الدولة / المدينة : ليبيا الرحة / شرارة الثورةرقم العضوية : 3الابراج : عدد المساهمات : 6927العمر : 33العمل/الدراسة : ماجستير بالهندسة... . : فقدت حياتي...!!
لم اعد ارى نورها ينير دربي...!!
لم اعد ارى الا الظلام منها يتدفق لطريقي...:-( الأوسمة :
معارف: (5/5)
موضوع: تفرعات علوم الاحياء.....!!!...الجزء الثالث 28/02/11, 10:00 pm
الخلية التركيب والوظيفة
The Cell structure and Function
الخلية: الوحدة التركيبية والوظيفية للكائنات الحية
(The cell: Structural and functional unit of all living organisms)
أول من أطلق اسم الخلية (Cell)
هو العالم روبرت هوك (Robert Hooke)
منذ الاكتشاف الأول للخلية توالت الدراسات بالمجهر الضوئي على خلايا الأنسجة المختلفة في النبات والحيوان ووجد أنها تتكون من خلايا. ويعتبر العالمان الألمانيان
شوان (Schwann)
وشليدن (Schleiden) أول من قال بأن الحيوانات والنباتات تتكون من خلايا وذلك بعد الدراسات المجهرية التي أجروها كل على حدة سنة 1838م وسنة 1839م وعلى أنواع مختلفة من الأجنة الحيوانية (شوان) والنباتية (شليدن).
وقد نتج عن ذلك ظهور نظرية الخلية (Cell theory) والتي تنص على أن:
جميع الكائنات الحية تتكون من خلايا، وهذا يعني أن الخلية هي الوحدة التركيبية الأساسية لجميع الكائنات الحية.
ثم توالت الدراسات بعد ذلك وكان من بين الدراسات الهامة تلك التي أجراها العالم
فيرشو (Virchow)
سنة 1855م، حيث اثبت أن الخلايا الجديدة تأتي عن طريق انقسام خلايا سابقة. كما أن الخلايا لا يمكن أن تتولد تلقائياً من مواد غير حية. ومنذ ذلك الوقت توالت الدراسات المستفيضة على الخلية ومن جميع الزوايا (النمو، الوراثة، التكوين، ....)، إلى أن أصبحت في الوقت الحاضر علم قائم بذاته يعرف بعلم الخلية (Cytology) أو كما يعرف حديثاً (Cell biology).
كان للمجاهر الضوئية دورا كبيرا في معرفة مكونات الخلية من العضيات. تعتبر المجاهر الوسيلة الأولى التي أمكن استخدامها في دراسة الخلية. ولعلها احد أهم الأسباب التي ساعدت ومازالت تساعد الباحثين في الكشف عن أسرار الخلية. وهناك نوعين من المجاهر المستخدمة في دراسة الخلية، وهي المجاهر الضوئية (The light microscopes) والمجاهر الالكترونية (Electron microscopes).
