تعمل الخلايا على تشكيل الكائنات الحية حيث أنها تختلف بشكل تام عن بعضها البعض كما يوجد في النباتات ، حيث أنه تم اكتشاف خلايا في كل من بدائيات النوى وحقيقيات النوى ، ومع ذلك فإن الهياكل والوظائف التي تكن مختلفة لكلا من الخلايا بدائية النواة وحقيقيات النوى حيث أنها تبدو متنوعة ومختلفة بصورة كبيرة ، ولكي تتمكن من معرفة ما هو أساس الكائنات الحية عليك أن تعلم ماذا تعني بيولوجيا الخلية [1] .

تعريف الخلية

تعرف الخلايا على أنها اللبنات الأساسية والرئيسية التي تكون مسئولة عن تشكيل كل الكائنات الحية ، وبالرغم من ذلك لا نتمكن من أن نرى أغلبية الخلايا الفردية بدون استخدام المجهر ، حيث أنه في الستينيات من القرن السادس عشر ، لقد قام العالم ”

روبرت هوك

” باكتشاف أو عثر على العديد من الخلايا عن طريق استخدام مجهر من أجل إجراء الفحص على جزء من الفلين .

كما أنك لو ألقيت النظر إلى التنظيم او التكوين بصورة عامة إلى الكائنات الحية على وجه الأرض ، فإنك ستتمكن من رؤية أن الخلايا هي الأساس كما تستطيع الخلايا أن تعمل على تكوين أنسجة ، وبالتالي يمكنها أيضا أن تعمل على خلق أعضاء وكذلك أنظمة أعضاء ، وان الجزيئات والهياكل المختلفة هي التي تكون مسئولة عن تشكيل الخلية الفعلية .

أنواع الجزيئات العضوية داخل الخلايا

البروتينات :

حيث أن البروتينات تكون متألفة من وحدات تكون أصغر يطلق عليها اسم الأحماض الأمينية ، وتتنوع هياكل البروتينات على أساس مدى التعقيد الذي يكون فيها ، كما يمكن تصنيف هذه الهياكل أو الأشكال سواء كانت أولية أو ثانوية أو ثالثة أو رباعية ، حيث أن هذا الهيكل أو الشكل هو الذي يعمل على تحديد وظيفة البروتين .
الكربوهيدرات :

ومن الممكن أن تكون الكربوهيدرات البسيطة هي التي تعمل على توفير الطاقة للخلية ، كما أن الكربوهيدرات المعقدة أو المركبة من الممكن أن يتم تخزينها لكي نقوم باستخدامها في وقت لاحق ، بالإضافة إلى أن الخلايا النباتية والحيوانية تشتمل على العديد من الأنواع المتنوعة والمختلفة من الكربوهيدرات .
الدهون :

هي عبارة عن نوع أخر من الجزيئات العضوية داخل الخلايا ، حيث أن الأحماض الدهنية التي توجد في الدهون ، التي يمكن تصنيفها إلى دهون مشبعة ودهون غير مشبعة ، وهذه الدهون تحتوي على أنواع من المنشطات مثل ، الكوليسترول، ومواد آخرى من الستيرول .
الأحماض النووية :

الأحماض النووية هي تمثل النوع الرابع من الجزيئات العضوية داخل الخلايا ، ويوجد هناك نوعين رئيسيين لهذه الأحماض النووية وهما ؛حمض الديوكسي ريبونوكلييك (DNA) ،و حمض ريبونوكلييك (RNA).

كما أن الأحماض النووية تضم كل المعلومات والبيانات الوراثية للخلية ، والخلايا تعمل على تنظيم وترتيب الحمض النووي في الكروموسومات .

والعلماء يقولون أن الخلايا قد تجددت وتطورت منذ 3.8 مليار سنة، وتم ذلك بعد أن تم تشكيل أو عمل الجزيئات العضوية الكبيرة وقامت بحماية نفسها عن طريق استخدام غشاء يحميها ويقيها ، وهناك من يقول أن الحمض النووي الريبي ، هو أول حمض تشكل في ذلك الحين ومن المحتمل أن يكون تم ظهور خلايا حقيقية النواة وذلك بعد ما اجتمعت خلايا بدائية النواة مع الخلايا حقيقية النواة من أجل تكوين كائن يكون أكبر .

الخلايا حقيقية النواة تشتمل على حمض نووي يكون محاط بغشاء ، بينما الخلايا التي تكن بدائية النواة لا تشتمل على هذا الحمض ، كما أنها أيضا تفتقر إلي وجود عضيات أخرى .

