تابع:::أصغر تركيب في جسمك:::

[الأحيائية]

الخلية

الخلايا، الوحدات البنائية لكل الكائنات الحية، واضحة جدًا في هذه الصورة الفوتوغرافية لقمة جذر بصلة، بعد صبغ خلاياها وتكبيرها نحو 1200 مرة. تُظهر الصبغات الحمراء تراكيب تسمى الصبغيات في خلايا منقسمة لتصبح كل منها خليتين.

تشترك كل الخلايا، سواء كانت متخصصة أو كائنات وحيدة الخلية في صفات عامة. فالخلية حية، مثلما أنت حي. وهي تتنفس وتتغذى وتتخلص من الفضلات وكذلك تنمو وتتكاثر (تنتج أفرادًا من نوعها) ثم تموت بعد فترة معينة.

يحيط بالخلية غلاف رقيق يسمى الغشاء، ويسمى كامل محتويات الخلية البروتوبلازم. ولمعظم الخلايا تركيب يسمى النواة، يحتوي على البرنامج الوراثي للخلية، أي الخطة الأساسية التي تتحكم في كل نشاطات الخلية تقريبًا. ويسمى الجزء من البروتوبلازم المحيط بالنواة السيتوبلازم.

وكما أن كل الكائنات الحية تتكون من خلايا، فإن أي خلية جديدة تتكون من خلية أخرى حية. وتتكاثر الخلايا بالانقسام، حيث تتكون خليتان جديدتان من خلية واحدة. وعندما تنقسم الخلية تحصل الخليتان الجديدتان على نسخة من البرنامج الوراثي.

"يكتب" البرنامج الوراثي في مادة كيميائية تسمى د ن أ (الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين). وكل وحدات د ن أ متشابهة، ويتكون كل منها من نفس الكتل البنائية، ولكن البرنامج الوراثي المحمول في د ن أ يجعل كل كائن حي مختلفًا عن الكائنات الأخرى. فهو الذي يجعل الكلب مختلفًا عن السمك، والحمار الوحشي مختلفًا عن الوردة، والصفصاف مختلفًا عن الزنبور، ويجعلك أنت مختلفًا عن الآخرين.

يعرف العلماء الكثير عن البرنامج الوراثي للخلية والشفرة الكيميائية التي يحملها د ن أ. ويستخدمون فهمهم عن البرناج الوراثي والشفرة الكيميائية لتغيير البرنامج الوراثي، وإكساب الكائن الحي خصائص جديدة

خلايا الصنوبر الإبرية


خلايا جلد الجرذ



خلايا الثور العصبية

فحص الخلية

من أهم الأدوات التي يستخدمها العلماء لدراسة الخلية المجهر. فبإمكان المجهر البصري تكبير الخلية إلى 2,000ضعف، وبإمكان المجهر الإلكتروني تكبيرها إلى مليون ضعف. ويبلغ طول النملة المكبرة 200,000 مرة أكثر من 800متر. ولكن بالرغم من هذا التكبير الهائل لايمكن رؤية التركيب التفصيلي لبعض أجزاء الخلية.

يستخدم العلماء أيضًا الأصباغ في دراسة الخلية. ففي حالة صبغ الأجزاء المختلفة في الخلية بأصباغ معينة، تظهر هذه الأجزاء بوضوح تحت المجهر.

ومن الأدوات الأخرى المستخدمة في دراسة الخلية النابذة. يفصل هذا الجهاز المواد المختلفة في خليط، بتدوير الخليط بسرعات عالية. ولدراسة الخلية يطحن العلماء الخلايا أولاً، ثم يضعون الخليط المحتوي على الأجزاء الخلوية في أنبوب، ويضعون الأنبوب في نابذة تدور بسرعة عالية لفصل الأجزاء الخلوية. ويؤدي هذا إلى ترسب الأجزاء الثقيلة في قاع الأنبوب، بينما تبقى الأجزاء الخفيفة في القمة. وبعد فصل الأجزاء يستطيع العلماء دراسة المحتوى الكيميائي لكل جزء، ونشاطه الكيميائي.

أشكال الخلايا.