أ - المجاهر الضوئية (The light microscopes): ويوجد نوعان من هذه المجاهر هما: 1 – المجهر الضوئي البسيط (Simple light microscopes): وهو أول وابسط المجاهر التي أستخدمت في دراسة الخلية. ويتكون المجهر البسيط من عدسة زجاجية واحدة محدبة الوجهين. ومصدر الإضاءة فيه ضوء الشمس أو الضوء الكهربائي، وقوة التكبير فيه لا تزيد عن 25 مرة. ولم يعد استخدام مثل هذا النوع من المجاهر شائعاً في الوقت الحالي. 2 - المجهر الضوئي المركب (The compound light microscope): يمتاز هذا النوع من المجاهر الضوئية بقوة تكبير عالية قد تصل إلى ألف مرة. و يعتبر المجهر الضوئي المركب أكثر تعقيداً من المجهر الضوئي البسيط حيث يعتمد نظام التكبير فيه على مرور الضوء خلال العينة (Specimen) المراد فحصها إلى نوعين من العدسات، الأول يعرف بالعدسات الشيئية (Objective lenses) وهي القريبة من العينة. أما النوع الثاني فيعرف بالعدسات العينية (Ocular lenses) وهي العدسات التي يمكن رؤية صورة العينة من خلالها. ب - المجاهر الالكترونية (Electron microscopes): تمتاز هذه المجاهر بقوة تكبير عالية جداً قد تصل إلى أكثر من مليون مرة، كما أن مصدر الإضاءة فيها عبارة عن حزم من الالكترونات، والعدسات المستخدمة فيها هي عدسات كهرومغناطيسية، بالإضافة إلى أسعارها المرتفعة. ومنها الأنواع التالية:
1 - المجهر الالكتروني النافذ (Transmission electron microscope): وهو من أول المجاهر الالكترونية التي تم استخدامها في دراسة الخلية. حيث بدأ العلماء باستخدام هذا النوع من المجاهر الالكترونية في الخمسينات من القرن الماضي وقد كان للمجهر الالكتروني النافذ الدور الكبير في دراسة التركيب الدقيق للخلية واكتشاف العديد من عضياتها المتناهية في الصغر والتي كان من المتعذر رؤيتها بواسطة المجهر الضوئي مثل الرايبوزومات (Ribosomes) والأجسام الهاضمة (Lysosomes). ويتكون المجهر الالكتروني النافذ من مصدر الكترونات والذي تنبعث منه حزمة مكثفة من الالكترونات تمر خلال مكثف ثم تخترق حزمة الالكترونات العينة المراد فحصها والتي يشترط أن يتراوح سمكها بين 0.01 – 0.2 ميكرومتر، ثم تمر الالكترونات بالعدسات الكهرومغناطيسية الشيئية فالعدسات الكهرومغناطيسية العينية حتى تصل إلى المسرح وهو عبارة عن شاشة فلوروسنتية (Fluorescent screen) والتي تصطدم بها الالكترونات وعليها تظهر صورة العينة فالأجزاء الكثيفة من العينة والتي لم تخترقها الالكترونات يمكن رؤيتها بألوان داكنة أما الأجزاء الرقيقة والتي نفذت منها الالكترونات فيمكن رؤيتها بألوان فاتحة وهكذا فان درجة التباين والوضوح تعتمد على كمية الالكترونات النافذة خلال العينة. أو يمكن طبع صورة العينة على فيلم بواسطة كاميرا. 2 - المجهر الالكتروني الماسح (Scanning electron microscope): وهو من المجاهر الحديثة. تركيب المجهر الالكتروني الماسح والذي يشبه المجهر الالكتروني النافذ من حيث مصدر الإضاءة والعدسات المستخدمة، إلا أنه يختلف عن النافذ في كيفية إظهار صورة العينة. حيث يعتمد إظهار الصورة في هذا النوع من المجاهر الالكترونية على الالكترونات المرتدة من على سطح العينة لتظهر على شاشة تلفزيونية. وعادة ما يستخدم المجهر الالكتروني الماسح في دراسة العينة كاملة أو جزء منها لذلك لا يشترط أن تكون العينات رقيقة. ج- عزل عضيات الخلية (Cell fractionation) بعد التطور الكبير في دراسة التركيب الدقيق للخلية بواسطة المجاهر الالكترونية، احتاج الباحثون لدراسة الوظائف الكيموحيوية (Biochemical functions) الخاصة بكل عضية من عضيات الخلية، وقد تمكنوا من فصل أو ترسيب عضيات الخلايا ودراسة وظائفها ومكوناتها باستخدام أجهزة خاصة تعرف بأجهزة الطرد المركزي (Centrifugation instruments) والتي تنقسم حسب السرعة إلى نوعين هما:
1 – أجهزة الطرد المركزي عالية السرعة (High speed centrifuges). والتي لا تزيد سرعتها عن 40.000 دورة في الدقيقة [40.000 Revolutions per minute (RPM)]، وتستخدم هذه الأجهزة في ترسيب عضيات الخلية الكبيرة والمتوسطة الكثافة مثل النواة (Nucleus) والميتوكوندريا (Mitochondria) والبلاستيدات (Chloroplasts). 2 - أجهزة الطرد المركزي فائقة السرعة (Ultracentrifuges). وهي تعتبر من أحدث أجهزة الفصل، وتصل سرعتها إلى 100.000 دورة في الدقيقة. ويمكن بواسطة هذه الأجهزة ترسيب العضيات الخلوية الدقيقة جداً مثل الرايبوزومات.
