ما هي الوحدة التركيبية للكائنات الحية

الوحدة التركيبية للكائنات الحية

الوحدة

التركيبية للكائنات الحية يشمل العديد من المكونات وهذه المكونات تحمل

خصائص الكائنات الحية ووظائفها الحيوية وتفاعلاتها مع البيئة

، والوحدة التركيبية للكائنات الحية تشمل مايلي

الخلية

الأشجار في الغابة والأسماك في النهر والذباب في المزرعة والليمور في الغابة والقصب في البركة والديدان في التربة وكل هذه النباتات والحيوانات مصنوعة من اللبنات الأساسية التي نسميها الخلايا مثل هذه الأمثلة حيث تتكون العديد من الكائنات الحية من أعداد هائلة من الخلايا التي تعمل بالتنسيق مع بعضها البعض

ومع ذلك فإن أشكال

الحياة

الأخرى تتكون من خلية واحدة فقط مثل العديد من أنواع

البكتيريا

والأوليات، وعادة ما تكون الخلايا سواء كانت تعيش بمفردها أو كجزء من كائن متعدد الخلايا وصغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بدون مجهر ضوئي

تشترك الخلايا في العديد من الميزات المشتركة ومع ذلك يمكن أن تبدو مختلفة تمامًا وفي الواقع تكيفت الخلايا على مدى بلايين السنين مع مجموعة واسعة من البيئات والأدوار الوظيفية على سبيل المثال تمتلك الخلايا العصبية امتدادات طويلة ورفيعة يمكن أن تصل إلى أمتار وتعمل على نقل الإشارات بسرعة

كما تتميز الخلايا النباتية ذات الشكل القرميد الملائمة بشكل وثيق بطبقة خارجية صلبة تساعد في توفير الدعم الهيكلي الذي تتطلبه الأشجار والنباتات الأخرى وتتميز خلايا العضلات الطويلة المدببة بتمدد جوهري يسمح لها بتغيير

الطول

خلال العضلة ذات الرأسين المتقلصة والاسترخاء

ومع ذلك وبقدر اختلاف هذه الخلايا فإنها تعتمد جميعها على نفس الاستراتيجيات الأساسية لإبعاد الخارج والسماح للمواد الضرورية بالدخول والسماح للآخرين بالمغادرة والحفاظ على صحتهم وتكرار أنفسهم وفي الواقع هذه السمات هي بالضبط ما يجعل الخلية خلية.[1]

النواة

تعتبر النواة واحدة من أكثر أجزاء الخلية وضوحًا عندما تنظر إلى صورة للخلية والتي توجد في منتصف الخلية وتحتوي النواة على كل كروموسومات الخلية والتي تشفر المادة الجينية لذلك هذا حقًا جزء مهم من الخلية ويجب حمايته، كما تحتوي النواة على غشاء حولها يحافظ على جميع الكروموسومات بالداخل ويميز بين الكروموسومات الموجودة داخل النواة والعضيات الأخرى

ومكونات الخلية التي تبقى في الخارج وفي بعض الأحيان تحتاج أشياء مثل الحمض النووي الريبي إلى

المرور

بين النواة والسيتوبلازم وبالتالي توجد مسام في هذا الغشاء النووي تسمح للجزيئات بالدخول والخروج من النواة، حيث كان يعتقد أن الغشاء النووي يسمح فقط للجزيئات بالخروج ولكن الآن أدركنا أن هناك عملية نشطة أيضًا لجلب الجزيئات إلى النواة.[2]

الجسيم الريبوزي (Ribosomes)

الريبوسوم هو جسيم موجود بأعداد كبيرة في جميع الخلايا الحية ويعمل كموقع لتخليق

البروتين

حيث تحدث الريبوسومات كجسيمات حرة في الخلايا بدائية النواة وخلايا حقيقية النواة وكجسيمات متصلة بأغشية الشبكة الإندوبلازمية في الخلايا حقيقية النواة

كما تم وصف الجسيمات الصغيرة التي أصبحت تعرف باسم الريبوسومات لأول مرة في عام 1955 من قبل عالم الأحياء الخلوي الأمريكي المولود في رومانيا جورج إي بالادي والذي وجدها مرتبطة بشكل متكرر بالشبكة الإندوبلازمية في الخلايا حقيقية النواة

كما أن الريبوسومات وفيرة بشكل ملحوظ في الخلايا على سبيل المثال قد تحتوي خلية واحدة حقيقية النواة تتكاثر بشكل نشط على ما يصل إلى 10 ملايين ريبوسوم في بكتيريا Escherichia coli (بدائيات النوى) قد يصل عدد الريبوسومات إلى 15000 وتشكل ما يصل إلى ربع الكتلة الإجمالية للخلية