يمكن للخلايا أن تتشكل على هيئة مكعبات أو ملفات أو صناديق أو عصي أو لوالب أو أخطبوطات أو أطباق أو نجوم أو قطع هلامية. ويشبه العديد من الكائنات الحية وحيدة الخلية (تتكون من خلية واحدة) الكرات الصغيرة. وتشمل الكائنات وحيدة الخلية بعض الخمائر وطحالب معينة. وليس للأميبا، وهو كائن حي آخر وحيد الخلية، شكل معين. فهو كتلة هلامية مسطحة تغير شكلها لتتحرك. وتتشكل البكتيريا على هيئة كرات أو عصي أو لوالب. والدياتومات طحالب وحيدة الخلية توجد في أشكال متباينة مكعبة أو كروية أو هرمية.

ومعظم خلايا النباتات عديدة الخلايا (تتكون من خلايا عديدة)، مكعبة الشكل أو على هيئة صندوق متعدد الجوانب. وتحدث أعظم التنوعات في أشكال الخلايا، في خلايا الإنسان والحيوانات الأخرى عديدة الخلايا. فخلايا الحيوانات قد تكون كروية أو مسطحة الجوانب أو ذات أشكال أخرى عديدة. وبعض الخلايا العضلية طويلة ورقيقة ومدببة الطرفين، في حين تشبه بعض الخلايا العصبية بفروعها الطويلة الأشجار.

ولأشكال الخلايا علاقة باحتياجاتها ووظائفها. فالخلايا العصبية الطويلة الرقيقة مثلاً، تساعدها قدرتها على الانكماش على أداء وظائفها ، بينما تقوم الخلايا العصبية الطويلة، الكثيرة التفرع بتوصيل الرسائل إلى جميع أنحاء الجسم.

أحجام الخلايا.

تتفاوت الخلايا في أحجامها بنفس مستوى تفاوتها في أشكالها. وتبلغ أقطار معظم الخلايا حوالي 0,002سم، أي تغطي 500 من هذه الخلايا المتوسطة الحجم مسافة سنتيمتر واحد، عند وضعها متراصة.

وخلايا البكتيريا من بين أصغر الخلايا حجمًا. فبعض أنواع خلايا البكتيريا من الصغر بحيث يبلغ طول 50,000 منها 2,5سم فقط. وأكبر الخلايا حجمًا مح بيض الطيور، وأكبرها على الاطلاق مح بيض النعامة، الذي يبلغ حجمه حجم كرة التنس.

يعتمد حجم أي كائن حي على العدد الكلي لخلاياه، وليس على حجم الخلايا. فالفيل عملاق مقارنًا بالفأر، لأن جسمه يحتوي على تريليونات من الخلايا، وليس لأن خلاياه أكبر حجمًا.

الخلية الحية من الداخل

تختلف الخلايا كثيرًا في أحجامها وأشكالها ووظائفها المتخصصة. ولكن كل الخلايا ذات سمات خاصة، ويمكن تخيل أي خلية باعتبارها مصنعًا كيميائيًا صغيرًا، حيث تحتوي على مركز تحكم يخبرها بما ينبغي أن تفعل، ومتى تفعل ذلك، كما تحتوي على محطات قدرة لتوليد الطاقة التي تحتاجها لأداء وظائفها، وآليات لصنع منتجاتها وأداء خدماتها.


يحيط غشاء رقيق يسمى الغشاء الخلوي أو غشاء البلازما بالخلية وينظم مرور المواد عبرها. يتكون غشاء الخلية من طبقتين من مادة دهنية تسمى الشحم الفوسفوري . ويغطي الغشاء غلاف يحمي الخلية أو يثبتها على الخلايا المجاورة. وفي خلايا النباتات يسمى هذا الغلاف الجدار الخلوي.

وبداخل الغشاء الخلوي، تشتمل كل الخلايا، عدا خلايا البكتيريا، على جزءين رئيسيين (1) النواة (2) السيتوبلازم. وتسمى الخلايا ذات النوى حقيقية النواة، لأنها تمتلك نواة حقيقية. وتتكون كل الحيوانات والنباتات المتعددة الخلايا من خلايا حقيقية النواة، وكذلك الفطريات وبعض الكائنات الحية وحيدة الخلية، مثل الأميبا والدياتومات. أما خلايا البكتيريا فعديمة النواة، وتسمى مثل هذه الخلايا بدائية النواة.


النواة هي مركز التحكم الذي يوجه نشاطات الخلية. ويحيط الغشاء النووي بالنواة ويفصلها عن السيتوبلازم. وتحتوي النواة على نوعين مهمين من التركيبات: الصبغيات (الكروموزومات) والنويات.

