Tip:
Highlight text to annotate it
X
مرحباً أنا السيد أندرسن. في هذا البودكاست , سآخذكم في جولة داخل الخلية
وسنتحدث عن أنواع مختلفة من الخلايا
وثم سنتحدث عن كيف ان بعض التراكيب الداخلية للخلية تتناسب مع وظائفها
:الشيء الأول الذي نحتاج أن نتحدث عنه هو
لماذا الخلايا صغيرة. السبب في كون الخلايا صغيرة هو أن بعض المواد تنتقل إلى داخل الخلية
من خلال عملية تسمى الانتشار. الأوكسجين ينتقل إلى الداخل بهذه الطريقة وثاني أكسيد الكربون
يخرج بنفس الطريقة. لذلك هذه المواد تستغرق وقتاُ طويلاً للانتشار داخل الخلية
الشيء الذي نستطيع القيام هو أن نجعل الحجم متساوياً ولكن نستطيع أن نزيد مساحة السطح
والآن تصبح المسافة التي تنتقل من خلالها هذه المواد صغيرة نسبياً
ربما تفكر في هذا السؤال: لماذا الخلايا متناهية الصغر ودقيقة جداً ؟
حسناً, السبب هو أن المادة داخل الخلية والمعلومات داخل الخلية
مثل DNA ومكونات الخلية يجب أن تكون متلائمة داخل الخلية
ولذا فإن هناك حجم مثالي لجميع أنواع الخلايا المختلفة
الشيء الآخر الذي أريد أن أتحدث عنه هو أن الخلايا ليست مملة. عندما كبرت
كان لدي فكرة أن الخلية مشابهة لكيس من الجلي وبداخله بعض الأشياء مثل النواة
والتي تعوم هنا وهناك . ربما ترسخت لدي هذي الفكرة بسبب أن بعض معلمي الأحياء
يشيرون دائماً إلى الخلية وكأنها خلية صالحة للأكل. في الحقيقة لو تنظر إلى داخل الخلية
ستجد أنها معقدة جداً. فهي تحتوي على الهيكل الخلوي المكون من عدد من الجزيئات المختلفة
التي تشبه الشبكة داخل الخلية. وكل العضيات متلائمة داخل هذه الشبكة
وتعمل بشكل مشابه للقطار الكهربائي. هذه المواد تنتقل عبر هذا القطار
باستخدام البروتينات المتحركة. أنا لا أمزح، فهذه المواد تتحرك تمامًا بهذا الشكل
ولذلك تبدو الخلايا معقدة بشكل لا يصدق وغير مفهومة في أحيان كثيرة
وقد كانت غير مرئية للعلماء إلى أن تم اختراع المجهر
بعبارة أخرى, لم نستطع أن نرى الخلايا. لو نظرت إلى يدك , لن تتمكن من رؤية الخلايا
حتى العلماء لم يتمكنوا من رؤية الخلايا
ولم يعرفوا ما كان يحدث حتى اكتشفوا واخترعوا المجهر
هناك نوعين مختلفين من المجاهر, وهما المجهر الضوئي والمجهر الإلكتروني
المجاهر الضوئية تعتمد على الضوء والعدسات في تكبير الصورة
لو تستخدم منظاراً وتقلبه وتجعله قريباً من يدك
فإنك ستحصل على مجهر حقيقي بسيط. هذه هي طريقة عملها
أما بالنسبة للمجاهر الإلكترونية
فهي تعتمد في استخدامها على قطع المغناطيس, بحيث أن قطع المغناطيس تقوم بتركيز الإلكترونات
إما عبر الصورة أو بالارتداد من الصورة. لذا لدينا ما يسمى بالمجهر الإلكتروني النافذ والمجهر الإلكتروني الماسح
كيف تعمل هذه الطريقة ؟ حسناً . التجربة السريعة لفهمها هي بأخذ قطعة مغناطيس كبيرة
