الخلية ومكوناتها ووظائفها. خلايا الكائنات الحية. طرق تغذية الخلية

خلايا جسمنا متنوعة في البنية والوظيفة. تختلف خلايا الدم والعظام والجهاز العصبي والعضلات والأنسجة الأخرى اختلافًا كبيرًا خارجيًا وداخليًا. ومع ذلك، فإن جميعها تقريبًا لها سمات مشتركة مميزة للخلايا الحيوانية.

التنظيم الغشائي للخلية

يعتمد هيكل الخلية البشرية على الغشاء. إنه، مثل المنشئ، يشكل عضيات غشاء الخلية والمغلف النووي، كما يحد من حجم الخلية بالكامل.

يتكون الغشاء من طبقة ثنائية من الدهون. على السطح الخارجي للخلية، يتم ترتيب جزيئات البروتين في نمط الفسيفساء على الدهون.

النفاذية الانتقائية هي الخاصية الرئيسية للغشاء. وهذا يعني أن بعض المواد تمر عبر الغشاء، والبعض الآخر لا يمر.

أرز. 1. مخطط هيكل الغشاء السيتوبلازمي.

وظائف الغشاء السيتوبلازمي:

• وقائي؛
• تنظيم عملية التمثيل الغذائي بين الخلية والبيئة الخارجية.
• الحفاظ على شكل الخلية.

السيتوبلازم

السيتوبلازم هو البيئة السائلة للخلية. توجد العضيات والشوائب في السيتوبلازم.

أعلى 4 مقالاتالذين يقرؤون جنبا إلى جنب مع هذا

وظائف السيتوبلازم:

• خزان المياه للتفاعلات الكيميائية.
• يربط جميع أجزاء الخلية ويضمن التفاعل بينها.

أرز. 2. مخطط تركيب الخلية البشرية.

العضيات

• الشبكة الإندوبلازمية (ER)

نظام من القنوات التي تخترق السيتوبلازم. يشارك في استقلاب البروتينات والدهون.

• جهاز جولجي

تقع حول القلب، وتبدو وكأنها خزانات مسطحة. الوظيفة: نقل وفرز وتراكم البروتينات والدهون والسكريات، وكذلك تكوين الليزوزومات.

• الليزوزومات

أنها تبدو وكأنها فقاعات. أنها تحتوي على إنزيمات هضمية وتؤدي وظائف وقائية وهضمية.

• الميتوكوندريا

إنهم يصنعون ATP، وهي مادة تعتبر مصدرا للطاقة.

• الريبوسومات

تنفيذ تخليق البروتين.

• جوهر

المكونات الرئيسية:

• الغشاء النووي
• نوية؛
• الكاريوبلازم.
• الكروموسومات.

يفصل الغشاء النووي النواة عن السيتوبلازم. العصير النووي (karyoplasm) هو البيئة الداخلية السائلة للنواة.

لا يشير عدد الكروموسومات بأي حال من الأحوال إلى مستوى تنظيم النوع. وبالتالي، لدى الإنسان 46 كروموسومًا، والشمبانزي لديه 48، والكلاب لديها 78، والديوك الرومية لديها 82، والأرانب لديها 44، والقطط لديها 38.

وظائف النواة:

• الحفاظ على المعلومات الوراثية حول الخلية.
• نقل المعلومات الوراثية إلى الخلايا الوليدة أثناء الانقسام؛
• تنفيذ المعلومات الوراثية من خلال تخليق البروتينات المميزة لهذه الخلية.

المواد العضوية ذات الأغراض الخاصة

هذه هي العضيات التي لا تتميز بها جميع الخلايا البشرية، بل تتميز بخلايا الأنسجة الفردية أو مجموعات الخلايا. على سبيل المثال:

• سوط الخلايا التناسلية الذكرية وضمان حركتهم؛
• اللييفات العضلية للخلايا العضلية ضمان الحد منها؛
• اللييفات العصبية للخلايا العصبية - الخيوط التي تضمن نقل النبضات العصبية؛
• مستقبلات ضوئية عيون، الخ.

الادراج

الادراج هي مواد مختلفة موجودة بشكل مؤقت أو دائم في الخلية. هذا:

• شوائب الصباغ التي تنقل اللون (على سبيل المثال، الميلانين هو صبغة بنية تحمي من الأشعة فوق البنفسجية)؛
• الادراج الغذائية وهي احتياطي للطاقة.
• الادراج الافرازية تقع في خلايا الغدة.
• شوائب إفرازية على سبيل المثال، قطرات العرق في خلايا الغدد العرقية.

أرز. 3. خلايا الأنسجة البشرية المختلفة.

تتكاثر الخلايا في جسم الإنسان بالانقسام.

ماذا تعلمنا؟

يشبه هيكل ووظائف الخلايا البشرية تلك الموجودة في الخلايا الحيوانية. إنها مبنية على مبدأ عام وتحتوي على نفس المكونات. بنية خلايا الأنسجة المختلفة فريدة من نوعها للغاية. بعضها لديه عضيات خاصة.