والصبغيات خيوط طويلة من مادة تسمى الكروماتين. ويحتوي الكروماتين على د ن أ وبروتينات معينة. ويكوِّن د ن أ المورثات، وهي الوحدات البنائية للوراثة، التي تتحكم في انتقال الخصائص من الآباء إلى النسل. وتتكون كل مورثة من جزء من جزىء د ن أ. ويحدد تركيب د ن أ الكيميائي في خلية أي حيوان حقيقة أن الكلب مثلاً يلد كلبًا وليس سمكة، كما يحدد فصيلة دمك ولون عينيك وتركيب شعرك وآلاف الخصائص الأخرى.

وتأتي عجائب د ن أ من قدرته على توجيه إنتاج مواد كيميائية معقدة تسمى البروتينات. فتركيبات الخلايا مبنية في معظمها من البروتينات. وبالإضافة إلى ذلك تسرِّع بروتينات معينة تسمى الإنزيمات التفاعلات الكيميائية في الخلية. فهذه التفاعلات تحدث ببطء في حالة عدم وجود الإنزيمات، وبالتالي لاتستطيع الخلية أداء وظائفها. وهكذا تحدد أنواع البروتينات التي تكونها الخلية طبيعة الخلية.

والنويات أجسام مستديرة تتكون في مناطق معينة من صبغيات محددة. وتحتوي كل نواة على نوية واحدة أو أكثر، ولكن بعض الخلايا لاتحتوي على نويات. وتساعد النويات في تكوين الريبوسومات، وهي مراكز إنتاج البروتين في الخلية. وتتكون النويات من بروتينات و ر ن أ (الحمض النووي الريبي) ويشبه ر ن أ مادة د ن أ كيميائيًا، ويؤدي دورًا مهمًا في صنع البروتينات.


السيتوبلازم كل المادة التي يحيط بها الغشاء الخلوي عدا النواة. ويحتوي سيتوبلازم كل الخلايا على ريبوسومات. وتمكن البروتينات المصنوعة في الريبوسومات الخلية من النمو والتجدد وأداء آلاف العمليات الكيميائية المطلوبة طوال حياة الخلية.

ويحتوي سيتوبلازم الخلايا حقيقية النواة أيضًا على تراكيب أخرى صغيرة، متخصصة وظيفيًا، تسمى العضيات. وتشمل العضيات المتقدرات وشبكة الهيولي الباطنة وعقدة جولجي. ولبعض الخلايا عضيات أخرى مثل الجسيمات الحالة أو الفجوات أو الصانعات الخضراء. وكل الخلايا حقيقية النواة تحتوي أيضًا على شبكة من البروتينات تسمى الهيكل الخلوي.

والمتقدرات هي محطات القدرة في الخلية. وقد تحتوي الخلية على مئات أو آلاف المتقدرات. وتحول هذه التركيبات الطاقة الكيميائية المختزنة في الغذاء إلى شكل من الطاقة يفيد الخلية في النمو والانقسام وأداء الأعمال.

وشبكة الهيولي الباطنة شبكة معقدة من الأغشية، تشكل نظامًا من الجيوب لاختزان البروتينات وتوصيل المواد إلى أجزاء الخلية المختلفة. وبعض أجزاء شبكة الهيولي الباطنة ذات سطح أملس، ولكن بعضها يلتصق بسطحها عدد كبير من الريبوسومات. ويصنع الكثير من بروتينات الخلية في هذه الريبوسومات.

وتتكون عقدة جولجي، والتي تسمى أيضًا جهاز جولجي من حزمة من الأكياس الغشائية المسطحة. وتعالج هذه الأكياس البروتينات وغيرها من المواد المنتجة في الخلية، حيث تبرز كرات صغيرة تسمى الحويصلات من عقدة جولجي وتحرك هذه المواد في اتجاه الغشاء الخلوي، ومن هناك يمكن نقلها عبر الغشاء إلى الخلايا الأخرى، وقد يستفاد منها في صنع غطاء الخلية. وتبقى حويصلات جولجي الأخرى داخل الخلية، حيث يلتحم بعضها ببعض مكونة حجيرات تختزن البروتينات وغيرها من المواد.