وتمر عملية فصل أو ترسيب مكونات الخلايا بخطوتين رئيسيتين يمكن ذكرهما باختصار على النحو التالي: أ – تمزيق أو هرس النسيج (Tissue homogenization)
يتم تمزيق أو هرس النسيج الحيواني أو النباتي عادة في وسط متعادل (Isotonic medium) أو يضبط عند درجة حموضة (pH) مناسبة حسب نوع النسيج. وتتم عملية التمزيق بواسطة جهاز خاص يعرف بجهاز الهرس أو التمزيق (Homogenizer) والذي يتكون من أنبوبة هرس زجاجية (Homogenizer tube) و يد الهاون (Pestle) التي تتكون من ساق معدنية تنتهي بجزء منتفخ مصنوع من التفلون (Teflon). وتتصل الساق المعدنية من الطرف الآخر بمحرك يعمل على لف يد الهاون داخل الأنبوبة. أو يمكن تمزيق الأنسجة بواسطة الخلاط الكهربائي العادي (Mixer). بعد إتمام عملية الهرس أو التمزيق التي تتم عند درجة حرارة 4 درجة مئوية، يوزع المهروس المتجانس في أنابيب الفصل أو الترسيب تمهيداً للخطوة الثانية. ب – الطرد المركزي (Centrifugation) وتبدأ هذه الخطوة بوضع الأنابيب المحتوية على المهروس في دوار أو راس مثبت في جهاز الطرد المركزي، تمهيدا لإجراء عملية فصل مكونات الخلايا (Cell fractionation) الشكل. وفي هذه العملية يتم ترسيب مكونات الخلية خلال عدة خطوات منفصلة، تعتمد على كثافة ووزن عضيات الخلية، فالعضيات ذات الوزن الأكبر تترسب أولاً ثم الأقل وزنا فالأقل.
التركيب الدقيق لهذه العضيات باستخدام المجهر الإلكتروني.
الوظائف التي تقوم بها هذه العضيات باستخدام أجهزة التحليل البيوكيميائى.
قبل الكلام عن الخلايا يجب أن نتعرض بشيء من الإيجاز عن كائنات تعتبر همزة وصل بين الحياة والجماد وهي: الفيروسات (Viruses)
لا يمكن اعتبار الفيروسات كائنات حية وكذلك لا يمكن اعتبارها غير حية أو جماد. ويمكن أن نقول أنها تقع على الخط الفاصل بين الحياة وبين الجماد، فهي تتبلور عندما تكون خارج عائلها. أما عندما تكون داخل عائلها فإنها تبدأ بالتكاثر وهذه صفة من صفات الكائنات الحية. والفيروسات صغيرة جداً يتراوح طولها بين 20 – 200 نانومتر تقريباً. وتختلف الفيروسات في أحجامها وأشكالها وتركيبها، ومعظمها عصوية الشكل (Rod-shaped) أو شبه كروية (Quasi-spherical). وتركيب الفيروسات بسيط جداً، فهي تتركب بصفة عامة من لب (Core) يحتوي على حامض نووي، وتختلف الفيروسات عن بعضها البعض من ناحية الحامض النووي فبعضها يحتوي على الحامض النووي (RNA) مثل فيروسات شلل الأطفال، الحمى الصفراء، داء الكلب، الأنفلونزا، الحصبة وغيرها. والبعض الآخر يحتوي على الحامض النووي (DNA) مثل فيروس الجدري وفيروس الهربس وعدد من الفيروسات البكتيرية. ولا يوجد فيروس يحتوي على الحامضين معاً. وفي معظم الفيروسات يكون الحامض النووي على هيئة جزيء واحد. يحيط بالحامض النووي غلاف بروتيني يعرف بالعلبة (Capsid) وهو يختلف حسب شكل الفيروس، فهو يكون على هيئة حلزون في الفيروسات العصوية، بينما يكون متساوي أو متجانس القياس (Isometric) ومتعدد الأوجه (Polyhedron) في الفيروسات ذات الشكل شبه الكروي. كما يوجد لبعض الفيروسات ذيل.