اختبار حول الموضوع

تقييم التقرير

متوسط ​​التقييم: 4. إجمالي التقييمات المستلمة: 637.

تختلف الخلايا التي تشكل أنسجة النباتات والحيوانات اختلافًا كبيرًا في الشكل والحجم والبنية الداخلية. ومع ذلك، فإنها تظهر جميعها أوجه تشابه في السمات الرئيسية للعمليات الحياتية، والتمثيل الغذائي، والتهيج، والنمو، والتطور، والقدرة على التغيير.

ترتبط التحولات البيولوجية التي تحدث في الخلية ارتباطًا وثيقًا بهياكل الخلية الحية المسؤولة عن أداء وظيفة أو أخرى. وتسمى هذه الهياكل العضيات.

تحتوي الخلايا بجميع أنواعها على ثلاثة مكونات رئيسية مرتبطة بشكل لا ينفصم:

1. الهياكل التي تشكل سطحها: الغشاء الخارجي للخلية، أو غشاء الخلية، أو الغشاء السيتوبلازمي؛
2. السيتوبلازم مع مجموعة كاملة من الهياكل المتخصصة - العضيات (الشبكة الإندوبلازمية، الريبوسومات، الميتوكوندريا والبلاستيدات، مجمع جولجي والليزوزومات، مركز الخلية)، الموجودة باستمرار في الخلية، وتكوينات مؤقتة تسمى الادراج؛
3. النواة - مفصولة عن السيتوبلازم بغشاء مسامي وتحتوي على النسغ النووي والكروماتين والنواة.

بنية الخلية

يحتوي الجهاز السطحي للخلية (الغشاء السيتوبلازمي) للنباتات والحيوانات على بعض الميزات.

في الكائنات وحيدة الخلية وخلايا الكريات البيض، يضمن الغشاء الخارجي اختراق الأيونات والماء والجزيئات الصغيرة من المواد الأخرى داخل الخلية. تسمى عملية تغلغل الجزيئات الصلبة في الخلية بالبلعمة، ويسمى دخول قطرات المواد السائلة بالاحتساء.

ينظم الغشاء البلازمي الخارجي تبادل المواد بين الخلية والبيئة الخارجية.

تحتوي الخلايا حقيقية النواة على عضيات مغطاة بغشاء مزدوج - الميتوكوندريا والبلاستيدات. أنها تحتوي على الحمض النووي الخاص بها وجهاز توليف البروتين، وتتكاثر عن طريق الانقسام، أي أن لديهم استقلالية معينة في الخلية. بالإضافة إلى ATP، يتم تصنيع كميات صغيرة من البروتين في الميتوكوندريا. تعتبر البلاستيدات من خصائص الخلايا النباتية وتتكاثر بالانقسام.

هيكل غشاء الخلية

أنواع الخلايا	هيكل ووظائف الطبقات الخارجية والداخلية لغشاء الخلية
	الطبقة الخارجية (التركيب الكيميائي والوظائف)	الطبقة الداخلية - غشاء البلازما
		التركيب الكيميائي	وظائف
الخلايا النباتية	تتكون من الألياف. تعمل هذه الطبقة كإطار للخلية وتؤدي وظيفة الحماية.	طبقتان من البروتين، بينهما طبقة من الدهون	يحد البيئة الداخلية للخلية من الخارجية ويحافظ على هذه الاختلافات
الخلايا الحيوانية	الطبقة الخارجية (الجلايكوكليكس) رقيقة جدًا ومرنة. يتكون من السكريات والبروتينات. يؤدي وظيفة وقائية.	نفس	تنظم الإنزيمات الخاصة للغشاء البلازمي تغلغل العديد من الأيونات والجزيئات في الخلية وإطلاقها في البيئة الخارجية

تشمل العضيات ذات الغشاء الواحد الشبكة الإندوبلازمية، ومجمع جولجي، والجسيمات الحالة، وأنواع مختلفة من الفجوات.

سمحت أدوات البحث الحديثة لعلماء الأحياء بإثبات أنه وفقًا لبنية الخلية، يجب تقسيم جميع الكائنات الحية إلى كائنات "غير نووية" - بدائيات النوى و"نووية" - حقيقيات النوى.

تحتوي البكتيريا بدائيات النوى والطحالب الخضراء المزرقة، وكذلك الفيروسات، على كروموسوم واحد فقط، يمثله جزيء DNA (أقل شيوعًا RNA)، يقع مباشرة في سيتوبلازم الخلية.