والجسيمات الحالة أجسام مكورة تحتوي على إنزيمات ذات قدرة على تكسير العديد من المواد. فالجسيمات الحالة داخل خلايا الدم الحمراء مثلاً يمكنها تدمير البكتيريا الضارة. وفي خلايا النباتات وبعض الكائنات الوحيدة الخلية تؤدي فجوات كبيرة مليئة بالسوائل وظيفة الجسيمات الحالة. وفي بعض النباتات قد تحتل فجوة واحدة معظم مساحة السيتوبلازم. والبلاستيدات الخضراء عضيات توجد في خلايا النياتات والطحالب وتحتوي على مادة خضراء تسمى اليخضور (الكلوروفيل). وفي أثناء العملية المسماة التركيب الضوئي يلتقط اليخضور طاقة ضوء الشمس، ثم تستخدم البلاستيدات الخضراء هذه الطاقة لصنع السكريات الغنية بالطاقة الكيميائية. . وتعتمد كل الكائنات الحية على هذه السكريات، بطريقة مباشرة أو غير مباشرة، لصنع كل المواد الكيميائية الأخرى في الخلية. فالحيوانات، على سبيل المثال تحصل على الطاقة بالتغذي على النباتات أو الحيوانات آكلة النباتات.

ويتكون الهيكل الخلوي من أنواع متعددة من العصيات البروتينية التي تكوِّن شبكة معقدة في السيتوبلازم. ويحدد وضع أجزاء الشبكة بالنسبة لبعضها بعضًا، وكذلك تمدد وانكماش بعض أجزاء الشبكة، شكل الخلية ويحرك العضيات في الخلية، كما يسبب في بعض الخلايا حركة الخلية. وبعض الخلايا ذات قدرة على السباحة وتساعدها على ذلك تراكيب شعرية الشكل تمتد خارج الخلية. وتحتوي هذه التراكيب، التي تسمى الأسواط أو الأهداب على حزمة من عصيات الهيكل الخلوي. وفي العديد من الخلايا يوجد جزء من الهيكل الخلوي في الجسمين المركزيين وهما زوجان من الأسطوانات القصيرة الواسعة يساهمان في تكاثر الخلية. والجسمان المركزيان متعامدان، كل منهما على الآخر، ويقعان بالقرب من النواة.

عمل الخلية

الخلية عارمة النشاط؛ فهي تقوم بمعظم وظائف الحياة، بما في ذلك النمو والتكاثر. وبالإضافة إلى ذلك تؤدي خلايا بعض الكائنات الحية المتعددة الخلايا، وظائف خاصة. ولكي تعيش وتؤدي عملها، لابد للخلية أن تحصل على طاقة، وأن تصنع البروتينات وغيرها من المواد التي تحتاجها الخلية لبناء نفسها، وتسريع آلاف التفاعلات الكيميائية التي تحدث فيها

إنتاج الطاقة

تأتي معظم طاقة الإنسان من المتقدرات، أي مراكز إنتاج القدرة في الخلية. وتشبه المتقدرات محطات القدرة التي تحرق الوقود لإنتاج الكهرباء التي تدير الآلات. فالغذاء الذي يتناوله الشخص هو الوقود الذي يحترق داخل المتقدرات. ومن منتجات هذا الاحتراق مركب يسمى ثالث فوسفات الأدينوزين (ث ف أ)، الذي يمثل الكهرباء التي تدير نشاطات الخلية، حيث يوفر الطاقة التي تحتاجها الخلية لأداء عملها. يوفر ث ف أ، على سبيل المثال، الطاقة اللازمة لتقليص العضلات أو إرسال الرسائل بين الخلايا العصبية.

يحتوي جزيء ث ف أ على ثلاث مجموعات فوسفات، يرتبط كل منها بالأخرى بروابط كيميائية (قوى تمسك الذرات بعضها إلى بعض)، مكونة شكلاً يشبه عربات السكك الحديدية. والرابطة التي تربط بين المجموعتين الثانية والثالثة، على وجه الخصوص، غنية جدًا بالطاقة. وعندما تتفكك هذه الروابط تنطلق الطاقة التي تستخدمها الخلية.

