بحث جامعي عن الخلية

يقدم لكم موقع إقرأ في هذا المقال بحث جامعي عن الخلية ، و ما هي الخلية ، و مكونات الخلية ، و انقسام الخلايا ، و أنواع الخلايا ، و الوظائف العامة للخلايا ، يمكن تعريف الخلية بأنها الوحدة الأساسية التي توجد في جميع الكائنات الحية، والتي تحتوي على الجزيئات الأساسية للحياة، فعلى الرغم من أن الخلايا أكبر بكثير من الذرات إلا أن حجمها صغير جداً؛ حيث يتطلب وجود 10,000 خلية بشرية لتغطية رأس دبوس، ويوجد في الإنسان أكثر من 75,000,000,000,000 خلية. فيما يلي بحث جامعي عن الخلية.

بحث جامعي عن الخلية

تعد الخلية المكون الأساسي للكائنات الحية، إذ تختلف الخلية في تركبيها ومكوناتها ووظيفتها باختلاف نوع الكائن الحي، ووظيفته التي يقوم بها، فتحتوي الخلايا على أجزاء كثيرة ومتعددة، إذ يقوم كل من هذه الأجزاء بوظيفته للتكامل سوية وتقوم الخلية بوظيفتها على أكمل وجه، بإعطاء الجسم هيكلاً ودعامة وتوفير النمو والتطور للكائنات الحية، إضافة لدورها بأنها المكان الذي تحدث فيه عمليات الأيض لإنتاج الطاقة التي يحتاجها الجسم للقيام بالوظائف الحيوية المختلفة.

ما هي الخلية

تُعرّف الخليّة (بالإنجليزية: Cell) على أنّها الوحدة الأساسيّة لجميع أشكال الحياة على سطح الأرض، وهي أصغر وحدة قادرة على التكاثر والانقسام بشكلٍ مستقل، وتجتمع الخلايا بشكل دقيق ومنتظم في جسم الكائن الحي لتُشكّل الأنسجة، و تتجمّع الأنسجة لتشكّل الأعضاء المسؤولة عن بقاء الجسم الحي على قيد الحياة، ويتكوّن جسم الإنسان من تريليونات الخلايا، ويتمّ تقسيم الخلايا بناءً على بنيتها الهيكليّة إلى خلايا بدائيّة النوى (بالإنجليزية: Prokaryotes) وهي الخلايا البكتيريّة، وخلايا حقيقيات النوى (بالإنجليزية: Eukaryotes) وهي الخلايا المكوّنة لجميع الحيوانات، والنباتات، والإنسان، وتحتوي خلايا حقيقيات النوى على العديد من العُضيّات الخَلويّة (بالإنجليزية: Organelles) المختلفة والمسؤولة عن عدد من الوظائف المحددة داخل الخليّة بما فيها نواة الخليّة (بالإنجليزية: Nucleus) وهي المركز الرئيس للخليّة والمسؤول عن تنظيم معظم العمليّات داخل الخليّة

مكونات الخلية

تتكون خلايا الإنسان من العديد من الأجزاء المختلفة يقوم كل منها بمهمة محددة داخل الخليّة، وعلى الرغم من وجود العديد من أنواع الخلايا المختلفة داخل جسم الإنسان إلّا أنّها تتشارك في المكونات الرئيسيّة ومن هذه المكونات ما يلي:

• النواة: تُعتبر النواة بمثابة مركز القيادة للخليّة، وهي المركز المسؤول عن إرسال التعليمات التي تحدد مقدار نمو الخليّة، وانقسامها، أو موتها، كما تحتوي النواة على الحمض النوويّ الصبغيّ (بالإنجليزية: Deoxyribonucleic acid) واختصاراً (دنا: DNA) وهو المركب الذي يحتوي على المادة الوراثيّة (بالإنجليزية: Genetic material) للخليّة، وتُحاط النواة بالغشاء النوويّ (بالإنجليزية: Nuclear envelope) المسؤول عن عزل النواة عن باقي أجزاء الخليّة وحماية المادة الوراثيّة للخليّة، ويحتويّ الغشاء على مسام نوويّة (بالإنجليزية: Nuclear pores) صغيرة للتحكم بعمليّة تبادل المواد بين النواة والوسط الخارجيّ.
• الغشاء البلازميّ: وهو الغشاء المحيط بالخليّة والمسؤول عن فصل مكونات الخليّة عن الوسط الخارجيّ المحيط بالخليّة، ويتكّون الغشاء البلازميّ (بالإنجليزية: Plasma membrane) بشكلٍ رئيسيّ من الدهن الفوسفوريّ (بالإنجليزية: Phospholipid) والذي يمكّنه من منع المركبات المنحلّة في الماء من العبور إلى داخل الخليّة إلّا عن طريق عدد من المستقبلات المسؤولة عن تنظيم حركة عبور المُركبات المختلفة إلى داخل الخليّة، كما يحتوي الغشاء البلازميّ على عدد من المستقبلات الأخرى المسؤولة عن تواصل الخليّة مع الخلايا الأخرى المجاورة، والجهاز المناعيّ.
• السيتوبلازم:(بالإنجليزية: Cytoplasm) ويتكون بشكل رئيسيّ من مادة هلاميّة تدعى العُصارة الخلويّة (بالإنجليزية: Cytosol) تملأ فراغ الخليّة وتحيط بالنواة ومكونات الخليّة الأخرى، وتحدث معظم التفاعلات المهمة داخل الخليّة ضمن السيتوبلازم.
• الجُسيمات الحالّة والجسيمات التأكسديّة: (بالإنجليزية: Lysosomes and Peroxisomes) وهما المكونان المسؤولان عن القضاء على الأجسام الغريبة والسموم التي تدخل إلى الخليّة، وإعادة تدوير المكونات القديمة للخليّة.
• الهيكل الخلويّ: يتكون الهيكل الخلويّ (بالإنجليزية: Cytoskeleton) من شبكة من الألياف المسؤولة عن تدعيم الخليّة والمحافظة على هيكليتها، وللهيكل الخلوي العديد من الوظائف المهمة التي تدخل في انقسام الخليّة، وحركتها، وحركة العضيات الخلويّة داخلها.
• الشبكة الإندوبلازميّة: تُعتبر الشبكة الإندوبلازميّة (بالإنجليزية: Endoplasmic reticulum) مسؤولة عن معالجة المركبات المُصنّعة من قِبَل الخليّة ونقلها إلى وجهتها المحددة سواءً داخل أو خارج الخليّة.
• جهاز غولجي: (بالإنجليزية: Golgi apparatus) وهو الجهاز المسؤول عن تغليف المركبات التي تمّت معالجتها من قِبَل الشبكة الإندوبلازميّة ليتمّ استخدامها داخل الخليّة أو خارجها.
• المُتَقَدِّرات: (بالإنجليزية: Mitochondria) وهي العضيّات المسؤولة عن إنتاج الطاقة داخل الخليّة من خلال تحويل الطاقة التي يحصل عليها الإنسان من الطعام إلى الأدينوزين ثلاثيُّ الفوسفات (بالإنجليزية: Adenosine triphosphate) اختصاراً (ATP) وهو شكل الطاقة التي يمكن للخليّة الاستفادة منه، وتحتوي المُتَقَدِّرات على المادة الوراثيّة الخاصة بها مما يمكنها من الاقسام بشكل منفصل عن الخليّة، وتدخل المُتَقَدِّرات في العديد من الوظائف الأخرى مثل تخزين عنصر الكالسيوم، والموت الخلويّ المبرمج (بالإنجليزية: Apoptosis).
• الريبوسومات: (بالإنجليزية: Ribosomes) وهي العضيّات الخلويّة المسؤولة عن ترجمة ومعالجة التعليمات الجينيّة من أجل إنتاج البروتينات، ويمكن للريبوسومات التواجد بشكل حر داخل السيتوبلازم، أو تكون ملتصقة على الشبكة الإندوبلازميّة.