هيكل عضيات السيتوبلازم الخلية ووظائفها

العضويات الرئيسية	بناء	وظائف
السيتوبلازم	وسط داخلي شبه سائل ذو بنية دقيقة الحبيبات. تحتوي على نواة وعضيات	يوفر التفاعل بين النواة والعضيات ينظم سرعة العمليات البيوكيميائية يؤدي وظيفة النقل
ER - الشبكة الإندوبلازمية	نظام غشائي في السيتوبلازم يشكل قنوات وتجاويف أكبر، يتكون EPS من نوعين: حبيبي (خشن)، يوجد عليه العديد من الريبوسومات، وناعم	ينفذ التفاعلات المرتبطة بتخليق البروتينات والكربوهيدرات والدهون يعزز نقل وتداول المواد الغذائية داخل الخلية يتم تصنيع البروتين على EPS الحبيبي، ويتم تصنيع الكربوهيدرات والدهون على EPS السلس.
الريبوسومات	أجسام صغيرة يبلغ قطرها 15-20 ملم	يقوم بتركيب جزيئات البروتين وتجميعها من الأحماض الأمينية
الميتوكوندريا	لديهم أشكال كروية، خيطية، بيضاوية وغيرها. توجد طيات داخل الميتوكوندريا (يتراوح طولها من 0.2 إلى 0.7 ميكرومتر). يتكون الغلاف الخارجي للميتوكوندريا من غشاءين: الغشاء الخارجي أملس، والداخلي يشكل نتوءات متقاطعة توجد عليها إنزيمات الجهاز التنفسي.	يزود الخلية بالطاقة. يتم إطلاق الطاقة عن طريق تحلل حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك (ATP) يتم تصنيع ATP بواسطة إنزيمات موجودة على أغشية الميتوكوندريا
البلاستيدات هي خاصية مميزة للخلايا النباتية فقط وتأتي في ثلاثة أنواع:	عضيات الخلايا ذات الغشاء المزدوج
البلاستيدات الخضراء	وهي خضراء اللون، وبيضاوية الشكل، ويحدها من السيتوبلازم أغشية ثلاثية الطبقات. يوجد داخل البلاستيدات الخضراء وجوه يتركز فيها كل الكلوروفيل	استخدم الطاقة الضوئية من الشمس واصنع مواد عضوية من مواد غير عضوية
البلاستيدات الملونة	أصفر، برتقالي، أحمر أو بني، يتشكل نتيجة تراكم الكاروتين	يعطي أجزاء مختلفة من النباتات اللون الأحمر والأصفر
ليوكوبلاست	البلاستيدات عديمة اللون (توجد في الجذور والدرنات والمصابيح)	يقومون بتخزين العناصر الغذائية الاحتياطية
مجمع جولجي	يمكن أن يكون لها أشكال مختلفة وتتكون من تجاويف محددة بأغشية وأنابيب تمتد منها فقاعات في نهايتها	يتراكم ويزيل المواد العضوية المصنعة في الشبكة الإندوبلازمية أشكال الليزوزومات
الليزوزومات	أجسام مستديرة يبلغ قطرها حوالي 1 ميكرون. لديهم غشاء (جلد) على السطح يوجد بداخله مجموعة من الإنزيمات	أداء وظيفة الجهاز الهضمي - هضم جزيئات الطعام وإزالة العضيات الميتة
عضيات حركة الخلية	الأسواط والأهداب، وهي نتاجات خلوية ولها نفس البنية في الحيوانات والنباتات اللييفات العضلية - خيوط رفيعة يزيد طولها عن 1 سم وقطرها 1 ميكرون، وتقع في حزم على طول الألياف العضلية. أرجل كاذبة	أداء وظيفة الحركة أنها تسبب تقلص العضلات الحركة بسبب تقلص بروتين خاص مقلص
الادراج الخلوية	هذه هي المكونات غير المستقرة للخلية - الكربوهيدرات والدهون والبروتينات	العناصر الغذائية الاحتياطية المستخدمة خلال حياة الخلية
مركز الخلية	يتكون من جسمين صغيرين - المريكزات والغلاف المركزي - وهو قسم كثيف من السيتوبلازم	يلعب دورا هاما في انقسام الخلايا

تمتلك حقيقيات النوى ثروة كبيرة من العضيات ولها نوى تحتوي على كروموسومات على شكل بروتينات نووية (مركب من الحمض النووي مع بروتين هيستون). تشمل حقيقيات النوى معظم النباتات والحيوانات الحديثة، أحادية الخلية ومتعددة الخلايا.

