العضيات الخلوية في الخلايا الحيوانية والنباتية: الخصائص والوظائف - مادة الاحياء - 2026

و عضيات الخلية هي الهياكل التي تشكل الخلايا - ك "الأجسام الصغيرة" - التي يؤدونها، التمثيل الغذائي، والتركيبية، وظائف الهيكلية للاستهلاك الإنتاج والطاقة.

توجد هذه الهياكل في سيتوبلازم الخلية وبشكل عام ، تتكون جميع الخلايا حقيقية النواة من مجموعة أساسية من العضيات داخل الخلايا. يمكن التمييز بين هذه الغشاء (لها غشاء بلازما) وغير غشائية (تفتقر إلى غشاء البلازما).

المصدر: pixabay.com

تحتوي كل عضية على مجموعة فريدة من البروتينات التي توجد بشكل عام على الغشاء أو داخل العضية.

هناك عضيات مسؤولة عن توزيع ونقل البروتينات (الجسيمات الحالة) ، والبعض الآخر يؤدي وظائف التمثيل الغذائي والطاقة الحيوية (البلاستيدات الخضراء ، والميتوكوندريا والبيروكسيسومات) ، وبنية الخلية وحركتها (الخيوط والأنابيب الدقيقة) ، وهناك تلك التي تشكل جزءًا من السطح الخلية (غشاء البلازما وجدار الخلية).

تفتقر الخلايا بدائية النواة إلى عضيات غشائية ، بينما في الخلايا حقيقية النواة يمكننا العثور على كلا النوعين من العضيات. يمكن أيضًا تصنيف هذه الهياكل وفقًا لوظائفها في الخلية.

العضيات: غشائية وغير غشائية

عضيات غشائية

تحتوي هذه العضيات على غشاء بلازما يسمح بفصل البيئة الداخلية عن سيتوبلازم الخلية. يحتوي الغشاء على أشكال حويصلية وأنبوبية ويمكن طيه كما هو الحال في الشبكة الإندوبلازمية الملساء أو طيها في العضية كما هو الحال في الميتوكوندريا.

يسمح هذا التنظيم لغشاء البلازما في العضيات بزيادة مساحة سطحها وأيضًا تكوين حجرات فرعية داخل الخلايا حيث يتم تخزين أو إفراز مواد مختلفة مثل البروتينات.

من بين عضيات الغشاء نجد ما يلي:

- غشاء الخلية ، الذي يحدد الخلية والعضيات الخلوية الأخرى.

-شبكة إندوبلازمية خشنة (RER) ، مكان يحدث فيه تخليق البروتين وتعديل البروتينات المصنعة حديثًا.

-شبكة إندوبلازمية ناعمة (REL) ، حيث يتم تصنيع الدهون والستيرويدات.

- جهاز جولجي ، يعدل ويغلف البروتينات والدهون للنقل.

- اندوسومات ، والمشاركة في الالتقام الخلوي وكذلك تصنيف وإعادة توجيه البروتينات إلى وجهاتها النهائية.

- الليزوزومات ، تحتوي على إنزيمات هضمية وتشارك في البلعمة.

-نقل الحويصلات وترجمة المواد والمشاركة في الالتقام الخلوي والإخراج الخلوي.

- الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء ، تنتج ATP تزود الخلية بالطاقة.

- البيروكسيسومات ، وتشارك في إنتاج وتحلل H ₂ O ₂ والأحماض الدهنية.

العضيات غير الغشائية

لا تحتوي هذه العضيات على غشاء بلازما يحددها ، وفيها تتجمع البروتينات الحصرية بشكل ذاتي بشكل عام في البوليمرات التي تشكل جزءًا من العناصر الهيكلية للهيكل الخلوي.

من بين العضيات السيتوبلازمية غير الغشائية نجد:

-الأنابيب الدقيقة ، والتي تشكل الهيكل الخلوي مع خيوط الأكتين الدقيقة والخيوط الوسيطة.

- الخيوط ، هي جزء من الهيكل الخلوي وتصنف إلى خيوط دقيقة وخيوط وسيطة.

- سنتريولي ، وهي هياكل أسطوانية تنبثق منها الأجسام القاعدية للأهداب.

- الريبوسومات ، تشارك في تخليق البروتين وتتكون من الريبوسوم RNA (الرنا الريباسي).

العضيات في الخلايا الحيوانية

خلية حيوانية (المصدر: Animal_cell_structure_en.svg: LadyofHats (ماريانا رويز) عمل مشتق: Mel 23 talk via Wikimedia Commons)

تقوم الحيوانات بأنشطة يومية للحماية والتغذية والهضم والحركة والتكاثر وحتى الموت. يتم تنفيذ العديد من هذه الأنشطة أيضًا داخل الخلايا التي تتكون منها هذه الكائنات ، ويتم تنفيذها بواسطة العضيات الخلوية التي تتكون منها الخلية.

بشكل عام ، جميع الخلايا في الكائن الحي لها نفس التنظيم وتستخدم آليات مماثلة لتنفيذ جميع أنشطتها. ومع ذلك ، يمكن لبعض الخلايا أن تتخصص كثيرًا في وظيفة واحدة أو أكثر بحيث تختلف عن غيرها من خلال وجود عدد أو حجم أكبر من هياكل أو مناطق خلوية معينة.