كما يختلف حجم الريبوسومات داخل الخلايا اعتمادًا على نوع الخلية وعوامل مثل ما إذا كانت الخلية تستريح أو تتكاثر، ويقيس متوسط ​​الريبوسوم للإشريكية القولونية أفضل مثال تميزًا حوالي 200 أنجستروم (حوالي 20 نانومتر) في القطر.[3]

الشبكة الأندوبلازمية (Endoplasmic reticulum)

الشبكة الإندوبلازمية (ER) في علم الأحياء هي نظام غشاء مستمر يشكل سلسلة من الأكياس المسطحة داخل سيتوبلازم الخلايا حقيقية النواة ويؤدي وظائف متعددة  وهو مهم بشكل خاص في تركيب البروتينات وطيها وتعديلها ونقلها

حيث تحتوي جميع الخلايا حقيقية النواة على شبكة إندوبلازمية (ER) في الخلايا الحيوانية عادة ما يشكل ER أكثر من نصف المحتوى الغشائي للخلية وتميز الاختلافات في بعض الخصائص الفيزيائية والوظيفية بين نوعي ER والمعروفين بـ ER الخام و ER سلس

وتم تسمية Rough ER بسبب مظهره الخشن والذي يرجع إلى ارتباط الريبوسومات بسطحه الخارجي (السيتوبلازمي) كما يقع Rough ER بجوار نواة الخلية مباشرة ويكون غشاءها مستمرًا مع الغشاء الخارجي للمغلف النووي

كما تتخصص الريبوسومات الموجودة على ER الخام في تخليق البروتينات التي تمتلك تسلسل إشارة يوجهها على وجه التحديد إلى ER للمعالجة حيث يستهدف عدد من البروتينات الأخرى في الخلية بما في ذلك تلك المخصصة للنواة والميتوكوندريا للتوليف على الريبوسومات الحرة أو تلك غير المرتبطة بغشاء ER

كما أن البروتينات التي تم تصنيعها بواسطة ER الخام لها خصائص محددة في الوجهات النهائية، كما أن بعض البروتينات على سبيل المثال تبقى داخل ER بينما يتم إرسال البعض الآخر إلى جهاز Golgi الذي يقع بجوار ER ويتم توجيه البروتينات المفرزة من جهاز جولجي إلى الجسيمات الحالة أو غشاء الخلية

ولا يزال البعض الآخر متجهًا للإفراز إلى خارج الخلية كما يتم نقل البروتينات المستهدفة للنقل إلى جهاز Golgi من الريبوسومات على ER الخام إلى تجويف ER الخام والذي يعمل كموقع لطي البروتين وتعديله وتجميعه.[4]

جهاز غولجي (Golgi apparatus)

جهاز جولجي الذي يطلق عليه أيضًا معقد جولجي أو جسم جولجي هي عضية مرتبطة بغشاء من الخلايا حقيقية النواة (خلايا ذات نوى محددة بوضوح) وتتكون من سلسلة من الأكياس المفلطحة والمكدسة وتسمى الصهاريج، وجهاز جولجي مسؤول عن نقل وتعديل وتعبئة البروتينات والدهون في حويصلات لتسليمها إلى الوجهات المستهدفة

ويقع في

السيتوبلازم

بجوار الشبكة الإندوبلازمية وبالقرب من نواة الخلية بينما تحتوي العديد من أنواع الخلايا على جهاز واحد أو أكثر من أجهزة جولجي كما يمكن أن تحتوي الخلايا النباتية على المئات

وبشكل عام يتكون جهاز جولجي من ما يقرب من أربعة إلى ثمانية خزانات على الرغم من أنه في بعض الكائنات وحيدة الخلية قد يتكون من ما يصل إلى 60 صهريجًا، ويتم تثبيت الصهاريج معًا بواسطة بروتينات المصفوفة ويتم دعم جهاز جولجي بالكامل بواسطة الأنابيب الدقيقة السيتوبلازمية، ويحتوي الجهاز على ثلاث حجرات أولية تعرف عمومًا باسم “cis” (الصهاريج الأقرب للشبكة الإندوبلازمية) و “الإنسي” (الطبقات المركزية للصهاريج) و “العابرة” (الصهاريج الأبعد عن الشبكة الإندوبلازمية)

ويوجد شبكتان شبكة cis Golgi وشبكة Trans Golgi والتي تتكون من الصهاريج الخارجية في رابطة الدول المستقلة والوجوه العابرة وهي مسؤولة عن المهمة الأساسية لفرز البروتينات والدهون التي يتم تلقيها (على وجه رابطة الدول المستقلة) أو إطلاقها (في الوجه العابر) من قبل العضية.

مكونات الوحدة التركيبية للكائنات الحية

• البلاستيدات الخضراء (Chloroplasts)
• ميتوكندريا (Mitochondria)
• الغشاء البلازمي (Plasma membrane)
• السائل الخلوي (Cytoplasm)
• الجسيمات الحالة (Lysosomes) [5]