ما هي الخلية؟

يتكون البشر من تريليونات من الخلايا - الوحدة الأساسية للحياة على الأرض. في هذه المقالة ، نشرح بعض التراكيب الموجودة في الخلايا ونصف عددًا قليلاً من أنواع الخلايا العديدة الموجودة في أجسامنا.

يمكن اعتبار الخلايا عبوات صغيرة تحتوي على مصانع دقيقة ومستودعات وأنظمة نقل ومحطات توليد الطاقة. إنها تعمل بمفردها ، وتخلق طاقتها الخاصة وتتكاثر ذاتيًا - فالخلية هي أصغر وحدة في الحياة يمكن أن تتكاثر.

ومع ذلك ، تتواصل الخلايا أيضًا مع بعضها البعض وتتصل لتكوين حيوان صلب عالق جيدًا. تبني الخلايا الأنسجة التي تشكل الأعضاء ؛ والأعضاء تعمل معًا للحفاظ على الكائن الحي على قيد الحياة.

اكتشف روبرت هوك الخلايا لأول مرة في عام 1665. وأعطاها اسمها لأنها تشبه سيلا (اللاتينية تعني "الغرف الصغيرة") حيث كان يعيش الرهبان في الأديرة.

داخل الزنزانة

يمكن أن تبدو أنواع الخلايا المختلفة مختلفة تمامًا ، وتؤدي أدوارًا مختلفة جدًا داخل الجسم.

على سبيل المثال ، تشبه خلية الحيوانات المنوية الشرغوف ، وتكون خلية البويضة الأنثوية كروية ، والخلايا العصبية عبارة عن أنابيب رفيعة في الأساس.

على الرغم من اختلافاتهم ، غالبًا ما يشتركون في بعض الهياكل ؛ يشار إلى هذه على أنها عضيات (أعضاء صغيرة). فيما يلي بعض أهمها:

رسم تخطيطي مبسط لخلية بشرية.

نواة

يمكن اعتبار النواة بمثابة المقر الرئيسي للخلية. عادة ما توجد نواة واحدة لكل خلية ، ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا ، فعلى سبيل المثال ، تحتوي خلايا العضلات الهيكلية على نواة واحدة. تحتوي النواة على غالبية الحمض النووي للخلية (توجد كمية صغيرة في الميتوكوندريا ، انظر أدناه). ترسل النواة رسائل تخبر الخلية أن تنمو أو تنقسم أو تموت.

يتم فصل النواة عن باقي الخلية بواسطة غشاء يسمى الغلاف النووي. تسمح المسام النووية داخل الغشاء بمرور الجزيئات والأيونات الصغيرة ، بينما تحتاج الجزيئات الأكبر حجمًا إلى بروتينات نقل لمساعدتها على العبور.

غشاء بلازمي

لضمان بقاء كل خلية منفصلة عن جارتها ، يتم تغليفها بغشاء خاص يُعرف بغشاء البلازما. يتكون هذا الغشاء في الغالب من الدهون الفوسفورية ، والتي تمنع المواد ذات الأساس المائي من دخول الخلية. يحتوي غشاء البلازما على مجموعة من المستقبلات التي تقوم بعدد من المهام ، منها:

• حراس البوابة: تسمح بعض المستقبلات لجزيئات معينة بالمرور وتوقف البعض الآخر.
• الواسمات: تعمل هذه المستقبلات بمثابة شارات اسم ، لإبلاغ جهاز المناعة بأنها جزء من الكائن الحي وليست غازًا أجنبيًا.
• أجهزة الاتصال: تساعد بعض المستقبلات الخلية على التواصل مع الخلايا الأخرى والبيئة.
• السحابات: تساعد بعض المستقبلات في ربط الخلية بجيرانها.

السيتوبلازم

السيتوبلازم هو الجزء الداخلي للخلية التي تحيط بالنواة وهي عبارة عن 80 في المائة من الماء. ويشمل العضيات وسائل يشبه الهلام يسمى العصارة الخلوية. تحدث العديد من التفاعلات الهامة التي تحدث في الخلية في السيتوبلازم.