هناك مستويان من التنظيم الخلوي:

• بدائية النواة - كائناتها مبنية ببساطة شديدة - وهي أشكال أحادية الخلية أو مستعمرة تشكل مملكة البنادق والطحالب الخضراء المزرقة والفيروسات
• حقيقية النواة - أشكال مستعمرة أحادية الخلية ومتعددة الخلايا، بدءًا من أبسطها - الجذور، والسوطيات، والأهداب - إلى النباتات والحيوانات العليا، التي تشكل المملكة النباتية، والمملكة الفطرية، والمملكة الحيوانية

هيكل ووظائف نواة الخلية

العضيات الرئيسية	بناء	وظائف
نواة الخلايا النباتية والحيوانية	شكل دائري أو بيضاوي
	يتكون الغلاف النووي من أغشية ذات مسام	يفصل النواة عن السيتوبلازم هناك تبادل بين النواة والسيتوبلازم
	العصير النووي (karyoplasm) - مادة شبه سائلة	البيئة التي توجد فيها النوى والكروموسومات
	النواة كروية أو غير منتظمة الشكل	يقومون بتركيب الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وهو جزء من الريبوسوم
	الكروموسومات عبارة عن هياكل كثيفة أو ممدودة أو تشبه الخيوط ولا تظهر إلا أثناء انقسام الخلايا	تحتوي على الحمض النووي الذي يحتوي على معلومات وراثية تنتقل من جيل إلى جيل

جميع عضيات الخلية، على الرغم من خصوصيات بنيتها ووظائفها، مترابطة و"تعمل" للخلية كنظام واحد يكون فيه السيتوبلازم هو الرابط الرابط.

الكائنات البيولوجية الخاصة التي تحتل موقعًا متوسطًا بين الطبيعة الحية وغير الحية هي الفيروسات التي اكتشفها دي.آي.إيفانوفسكي في عام 1892، وهي تشكل حاليًا موضوعًا لعلم خاص - علم الفيروسات.

تتكاثر الفيروسات فقط في خلايا النبات والحيوان والإنسان، مسببة أمراضاً مختلفة. تحتوي الفيروسات على بنية متعددة الطبقات وتتكون من حمض نووي (DNA أو RNA) وقشرة بروتينية. خارج الخلايا المضيفة، لا يُظهر الجسيم الفيروسي أي وظائف حيوية: فهو لا يتغذى، ولا يتنفس، ولا ينمو، ولا يتكاثر.

الخلية هي الوحدة الأولية الأساسية لجميع الكائنات الحية، وبالتالي فهي تتمتع بجميع خصائص الكائنات الحية: بنية منظمة للغاية، تتلقى الطاقة من الخارج وتستخدمها لأداء العمل والحفاظ على النظام، والتمثيل الغذائي، والاستجابة النشطة للتهيج، النمو والتنمية والتكاثر والازدواجية ونقل المعلومات البيولوجية إلى الأحفاد، والتجديد (ترميم الهياكل التالفة)، والتكيف مع البيئة.

أنشأ العالم الألماني ت. شوان في منتصف القرن التاسع عشر النظرية الخلوية، التي أشارت أحكامها الرئيسية إلى أن جميع الأنسجة والأعضاء تتكون من خلايا؛ تتشابه خلايا النباتات والحيوانات بشكل أساسي مع بعضها البعض، وكلها تنشأ بنفس الطريقة؛ نشاط الكائنات الحية هو مجموع الأنشطة الحيوية للخلايا الفردية. كان للعالم الألماني العظيم ر. فيرشو تأثير كبير على التطوير الإضافي لنظرية الخلية وعلى عقيدة الخلية بشكل عام. فهو لم يجمع كل الحقائق المتباينة العديدة فحسب، بل أظهر أيضًا بشكل مقنع أن الخلايا عبارة عن بنية دائمة ولا تنشأ إلا من خلال التكاثر.

تتضمن نظرية الخلية في تفسيرها الحديث الأحكام الرئيسية التالية: الخلية هي وحدة أولية عالمية للكائنات الحية؛ تتشابه خلايا جميع الكائنات الحية بشكل أساسي في تركيبها ووظيفتها وتركيبها الكيميائي؛ تتكاثر الخلايا فقط بتقسيم الخلية الأصلية؛ الكائنات متعددة الخلايا عبارة عن تجمعات خلوية معقدة تشكل أنظمة متكاملة.

وتم الكشف عنه بفضل طرق البحث الحديثة نوعين رئيسيين من الخلايا: خلايا حقيقية النواة أكثر تنظيماً ومتباينة للغاية (النباتات والحيوانات وبعض الأوليات والطحالب والفطريات والأشنات) وخلايا بدائية النواة أقل تعقيدًا (الطحالب الخضراء المزرقة، الشعيات، البكتيريا، اللولبيات، الميكوبلازما، الريكتسيا، الكلاميديا).

على عكس الخلية بدائية النواة، تحتوي الخلية حقيقية النواة على نواة يحدها غشاء نووي مزدوج وعدد كبير من العضيات الغشائية.

انتباه!

الخلية هي الوحدة الهيكلية والوظيفية الأساسية للكائنات الحية، حيث تقوم بالنمو والتطور والتمثيل الغذائي والطاقة، وتخزين ومعالجة وتنفيذ المعلومات الوراثية. من وجهة النظر المورفولوجية، الخلية عبارة عن نظام معقد من البوليمرات الحيوية، مفصولة عن البيئة الخارجية بغشاء بلازمي (plasmolemma) وتتكون من نواة وسيتوبلازم، حيث توجد العضيات والشوائب (الحبيبات).

