- ما هي الخلية حقيقية النواة؟
- أنواع الخلايا حقيقية النواة
- وظائف الخلايا حقيقية النواة
- أجزاء من خلية حقيقية النواة
- الفرق بين الخلية حقيقية النواة والخلية بدائية النواة
نفسر ماهية الخلية حقيقية النواة والأنواع الموجودة وأجزائها ووظائفها. أيضا ، اختلافاته مع خلية بدائية النواة.
ما هي الخلية حقيقية النواة؟
يطلق عليها خلية حقيقية النواة (من الكلمة اليونانية حقيقيات النوى، تجليد الاتحاد الأوروبي "صحيح" و كاريون "Nut، nucleus") لجميع تلك الخلايا التي يمكن العثور على غشاء في السيتوبلازم الذي يحد نواة الخلية، والتي تحتوي على معظم موادهم الوراثية (الحمض النووي). في هذا يختلف عن خلية بدائية النواة، أكثر بدائية والتي تتشتت مادتها الوراثية في السيتوبلازم. علاوة على ذلك ، على عكس بدائيات النوى ، تمتلك الخلايا حقيقية النواة عضيات أو عضيات ، وهي بنى خلوية متخصصة يمكن تحديدها داخل الأغشية وتحديدها (على سبيل المثال ، الخلايا الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء).
كان ظهور الخلايا حقيقية النواة خطوة مهمة في تطور الحياة ، ووضع الأساس لتنوع بيولوجي أكبر بكثير ، بما في ذلك ظهور الخلايا متخصصة داخل المنظمات متعددة الخلايا. أدى هذا إلى ظهور ممالك: الخلية, الفطر, النباتات، ص الحيوانات. ال كائنات حية تتكون من خلايا حقيقية النواة تسمى حقيقيات النوى.
على الرغم من أن المجتمع العلمي لا يشك في أهمية ظهور الخلايا حقيقية النواة ، إلا أنه لم يكن من الممكن بعد تقديم تفسير واضح جدًا لظهورها. تثير النظرية الأكثر قبولًا إمكانية التكافل بين بدائيات النوى ، أي عملية تكافل بين واحد بكتيريا وأرشيا ، التي تتعايش بطريقة قريبة جدًا ، كانت ستؤلف نفس الكائن الحي مع مرور الأجيال ، بحيث أصبحت واحدة على الأخرى. أثيرت هذه النظرية حول ظهور الخلايا حقيقية النواة من قبل عالم الأحياء التطوري الأمريكي لين مارغوليس في عام 1967 ، وتُعرف باسم "نظرية التعايش الداخلي" أو "نظرية التعايش الداخلي التسلسلي".
أنواع الخلايا حقيقية النواة
هناك أنواع مختلفة من الخلايا حقيقية النواة ، ولكن تم التعرف على أربعة أنواع ، ولكل منها هياكل وعمليات مختلفة:
- خلايا نباتية. لديهم جدار خلوي (يتكون من السليلوز و بروتين) التي تغطي الخاص بك غشاء بلازمي ويمنحهم الصلابة والحماية والمقاومة. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي الخلايا النباتية على بلاستيدات خضراء ، أي عضيات تحتوي على الكلوروفيل الضروري لتنفيذ عملية البناء الضوئي؛ وفجوة مركزية كبيرة ، والتي تحافظ على شكل الخلية وتتحكم في حركة التابع الجزيئات في السيتوبلازم.
- خلايا حيوانية. ليس لديهم بلاستيدات خضراء (لأنها لا تقوم بعملية التمثيل الضوئي) أو جدار خلوي. ولكن على عكس الخلايا النباتية ، فإن لديهم مريكزات (عضيات تشارك في انقسام الخلايا) ولديهم فجوات أصغر ولكنها أكثر وفرة تسمى الحويصلات. نظرًا لعدم وجود جدار خلوي ، يمكن أن تتخذ الخلايا الحيوانية عددًا كبيرًا من الأشكال المتغيرة ، بل وتبتلع خلايا أخرى.
- خلايا الفطريات. إنها تشبه الخلايا الحيوانية ، على الرغم من اختلافها عنها في وجود جدار خلوي مكون من الكيتين (الذي لا تمتلكه الخلايا الحيوانية). السمة المميزة الأخرى هي أن الخلايا الفطرية لديها تخصص خلوي أقل من الخلايا الحيوانية. على الرغم من أنها ليست الأكثر شيوعًا ، إلا أن هناك فطريات وحيدة الخلية مثل خميرة.
