اين توجد المعلومات الوراثية للخلية الحيوانية
معظم المعلومات الوراثية للخلية الحيوانية موجودة في
النواة .
ويمكن أيضًا ايجاد كمية صغيرة من الحمض النووي في البشر والكائنات الحية المعقدة الأخرى في الميتوكوندريا ، يسمى هذا الحمض النووي (mtDNA) ، كما تحتوي معظم النباتات على مجموعة من الحمض النووي الموجودة داخل البلاستيدات الخضراء والتي يسمى (cpDNA) ، وتُعرف المجموعة الكاملة من الحمض النووي باسم الجينوم ، ويتم تنظيم الحمض النووي في جزيئات خطية تسمى الكروموسومات ، والجدير بالذكر أن حجم وعدد الكروموسومات يختلف بشكل كبير بين الأنواع.
تعريف الخلايا الحيوانية
تعتبر الخلايا الحيوانية هي الوحدة الأساسية للحياة في المملكة الحيوانية. فهي خلايا تحتوي على نواة حقيقية وتحتوي على هياكل متخصصة تسمى العضيات التي تقوم بوظائف متعددة. لا تحتوي الخلايا الحيوانية على بعض العضيات الموجودة في الخلايا النباتية مثل الجدار الخلوي الذي يدعم الخلايا النباتية، أو البلاستيدات الخضراء التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي.
تركيب الخلايا الحيوانية
تتألف الحيوانات والنباتات والفطريات والطلائعيات على الأقل من خلية واحدة حقيقية النواة، بينما تتألف البكتيريا والعتائق من خلية واحدة فقط وهي بدائية النواة.
- جميع خلايا الجسم تحيط بها غشاء خلوي يسمى غشاء البلازما، الذي يفصل بين الداخل والخارج. يحتوي غشاء البلازما على جميع مكونات الخلية، التي تطفو في سائل مشبع بالهلام المسمى السيتوبلازما.
- تعد السيتوبلازما مكان وجود عضيات الخلية.
- تتميز الخلايا ذات النواة الحقيقية بوجود نواة محددة وعضيات أخرى مرتبطة بالغشاء، مثل المتقدرات والشبكة البلازمية الداخلية وجهاز غولجي.
- تختلف الخلايا البدائية عن الخلايا الأخرى بعدم احتوائها على نواة محددة، بدلاً من ذلك، تحتوي منطقة من السيتوبلازما، والتي تسمى النوكليوتيدات، على المادة الوراثية، كما أنها تفتقر إلى العضيات المرتبطة بالغشاء.
- جميع الحيوانات متعددة الخلايا، هذا يعني أن الخلايا المتعددة تعمل معًا لتشكيل الكائن الحي بأكمله. في الكائنات الحية المعقدة، مثل البشر، هذه الخلايا يمكن أن تكون عالية التخصص للقيام بوظائفها المختلفة. ولذلك، غالبًا ما تبدو هذه الخلايا وتعمل بشكل مختلف تمامًا عن بعضها، على الرغم من أنها جميعًا خلايا بشرية.
الخلايا الحيوانية والخلايا النباتية
تصنف الخلايا الحيوانية والخلايا النباتية ضمن حقيقيات النواة. تتشابه الخلية النباتية مع الخلية الحيوانية، حيث تحتوي كل منهما على نواة محددة وهياكل أخرى مرتبطة بالغشاء. ومع ذلك، هناك عدد من الاختلافات الأساسية بين الخلايا الحيوانية والخلايا النباتية.
- تختلف الخلايا الحيوانية عن الخلايا النباتية والفطريات في أنها لا تحتوي على جدار خلوي، بل تمتلك بنى أخرى مثل الهيكل العظمي والغضاريف التي تؤمن الدعم لأنسجتها وأعضائها وتحافظ عليها.
- تختلف الخلايا الحيوانية عن الخلايا النباتية في عدم وجود البلاستيدات الخضراء.
- بالإضافة إلى الاختلاف بين الخلية النباتية والخلية الحيوانية السابقة، تتميز الخلايا النباتية عادة بوجود فجوة مركزية كبيرة، في حين أن الخلايا الحيوانية تفتقر إلى هذه الفجوة. وقد تحتوي بعض الخلايا الحيوانية على فجوات صغيرة، إلا أن وظيفتها هي تخزين ونقل الجزيئات الكبيرة.
مكونات الخلية الحيوانية
تحتوي الخلايا الحيوانية على مجموعة من العضيات المختلفة التي تعمل معًا لتمكين الخلية من أداء وظائفها، ويمكن اعتبار كل خلية مصنعًا كبيرًا يحتوي على العديد من الأجزاء، مثل التصنيع والتعبئة والنقل، وتمثل العضيات المختلفة كل جزء من هذه الأجزاء.
- توجد العديد من الخلايا الحيوانية المختلفة التي تؤدي وظائف متخصصة مختلفة عن الخلايا الأخرى.
- لذلك، لا تحتوي جميع الخلايا الحيوانية على جميع أنواع الأعضاء، ولكن بشكل عام، تحتوي الخلايا الحيوانية على معظم هذه الأعضاء، إن لم تكن كلها.
- بعض العضيات تكون متوفرة بكثرة في خلايا معينة دون غيرها.
ومن أهم مكونات الخلية الحيوانية:
- النواة.
- الريبوزومات.
- الشبكة البلازمية الداخلية.
- جهاز غولجي.
- الجسيمات الحالة.
- المتقدرات.
- السيتوبلازما.
- الهيكل الخلوي.
- الغشاء الخلوي.