إنتاج الطاقة يوضح الشكل أدناه كيف تنتج الخلية البشرية الطاقة. تنتج معظم الطاقة في تركيبات دقيقة تسمى المتقدرات وتخزن في مركب يسمى ث ف أ. ولإنتاج ث ف أ تحتاج المتقدرات إلى وقود. وفي الكائن البشري يأتي هذا الوقود من الغذاء. في البداية يكسر الجهاز الهضمي الغذاء إلى أحماض أمينية وأحماض دهنية وسكريات بسيطة. ويحمل الدم هذه المواد إلى الخلايا، حيث تكسر السكريات إلى حمض البيروفيك في سيتوبلازم الخلية، كما ينتج جزء من ث ف أ. وتدخل الأحماض الأمينية والدهنية وحمض البيروفيك إلى المتقدرات، حيث تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية ينتج عنها ث ف أ، ويتكون ثاني أكسيد كربون وماء، في شكل فضلات.

والشمس هي مصدر الطاقة لكل الكائنات الحية، سواء بطريقة مباشرة أو غير مباشرة، حيث تنتج خلايا النباتات ث ف أ أثناء عملية التركيب الضوئي، وهي العملية التي تأسر بها النباتات الخضراء الطاقة من الشمس وتستخدمها لصنع السكريات. فعندما يسقط ضوء الشمس علي جزيء اليخضور في البلاستيدة الخضراء، تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية. ويوفر ث ف أ الناتج الطاقة التي يحول بها النبات ثاني أكسيد الكربون من الجو، والماء من التربة، إلى سكريات ومواد أخرى. وتنتج بعض الكائنات الحية الأخرى، مثل البكتيريا أيضًا ث ف أ بعملية التركيب الضوئي.

تحصل خلايا الحيوانات على طاقتها من الغذاء الذي تأكله. يفتت الجهاز الهضمي للحيوان الغذاء إلى أجزاء رئيسية، حيث تتفتت الدهون إلى أحماض دهنية، والسكريات والنشا إلى سكريات بسيطة، والبروتينات إلى وحدات كيميائية تسمى الأحماض الأمينية. ويحمل الدم هذه المواد إلى خلايا الجسم.

وفي سيتوبلازم الخلية تتفتت السكريات البسيطة إلى حمض البيروفيك، وتنتج كمية قليلة من ث ف أ. وتدخل الأحماض الأمينية والأحماض الدهنية وحمض البيروفيك إلى المتقدرات، حيث تفتت إنزيمات معينة هذه المواد أكثر، في سلسلة من التفاعلات الكيميائية. ولابد من وجود الأكسجين أيضًا في المتقدرات لضمان حدوث هذه التفاعلات. وينتج عن هذه التفاعلات ثاني أكسيد كربون وماء وجزيئات عديدة من ث ف أ. وتغادر جزيئات ث ف أ المتقدرات لتمنح الطاقة حيثما برزت الحاجة إليها في الخلية، حيث تفتت إنزيمات خاصة الروابط الفوسفاتية في ث ف أ، لتحرير الطاقة التي تتطلبها نشاطات الخلية.

إنتاج البروتينات

تحتوي كل الخلايا الحية على البروتينات، حيث تبنى كل تراكيب الخلايا من البروتينات. وتسرع بروتينات تسمى الإنزيمات التفاعلات الكيميائية الضرورية للحياة، حيث تساعد على هضم الطعام وإنتاج الطاقة، كما تساعد في بناء البروتينات الأخرى. وقد تحتوي الخلية الواحدة على مئات من أنواع مختلفة من الإنزيمات. والعديد من الهورمونات - أي المواد التي تنظم النشاطات الكيميائية في أنحاء الجسم المختلفة- بروتينات. ويصنع الجسم أيضًا بروتينات تسمى الأجسام المضادة لمكافحة الجراثيم. والبروتينات مواد معقدة ثلاثية الأبعاد تتكون من سلسلة واحدة أو عدة سلاسل مطوية من مركبات تسمى عديدات الببتيدات. تتكون هذه السلاسل من وحدات الأحماض الأمينية التي تحتوي بدورها على كربون وهيدروجين وأكسجين ونيتروجين، وقد يحتوي بعضها على كبريت. وتترابط الأحماض الأمينية، بعضها مع بعض، في خط لتكوين سلاسل عديدات الببتيدات. وهناك 20 نوعًا من الأحماض الأمينية التي تساهم عادة في إنتاج البروتينات، ويمكن أن يترابط أي عدد من هذه الأحماض، بشكل أو آخر، لتكوين سلسلة عديد الببتيد. وبعض سلاسل عديدات الببتيدات تحتوي على 10 وصلات أحماض أمينية فقط، بينما تحتوي بعض السلاسل الأخرى على أكثر من 100 وصلة. ويكوِّن أي ترتيب معين من الأحماض الدهنية سلسلة عديد ببتيد مختلفة عن السلاسل الأخرى. وهكذا فإن عدد السلاسل المختلفة، وبالتالي عدد البروتينات المختلفة، التي يمكن أن تتكون، لانهائي من الناحية العملية.

