معلومات عن فسيولوجيا الخلية

تعد الخلية وحدة البناء الأساسية في الكائنات الحية، وتتواجد الكائنات الحية بأشكال أحادية الخلية ومتعددة الخلايا. وتقوم الخلايا بالعديد من العمليات الحيوية داخل أجسام الكائنات الحية، ويهتم علم فيزيولوجيا الخلية بدراسة هذه العمليات والنظم والطرق التي تستخدمها الخلايا في أجسام الكائنات الحية .

الخلايا داخل جسم الكائن الحي

يقوم علم فسيولوجيا الخلية بدراسة الخلية وجزء منه يدرس كيفية عمل الخلية بشكل خاص. هناك ارتباط بين الخلية وهيكلها والمكونات التي تشكل الخلية وطريقة عملها في الكائنات الحية. تلك المكونات تساعد بشكل كبير في أداء الخلية بشكل منظم. العضيات في البكتيريا والطفيليات والكائنات الأحادية الخلية والكائنات ذات البنية المتكونة من عدد قليل من الخلايا تؤدي مهام محددة داخل الخلية وداخل أجسام تلك الكائنات .

تساعد العضيات الخلوية على تنظيم عمل الخلايا بطريقة منتظمة ومرتبة. في الكائنات الحية التي تحتوي على عدد كبير من الخلايا، يجب وجود نظام يعمل بهذه الخلايا للحفاظ على سلامتها واستمرار حياتها. الخلية تقوم بالعديد من العمليات الحيوية داخل جسم الكائن الحي، وذلك للمساعدة في بقائه على قيد الحياة .

فإذا حدث خلل أو تغير نظام عمل خلية واحدة فإنه يمكن أن يؤدي إلى فشل النظام الذي تعمل به جميع الخلايا ، فمن التغيرات التي إذا حدثت في نظام عمل الخلايا يؤدي ذلك الى فشل نظام عمل الخلايا كلها ، إذا حدث تغير في سرعة انقسام الخلايا إذا زاد ذلك الانقسام عن العدد المحدد لكل خلية فإن ذلك يمكن أن يؤدي إلى ظهور وتكون أمراض مثل تكون السرطان الذي ينتج عن سرعة انقسام الخلايا ، وغيره من الأمراض المزمنة.

طرق عمل الخلايا

تختلف أنواع الخلايا الموجودة داخل أجسام الكائنات الحية، ويمكن أن تكون هذه الأنواع كثيرة أو قليلة حسب الاختلافات بين الكائنات وطبيعة أجسادها وطريقة عمل الخلايا فيها. ومن بين النظم التي تعمل بها الخلايا:

1.  انقسام الخلية وتطورها ونموها: تحتاج الخلايا داخل جسم الكائن الحي للانقسام والتجدد بمرور الوقت، لأن العمل المستمر قد يؤدي إلى تباطؤ الخلية أو نمو أحد الأعضاء داخلها. فإنه لا بد من انقسام الخلية لتعويض ذلك، وإنتاج خلايا جديدة قادرة على العمل بشكل جيد. الانقسام الاختزالي هو نوع من أنواع الانقسام الذي ينتشر بكثرة، حيث تتكون خليتان متطابقتان من الخلية التي انقسمت، بينما الانقسام الميتوزي يؤدي إلى تكوين أربع خلايا مطابقة للخلية الأم التي انقسمت .
2.  التمثيل الغذائي: يشير المصطلح الأيض الخلوي إلى العملية التي يقوم بها الخلية في تحويل المواد الغذائية إلى طاقة، وتخزين تلك الطاقة في مركبات داخل الخلية تسمى ATP والتي تعتبر مصادر الطاقة الأساسية للكائنات الحية. تحتاج الكائنات الحية بشكل كبير إلى مركبات ATP لتنفيذ العمليات الحيوية اللازمة، حيث توفر هذه المركبات الطاقة اللازمة للخلية لتنفيذ وظائفها الحيوية. يمكن الحصول على مركبات ATP وتوليدها من خلال التنفس الخلوي، وهو عملية تحويل الغذاء إلى مركبات الطاقة ATP .
3. الاتصال الخلوي: تحتاج جميع الخلايا في جميع الكائنات الحية إلى التواصل بينها لنقل المعلومات بينها، أو لنقل الرسائل التي تستقبلها من المخ وغيرها من الدوافع التي تؤدي إلى ضرورة اتصال الخلايا مع بعضها البعض، ومن الوسائل التي تستخدمها الخلايا في التواصل مع بعضها البعض تتصل الخلايا بواسطة المستقبلات الموجودة في أجسام الكائنات الحية أو يمكن أن تتصل بواسطة الليغاندات الموجودة بين الخلايا، أو يمكن أيضا أن تتصل الخلايا ببعضها البعض بواسطة المسافات البينية .
4. النقل الخلوي: نقل الخلية للمواد يحدث عن طريق أغشية الخلايا التي تحتوي على ثقوب تسمح بمرور المواد من وإلى الخلية، ويتم ذلك بنوعين من النقل وهما النقل النشط والنقل السلبي
5. الحركة الخلوية: تتيح هذه الخاصية للخلايا الانتقال من مكانها إلى مكان آخر بهدف أداء وظائف حيوية معينة أو التعرف على أنواع معينة من الفيروسات ومهاجمتها كما يحدث في خلايا الجهاز المناعي .