ما هي أنواع الخلايا الموجودة؟

وتتنوع الخلايا في شكلها وبنيتها وتركيبها الكيميائي وطبيعة عملية التمثيل الغذائي.

جميع الخلايا متجانسة، أي. تحتوي على عدد من الميزات الهيكلية المشتركة التي يعتمد عليها أداء الوظائف الأساسية. تتميز الخلايا بوحدة البنية والتمثيل الغذائي (الأيض) والتركيب الكيميائي.

وفي الوقت نفسه، تحتوي الخلايا المختلفة أيضًا على هياكل محددة. ويرجع ذلك إلى أدائهم لوظائف خاصة.

بنية الخلية

هيكل الخلية المجهرية:

1 - السيلولما (غشاء البلازما)؛ 2 - الحويصلات بينوسيتوتيك. 3 - الجسيم المركزي، مركز الخلية (المركز الخلوي)؛ 4 - الهيالوبلازم. 5 - الشبكة الإندوبلازمية: أ - غشاء الشبكة الحبيبية. ب - الريبوسومات. 6 - اتصال الحيز المحيط بالنواة بتجويف الشبكة الإندوبلازمية. 7 - النواة؛ 8 - المسام النووية. 9 - الشبكة الإندوبلازمية غير الحبيبية (الملساء) ؛ 10 - النواة. 11 - الجهاز الشبكي الداخلي (مجمع جولجي)؛ 12 - فجوات إفرازية. 13 - الميتوكوندريا. 14 - الجسيمات الشحمية. 15- ثلاث مراحل متتالية من البلعمة. 16- اتصال غشاء الخلية ( السيتوليما ) مع أغشية الشبكة الإندوبلازمية .

التركيب الكيميائي للخلية

تحتوي الخلية على أكثر من 100 عنصر كيميائي، أربعة منها تشكل حوالي 98% من الكتلة وهي عناصر عضوية: الأكسجين (65-75%)، الكربون (15-18%)، الهيدروجين (8-10%) والنيتروجين؛ (1.5–3.0%). وتنقسم العناصر المتبقية إلى ثلاث مجموعات: العناصر الكبيرة - محتواها في الجسم يتجاوز 0.01٪)؛ العناصر الدقيقة (0.00001–0.01%) والعناصر الدقيقة جدًا (أقل من 0.00001).

وتشمل العناصر الكبيرة الكبريت والفوسفور والكلور والبوتاسيوم والصوديوم والمغنيسيوم والكالسيوم.

وتشمل العناصر الدقيقة الحديد والزنك والنحاس واليود والفلور والألمنيوم والنحاس والمنغنيز والكوبالت، الخ.

وتشمل العناصر الدقيقة للغاية السيلينيوم والفاناديوم والسيليكون والنيكل والليثيوم والفضة والمزيد. على الرغم من محتواها المنخفض للغاية، تلعب العناصر الدقيقة والعناصر الدقيقة جدًا دورًا مهمًا للغاية. أنها تؤثر بشكل رئيسي على عملية التمثيل الغذائي. وبدونها، يكون الأداء الطبيعي لكل خلية والجسم ككل مستحيلا.

تتكون الخلية من مواد عضوية وغير عضوية. ومن بين المواد غير العضوية، توجد أكبر كمية من الماء. تتراوح نسبة الماء النسبية في الخلية بين 70 و80%. الماء مذيب عالمي، حيث تحدث جميع التفاعلات الكيميائية الحيوية في الخلية. بمشاركة الماء، يتم التنظيم الحراري. المواد التي تذوب في الماء (الأملاح، والقواعد، والأحماض، والبروتينات، والكربوهيدرات، والكحوليات، وما إلى ذلك) تسمى مواد محبة للماء. المواد الكارهة للماء (الدهون والمواد الشبيهة بالدهون) لا تذوب في الماء. وتمثل المواد غير العضوية الأخرى (الأملاح والأحماض والقواعد والأيونات الموجبة والسالبة) 1.0 إلى 1.5%.

من بين المواد العضوية، تسود البروتينات (10-20%)، والدهون أو الدهون (1-5%)، والكربوهيدرات (0.2-2.0%)، والأحماض النووية (1-2%). محتوى المواد ذات الوزن الجزيئي المنخفض لا يتجاوز 0.5٪.

جزيء البروتين عبارة عن بوليمر يتكون من عدد كبير من الوحدات المتكررة من المونومرات. ترتبط مونومرات بروتينات الأحماض الأمينية (20 منها) ببعضها البعض بواسطة روابط الببتيد، وتشكل سلسلة متعددة الببتيد (البنية الأساسية للبروتين). يلتف في شكل حلزوني، ويشكل بدوره البنية الثانوية للبروتين. نظرًا للتوجه المكاني المحدد لسلسلة البولي ببتيد، ينشأ التركيب الثلاثي للبروتين، والذي يحدد الخصوصية والنشاط البيولوجي لجزيء البروتين. تتحد العديد من الهياكل الثلاثية مع بعضها البعض لتشكل هيكلًا رباعيًا.