منذ اكتشاف أول الفيروسات وهو
فيروس تبرقش الدخان أو التبغ (Tobacco mosaic) بواسطة العالم الروسي
ايفانوفسكي (Iwano wski) سنة 1892م فقد تم اكتشاف عدد كبير من الفيروسات والتي تسبب أمراض خطيرة لعائلها، فعلى سبيل المثال هناك العديد من الفيروسات تصيب الإنسان وتسبب له الكثير من الأمراض مثل شلل الأطفال والجدري، الحصبة، الكوليرا الفيروسية، الأنفلونزا، الجدري المائي، النكاف، الحصبة الألمانية، الهربس وأخيراً مرض الإيدز.
خاصة نفاذ تفاضلية (Difternetial permeabillity ) تعمل على تنظيم مرور المواد من والى الخلية.
يتكون غشاء الخلية من طبقتين من الدهن الفسفوري يرتبط بهما جزئيات من البروتين وجزئيات من مركب بروتين الكربوهيدرات تسمى الكربوهيدرات المخاطيةMucopoly saccharides
2 - الشبكة الإندوبلازمية (Endoplasmic Reticulum):
شبكة من الأغشية تتخذ شكل الانيبيبات و الأوعية الدقيقة المتشابكة.
تغزو هذه الشبكة جميع أجزاء السيتوبلازم.
تتصل بكل من غشاء الخلية وغشاء النواة.
هذه الشبكة تمر من خلية إلى أخرى.
هناك نوعان لهذه الشبكة:
الشبكة الإندوبلازمية المحببة (Rough endoplasmic reticulum): شكل
يوجد على سطحها الرايبوزومات.
يجرى عند سطح الشبكة الإندوبلازمية المحببة عملية تكوين البروتينات.
الشبكة الإندوبلازمية الملساء (Smooth endoplasmic reticulum). شكل
يخلو سطحها من الرايبوزومات.
يجرى عند سطحها عملية تكوين كل من الدهون و الكربوهيدرات.
تقوم الشبكة الإندوبلازمية المحببة والملساء بالربط بين جميع أجزاء الخلية وذلك بنقل المواد المختلفة من مكان لآخر في الخلية أو خارج الخلية.
زوائد تبرز من سطح الخلية تعمل على الحركة الانتقالية كما هو في الحيوانات الأولية.
تعمل على حركة المواد على سطح الخلية.
تتكون الأهداب و الأسواط من أنيبيبات دقيقة كالتي يتكون منها الأجسام المركزية إلا أن العدد يختلف.
9- البلاستيدات ( Plastids) :
عضيات مستديرة أو عدسية أو قرصية الشكل.
توجد في معظم الطحالب والنبات الأخضر فقط.
هناك ثلاث أنواع من البلاستيدات تختلف عن بعضها البعض بحسب نوع الصبغة الموجودة في كل نوع. وهذه الأنواع هي: · البلاستيدات البيضاء ( Leucoplasts)
وهى بلاستيدات تفتقر إلى وجود أي نوع من الصبغات وتعمل كمراكز لتخزين النشا. · البلاستيدات الملونة (Chromoplasts)
وهى بلاستيدات تحتوى على صبغات جزرانية ( Carotenoids ) أى حمراء أو صفراء أو برتقالية مثل التي يعزى لها اللون الأحمر فى ثمرة الطماطم واللون البرتقالي في الجزر. · البلاستيدات الخضراء (Chioroplasts)
يوجد في الخلايا النباتية فقط خارج غشاء الخلية محيطا بها من جميع الجهات.
يتكون من مادة السليولوز (Cellulose) ومواد كربوهيدراتية أخرى توجد بكميات قليلة.