- الخلايا البروتستية. غالبًا ما تكون الخلايا حقيقية النواة جزءًا من الكائنات متعددة الخلايا. ومع ذلك ، هناك الكائنات الأولية التي هي كائنات حقيقية النواة أحادية الخلية أو متعددة الخلايا لا تشكل أنسجة. على الرغم من أن حقيقيات النوى أحادية الخلية هي كائنات أبسط من الحيوانات والنباتات ، فإن حقيقة كونها مكونة من خلية واحدة يجب أن تقوم بجميع وظائف الكائن الحي تجعل الخلية لديها تنظيم معقد. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنهم الوصول إلى أحجام عيانية. بعض الأمثلة على هذا النوع من الكائنات الحية هي الحنديرة والباراميسيا.
وظائف الخلايا حقيقية النواة
للخلايا حقيقية النواة وظيفتان أساسيتان: التغذية والتكاثر.
تؤدي الخلايا حقيقية النواة ، مثل بدائيات النوى ، الوظائف الأساسية:
- تغذية. يتضمن دمج العناصر الغذائية في داخل الخلية وتحويلها إلى مواد أخرى ، والتي تُستخدم لتشكيل واستبدال هياكل الخلايا وأيضًا للحصول على طاقة اللازمة للقيام بجميع وظائفها. اعتمادا على التغذية ، يمكن أن تكون الخلايا التغذية الذاتية (يصنعون بأنفسهم غذاء إبتداء من مواد غير عضوية بواسطة عمليات مثل التمثيل الضوئي) أو غيرية التغذية (يجب عليهم دمج مواد عضوية لأنهم غير قادرين على تصنيعه). مجموع الأنشطة الكيميائية للخلية هو عملية التمثيل الغذائي.
- زيادة. إنه ينطوي على زيادة حجم الخلايا الفردية في الكائن الحي ، في عدد الخلايا ، أو في كليهما. يمكن أن يكون النمو موحدًا في أجزاء مختلفة من الكائن الحي أو يمكن أن يكون أكبر في بعض الأجزاء من أجزاء أخرى ، مما يتسبب في تغيير نسب الجسم مع حدوث النمو.
- الاستجابة للمنبهات. تتفاعل الخلايا مع البيئة المحيطة بها ، وتتلقى محفزات مختلفة (مثل الاختلافات في درجة الحرارة, رطوبة أو الحموضة) وتفصيل الاستجابات المقابلة لكل منها (مثل الانكماش أو الترجمة). تُعرف هذه القدرة على الاستجابة للمنبهات البيئية بالتهيج.
- التكاثر. إنها عملية تكوين خلايا جديدة (أو خلايا وليدة) من خلية أولية (أو خلية جذعية). هناك نوعان من عمليات تكاثر الخلايا: الانقسام المتساوي ص الانقسام الاختزالي. من خلال الانقسام ، تنتج الخلية الجذعية خليتين ابنتيتين متطابقتين ، أي بنفس المقدار من المادة الوراثية والمعلومات الوراثية المتطابقة. من ناحية أخرى ، من خلال الانقسام الاختزالي ، تنتج الخلية الجذعية أربع خلايا ابنة مختلفة وراثيًا عن بعضها البعض والتي تحتوي أيضًا على نصف المادة الوراثية للخلية الأولية. يتدخل الانقسام الخيطي في عمليات نمو الأنسجة وإصلاحها ، وفي تكاثر الكائنات الحية التي تتكاثر لاجنسيًا. يوجد هدف آخر للانقسام الاختزالي: إنه يحدث فقط لإحداث الأمشاج.
- التكيف. إن قدرة الخلايا على التطور عبر عدة أجيال والتكيف مع بيئتها تمكنها من البقاء في عالم متغير. التكيفات هي خصائص موروثة تزيد من قدرة الكائن الحي على البقاء في بيئة معينة. يمكن أن تكون التكيفات هيكلية أو فسيولوجية أو كيميائية حيوية أو سلوكية أو مزيجًا من الأربعة. جميع الكائنات الحية الناجحة بيولوجيًا هي مجموعة معقدة من التكيفات المنسقة التي حدثت من خلال العمليات التطورية.