إنتاج البروتينات. يتحدد شكل ووظيفة الخلية، مثل الخلية الحيوانية الموضحة أعلاه، بالبروتينات التي تصنعها، وتتكون البروتينات، بدورها، من وحدات دقيقة تسمى الأحماض الأمينية. ويحتوي د ن أ على الطبعات الزرقاء لكل البروتينات التي تصنع في الخلية. وتوجه هذه الطبعات الزرقاء الأوامر التي سترتبط بها الأحماض الأمينية معًا لتكون بروتينات معينة.

يحتوي د ن أ على طبعات زرقاء لكل البروتينات التي تصنع في الخلية، حيث يحتوي كل مورث على قالب لعديد ببتيد معين. وتوجه هذه الطبعات الطريقة التي يمكن أن تترابط بها الأحماض الأمينية، بعضها مع بعض، لتكوين البروتينات. ويتم صنع البروتينات في سيتوبلازم الخلية، ولكن د ن أ لايترك النواة من أجل الإسهام في صنع البروتينات، وعوضًا عن ذلك يؤدي الصنو الكيميائي لـ د ن أ، أي ر ن أ، هذه المهمة. ويصنع ر ن أ في نواة الخلية، ولكنه يوجد في كل من النواة والسيتوبلازم.

[الأحيائية]

تاابع...

أبحاث الخلية

شكَّل غموض الخلية تحديًا لزمن طويل. فمنذ 2000 عام حاول الناس معرفة كيفية نمو الكائن البشري من خلية بيضية واحدة، حيث اعتقد بعضهم أن هذه الخلية تحتوي على كائن بشري صغير كامل التكوين، بينما اعتقد البعض الآخر أن أعضاء الجسم، مثل القلب والرجلين والذراعين، تكونت بالتتابع. ولكن غموض الخلية لم يكتشف إلا مع استخدام المجهر.



تركيب قطعة من الفلين لاحظه روبرت هوك في عام 1665م فبفحص القطعة بمجهر صنعه بنفسه لاحظ هوك أنها تتكون من ثقوب واضحة، محاطة بجدران، وسمى هذه الثقوب الخلايا. ولم ينتبه معظم العلماء إلى أهمية الخلايا إلا بعد ذلك بسنوات .

تركيب قطعة من الفلين لاحظه روبرت هوك في عام 1665م فبفحص القطعة بمجهر صنعه بنفسه لاحظ هوك أنها تتكون من ثقوب واضحة، محاطة بجدران، وسمى هذه الثقوب الخلايا. ولم ينتبه معظم العلماء إلى أهمية الخلايا إلا بعد ذلك بسنوات .

قبل 1900م. في عام 1665م فحص العالم الإنجليزي روبرت هوك قطعة رقيقة من الفلين تحت المجهر، ولاحظ أنها تتكون من ثقوب جوفاء محاطة بجدران، وسمى هذه الثقوب الخلايا. كذلك درس علماء آخرون الخلايا والكائنات الحية الدقيقة تحت المجهر، ولكن لسنوات طويلة لم يعرف الكثيرون أهمية الخلية.

وفي عام 1838م، أوضح عالم النبات الألماني ماتياس شلايدن أن الخلية هي الوحدة الأساسية للحياة. وفي العام التالي، طور الفيزيولوجي الألماني ثيودور شوان نفس الفكرة. وكان عدد من العلماء الآخرين قد توصلوا إلى قناعة بأن كل الكائنات الحية مكونة من خلايا. ومنذ ذلك التاريخ اعتبر علماء الأحياء أن الخلية هي الكتلة البنائية للحياة.

رسوم ثيودور شوان للخلايا، ساهمت في إثبات أن كل الكائنات الحية تتكون من خلايا. وقد طور كل من شوان وماتياس شليدن هذه الفكرة في ثلاثينيات القرن التاسع عشر الميلادي.