واحملها بالقرب من تلفاز قديم أو إلى شاشة الكمبيوتر , لا تفعل هذا ! لو قمت بعمل ذلك
فإنها ستتلف جهازك أو شاشة الكمبيوتر الخاصة بك
إن ما يقوم به المغناطيس أساساً هو تغيير مسار الإلكترونات
وبعمل ذلك, فإننا في الواقع نستطيع أن نقوم بزيادة تكبير العينة
هنا بعض الصور التي تم التقاطها بهذه الأنواع
هذه صورة للباراميسيوم بالمجهر الضوئي الموجود عادة في صف الأحياء
هذه الصور التُقطت بالمجهر الإلكتروني النافذ
هذه الصورة لفيروسات وهذه لنملة. وكلا الصورتان لكائنات ميتة
لأننا لو أردنا أن ننظر إليها , فإن هذه العملية ستقوم بقتلها
في الواقع, يجب أن تضع هنا طبقة رقيقة من المعدن عليها
لكي تتمكن من ارتدادها في المجهر الإلكتروني الماسح
وبالتالي فإن المستقبل هو للمجاهر الإلكترونية , وأيضاً لما يسمى بالمجهر الضوئي الاشعاعي (فلورسنت)
لذا نحن سننوصل إلى الصبغات الإشعاعية (الفلورية) الجميلة
كالتي رأيتها على الصفحة الأولى من هذا البودكاست . كما يمكننا أن نصبغ المادة التي تبقى حية
أنا رأيت هذه الصبغة في الصيف الماضي , وقد كانت صبغة حية وميتة
عندما تصبغ المادة ستظهر لك كل الخلايا الحية والميتة في هذه البقعة
انها جميلة فعلاً. ونستطيع الآن أن نحصل على رؤية ممتازة للخلية
أول شيء ينبغي أن تعلمه هو أن هناك
نوعان رئيسيان من الخلايا. لدينا ما يسمى بالخلايا بدائية النواة (بروكاريوتك) و كذلك الخلايا حقيقية النواة (يوكاريوتك)
الخلايا بدائية النواة لا تحتوي على نواة. ولو قمنا بتفسير هذه الكلمة (بروكاريوتك) فهي تعني قبل البويضة
لذلك لا يوجد بها نواة. الخلايا حقيقية النواة (يوكاريوتك) يوجد بها نواة.
ما هي أنواع الخلايا بدائية النواة (بروكاريوتك)؟
هناك نوعان اثنان: البكتيريا والبدائيات
أحاول أن أكتب ذلك بشكل صحيح. الخلايا حقيقية النواة
تكون في الأشياء الحية والتي ليست مجهرية. هذه الأشياء مثل النباتات، والحيوانات
الفطريات، الأوليات، ومثل هذه الأشياء التي تكون كبيرة جداً
مقياسنا ليس صحيح لأننا لو قسنا حجم البكتيريا بشكل صحيح , سيكون حجمها مقارب لحجم الميتوكوندريا
لذا هي في الواقع صغيرة جداً. ولكن هناك بعض التشابه بين النوعين
DNA بعبارة أخرى: كل الخلايا يوجد بها مادة نووية .. تحتوي على
كل الخلايا تحتوي على غشاء يحيط بها من الخارج، بعض هذه الأغشية تتكون من العصارة الخلوية في الداخل
أيضاً كل الخلايا تحتوي على الرايبوسوم
تختلف الخلايا ولكن جميعها تضم هذه الأشياء
لو ننظر إلى الخلايا حقيقية النواة، سنجد أنها تحوي عضيات
سنجد أجهزة معروفة داخل الخلية مثل الميتوكوندريا على سبيل المثال
في الأساس, تُعتبر الخلايا بدائية النواة أبسط
وسأتحدث عنها بشكل أكثر عندما أتحدث عن البكتيريا , ولكن في معظم هذا البودكاست
سأتحدث عن الخلايا حقيقية النواة. هذه خلية حيوانية , أستطيع تمييزها بسرعة
دعونا ننظر خلال الخلية الحيوانية