يتخلل الجدار الخلوي البلازموديزمات (Plasmodesmata) واصلا الخلايا المجاورة بعضها ببعض. البلازموديزمات خيوط رفيعة من السيتوبلازم تمر من خلية إلى أخرى عبر الجدار الخلوي.
يعمل الجدار الخلوي على إعطاء الشكل الخاص بالخلية كما يحميها ويعضدها.
تحاط الخلية من الخارج بجدار خلوي ويليه غشاء الخلية الذي يحيط بالسيتوبلازم.
يخلو السيتوبلازم من الفجوات العصارية.
لا توجد شبكة اندوبلازمية - ميتوكوندريا – أجسام جولجي - لايزوزومات – أجسام مركزية.
لا يوجد نوية ولا تحاط المادة الوراثية بغشاء نووي.
المادة الوراثية (الكروموزوم) تتكون من (DNA ) فقط.
العضية الوحيدة التي توجد بكثرة هي الرايبوزومات.
يوجد في الطحالب الخضراء المزرقة أجسام ملونة (Chromatophres) قرصية الشكل.
ويجرى في الأجسام الملونة عملية التمثيل الضوئي.
جدول يوضح وظائف مكونات الخلية الحيوانية و النباتية والفرق بينهما:
السيتوبلازم
العضية
الحيوانية
النباتية
الوظيفة
غشاء الخلية
P
P
يحيط بالخلية، له خاصية نفاذ تفاضلية تعمل على تنظيم مرور المواد من والى الخلية.
الشبكة الإندوبلازمية
P
P
تجرى عند سطحها تفاعلات كيميائية مهمة مثل تكوين البروتين. و الكربوهيدرات والدهون. الربط بين جميع أجزاء الخلية المختلفة.
الميتوكوندريا
P
P
مركز إنتاج الطاقة.
الرايبوزومات
P
P
موضع تكوين البروتين.
أجسام جولجي
P
P
موضع تهيئة المركبات المختلفة على هيئة إفرازات خلوية.
اللايزوزومات
P
X
تحتوى على إنزيمات هاضمة مبيدة للأجسام المضرة بالخلية.
البلاستيدات الخضراء
X
P
موضع جريان عملية التمثيل الضوئي.
الأجسام المركزية
P
تكوين المغزل حين انقسام الخلية.
الفجوات العصارية
P
P
تخزين ونقل مواد مختلفة في الخلية.
الجدار الخلوي
X
P
يحدد شكل الخلية النباتية ويحميها ويعضدها.
الأهداب و الأسواط
P
X
تساعد على الحركة في الحيوانات الأولية وتعمل على حركة المواد على سطح الخلية.
النواة
الكروموزومات
P
P
تحمل الجينات التي توجه عمليات الوراثة الموجهة لكل عمليات الخلية.
النوية
P
P
موضع تكوين الرايبوزومات.
الغشاء النووي
P
P
تنظيم حركة مرور المواد بين النواة و السيتوبلازم.
!(¯°•سكون الليل•°¯)!
** منشئ المنتدى **
الدولة / المدينة : سوريا / اللاذقيةرقم العضوية : 1الابراج : عدد المساهمات : 8047العمر : 40العمل/الدراسة : مهندس كمبيوتر . : الأوسمة : معارف: (5/5)
موضوع: رد: تفرعات علوم الاحياء.....!!!...الجزء الثالث 01/03/11, 01:31 am
اله يعطيكي الف عافية شهرزادو الغالية
مجهود رائع ومميز
تمنياتي الك بالتوفيق
في أمان الله وحفظه
mäläk sÿ ادارية نشيطة
الدولة / المدينة : syriaرقم العضوية : 6الابراج : عدد المساهمات : 13615العمر : 30العمل/الدراسة : طالبة طب.. متزوجة . : كونوا على ثقة..
الحب الانترنتي متل فتيش راس السنة.. ضجة و الوان و ريحة..
و اخرتو عالزبالة .. و شكراً ^_^ الأوسمة :
-----------------
معارف: (5/5)
موضوع: رد: تفرعات علوم الاحياء.....!!!...الجزء الثالث 01/03/11, 04:11 pm