وفي منتصف القرن التاسع عشر اكتشف الراهب النمساوي جريجور مندل قوانين الوراثة من خلال تجارب على بازلاء الحدائق. وبترجمة عمل مندل بمصطلحات حديثة يمكننا القول بأنه توصل إلى أن الوراثة مكونة من وحدات أساسية هي المورثات، وأن هذه المورثات توجد في نواة الخلية في أزواج، حيث يأتي فرد من كل زوج من كل من الوالدين. وقد نشر مندل نتائج أبحاثه في عام 1865م، ولكن عمله ظل مجهولاً حتى عام 1900م.


رسوم ثيودور شوان للخلايا، ساهمت في إثبات أن كل الكائنات الحية تتكون من خلايا. وقد طور كل من شوان وماتياس شليدن هذه الفكرة في ثلاثينيات القرن التاسع عشر الميلادي.
وفي أثناء منتصف القرن التاسع عشر وأواخره اكتشف العلماء الكثير عن الخلايا، باستخدام مجاهر ذات عدسات مطورة. فقد عرفوا أن الخلية تتكاثر بالانقسام، وأن نواة كل خلية تحتوي على مادة تسمى الكروماتين، وأن الكروماتين يتكثف أثناء الانقسام الخلوي إلى عدد من أزواج الصبغيات المرئية، يتفاوت حسب نوع الكائن الحي. كما عرفوا أيضًا أن كل خلية جسدية جديدة تتلقى عددًا من الصبغيات مساويًا لعدد صبغيات خلايا الوالدين، بينما تتلقى الخلايا البيضية والنطاف نصف عدد صبغيات الخلايا الجسدية.

ومع نهاية القرن التاسع عشر طرح عدد من العلماء فكرة أن الصبغيات هي أساس الوراثة، ولكن هذه الفكرة لم تنل القبول حتى الآن.

ا

لمجهر الإلكتروني أصبح أداة حيوية في أبحاث الخلية، في الخمسينيات من القرن العشرين الميلادي. فقد فتح عالماً جديداً للعلماء بقدرته الهائلة على التكبير، حيث اتضح أن الخلايا تحتوي على تراكيب متطورة عديدة.

القرن العشرون. أعيد اكتشاف عمل مندل عبر ثلاثة أعمال مختلفة في عام 1900م، قام بها كل من الهولندي هوجو دو فريس، والألماني كارل كونز، والنمساوي إيريخ فون تشيرماك، حيث توصل الثلاثة، كل على حدة، أثناء تجاربهم على الوراثة، إلى نفس ما توصل إليه مندل من نتائج. وفي عام 1902م أشار العالم الأمريكي وولتر ساتون إلى أن الصبغيات تسلك أثناء الانقسام الخلوي نفس سلوك الصفات الوراثية، الذي أشار إليه مندل. وبعد سنوات قليلة، أثبت علماء في جامعة كولومبيا بالولايات المتحدة الأمريكية، على رأسهم توماس هنت مورجان، أن المورثات هي وحدات الوراثة، كما أثبتوا أن المورثات تنتظم بترتيب معين على الصبغيات.

وهنا برز السؤال: كيف تحدد المورثات تركيب الكائنات الحية وسلوكها؟ وقد توصل العالمان الأمريكيان جورج بيدل وإدوارد تاتوم إلى جزء من الإجابة في أوائل الأربعينيات، عندما اكتشفوا أن بعض المورثات تتحكم في التفاعلات الكيميائية في الخلايا بتوجيه تكوين الإنزيمات، وأن هناك مورثًا محددًا لكل إنزيم.

نموذج جزيء د ن أ يشبه السلم الملتوي. اقترح العلماء هذا الشكل في عام 1953م.

وفي الأربعينيات أصبح العلماء أكثر اهتمامًا بكيمياء المورثات، حيث عرفوا أن الصبغيات تتكون من د ن أ وبروتين. وفي الواقع كان د ن أ معروفًا منذ عام 1868م، عندما اكتشفه البيوكيميائي السويسري فريدريتش ميتشر، ولكن العلماء تجاهلوا دور د ن أ، مركزين فقط على أهمية البروتينات في العمليات الحيوية. وقد جاءت نقطة التحول في عام 1944م، عندما عثر فريق من العلماء برئاسة عالم الوراثة الأمريكي أوزوالد إيفري، على دليل يثبت أن د ن أ وحده هو الذي يحدد الوراثة.