يتم تنفيذ وظائف التمثيل الغذائي والنمو والاستجابة للمنبهات والتكاثر والتكيف من قبل جميع الخلايا التي تنتمي إلى كائنات بدائية النواة وكائنات حقيقية النواة. ومع ذلك ، فهذه ليست الوظائف الخلوية الوحيدة: فهناك وظائف أخرى تعتمد على كل نوع من الخلايا والأنسجة أو الكائن الحي الذي تنتمي إليه. فمثلا، الخلايا العصبية (التي هي جزء من النسيج العصبي) قادرة على التواصل من خلال النبضات الكهربائية.
أجزاء من خلية حقيقية النواة
المكونات الرئيسية للخلايا حقيقية النواة هي:
- الخلية أو غشاء البلازما. إنه حاجز مزدوج يتكون من الدهون ص بروتين الذي يحد الخلية ، لعزلها عن البيئة المحيطة بها. يحتوي غشاء البلازما على نفاذية انتقائية: فهو يسمح فقط بدخول مواد ضروري للسيتوبلازم وكذلك طرد النفايات الأيضية. هذا الهيكل موجود في جميع الخلايا حقيقية النواة وحتى في بدائيات النوى.
- الجدار الخلوي. إنه هيكل صلب يقع خارج غشاء البلازما ويعطي شكل الخلية والدعم والحماية. جدار الخلية موجود فقط في خلايا الخضار وفي الفطريات ، على الرغم من اختلاف تركيبها بين نوعي الخلايا: ففي النباتات تتكون من السليلوز والبروتينات ، بينما في الفطريات تتكون من مادة الكيتين. على الرغم من أن هذا الهيكل يحمي الخلية ، إلا أنه يمنع نموها ويحدها من الهياكل الثابتة.
- نواة الخلية. وهي عضية مركزية ، محدودة بغشاء مزدوج مسامي يسمح بتبادل المواد بين السيتوبلازم وداخلها. تحتوي النواة على المادة الوراثية (DNA) للخلية ، والتي يتم تنظيمها في الكروموسومات. بالإضافة إلى ذلك ، توجد داخل النواة منطقة متخصصة تسمى النواة ، حيث يتم نسخ الحمض النووي الريبي الريبوسومي ، والذي سيصبح فيما بعد جزءًا من الريبوسومات. النواة موجودة في جميع الخلايا حقيقية النواة.
- الريبوسومات. هم الهياكل التي شكلتها RNA والبروتينات ، حيث يتم تخليق البروتين. توجد الريبوسومات في جميع أنواع الخلايا ، حتى بدائيات النوى (على الرغم من كونها ثانوية). تكون بعض الريبوسومات حرة في السيتوبلازم والبعض الآخر متصل بالشبكة الإندوبلازمية الخشنة.
- السيتوبلازم. إنه الوسط المائي الذي توجد فيه عضيات الخلية المختلفة. يتكون السيتوبلازم من العصارة الخلوية ، والجزء المائي الخالي من العضية الذي يحتوي على مواد مذابة ، والهيكل الخلوي ، وهو شبكة من الخيوط التي تعطي شكلاً للخلية.
بالإضافة إلى وجود النواة ، فإن إحدى الخصائص المميزة للخلية حقيقية النواة هي وجود عضيات أو مقصورات تحت خلوية محاطة بغشاء ، والتي لها وظائف متخصصة. البعض يكونون:
- الجسيمات المحللة. هم حويصلات مليئة الانزيمات الجهاز الهضمي ، موجود حصريًا في الخلايا الحيوانية. تتم عمليات الهضم الخلوي في الجسيمات الحالة ، ويتم تحفيزها بواسطة الإنزيمات الموجودة بداخلها.
- الميتوكوندريا. هم العضيات حيث تكون عملية التنفس الخلوي. وهي محاطة بغشاء مزدوج يسمح للخلية بالحصول على الطاقة التي تحتاجها لأداء وظائفها. توجد الميتوكوندريا في جميع أنواع الخلايا حقيقية النواة ويختلف عددها وفقًا لاحتياجاتها: تميل الخلايا ذات المتطلبات العالية من الطاقة إلى امتلاك عدد أكبر من الميتوكوندريا.