هذه هي العضيات الرئيسية التي توجد داخل الخلية
ابتداء بالنواة ووصولاً إلى الكرية المركزية (سنترويول). وأنا في صدد
أن أبدأ في عرض أماكنها وأتحدث عن وظائفها. وبعد ذلك ربما تقوم بمراجعتها في الأخير
وتستعرضها كلها وترى مقدار المعلومات التي تعلمتها
دعونا نبدأ مع رقم 1 وهي النوية. تقع النوية بداخل النواة
ولقد كنت مشوش في السابق حول كيفية عملها
وظيفتها هي أنها تضم جميع الكروموسومات الموجودة داخل النواة والتي تحوي الجينات
المصنعة للرايبوسوم في منطقة واحدة داخل النواة. وبسبب أن لدينا الكثير
من البروتينات هنا بالداخل , ستكون أغمق قليلا عندما تُصبغ
هذا هو المكان الذي تقوم فيه جميع الكروموسومات بصنع آر ان ايه الرايبوسومي (rRNA)
هذه العملية تحدث في خطوتين , ما يحدث أساساً هو
أن الكروموسومات في هذا المكان تقوم بإنتاج rRNA ثم ستخرج هنا وبعدها تقوم ببناء
بعض البروتينات باستخدام الرايبوسوم خارج السيتوبلازم وثم تعود هذه البروتينات
إلى المكان الذي تم فيه تجميع وحدات بناء البروتينات والذي سيكون الرايبوسوم
لقد تحدثت عن أشياء مختلفة وكثيرة , ولكن الذي أعني أن أتحدث عنه هو
أن النوية هي المكان الذي يتم فيه تجميع الرايبوسوم داخل النواة
لو ذهبنا إلى المرحلة التالية فستكون هذه المرحلة هي النواة
وهي واحدة من أول العضيات التي تم اكتشافها
هذه هي صبغة فلورسنت الجميلة على النوى. ما هي وظيفة النواة؟
حسنا، عندما نشأت كنت أسمع دائما انها مثل العقل للخلية. هذا بالفعل يبسطها
ماذا هنا بالداخل؟ لدينا هنا DNA لذا فإن المادة الوراثية للخلية
ستكون موجودة داخل النواة , هذا سيحدد لك ماذا سيكون نوع الخلية
وهي أيضاً تقوم بالتحكم بالخلية , وبعبارة أخرى:
نقوم بصنع البروتينات وكذلك صنع الانزيمات في وقت معين
ونتيجة لذلك فإن الخلايا تقوم بعمل شيء ما , لذلك إذا كنت لا تزال تظن
أنها هي مركز التحكم في الخلية فلا بأس بذلك , ولكن هناك طريقة أفضل للتفكير فيها
وهي أين تقع المادة الوراثية. أيضاً سيكون بها مسامات في الخارج
وستصبح مهمة عندما نبدأ في التحدث عن النسخ والترجمة
سيكون عليها فتحات صغيرة , وهذا يفسر كيفية خروج ودخول المواد
عبر هذه الثقوب الصغيرة
حسنا. الشيء التالي: هو الرايبوسوم. الرايبوسوم يتزايد بشكل عام
وأنا أشبهه بالنقاط الصغيرة داخل الخلية. انها أكثر تعقيدا من ذلك , الرايبوسوم يتكون من جزءين:
لدينا الوحدة الصغيرة في القاع , والوحدة الكبيرة في القمة
والآر ان ايه الرسول (mRNA) سينتقل عبرها
على القمة سنحضر آر ان ايه الناقل tRNA وسنبني البروتين خارجها
لذا وظيفة الرايبوسوم هي بناء البروتينات
والخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة يوجد بها رايبوسومات مختلفة , وهذا يفسر كيفية عمل المضادات الحيوية
الحويصلة هو مصطلح واسع. الحويصلة تعني وعاء محاط بغشاء