الجسيمات الحالة والبيروكسيسومات

كل من الجسيمات الحالة والبيروكسيسومات هي في الأساس أكياس من الإنزيمات. تحتوي الليزوزومات على إنزيمات تكسر الجزيئات الكبيرة ، بما في ذلك الأجزاء القديمة من الخلايا والمواد الغريبة. تحتوي البيروكسيسومات على إنزيمات تدمر المواد السامة ، بما في ذلك البيروكسيد.

الهيكل الخلوي

يمكن اعتبار الهيكل الخلوي سقالة للخلية. يساعد في الحفاظ على الشكل الصحيح. ومع ذلك ، على عكس السقالات العادية ، فإن الهيكل الخلوي مرن ؛ يلعب دورًا في انقسام الخلايا وحركتها - على سبيل المثال ، قدرة بعض الخلايا على الحركة ، مثل خلايا الحيوانات المنوية.

يساعد الهيكل الخلوي أيضًا في إرسال إشارات الخلية من خلال مشاركته في امتصاص المواد من خارج الخلية (الالتقام الخلوي) ويشارك في تحريك المواد داخل الخلية.

الشبكة الأندوبلازمية

تعالج الشبكة الإندوبلازمية (ER) الجزيئات داخل الخلية وتساعد في نقلها إلى وجهاتها النهائية. على وجه الخصوص ، يقوم بتوليف البروتينات وطويها وتعديلها ونقلها.

يتكون ER من أكياس ممدودة ، تسمى الصهاريج ، مرتبطة ببعضها البعض بواسطة الهيكل الخلوي. هناك نوعان: ER تقريبي و ER سلس.

جهاز جولجي

بمجرد أن تتم معالجة الجزيئات بواسطة ER ، فإنها تنتقل إلى جهاز Golgi. يُعتبر جهاز جولجي أحيانًا مكتب بريد الخلية ، حيث يتم تغليف العناصر ووضع علامات عليها. بمجرد مغادرة المواد ، يمكن استخدامها داخل الخلية أو إخراجها خارج الخلية لاستخدامها في مكان آخر.

الميتوكوندريا

غالبًا ما يشار إلى الميتوكوندريا على أنها قوة الخلية ، فهي تساعد في تحويل الطاقة من الطعام الذي نتناوله إلى طاقة يمكن أن تستخدمها الخلية - أدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP). ومع ذلك ، فإن الميتوكوندريا لديها عدد من الوظائف الأخرى ، بما في ذلك تخزين الكالسيوم ودورها في موت الخلايا (موت الخلايا المبرمج).

الريبوسومات

في النواة ، يتم نسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) ، وهو جزيء مشابه للحمض النووي يحمل نفس الرسالة. تقرأ الريبوسومات الحمض النووي الريبي (RNA) وترجمته إلى بروتين عن طريق الالتصاق ببعض الأحماض الأمينية بالترتيب الذي يحدده الحمض النووي الريبي.

تطفو بعض الريبوسومات بحرية في السيتوبلازم ؛ البعض الآخر مرتبط بـ ER.

انقسام الخلية

انقسام الخلايا مستمر طوال حياتنا.

جسمنا يحل محل الخلايا باستمرار. تحتاج الخلايا إلى الانقسام لعدد من الأسباب ، بما في ذلك نمو الكائن الحي وملء الفجوات التي خلفتها الخلايا الميتة والمدمرة بعد الإصابة ، على سبيل المثال.

هناك نوعان من انقسام الخلايا: الانقسام والانقسام الاختزالي.

الانقسام المتساوي

الانقسام المتساوي هو الطريقة التي تنقسم بها معظم الخلايا في الجسم. تنقسم الخلية "الأصل" إلى خليتين "ابنتيتين".

كلتا الخليتين الابنتيتين لهما نفس الكروموسومات مثل بعضها البعض والأب. يشار إليهم على أنهم ثنائيو الصبغيات لأن لديهم نسختين كاملتين من الكروموسومات.

الانقسام الاختزالي

يخلق الانقسام الاختزالي خلايا جنسية ، مثل الحيوانات المنوية الذكرية وخلايا البويضات الأنثوية. في الانقسام الاختزالي ، ينفصل جزء صغير من كل كروموسوم ويلتصق بصبغي آخر ؛ هذا يسمى إعادة التركيب الجيني.

هذا يعني أن كل خلية جديدة لديها مجموعة فريدة من المعلومات الجينية. هذه هي العملية التي تسمح بحدوث التنوع الجيني.