تؤدي البروتينات وظائف أساسية. الإنزيمات - المحفزات البيولوجية التي تزيد من معدل التفاعلات الكيميائية في الخلية مئات الآلاف من الملايين من المرات، هي البروتينات. البروتينات، كونها جزءا من جميع الهياكل الخلوية، تؤدي وظيفة بلاستيكية (بناء). تتم حركات الخلايا أيضًا بواسطة البروتينات. أنها توفر نقل المواد إلى الخلية، خارج الخلية وداخل الخلية. الوظيفة الوقائية للبروتينات (الأجسام المضادة) مهمة. البروتينات هي أحد مصادر الطاقة وتنقسم الكربوهيدرات إلى سكريات أحادية وعديدة السكاريد. يتم بناء الأخير من السكريات الأحادية، والتي، مثل الأحماض الأمينية، هي مونومرات. ومن بين السكريات الأحادية الموجودة في الخلية، أهمها الجلوكوز والفركتوز (يحتوي على ست ذرات كربون) والبنتوز (خمس ذرات كربون). البنتوز هي جزء من الأحماض النووية. السكريات الأحادية شديدة الذوبان في الماء. السكريات ضعيفة الذوبان في الماء (الجليكوجين في الخلايا الحيوانية، والنشا والسليلوز في الخلايا النباتية). وتشارك الكربوهيدرات المعقدة مع البروتينات (البروتينات السكرية) والدهون (الدهون السكرية) في تكوين أسطح الخلايا والخلايا. التفاعلات.

تشمل الدهون الدهون والمواد الشبيهة بالدهون. يتم بناء جزيئات الدهون من الجلسرين والأحماض الدهنية. وتشمل المواد الشبيهة بالدهون الكولسترول وبعض الهرمونات والليسيثين. الدهون، وهي المكونات الرئيسية لأغشية الخلايا، وبالتالي تؤدي وظيفة البناء. الدهون هي أهم مصادر الطاقة. لذلك، إذا تم إطلاق 17.6 كيلو جول من الطاقة مع الأكسدة الكاملة لـ 1 جرام من البروتين أو الكربوهيدرات، ثم مع الأكسدة الكاملة لـ 1 جرام من الدهون - 38.9 كيلو جول. تقوم الدهون بتنظيم الحرارة وحماية الأعضاء (الكبسولات الدهنية).

الحمض النووي والحمض النووي الريبي

الأحماض النووية هي جزيئات بوليمر تتكون من مونومرات النيوكليوتيدات. يتكون النوكليوتيد من قاعدة البيورين أو بيريميدين والسكر (البنتوز) وبقايا حمض الفوسفوريك. يوجد في جميع الخلايا نوعان من الأحماض النووية: الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) والحمض الريبي النووي (RNA)، ويختلفان في تركيب القواعد والسكريات.

التركيب المكاني للأحماض النووية:

(وفقا لB. ألبرتس وآخرون، مع التعديل أنا - الحمض النووي الريبي)؛ الثاني - الحمض النووي. شرائط - العمود الفقري لفوسفات السكر؛ A، C، G، T، U هي قواعد نيتروجينية، والشبكات بينها عبارة عن روابط هيدروجينية.

جزيء الحمض النووي

يتكون جزيء الحمض النووي من سلسلتين بولي نيوكليوتيد ملتويتين حول بعضهما البعض على شكل حلزون مزدوج. ترتبط القواعد النيتروجينية لكلا السلسلتين ببعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية تكميلية. يتحد الأدينين فقط مع الثايمين والسيتوزين - مع الجوانين (A - T، G - C). يحتوي الحمض النووي على معلومات وراثية تحدد خصوصية البروتينات التي تصنعها الخلية، أي تسلسل الأحماض الأمينية في سلسلة البولي ببتيد. ينقل الحمض النووي عن طريق الميراث جميع خصائص الخلية. تم العثور على الحمض النووي في النواة والميتوكوندريا.

جزيء الحمض النووي الريبي

يتكون جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) من سلسلة واحدة من عديد النوكليوتيدات. هناك ثلاثة أنواع من الحمض النووي الريبي (RNA) في الخلايا. إعلامي، أو messenger RNA tRNA (من الرسول الإنجليزي - "الوسيط")، الذي ينقل معلومات حول تسلسل النوكليوتيدات في الحمض النووي إلى الريبوسومات (انظر أدناه). نقل الحمض النووي الريبي (tRNA)، الذي يحمل الأحماض الأمينية إلى الريبوسومات. الريبوسوم RNA (rRNA)، الذي يشارك في تكوين الريبوسومات. تم العثور على الحمض النووي الريبي (RNA) في النواة والريبوسومات والسيتوبلازم والميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء.

