ما هي الوحدة التركيبية للكائنات الحية

الوحدة التركيبية للكائنات الحية

وحدة تركيب الكائنات الحية تتضمن عدة مكونات، وتلك المكونات تحمل خصائص الكائنات الحية ووظائفها الحيوية وتفاعلاتها مع البيئة. وتشمل وحدة تركيب الكائنات الحية ما يلي

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

على الرغم من ذلك، تتكون أشكال الحياة الأخرى من خلية واحدة فقط، مثل العديد من أنواع البكتيريا والأوليات، وعادة ما تكون الخلايا إما مستقلة أو جزءا من كائن حي متعدد الخلايا وصغير جدا لا يمكن رؤيته بالعين المجردة

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

تتميز الخلايا النباتية ذات الشكل القرميد الملائم بوجود طبقة خارجية صلبة تعمل على توفير الدعم الهيكلي اللازم للأشجار والنباتات الأخرى، وتتميز خلايا العضلات الطويلة المدببة بالتمدد الجوهري الذي يتيح لها تغيير الطول أثناء الانقباض والاسترخاء في العضلة ذات الرأسين

رغم اختلاف الخلايا بين بعضها، إلا أنها تعتمد جميعها على نفس الاستراتيجيات الأساسية للدفاع عن نفسها والحفاظ على صحتها وتكرار وجودها، وهذه السمات بالضبط هي ما تجعل الخلية خلية.

النواة

النواة هي واحدة من أجزاء الخلية الأكثر وضوحا عند النظر إلى صورة الخلية، تقع في منتصف الخلية وتحتوي على جميع كروموسومات الخلية التي تحمل المادة الوراثية. لذلك، فإنها جزء هام حقا من الخلية يجب أن يتم حمايته. تحتوي النواة أيضا على غشاء يحيط بها ويحافظ على جميع الكروموسومات ويميز بين الكروموسومات في النواة والهياكل الأخرى

تحتاج بعض مكونات الخلية التي تبقى في الخارج وفي بعض الأحيان إلى أشياء مثل الحمض النووي الريبي للمرور بين النواة والسيتوبلازم، وعليه فإن هناك مسام في هذا الغشاء النووي تسمح للجزيئات بالدخول والخروج من النواة، وفي السابق كان يعتقد أن الغشاء النووي يسمح فقط للجزيئات بالخروج، ولكن الآن أصبحنا ندرك أنه يوجد أيضا عملية نشطة لجذب الجزيئات إلى النواة.

الجسيم الريبوزي (Ribosomes)

الريبوسوم” هو جسيم موجود بأعداد كبيرة في جميع الخلايا الحية ويعمل كموقع لتخليق البروتين، حيث يحدث الريبوسومات كجسيمات حرة في الخلايا البدائية والخلايا الحقيقية ذات النواة، كما يحدث كجسيمات متصلة بأغشية الشبكة الإندوبلازمية في الخلايا الحقيقية ذات النواة

تم وصف الجسيمات الصغيرة التي أُطلق عليها اسم الريبوسومات لأول مرة في عام 1955 من قبل العالم الأمريكي المولود في رومانيا، جورج إي بالادي، الذي لاحظ أن هذه الجسيمات ترتبط بشكل متكرر بالشبكة الإندوبلازمية في الخلايا التي تحتوي على نوى حقيقية

تحتوي الخلايا على كميات كبيرة من الريبوسومات، ويمكن أن تصل كمية الريبوسومات في بكتيريا Escherichia coli (بدائيات النوى) إلى 10 ملايين ريبوسوم في خلية واحدة تتكاثر بشكل نشط، ويمكن أن يصل عدد الريبوسومات إلى 15000 وتشكل ما يصل إلى ربع الكتلة الإجمالية للخلية

يختلف حجم الريبوسومات داخل الخلايا اعتمادًا على نوع الخلية وعوامل مثل ما إذا كانت الخلية تستريح أو تتكاثر، ويبلغ متوسط حجم الريبوسوم للإشريكية القولونية حوالي 200 أنجستروم (حوالي 20 نانومتر) في القطر، ويعتبر هذا النوع أفضل مثال تميزًا.

الشبكة الأندوبلازمية (Endoplasmic reticulum)

الشبكة الإندوبلازمية (ER) في علم الأحياء هي نظام غشاء مستمر يشكل سلسلة من الأكياس المسطحة داخل سيتوبلازم الخلايا ذات النواة الحقيقية، وتقوم بوظائف متعددة وتعد مهمة بشكل خاص في تركيب البروتينات وطيها وتعديلها ونقلها

تحتوي جميع الخلايا التي تحتوي على نواة حقيقية على شبكة إندوبلازمية (ER). وفي الخلايا الحيوانية عادةً ما يشكل ER أكثر من نصف المحتوى الغشائي للخلية، وتتميز الاختلافات في بعض الخصائص الفيزيائية والوظيفية بين نوعي ER المعروفين بـ ER الخام و ER سلس

يتم تسمية Rough ER بهذا الاسم بسبب مظهره الخشن الناتج عن وجود الريبوسومات على سطحه الخارجي (السيتوبلازمي)، كما أن Rough ER يقع 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

لا يزال بعض المركبات يفرز إلى خارج الخلية، بينما تنتقل البروتينات المستهدفة للنقل إلى جهاز Golgi من الريبوسومات على ER الخام إلى تجويف ER الخام الذي يعمل كموقع لطي البروتين وتعديله وجمعه.

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

وهو موجود في السيتوبلازم بجوار الشبكة الإندوبلازمية وبالقرب من نواة الخلية، وفي حين تحتوي العديد من أنواع الخلايا على جهاز واحد أو أكثر من أجهزة جولجي، 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)

يتألف الجهاز الجولجي من شبكتين: شبكة سيس جولجي وشبكة ترانس جولجي، وتتألف من صهاريج خارجية في رابطة الدول المستقلة والوجوه العابرة، وتقوم بمهمة فرز البروتينات والدهون التي يتم استقبالها (في الوجه الخارجي لرابطة الدول المستقلة) أو إطلاقها (في الوجه العابر) من قبل الخلايا.

مكونات الوحدة التركيبية للكائنات الحية

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