تنظيم الجينات والتعبير عنها

الجينات البروتينية التي تكون في داخل الخلايا ، من الممكن أن تقوم هذه البروتينات بالتأثير فيما بعد على وظيفة الخلية ، ويتم تحديد أو معرفة ما تقوم به تلك الخلايا .
عند القيام بعملية نسخ الحمض النووي فإن الخلية تعمل على فك تشفير المعلومات التي تكن متواجدة في الحمض النووي ، ويتم نسخ هذه المعلومات .
ويوجد هناك مراحل اساسية لتلك العملية وهذه المراحل هي البدء استطالة حبلا إنهاء تحرير ، كما أن التنظيم النسخي للخلية يقوم بعمل خاصية التحكم في تشكيل المواد الوراثية مثل RNA وخاصية التعبير الجيني الوراثي .
وفي أثناء قيام الخلية بفك شفرة mRNA ، من أجل عمل أو إعداد سلاسل الأحماض الأمينية والتي من الممكن أن تصبح بروتينات .
والعملية تحتوي على البدء والاستطالة والإنهاء كما أن التنظيم الانتقالي للخلية يتيح عملية التحكم في تخليق أو عمل البروتينات .
كما أن المعالجة تساعد على تعديل وتنظيم البروتينات بعدما أن تتم الترجمة للخلية بواسطة وضع إعداد وظيفية إلى البروتينات.
حيث أن الخلية تقوم بالتحكم في التعبير الجيني عند القيام بعملية النسخ والترجمة للجينات ، بالإضافة إلى أن تنظيم الكروماتين يعمل أيضا على المساعدة ، وذلك لأن البروتينات التنظيمية من الممكن أن تكون مرتبطة به وتقوم بالتأثير على التعبير الجيني .

الفرق بين الخلايا بدائية النواة والخلايا حقيقية النواة

الخلايا بدائية النواة

الخلايا بدائية النواة تشتمل على عدة مكونات منها خلية غشائية ، وجدار خلوي وسيتوبلازم ، وريبوسومات ، وبالرغم من كل هذه المكونات ، إلا إن بدائيات النوى يكون لها نواة بعيدا عن النواة التي تكون مرتبطة بالغشاء [2] .
تعتبر البكتيريا سالبة الجرام وإيجابية الجرام مثالين من أمثلة بدائيات النوى ، ونستطيع أن نفرق بين هذين المثالين ، لأنه يوجد كثير من الاختلافات في جدران الخلايا .
كما أن أغلبية بدائيات النواة تكون مشتملة على كبسولة لكي تحميها ، والكثير يكون عنده بيلوس أو بيلي ، وهذه المسميات عبارة عن هياكل تكون شبيهه للشعر على السطح .

الخلايا حقيقية النواة

تكون الخلايا حقيقية النواة محتوية على غشاء بلازما، سيتوبلازم ، وريبوسومات ، كما يوجد في الخلايا بدائية النواة.
بالرغم من هذا فإن الخلايا حقيقية النواة يكون لها أيضا على نواة تكون مرتبطة بذلك الغشاء ، ويوجد أيضا عضيات تكون لها علاقة بالغشاء ، وكروموسومات تكون على هيئة قضيب كما أن الشبكة الإندوبلازمية وجولجي تكون موجودة في الخلايا حقيقية النواة .
كما ان التمثيل الغذائي الخلوي يكون قائم على سلسلة أو مجموعة من التفاعلات الكيميائية التي تعمل على تحويل الطاقة إلى وقود ، ويوجد هناك عمليتين أساسيتين تقوم الخلايا باستخدامها وهما عملية التنفس الخلوي وعملية التمثيل الضوئي .
وهذا النوع من عمليات التنفس الخلوي هما نوع هوائي يحتاج إلى أكسجين ، ونوع غير هوائي لم يكن بحاجة إلى أكسجين ، فإن عملية تخمر حمض اللاكتيك هو عبارة عن نوع من التنفس اللاهوائي الذي يعمل على كسر الجلوكوز .

الفرق بين التنفس الخلوي و التركيب الضوئي

التنفس الخلوي

هو عبارة عن مجموعة متسلسلة من العمليات التي تعمل على كسر السكر ، حيث أنها تحتوي على أربعة أجزاء أساسية وهم:

تحلل السكر.
أكسدة البيروفات.
دورة حمض الستريك أو دورة كريب.
الفسفرة التأكسدية.

التركيب الضوئي

التركيب أو البناء الضوئي هو العملية التي تقوم باستخدامها النباتات من أجل إنتاج الطاقة ، كما أن الكلوروفيل يساعد النبات على امتصاص أشعة الشمس ، حيث أن هذه الأشعة يكون النبات في حاجة إليها من أجل الحصول على الطاقة .

يوجد نوعين أساسيين في عملية التمثيل الضوئي :

التفاعلات التي تكون معتمدة على الضوء.
التفاعلات التي تكون مستقلة عن الضوء.