.
- الهيكل الخلوي: يتكون الهيكل الخلوي من شبكة من الألياف المسؤولة عن دعم الخلية والحفاظ على بنيتها. يحتوي الهيكل الخلوي على العديد من الوظائف المهمة التي تشارك في انقسام الخلايا وحركتها وحركة عضيات الخلية داخلها.
- الشبكة الإندوبلازمية: الشبكة الإندوبلازمية مسؤولة عن معالجة المركبات التي تصنعها الخلية ونقلها إلى وجهتها المحددة سواء داخل الخلية أو خارجها.
- جهاز جولجي: هو الجهاز المسؤول عن تعبئة المركبات التي تعالجها الشبكة الإندوبلازمية لاستخدامها داخل الخلية أو خارجها.
- الميتوكوندريا: (بالإنجليزية: mitochondria) هي العضيات المسؤولة عن إنتاج الطاقة داخل الخلية عن طريق تحويل الطاقة التي يتلقاها الإنسان من الطعام إلى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (بالإنجليزية: adenosine triphosphate) اختصاراً (ATP)، وهو شكل من أشكال الطاقة. ويمكن للخلية أن تستفيد من هذا. وتشارك الميتوكوندريا في العديد من الوظائف الأخرى، مثل تخزين الكالسيوم وموت الخلايا المبرمج (بالإنجليزية: apoptosis)، في مادتها الوراثية التي تسمح لها بالانقسام بشكل منفصل عن الخلية.
- الريبوسومات: (بالإنجليزية: Ribosomes) هي عضيات خلوية مسؤولة عن ترجمة ومعالجة التعليمات الجينية لإنتاج البروتينات. يمكن أن تتواجد الريبوسومات بحرية في السيتوبلازم أو ترتبط بالشبكة الإندوبلازمية.
انقسام الخلايا
هناك نوعان من الانقسامات التي تتعرض لها الخلية:
- الانقسام الميتوزي: (بالإنجليزية: mitosis)، انقسام يحدث في خلية الكائن أحادي الخلية لإنتاج أفراد جديدة. في الكائنات متعددة الخلايا، يؤدي حدوث الانقسام الفتيلي إلى نمو الكائن الحي أو شفاء الأنسجة التي تعرضت لجروح، ويؤدي انقسام الخلايا إلى انقسام خليتين متساويتين. فهي متطابقة ومتطابقة مع الخلية الأصلية.
- الانقسام الاختزالي: انقسام يحدث في الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا وينتج عنه إنتاج الأمشاج الذكرية والأنثوية مثل الحيوانات المنوية والبويضات. وينتج عن انقسام الخلية أربع خلايا تحتوي كل منها على نصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلية الأصلية، ولهذا سمي الانقسام الاختزالي.
أنواع الخلايا
يحتوي جسم الإنسان على مئات أنواع الخلايا المختلفة. تشمل أنواع الخلايا الرئيسية التي يتكون منها جسم الإنسان ما يلي:
- الخلايا الجذعية.
- ناقضات العظم.
- بانيات العظم.
- الخلايا العظمية (بالإنجليزية: osteocyts).
- خلايا الدم الحمراء.
- خلايا الدم البيضاء.
- الخلايا العضلية (بالإنجليزية: mycytes).
- الخلايا الشحمية.
- الخلايا العصبية.
الوظائف العامة للخلايا
تعتمد وظيفة الخلية على خصائصها الهيكلية والوظيفية، وتعتمد على أنواع البروتينات والمواد الأخرى التي تحتوي عليها. الخلايا التي تحمي الجسم، مثل خلايا الجلد، يجب أن تكون سميكة وقوية، وتختلف كل خلية في وظيفتها. بما أن الخلايا المكونة للعظم لا تصلح لاستبدال الخلايا العصبية والقيام بوظيفتها لاختلاف تركيبها، فإن وظائف الخلية تشمل ما يلي:
إنه يشكل بنية الكائنات الحية
تدعم الخلايا البنية والشكل العام لجسمنا وتكوينه. على سبيل المثال، يتكون الجلد من عدة طبقات من خلايا الجلد، والتي تتكون من أنسجة تحتوي على العديد من خلايا الأوعية الدموية على شكل مادة خشبية توفر البنية والشكل الصحيح للكائن الحي.