تكوين الأحماض النووية.

جسم الإنسان والكائن الحي بأكمله لديهم بنية خلوية. بنية الخلايا البشرية لها سمات مشتركة. وهي مترابطة بواسطة مادة بين الخلايا تزود الخلية بالتغذية والأكسجين. تتحد الخلايا لتشكل أنسجة، والأنسجة لتشكل أعضاء، والأعضاء لتشكل هياكل كاملة (العظام، الجلد، الدماغ، وما إلى ذلك). في الجسم، تؤدي الخلايا وظائف ومهام مختلفة: النمو والانقسام، والتمثيل الغذائي، والتهيج، ونقل المعلومات الوراثية، والتكيف مع التغيرات في البيئة...

هيكل الخلية البشرية. الأساسيات

كل خلية محاطة بغشاء خلوي رقيق يعزلها عن البيئة الخارجية وينظم تغلغل المواد المختلفة فيها. تمتلئ الخلية بفرن من السيتوبلازم، حيث تنغمس العضيات الخلوية (أو العضيات): الميتوكوندريا - مولدات الطاقة؛ ومجمع جولجي، حيث تحدث مجموعة متنوعة من التفاعلات الكيميائية الحيوية؛ الفجوات والشبكة الإندوبلازمية التي تنقل المواد. الريبوسومات التي يحدث فيها تخليق البروتين. يحتوي مركز السيتوبلازم على نواة تحتوي على جزيئات DNA طويلة (الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين)، والتي تحمل معلومات عن الكائن الحي بأكمله.

الخلية البشرية:

• أين يتم العثور على الحمض النووي؟

ما هي الكائنات الحية التي تسمى متعددة الخلايا؟

في الكائنات وحيدة الخلية (مثل البكتيريا)، تتم جميع عمليات الحياة - من التغذية إلى التكاثر - داخل خلية واحدة، وفي الكائنات متعددة الخلايا (النباتات والحيوانات والإنسان) يتكون الجسم من عدد هائل من الخلايا التي تؤدي وظائف مختلفة وتتفاعل مع بعضها البعض. بعضها البعض. بنية الخلايا البشرية لها مخطط واحد، مما يدل على القواسم المشتركة لجميع العمليات الحياتية. لدى الإنسان البالغ أكثر من 200 نوع مختلف من الخلايا. كلهم ينحدرون من نفس الزيجوت ويكتسبون اختلافات نتيجة لعملية التمايز (عملية ظهور وتطور الاختلافات بين الخلايا الجنينية المتجانسة في البداية).

كيف تختلف الخلايا في الشكل؟

يتم تحديد بنية الخلية البشرية من خلال عضياتها الرئيسية، ويتم تحديد شكل كل نوع من الخلايا من خلال وظائفها. على سبيل المثال، تتشكل خلايا الدم الحمراء على شكل قرص ثنائي التقعر: يجب أن يمتص سطحها أكبر قدر ممكن من الأكسجين. تؤدي خلايا البشرة وظيفة وقائية، فهي متوسطة الحجم ومستطيلة الشكل. وللخلايا العصبية عمليات طويلة لنقل الإشارات العصبية، وللحيوانات المنوية ذيل متحرك، والبويضات كبيرة وكروية الشكل، ويكون شكل الخلايا التي تبطن الأوعية الدموية، وكذلك خلايا العديد من الأنسجة الأخرى، مسطحًا. بعض الخلايا، مثل خلايا الدم البيضاء التي تمتص مسببات الأمراض، يمكن أن يتغير شكلها.

أين يتم العثور على الحمض النووي؟

إن بنية الخلية البشرية مستحيلة بدون حمض الديوكسي ريبونوكلييك. الحمض النووي موجود في نواة كل خلية. يقوم هذا الجزيء بتخزين كافة المعلومات الوراثية، أو الكود الجيني. وتتكون من سلسلتين جزيئيتين طويلتين ملتويتين في حلزون مزدوج.

ترتبط ببعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية تتشكل بين أزواج من القواعد النيتروجينية - الأدينين والثايمين والسيتوزين والجوانين. تشكل خيوط الحمض النووي الملتوية بإحكام كروموسومات - هياكل على شكل قضيب، وعددها ثابت تمامًا في ممثلي نوع واحد. الحمض النووي ضروري لدعم الحياة ويلعب دورًا كبيرًا في التكاثر: فهو ينقل السمات الوراثية من الآباء إلى الأبناء.

يقسم جميع الخلايا (أو الكائنات الحية) إلى نوعين: بدائيات النوىو حقيقيات النوى. بدائيات النوى هي خلايا أو كائنات خالية من الأسلحة النووية، والتي تشمل الفيروسات والبكتيريا بدائية النواة والطحالب الخضراء المزرقة، حيث تتكون الخلية مباشرة من السيتوبلازم، والذي يوجد فيه كروموسوم واحد - جزيء الحمض النووي(وأحيانا الحمض النووي الريبي).