وهي صغيرة جداً وأحيانا كبيرة جداً. لذا فإن الفجوة تكون مثال على الحويصلة
الحويصلات تنقل المواد هنا وهناك , بالاعتماد على وظيفتها , فمثلاً:
الحويصلة الناقلة تقوم بوظيفة نقل المواد هنا وهناك
بعد ذلك , نصل إلى مرحلة الشبكة الإندوبلازمية الخشنة
هي عبارة عن غشاء مستمر مع النواة. لذا هذا الغشاء المطوي
يخرج من النواة. ثم الرايبوسوم التي تقع بخارجها
هذا سبب تسميتها بالخشنة. أفضل أن أسميها مصنع الخلية
يوجد بها غشاء مثل هذا الغشاء
وثم يوجد على أعلاها رايبوسوم
ووظيفتها: عندما ينتقل الآر ان ايه الرسول (mRNA) عبرها تقوم بصنع البروتينات
التي نحتاجها , لذا فهي مثل المصنع
أيضا تنتج الأغشية التي ستُستخدم داخل الخلية
التالي: لدينا أجسام جولجي
أحب أن أشبهها بخبز البيتا والذي يكون مطوي من أعلاه
إذا أردنا أن نسأل: أين تذهب هذه البروتينات؟ بعد أن تُصنع البروتينات في الشبكة الإندوبلازمية
يتم تعبئتها في الحويصلات الناقلة وتُنقل إلى جهاز جولجي
جهاز جولجي يقوم بتعديلها وإضافة أشياء مثل الكربوهيدرات
لهذه البروتينات. وتقوم بتغيير بسيط عليها ثم تقوم بإرسال الحويصلة إلى وجهتها
بطريقة أخرى لتفكر فيها: هي مثل UPS
بعبارة أخرى: هي عبارة عن قسم الشحن في الخلية. الأشياء التي تدخل كحويصلة نقل
ستخرج كحويصلة نقل وتذهب إلى أي مكان داخل الخلية
بعد ذلك: لدينا الهيكل الخلوي. الهيكل الخلوي هو هيكل داخل الخلية
يعطي الخلية بنية تركيبية. لو قامت الخلية بالتنقل
فإن حركة الهيكل الخلوي تشبه حركة الأميبا. الطريقة التي أحب
أفكر فيها من خلالها هي المماثلة, لذا هي مثل جسر
وعلى الجسر هناك شيئان ,, هذه الأشياء هي دعامة الجسر
وهناك أسلاك رقيقة جداً متصلة بها ، مثل التي على جسر البوابة الذهبية
في الأساس لدينا داخل الخلية هذين الأمرين. فلدينا أشياء كبيرة تسمى
الأنابيب الدقيقة وهي مصنوعة من بروتين يسمى تيوبيولين
و بعد ذلك لدينا أشياء رقيقة جداً تسمى الخيوط الدقيقة
ما تقوم به هذه الأشياء الكبيرة (الأنابيب الدقيقة) هو أنها تكون دعامة للانضغاط , تماما مثل دعم وزن الجسر
بعد ذلك: الخيوط الرقيقة والتي تقوم بتوفير دعامة توترية
لذلك تخيل الخلية وكأنها جسر البوابة الذهبية ولكنها مقلوبة من الداخل
هذه وسيلة جيدة لتخيل الهيكل الخلوي
التالي, لدينا الشبكة الإندوبلازمية الناعمة والتي تفتقد الرايبوسوم
ماذا تنتج الشبكة الإندوبلازمية الناعمة ؟ تتنتج الكثير من الدهون والكوليسترول
وأشياء من هذا القبيل في الخلية. كما أنها مهمة جداً في إزالة وتفكيك السموم
لذا إذا كنت مدمناً على الكحول، آمل ألا تكون كذلك، ولكن إذا كنت مدمنا على الكحول
كلما تشرب أكثر , فإن جسمك يقوم ببناء الشكبة الإندوبلازمية الناعمة بشكل أكبر داخل الخلايا
لذلك فإنك تقوم بالشرب أكثر وأكثر وأكثر وأكثر.