يساعد الكائنات الحية على النمو والتطور
تنمو الأنسجة المكونة للخلايا من خلال عملية انقسام الخلايا البسيطة، وتحديدًا ما يسمى بعملية انقسام الخلايا، حيث تتحلل الخلية الأم وتنقسم لتكوين خليتين ابنتين متطابقتين. الانقسام هو العملية التي تتكاثر بها الكائنات الحية البسيطة وتؤدي إلى خلق كائنات حية جديدة.
يمكن تعريف الانقسام على أنه عملية تكاثر الخلايا وتكاثرها. عندما تتكاثر الكروموسومات التي تشكل الخلية الأم ويتم تصنيع البروتينات، يبدأ الانقسام المتساوي في المرحلة الأولية مع سماكة الكروموسومات ويستمر حتى تنكمش النواة الأم وتختفي وأخيرا حتى تصطف الكروموسومات في شكل سلسلة من الأزواج في منتصف الخلية ويستمر الانقسام حتى ينقسم السيتوبلازم لتكوين خليتين جديدتين، كل منهما لها نفس عدد ونوع الكروموسومات الموجودة في الخلية. تحتوي الخلية الأم.
تمكن من تبادل المواد عبر غشاء الخلية
تتلقى الخلايا العناصر الغذائية لاستخدامها في العمليات الكيميائية المختلفة التي تحدث داخلها. تمر الجزيئات الصغيرة مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والإيثانول عبر غشاء الخلية في عملية تسمى الانتشار البسيط، أو من خلال تدرج التركيز عبر غشاء الخلية، وهو ما يسمى النقل السلبي. تدخل الجزيئات الكبيرة مثل البروتينات والسكريات إلى الخلية وتخرج منها من خلال عملية تسمى النقل النشط. الحويصلات مطلوبة لإفراز وامتصاص الجزيئات الكبيرة.
وتنتج الطاقة
وجود الطاقة ضروري لحدوث التفاعلات الكيميائية داخل الخلية، حيث أن طريقة إنتاج الطاقة تختلف باختلاف نوع الخلية، فمثلاً من خلال عملية التنفس في الخلايا الحيوانية أو من خلال عملية التمثيل الضوئي في الخلايا النباتية.
تستخدم هذه العملية طاقة الشمس لدمج ثاني أكسيد الكربون والماء لتكوين سكر الجلوكوز. ثم يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى الخلايا النباتية من خلال مسام صغيرة ليجمع هذه الجزيئات ويحدث التفاعل بمساعدة مادة الكلوروفيل الكيميائية، ويؤدي التنفس العكسي إلى تخزين الجلوكوز في الثمار والجذور والسيقان لإنتاج الطاقة اللازمة لتغذية النباتات يولد.
يتم تصنيع البروتين
تركز عملية تخليق البروتين بشكل أساسي على إنتاج الأحماض الأمينية وتكاثرها وتحولها من خلال العمليات الكيميائية الحيوية. لا يتم إنتاج هذه الأحماض في الجسم، بل يتم إنشاؤها من البروتينات من خلال عملية نسخ الحمض النووي وترجمته اللاحقة، وربط الأحماض الأمينية معًا بترتيب معين يعتمد على الشفرة الوراثية. تتم بعد ذلك معالجة البروتين ومن ثم تكسيره في الخلية وإعادة معالجته وطيه لاستخدامه في العمليات البيولوجية.
تتم فيه العمليات الأيضية
تشمل العملية الأيضية جميع التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائن الحي لإبقائه على قيد الحياة، حيث يتم استخدام الجزيئات أو الطاقة للقيام بالتفاعلات الكيميائية الحيوية حتى تتم عملية التكاثر. يمكن تقسيم العمليات الأيضية إلى نوعين: العمليات البنائية، التي تخلق جزيئات جديدة، أو العمليات التقويضية، والتي تنطوي على التخلص من الجزيئات الموجودة وتحطيمها.
ويحدث ذلك عن طريق تحفيز جزيئات بروتينية كروية خاصة تسمى الإنزيمات، والتي بدورها تعمل على تسريع وتحفيز التفاعلات. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم هذه التفاعلات جزيئات الطاقة التي إما تدخل إلى التفاعل وتستهلك هناك، أو تطرد وتنتج طاقة تستخدم في العمليات الحيوية بالجسم.