النقل النشط والنقل السلبي للخلايا

تحتاج جميع الخلايا إلى التواصل ونقل المواد والإشارات بينها، ويتم ذلك عن طريق غشاء الخلية (الغشاء الخلوي) أو الطبقة الدهنية الموجودة في الخلية، أو يمكن أن يتم ذلك أيضًا عن طريق البلازما.

• النقل السلبي: لإتمام هذا النوع من العمليات الخلوية، فإنه لا يتطلب وجود الماء، حيث يتم نقل المواد القطبية بواسطة خاصية الانتشار بين الخلايا وتتم العملية بشكل كامل
• النقل النشط: يحتاج هذا النوع من العمليات إلى نقل المواد إلى مركبات ATP (أي يحتاج إلى طاقة)، وفي هذا النوع تتحرك المواد بالعكس التدرجي، أي تنتقل من التركيز الأقل إلى التركيز الأعلى .

طرق تواصل الخلايا

تستقبل الخلايا إشارات ورسائل من المخ وترد عليها، وهذا النوع من التواصل يسمح للخلايا بالتفاعل بشكل جيد في البيئة التي تتواجد فيها، سواء كانت هذه الخلايا في الجهاز الهضمي أو في جهاز المناعة أو في أي مكان آخر، فذلك يساعدها على أداء عملها بشكل جيد ويساعد على نقل الرسائل والتواصل بين الخلايا بشكل فعال .

يعرف نقل المعلومات أيضا بتتبع الإشارة، ويشير ذلك إلى نقل الإشارات بين الخلايا. بعد استقبال الخلايا للإشارة من المخ وتفسيرها والتعامل معها، يحدث العديد من العمليات. تعتبر الإشارة التي يرسلها المخ إلى الخلية أوامرا تقوم الخلية بتنفيذها، مثل التحكم في نمو الخلية أو نقل المركبات الطاقوية أو أداء مهام أخرى. ومع ذلك، إذا حدث خلل في هذا التواصل، فقد يؤدي ذلك أيضا إلى العديد من الأمراض. عندما تتلقى الخلية الإشارة، تتعامل معها وتفرز موادا كيميائية ومركبات خلوية لتنفيذ تلك الأوامر .

عمليات تقوم بها الخلية لتفسير الرسائل

في الخلية، يوجد مركبات وأجزاء تسمى مستقبلات، وتقوم هذه المركبات بتلقي الرسائل المرسلة إلى الخلية. كل خلية تحتوي على مستقبلات محددة ومخصصة لكل مادة يتم إرسالها إلى الخلية، وذلك لتسهيل التعامل مع تلك الرسالة وتحليلها. على سبيل المثال، إذا تم إرسال رسالة للخلية لتكوين نوع معين من البروتينات، فإن الخلية تقوم بتكوين مواد كيميائية وتنفيذ العمليات الحيوية اللازمة لتكوين ذلك البروتين .