التالي, لدينا الميتوكوندريا
الميتوكوندريا هي مكان إنتاج الطاقة. ما هو الشيء الذي تقوم بإنتاجه أصلاً ؟
هي تنتج ATP على هيئة ATP
تحوي غشاء مطوي بداخل غشاء ويشبه بشكل كبير البكتيريا ولذا كان العلماء يعتقدون أنها
أجزاء من خلايا الجسم من خلال نظرية التكافل الداخلي. بعبارة أخرى: لقد أصبحث جزء من الخلية
حيث تقوم بإنتاج ATP للخلية ولذلك هي وجدت مكان داخل الخلية لتعيش فيه. ما الأدلة على ذلك
لديها DNA خاص بها , أيضاً تقوم بإنتاج نفسها بواسطة الانشطار الثنائي
لذا فإنها مقبولة بشكل كبير على أنها حقيقة بيولوجية
والآن لدينا الفجوة
الفجوة توجد داخل خلايا النبات وليست في الحيوانات , والفجوات كبيرة بشكل عام
في الخلية النباتية هنا, تقوم بتخزين المياه ، لذلك فهي تحافظ على التوازن والضغط
هذا الضغط (ضغط الامتلاء) يحافظ على تضخم سليم الخلية
بعض الأوليات تحوي فجوة قابلة للتقلص , لذا فإنها تستطيع أن تضخ المياه للخارج
عندما تعيش في بيئة للمياه العذبة. هناك فجوات صغيرة جداً في الحيوانات بشكل عام
وتستخدم في عمليات البلعمة (Endocytosis) والاخراج (Exocytosis)
التالي, لدينا العصارة الخلوية
يمكنك تخيل العصارة الخلوية على أنها مواد مذابة , فهي عبارة عن سائل يحتوي على مواد ذائبة بداخلها
كنا نعتقد ذلك عنها , لكن ما وجدناه أن هناك تدرجات في التركيز
داخل الخلية. على الرغم أن العصارة الخلوية بنفسها معقدة جداً
بعد ذلك, نذهب إلى اليحلول (lysosome)
أحيانا اليحلول يكون مصاغ مثل الحويصلة . ماذا تحتوي بالداخل ؟
تحتوي على انزيمات هاضمة بداخلها , وهي متضمنة في هذا الغشاء
وما تقوم به هو أنها تنقل المواد المراد تحليلها
من حويصلة لأخرى, وهذه الإنزيمات الهاضمة
تنتقل لداخلها لهضم هذه المواد. أو (وهذا سبب تسميتها) لو قمنا بفقع اليحلول
فإن الإنزيمات الهاضمة ستنتقل لجميع أنحاء الخلية
وتقتل الخلية وتذيبها. وهذه هي عملية موت الخلايا المبرمج (أبوبتوسيس)
حيث أن الخلية تقتل نفسها، وهذا من نتاج اليحلول
أخيراً: لدينا الكرية المركزية (سنتريول). الكرية المركزية هي جزء من الجسيم المركزي (السنتروسوم)
وهي مهمة في تحديد المواقع في الخلية. معتمدة في ذلك على موقع الكرية المركزية
أيضا تقوم بتحديد موقع النواة وكذلك الأجزاء الأخرى من الخلية
وهي مهمة أيضا عند انقسام الخلية
بحيث أنها تنتقل لأحد الجهتين لتبدأ في تشكيل المغزل
والمغزل يكون موصول بالكروموسومات ويقوم بسحبها لأحد الجهتين
نحن لدينا تلك الأشياء ولكن لو نظرت للنباتات المرتفعة، فإنه لا يوجد بها كريات مركزية
ودورها غير معروف إلى حد ما
ويمكننا أن نقول نفس الشيء عن كل هذه الأشياء
في الواقع, نحن نملك فكرة عن ما تقوم به ولكن على الأرجح أنها تقوم بعمل أشياء أخرى لا نعرفها
هنا حيث يكون هذا البودكاست مخيف. سأقوم بإخفاء كل هذه المصطلحات
لو ضغطت زر الإيقاف المؤقت، هل يمكنك أن تذهب من البداية
وتسجل ما هو رقم 1؟ ما هو رقم 2؟ ما هو رقم 3؟ ما هو رقم 4؟ وماذا يفعل رقم 1؟
إذا كنت لا تستطيع أن تفعل ذلك، فإنك لم تفهمها بعد. بعد العمل مع الاطفال في الصف
وجدت أنه عندما تحاول معرفة أجزاء الخلية، فإنه من الأسهل لك أحيانا
أن تصنع بعض البطاقات المصورة وتستخدم هذه البطاقات
لأنك إذا لم تتمكن من فهمها الآن , فإنك لن تفهمها
كانت هذه جولة داخل الخلية وأتمنى أنها كانت ممتعة ومفيدة