قد يهمك:

• بحث جامعي عن الجهاز البولي

انقسام الخلايا

يوجد نوعان من الانقسامات التي تمر فيها الخلية، وهي:

• الانقسام المتساوي: (بالإنجليزيّة: Mitosis)، وهو انقسام يحدث في خليّة الكائن الحي وحيد الخلية لإنتاج أفراد جديدة، أما الكائنات الحيّة متعددة الخلايا فيؤدي حدوث الانقسام المتساوي فيها إلى نمو الكائن الحي أو شفاء الأنسجة التي تعرضّت للجروح، وينتج عن انقسام الخليّة انقساماََ متساوياََ خليتان متماثلتان، ومماثلتان للخليّة الأصليّة.
• الانقسام المنصّف: (بالإنجليزيّة: Meiosis)، انقسام يحدث في الكائنات الحيّة التي تتكاثر جنسياََ، ويؤدي إلى إنتاج الجاميتات الذّكريّة والأنثويّة مثل الحيوانات المنويّة، والبويضة، وينتج عن انقسام خلية واحدة انقساماََ منصفّاََ أربع خلايا تحتوي كل واحدة منها على نصف عدد الكروموسومات في الخلية الأصليّة ولهذا السّبب يُسمى الانقسام المنصف بهذا الاسم.

أنواع الخلايا

يحتوي جسم الإنسان على المئات من أنواع الخلايا المختلفة ومن الأنواع الرئيسيّة للخلايا المكونة لجسم الإنسان ما يلي:

• الخلايا الجذعيّة (بالإنجليزية: Stem cells).
• الخلايا ناقضة العظم (بالإنجليزية: Osteoclasts).
• الخلايا بانية العظم (بالإنجليزية: Osteoblasts).
• الخلايا العظميّة (بالإنجليزية: Osteocyte).
• خلايا الدم الحمراء (بالإنجليزية: Red blood cells).
• خلايا الدم البيضاء (بالإنجليزية: White blood cells).
• الخلايا العضليّة (بالإنجليزية: Myocytes).
• الخلايا الدهنيّة (بالإنجليزية: Adipocytes).
• الخلايا العصبيّة (بالإنجليزية: Nerve cells).

الوظائف العامة للخلايا

تختلف وظيفة الخلية تبعًا للخصائص الهيكلية والوظيفية لها اعتمادًا على طبيعة البروتينات والمواد الأخرى الموجودة فيها، حيث تتطلب الخلايا التي تحمي الجسم كخلايا الجلد مثلًا بأن تكون سميكة وقوية، فتختلف كل خلية في وظيفتها فعلى سبيل المثال؛ إن الخلايا المكونة للعظام لا تتناسب لتحل محل الخلايا العصبية وتؤدي وظيفتها لاختلاف تركيبها، لذلك تشمل وظائف الخلية على ما يأتي:

تُشكّل هيكل المخلوقات الحية

تدعم الخلايا الهيكل والشكل العام لأجسامنا وتكوينها، فعلى سبيل المثال يتكوّن الجلد من عدة طبقات من الخلايا الجلدية التي تتكون من أنسجة تحتوي على العديد من الخلايا، وتتكون النباتات من نسيج الخشب حيث يتكون من أوعية على شكل مادة خشبية، كل هذه الأنواع من الخلايا المختلفة توفرالدعم الهيكلي والشكل السليم للكائن الحي.

تساعد على نمو المخلوقات الحية وتطوّرها

تنمو الأنسجة التي تتكون من الخلايا عن طريق عملية الانقسام البسيط للخلايا وتحديدًا ما يسمى بعملية الانقسام الخلوي، حيث تتفكك الخلية الأم وتنقسم لتكون خليتين ابنتين متطابقتين معها، أما الانقسام المتساوي فهو العملية التي تتكاثر من خلالها الكائنات الحية الأبسط وتؤدي إلى ظهور كائنات جديدة.