- البلاستيدات الخضراء إنها العضيات التي يحدث فيها التمثيل الضوئي ، وهي تقدم نظامًا معقدًا من الأغشية. المكون الأساسي لهذه العضيات هو الكلوروفيل ، وهو صبغة خضراء تشارك في عملية التمثيل الضوئي وتسمح لها بالتقاط ضوء الشمس. تعتبر البلاستيدات الخضراء فريدة من نوعها لخلايا التمثيل الضوئي ، لذلك فهي موجودة في جميع النباتات والطحالب التي اللون يُعطى اللون الأخضر المميز من خلال وجود الكلوروفيل.
- فجوة عصارية. هم نوع من المرارة الكبيرة التي تخزن ماءوالأملاح المعدنية والمواد الأخرى الموجودة فقط في الخلايا النباتية. تحافظ الفجوة على شكل الخلية وتوفر الدعم للخلية ، بالإضافة إلى المشاركة في حركة المواد داخل الخلايا. تحتوي الخلايا الحيوانية على فجوات لكنها أصغر حجمًا وبكميات أكبر.
- المريكزات. إنها هياكل أنبوبية توجد حصريًا في الخلايا الحيوانية. يشاركون في الانفصال الكروموسومات خلال عملية انقسام الخلية.
- الشبكة الأندوبلازمية. إنه نظام غشائي يستمر مع نواة الخلية ويمتد في جميع أنحاء الخلية. ترتبط وظيفتها بتوليف المركبات الموجهة أساسًا للجزء الخارجي من الخلية. تنقسم الشبكة الإندوبلازمية إلى خشنة وسلسة ، اعتمادًا على وجود أو عدم وجود الريبوسومات على سطحها: تحتوي الشبكة الخشنة على ريبوسومات وهي مسؤولة بشكل أساسي عن تخليق البروتينات للتصدير ، بينما ترتبط الشبكة الملساء بشكل أساسي بالمسارات الأيضية لـ ال الدهون.
- جهاز جولجي. وهي عضية مكونة من مجموعة من الأقراص والأكياس المفلطحة تسمى الصهاريج. ترتبط وظيفة جهاز جولجي بتعديل وتعبئة البروتينات وغيرها الجزيئات الحيوية (مثل الكربوهيدرات والدهون) للإفراز أو النقل.
الفرق بين الخلية حقيقية النواة والخلية بدائية النواة
الاختلافات الرئيسية بين هذين النوعين من الخلايا هي:
- الوجود الأساسي. الاختلاف الأكثر أهمية هو أنه في بدائيات النوى تنتشر المادة الوراثية في السيتوبلازم في منطقة تسمى النواة ، بدلاً من داخل النواة ، كما هو الحال في حقيقيات النوى.
- نوع الحمض النووي. تحتوي بدائيات النوى على جزيء DNA دائري واحد ، والذي لا يرتبط بالبروتينات ، وهذا هو السبب في أنه غالبًا ما يشار إليه باسم "DNA العاري الدائري". من جانبها ، المادة الوراثية لحقيقيات النوى لها شكل خطي وترتبط بالبروتينات ، وتشكل الكروماتين (أو الكروموسومات ، عندما تكون الخلية على وشك الدخول في انقسام الخلية). كل نوع من الكائنات حقيقية النواة له عدد مميز من الكروموسومات.
- بحجم. الخلايا حقيقية النواة أكبر حجمًا (10-100 ميكرومتر) من الخلايا بدائية النواة الشائعة (0.2-2.0 ميكرومتر).
- دستور. معظم الكائنات حقيقية النواة متعددة الخلايا ، بينما جميع بدائيات النوى أحادية الخلية. ومع ذلك ، يجدر بنا أن نتذكر أن هناك بعض الكائنات حقيقية النواة أحادية الخلية ، مثل الباراميسيا و خميرة.
- التكاثر. تتكاثر بدائيات النوى لاجنسيًا (عن طريق الانشطار الثنائي) ، بينما تمتلك حقيقيات النوى كلاهما التكاثر الجنسي (عن طريق الانقسام الاختزالي ، مما يؤدي إلى ظهور الأمشاج أو الخلايا الجنسية) عديم الجنس (ل الانقسام المتساوي).
- العضيات الخلوية. تقدم الخلايا حقيقية النواة عضيات ذات أغشية ووظائف محددة ، مثل الميتوكوندريا، الجسيمات الحالة أو البلاستيدات الخضراء.