لذلك ، باختصار ، يساعدنا الانقسام الفتيلي على النمو ، والانقسام الاختزالي يتأكد من أننا جميعًا فريدون.

أنواع الخلايا

عندما تفكر في مدى تعقيد جسم الإنسان ، فليس من المستغرب وجود مئات الأنواع المختلفة من الخلايا. يوجد أدناه مجموعة صغيرة من أنواع الخلايا البشرية:

الخلايا الجذعية

الخلايا الجذعية هي خلايا لم تختار بعد ما ستصبح عليه. يتمايز البعض ليصبح نوعًا معينًا من الخلايا ، وينقسم البعض الآخر لإنتاج المزيد من الخلايا الجذعية. توجد في كل من الجنين وبعض الأنسجة البالغة ، مثل نخاع العظام.

خلايا العظام

هناك ثلاثة أنواع أساسية على الأقل من خلايا العظام:

• ناقضات العظم ، التي تذوب العظام.
• بانيات العظم ، والتي تشكل عظمًا جديدًا.
• الخلايا العظمية ، وهي محاطة بالعظام وتساعد على التواصل مع الخلايا العظمية الأخرى.

خلايا الدم

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من خلايا الدم:

• خلايا الدم الحمراء ، التي تحمل الأكسجين في جميع أنحاء الجسم
• خلايا الدم البيضاء ، وهي جزء من جهاز المناعة
• الصفائح الدموية ، والتي تساعد على تجلط الدم لمنع فقدان الدم بعد الإصابة

خلايا العضلات

تسمى أيضًا الخلايا العضلية ، وخلايا العضلات هي خلايا أنبوبية طويلة. تعد خلايا العضلات مهمة لمجموعة كبيرة من الوظائف ، بما في ذلك الحركة والدعم والوظائف الداخلية ، مثل التمعج - حركة الطعام على طول القناة الهضمية.

خلايا الحيوانات المنوية

الحيوانات المنوية هي أصغر نوع من الخلايا البشرية.

هذه الخلايا على شكل الشرغوف هي الأصغر في جسم الإنسان.

إنها متحركة ، مما يعني أنها يمكن أن تتحرك. يحققون هذه الحركة باستخدام ذيلهم (السوط) المليء بالميتوكوندريا التي تمنح الطاقة.

لا يمكن أن تنقسم خلايا الحيوانات المنوية ؛ فهي تحمل نسخة واحدة فقط من كل كروموسوم (أحادي الصيغة الصبغية) ، على عكس غالبية الخلايا التي تحمل نسختين (ثنائي الصبغيات).

خلية البويضة الأنثوية

بالمقارنة مع خلية الحيوانات المنوية ، فإن البويضة الأنثوية هي عملاقة. إنها أكبر خلية بشرية. خلية البويضة هي أيضًا أحادية العدد بحيث يمكن أن يتحد الحمض النووي من الحيوانات المنوية والبويضة لتكوين خلية ثنائية الصبغيات.

الخلايا الدهنية

تسمى الخلايا الدهنية أيضًا الخلايا الدهنية وهي المكون الرئيسي في الأنسجة الدهنية. تحتوي على دهون مخزنة تسمى الدهون الثلاثية والتي يمكن استخدامها كطاقة عند الحاجة. بمجرد استخدام الدهون الثلاثية ، تتقلص الخلايا الدهنية. تنتج الخلايا الشحمية أيضًا بعض الهرمونات.

الخلايا العصبية

الخلايا العصبية هي نظام الاتصال في الجسم. تسمى أيضًا الخلايا العصبية ، وتتكون من جزأين رئيسيين - جسم الخلية وعمليات الأعصاب. يحتوي الجسم المركزي على النواة والعضيات الأخرى ، وتعمل العمليات العصبية (المحاور أو التشعبات) مثل الأصابع الطويلة ، وتحمل الرسائل على نطاق واسع. يمكن أن يصل طول بعض هذه المحاور إلى أكثر من متر واحد.

شيء صغير

الخلايا رائعة بقدر ما هي متنوعة. بمعنى ما ، فهي مدن مستقلة تعمل بمفردها ، وتنتج طاقتها وبروتيناتها ؛ بمعنى آخر ، هم جزء من شبكة ضخمة من الخلايا التي تنتج الأنسجة والأعضاء ونحن.