يمكن تعريف عملية الانقسام الخلوي Mitosis بأنها عملية تكرار للخلايا وتكاثرها؛ إذ أن الكروموسومات المكونة للخلية الأم تتكاثر، ويتم تصنيع البروتينات ومن ثم يبدأ الانقسام المتساوي في الطور الأولي مع حدوث سماكة في الكروموسومات، ويستمر إلى أن تتقلص وتختفي النواة الأم، وأخيرًا وصولًا إلى اصطفاف الكروموسومات على شكل أزواج وسط الخلية وتستمر في الانقسام حتى ينقسم السيتوبلازم ليشكّل خليتين جديدتين تحتوي كل منها على نفس عدد ونوع الكروموسومات الخلية الأم.

تسمح بتبادل المواد عبر الغشاء الخلوي

تقوم الخلايا باستقبال المواد الغذائية لاستخدامها في العمليات الكيميائية المختلفة التي تجري داخلها، إذ تمر الجزيئات الصغيرة كالأكسجين وثاني أكيد الكربون والإيثانول عبر الغشاء الخلوي بعملية تسمى الإنتشار البسيط simple diffusion، أو عن طريق تدرج التركيز عبر غشاء الخلية وهو ما يعرف بالانتقال السلبي passive transport، أما الجزيئات الكبيرة كالبروتينات والسكريات تدخل وتخرج من الخلية عن طريق عملية تسمى بالنقل النشط active transport التي تعتمد على الحويصلات لإفراز وامتصاص الجزيئات الكبيرة.

تُنتج الطاقة

يتطلب حدوث التفاعلات الكيميائية داخل الخلية وجود طاقة، حيث تختلف الخلايا في طريقة الحصول عليها باختلاف أنواعها كعملية التنفس في الخلايا الحيوانية respiration أو التمثيل الضوئي في الخلايا النباتية photosynthesis.

إذ تستخدم هذه العملية طاقة الشمس لدمج ثاني أكسيد الكربون والماء لتكوين سكر الجلوكوز ثم يدخل ثاني أكسيد الكربون عبر مسامات صغيرة إلى الخلايا النباتية، لتجمع هذه الجزيئات ويتم التفاعل بمساعدة مادة الكلوروفيل الكيميائية وإنتاج الأكسجين، يتم تخزين الجلوكوز في الثمار والجذور والسيقان عن طريق عملية التنفس العكسي وذلك لإنتاج الطاقة لتغذية النباتات.

تُصنّع البروتين

في الغالب تركز عملية تصنيع البروتين على تصنيع الأحماض الأمينية ونسخها وترجمتها عن طريق عمليات بيوكيميائية، تُنتج هذه الأحماض من مصادر الكربون مثل سكر الجلوكوز، فهي لا تنتج في الجسم وإنما يتم الحصول عليها من الغذاء، فيتم إنشاء البروتينات عن طريق عملية النسخ للحمض النووي ومن ثم الترجمة حيث ترتبط الأحماض الأمينية معًا بترتيب معين بناءً على كود جيني ثم يخضع البروتين لعمليات معالجة ومن ثم يتحلل وتُعاد معالجته وطيّه في الخلية ليستخدم في العمليات الحيوية.

تحدث فيها عمليات الأيض

تشمل عملية الأيض جميع التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل الكائن الحي لإبقائه على قيد الحياة، حيث تستخدم الجزيئات أو الطاقة للقيام بالتفاعلات الكيميائية الحيوية لحدوث عملية التكاثر، فيمكن تقسيم العمليات الأيضية إلى نوعين هما: عمليات البناء حيث يتم فيها بناء جزيئات جديدة، أو عمليات الهدم والتي تتمثل بالتخلص من الجزيئات الموجودة وتفكيكها.

ويتم ذلك عن طريق تحفيز جزيئات بروتين كروية خاصة تسمى الإنزيمات التي تقوم بدورها بتسريع التفاعلات وتحفيزها، إضافةً لاستخدام جزيئات الطاقة في تلك التفاعلات إما داخلة وتستهلك في التفاعل أو طاردة ومنتجة للطاقة ليتم استخدامها في الجسم في العمليات الحيوية.