خلايا حقيقية النواةتحتوي على نواة تحتوي على بروتينات نووية (بروتين هيستون + مركب DNA)، بالإضافة إلى بروتينات أخرى عضوي. تشمل حقيقيات النوى غالبية الكائنات الحية الحديثة أحادية الخلية ومتعددة الخلايا المعروفة علميًا (بما في ذلك النباتات).

هيكل الحبيبات حقيقية النواة.

اسم عضوي	هيكل عضوي	وظائف العضو العضوي
السيتوبلازم	البيئة الداخلية للخلية التي توجد فيها النواة والعضيات الأخرى. لها بنية شبه سائلة ودقيقة الحبيبات.	يؤدي وظيفة النقل. ينظم سرعة العمليات البيوكيميائية الأيضية. يوفر التفاعل بين العضيات.
الريبوسومات	عضويات صغيرة ذات شكل كروي أو إهليلجي يبلغ قطرها من 15 إلى 30 نانومتر.	أنها توفر عملية تخليق جزيئات البروتين وتجميعها من الأحماض الأمينية.
الميتوكوندريا	العضيات التي لها أشكال مختلفة - من الكروية إلى الخيطية. يوجد داخل الميتوكوندريا طيات تتراوح من 0.2 إلى 0.7 ميكرومتر. يحتوي الغلاف الخارجي للميتوكوندريا على هيكل مزدوج الغشاء. الغشاء الخارجي أملس، وفي الداخل هناك نتوءات متقاطعة مع إنزيمات الجهاز التنفسي.	توفر الإنزيمات الموجودة على الأغشية تخليق ATP (حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك). وظيفة الطاقة. توفر الميتوكوندريا الطاقة للخلية عن طريق إطلاقها أثناء انهيار ATP.
الشبكة الإندوبلازمية (ER)	نظام من الأغشية في السيتوبلازم يشكل القنوات والتجاويف. هناك نوعان: حبيبي، والذي يحتوي على الريبوسومات، وناعم.	يوفر عمليات تخليق العناصر الغذائية (البروتينات والدهون والكربوهيدرات). يتم تصنيع البروتينات على EPS الحبيبي، في حين يتم تصنيع الدهون والكربوهيدرات على EPS السلس. يوفر الدورة الدموية وتوصيل المواد الغذائية داخل الخلية.
البلاستيدات(العضيات المميزة للخلايا النباتية فقط) هي من ثلاثة أنواع:	عضيات ذات غشاء مزدوج
الكريات البيض	البلاستيدات عديمة اللون والتي توجد في درنات وجذور وأبصال النباتات.	فهي خزان إضافي لتخزين العناصر الغذائية.
البلاستيدات الخضراء	العضيات بيضاوية الشكل وخضراء اللون. يتم فصلها عن السيتوبلازم بواسطة أغشية ثلاثية الطبقات. البلاستيدات الخضراء تحتوي على الكلوروفيل.	يقومون بتحويل المواد العضوية من المواد غير العضوية باستخدام الطاقة الشمسية.
البلاستيدات الملونة	عضيات، لونها أصفر إلى بني، يتراكم فيها الكاروتين.	تعزيز ظهور الأجزاء ذات اللون الأصفر والبرتقالي والأحمر في النباتات.
الليزوزومات	العضيات مستديرة الشكل ويبلغ قطرها حوالي 1 ميكرون، ولها غشاء على السطح وداخلها مجموعة معقدة من الإنزيمات.	وظيفة الجهاز الهضمي. أنها تهضم جزيئات المغذيات وتزيل الأجزاء الميتة من الخلية.
مجمع جولجي	قد تكون ذات أشكال مختلفة. يتكون من تجاويف محددة بالأغشية. تمتد التكوينات الأنبوبية ذات الفقاعات في الأطراف من التجاويف.	أشكال الليزوزومات. يجمع ويزيل المواد العضوية المصنعة في EPS.
مركز الخلية	وهو يتألف من الغلاف المركزي (قسم كثيف من السيتوبلازم) والمريكزات - جسمان صغيران.	يؤدي وظيفة هامة لانقسام الخلايا.
الادراج الخلوية	الكربوهيدرات والدهون والبروتينات، وهي مكونات غير دائمة في الخلية.	المواد الغذائية الاحتياطية التي تستخدم لعمل الخلايا.
عضويات الحركة	الأسواط والأهداب (النمو والخلايا)، والليفات العضلية (تكوينات تشبه الخيط)، والأرجل الكاذبة (أو الأرجل الكاذبة).	أنها تؤدي وظيفة حركية وتوفر أيضًا عملية تقلص العضلات.

نواة الخليةهي العضية الرئيسية والأكثر تعقيدًا في الخلية، لذلك سننظر فيها