كان العلماء يعرفون أن جزيء د ن أ يتكون من الفوسفات والربيوز منقوص الأكسجين وأربع قواعد هي الأدنين والسيتوسين والجوانين والثيمين، ولكنهم لم يعرفوا كيف تترابط هذه الواحدات، بعضها مع بعض. وفي عام 1953م اقترح كل من عالم الأحياء الأمريكي جيمس واطسون، وعالم الأحياء البريطاني فرانسيس كريك، أن تركيب د ن أ يشبه سلمًا ملتويًا، حيث بنوا هذا الاكتشاف على نتائج أبحاث عالمة الأحياء البريطانية روزالند فرانكلين، وعالم الفيزياء الحيوية البريطاني موريس ولكنز. وأثبتت التجارب أن نموذجهما صحيح.

وفي عام 1957م، أنتج عالم الكيمياء الحيوية الأمريكي آرثر كورنبرغ د ن أ في أنبوب اختبار، حيث خلط نوويدات د ن أ مع إنزيم، ثم أضاف سلسلة من د ن أ طبيعي كقالب، فارتبطت نوويدات د ن أ معًا في سلسلة تشبه قالب د ن أ. وبعد عشر سنوات تمكن كورنبرغ من صناعة د ن أ نشط أحيائيًا (قادر على التكاثر طبيعيًا).

عمل العديد من العلماء على فك الشفرة الوراثية المضمنة في ترتيب قواعد د ن أ. ففي عام 1962م، اكتشف عالم الكيمياء الحيوية الأمريكي مارشال نيرنبرج شفرة إحدى الحموض الأمينية، كما تمكن هو وآخرون بعد ذلك من تحديد شفرة الأحماض الأمينية العشرين، التي تدخل في إنتاج البروتين. كذلك اكتشف علماء آخرون كيفية إنتاج نسخ ر ن أ عن شفرة د ن أ.

وفي السبعينيات اكتشف العلماء تقنيات لنزع مورثات من كائن حي، وإدخالها في كائن حي آخر. وتسمى هذه التقنيات الآن تقانة د ن أ المولَّف. وقد ساعدت التجارب التي أجريت باستخدام تقانة د ن أ المولف العلماء على جمع معلومات أكثر عن تركيب المورثات ووظيفتها، وأدت إلى تقدم في مجالات الزراعة والطب والصناعة. انظر: الهندسة الوراثية.

وفي الثمانينيات بدأ العلماء استخدام مجهر قوي يسمى المجهر النفقي المسحي، وبذلك تمكنوا من الحصول على تفاصيل أدق لتركيب د ن أ.

وفي التسعينيات بدأ الأطباء استخدام العلاج بالمورثات، في علاج بعض الأمراض. وينطوي هذا العلاج على إدخال مورث في خلايا المريض، لإصلاح عيوب الخلية. انظر: العلاج بالمورثات.


المستقبل. يحمل في طياته تحديات هائلة وتوقعات مذهلة في مجال أبحاث الخلية. فالانتصارات الطبية المستقبلية ربما تكون في مجال التحكم في الاضطرابات التي تنشأ في الخلية. وقد يكشف العلماء المزيد حول كيفية عمل المورثات، حيث يعرفون الآن أنها تنتج البروتينات. وهناك الكثير من الأسئلة التي تنتظر الإجابة....

بالاستعانه بـ \ الموسوعه العربيه

شكرا يالذيب ع التذكير وعذرا عالتأخير

[CENTER]

.

[mercury]

الموضوع شامل ذو طرح جميل ..................والله تحفة

[الأحيائية]

أشكرك أخوي على مرورك اللطيف :)

[نجــم]

[align=center]
الاحيااااائية :::
ما شاء الله عليك ...
ابدااااع ... رووووعه

عواااااافي
[/align]

[الأحيائية]

الرائع مرورك عالموضوع يالذيب...

[Violet]

مشا الله موضوعج اختي الاحيائيه رائـــــــــــــــــــــــــــــــــع

يعطيج العافية

i like it....

all the best

[L.N.F]

موضوع غايه في التميز والابداع ..

اهنيك عليه اختي

[Bo0oB]

also me I liked so much
thanx very much
I hope every things for you good

[الأحيائية]

أشكر مروركم ع الموضوع...

يعطيكم العافيه :)