النواة
ماهي النواة
تحتوي النواة في الخلية على جميع المادة الوراثية، وهي واحدة من أهم أجزاء الخلية الحيوانية. يطلق على المادة الوراثية في النواة اسم حمض النووي الريبي المنقوص الأكسجين (DNA)، ويحتوي هذا الحمض على جميع التعليمات الخاصة بصنع البروتينات التي تتحكم في جميع أنشطة الجسم، وبالتالي تتحمل النواة مسؤولية إدارة الخلية.
- الحمض النووي DNA هو جزيء قيم ومنظم بدقة عالية، لذلك فهو لا يتواجد بشكل فرديفي النواة، بل يتم تغليف الحمض النووي بإحكام حول بروتينات هيكلية تسمى الهيستونات لتشكيل الكروماتين.
- عندما تكون الخلية جاهزة للانقسام ونقل المعلومات الوراثية إلى الخلايا الجديدة (الخلايا الوليدة)، يتشكل الكروماتين في هيئة صبغيات شديدة التكثف.
- تقوم النواة بتنظيم الجينات التي تعمل في الخلية في أي وقت، وهذا يتحكم في نشاط الخلية، وتختلف الجينات النشطة في وقت محدد حسب نوع الخلية والوظيفة التي تؤديها.
- يتحكم النواة أيضًا في نمو الخلية وانقسامها، حيث تتضاعف الصبغيات في النواة عندما تستعد الخلية للانقسام أثناء الانقسام الفتيلي، وتنفصل عن بعضها البعض لتشكل خليتان بنتان، كما تساعد العضيات المركزية التي تسمى الجسيمات المركزية في تنظيم الحمض النووي DNA أثناء انقسام الخلية.
شكل النواة
النواة تحتوي على الحمض النووي (DNA) في شكل الكروماتين، ويمكن ضغط الكروماتين لتشكيل الصبغيات. تحيط النواة بغلاف نووي (الغشاء النووي)، الذي يفصلها عن بقية الخلية. يحتوي الغلاف النووي أيضا على مسام تسمح بدخول وخروج بعض الجزيئات. بالإضافة إلى المادة الوراثية، هناك جزء فرعي آخر في النواة يسمى النويا، والذي يشبه نواة داخل النواة الحقيقية. النويا هي موقع تصنيع الريبوزومات.
الريبوزومات
الريبوزومات هي عضيات موجودة في جميع الخلايا، سواء كانت بدائية النواة أو حقيقية النواة، وتعمل على تصنيع جميع البروتينات في الخلية، وتتواجد ما بين ١٠ ملايين ريبوزوم في الخلايا الحيوانية. وتشكل الريبوزومات قسم التصنيع في الخلية.
الشبكة البلازمية الداخلية
الشبكة البلازمية الداخلية هي شبكة من الأكياس المسطحة المرتبطة بالغشاء، والتي تشارك في إنتاج ومعالجة ونقل البروتينات التي تم تصنيعها بواسطة الريبوزومات. وهناك نوعان من الشبكة البلازمية الداخلية: الناعمة والخشنة. وتحتوي الشبكة البلازمية الداخلية الخشنة على ريبوزومات متصلة بسطح الأكياس، على عكس الشبكة البلازمية الداخلية الناعمة.
جهاز غولجي
يستقبل جهاز غولجي البروتينات من الشبكة البلازمية الداخلية، ويقوم بطيها وفرزها وتعبئتها في حويصلات، ويشبه جهاز غولجي قسم الشحن في الخلية.
الجسيمات الحالة
الليزوزومات هي نوع من الحويصلات المعروفة بالجسيمات، وهي عبارة عن كرات تحيط بها أغشية. تستخدم هذه الحويصلات في عمليات الأيض ونقل المواد الكبيرة. تحتوي هذه الحويصلات على إنزيمات هاضمة يمكنها تقسيم المواد الكبيرة مثل الدهون والكربوهيدرات والبروتينات إلى وحدات أصغر يمكن للخلية استخدامها.
المتقدرات
تُعد المتقدرات العضلية المسؤولة عن إنتاج الطاقة داخل الخلية، وتتم عملية التنفس الخلوي في هذه المتقدرات، حيث يتم تفكيك السكريات والدهون من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية لإطلاق الطاقة على شكلATP.
المادة الوراثية DNA في الخلايا الحيوانية
- في أوائل القرن التاسع عشر، أصبح من المعروف أن جميع الكائنات الحية تتكون من خلايا تتكاثر وتنمو بفرز وانقسام الخلايا الأخرى.
- تطوير المجهر دفع العديد من علماء الأحياء إلى إجراء أبحاث مكثفة لدراسة البنية المجهرية للخلايا.
- في عام 1885، أشارت العديد من الدلائل غير المباشرة إلى أن الصبغيات، وهي خيوط ملونة داكنة موجودة في نواة الخلية، هي التي تحمل المعلومات المتعلقة بالوراثة الخلوية.
- تم الكشف فيما بعد أن الصبغيات تتكون من نصف DNA ونصف بروتين من حيث الوزن.
- أظهر نموذج العالمين واتسون وكريك لهيكل جزيء الحمض النووي المزدوج، أن جزيئات الحمض النووي يمكن أن توفر المعلومات اللازمة لتكرارها وانتساخها، وأظهر أيضًا أن الحمض النووي يحمل المعلومات الوراثية اللازمة لتكاثر الخلية بأكملها.
- كان يعتقد سابقاً أن جميع المعلومات الوراثية في الخلية توجد فقط في الحمض النووي الموجود في الصبغيات الموجودة في النواة، ولكن تبين وجود كميات صغيرة من المعلومات الوراثية الإضافية في الحمض النووي للصبغيات الموجودة في الميتوكوندريا في الخلايا الحيوانية والخلايا النباتية.