يمكن التمييز بين منطقتين أو مقصورتين رئيسيتين داخل الخلايا: النواة ، وهي العضية الأبرز للخلايا حقيقية النواة ، والسيتوبلازم الذي يحتوي على العضيات الأخرى وبعض الشوائب في المصفوفة السيتوبلازمية (مثل المواد المذابة والجزيئات العضوية).

النواة

النواة هي أكبر عضية في الخلية وتمثل الخاصية الأكثر بروزًا للخلايا حقيقية النواة ، وهي ما يميزها عن الخلايا بدائية النواة. يتم تحديده جيدًا بواسطة غشاءين نوويين أو مظروفين بهما مسام. داخل النواة يوجد الحمض النووي على شكل كروماتين (مكثف ومتراخي) والنواة.

تسمح الأغشية النووية بعزل الجزء الداخلي لنواة سيتوبلازم الخلية ، بالإضافة إلى أن تكون بمثابة هيكل ودعم للعضية المذكورة. يتكون هذا المغلف من غشاء خارجي وداخلي. تتمثل وظيفة الغلاف النووي في منع مرور الجزيئات بين الداخل النووي والسيتوبلازم.

تسمح معقدات المسام في الأغشية النووية بالمرور الانتقائي للبروتينات و RNAs ، مما يحافظ على التركيب الداخلي للنواة مستقرًا ويؤدي أيضًا أدوارًا رئيسية في تنظيم التعبير الجيني.

يوجد جينوم الخلية في هذه العضيات ، وهذا هو السبب في أنها تعمل كمخزن للمعلومات الجينية للخلية. يحدث نسخ ومعالجة الحمض النووي الريبي (RNA) وتكرار الحمض النووي داخل النواة ، وتحدث الترجمة فقط خارج هذه العضية.

غشاء بلازمي

غشاء بلاستيكي

البلازما أو غشاء الخلية عبارة عن هيكل يتكون من طبقتين من الدهون الأمفيباثية ، مع جزء كاره للماء وجزء محب للماء (طبقة ثنائية الدهون) وبعض البروتينات (غشاء متكامل ومحيطي). هذا الهيكل ديناميكي ويشارك في مختلف العمليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية في الخلايا.

غشاء البلازما مسؤول عن عزل الجزء الداخلي للخلية عن البيئة المحيطة. يتحكم في مرور جميع المواد والجزيئات التي تدخل الخلية وتخرج منها من خلال آليات مختلفة مثل الانتشار البسيط (لصالح تدرج تركيز) ، والنقل النشط ، حيث يلزم نقل بروتينات.

الشبكة الإندوبلازمية الخشنة

تتكون الشبكة الإندوبلازمية من شبكة من الأنابيب والأكياس (الصهاريج) التي تحيط بها غشاء يمتد من النواة (الغشاء النووي الخارجي). وهي أيضًا واحدة من أكبر العضيات في الخلايا.

تحتوي الشبكة الإندوبلازمية الخشنة (RER) على عدد كبير من الريبوسومات على سطحها الخارجي وتحتوي أيضًا على حويصلات تمتد إلى جهاز جولجي. يشكل نظام تخليق البروتين في الخلية. تمر البروتينات المصنعة إلى خزانات RER حيث يتم تحويلها وتجميعها ونقلها.

تمتلك الخلايا والخلايا الإفرازية التي تحتوي على كمية كبيرة من غشاء البلازما ، مثل الخلايا العصبية ، شبكة إندوبلازمية خشنة متطورة جيدًا. الريبوسومات التي تشكل RER هي المسؤولة عن تخليق البروتينات والبروتينات الإفرازية التي تشكل الهياكل الخلوية الأخرى مثل الليزوزومات وجهاز جولجي والأغشية.

شبكية إندوبلازمية ناعمة

تشارك الشبكة الإندوبلازمية الملساء (REL) في تخليق الدهون وتفتقر إلى الريبوسومات المرتبطة بالغشاء. يتكون من أنابيب قصيرة تميل إلى أن يكون لها هيكل أنبوبي. يمكن أن يكون منفصلاً عن RER أو أن يكون امتدادًا له.

الخلايا المرتبطة بتخليق الدهون وإفراز الستيرويد لديها RELs متطورة للغاية. تشارك هذه العضية أيضًا في عمليات إزالة السموم واقتران المواد الضارة ، كونها متطورة للغاية في خلايا الكبد.

لديهم إنزيمات تعمل على تعديل المركبات الكارهة للماء مثل المبيدات الحشرية والمواد المسرطنة ، وتحويلها إلى منتجات قابلة للذوبان في الماء والتي تتحلل بسهولة.

جهاز جولجي

في جهاز جولجي ، يتم تلقي البروتينات المركبة والمعدلة في الشبكة الإندوبلازمية. في هذه العضية ، يمكن أن تخضع هذه البروتينات لتعديلات أخرى ليتم نقلها أخيرًا إلى الجسيمات الحالة أو أغشية البلازما أو متجهة للإفراز. يتم تصنيع البروتينات السكرية و sphingomyelin في جهاز جولجي.

تتكون هذه العضية من بعض أنواع الأكياس المحاطة بغشاء يعرف باسم الصهاريج ، وهي تظهر حويصلات مرتبطة بها. تحتوي الخلايا التي تفرز البروتينات عن طريق خروج الخلايا وتلك التي تصنع الغشاء والبروتينات المرتبطة بالغشاء على جهاز جولجي عالي النشاط.

يقدم هيكل ووظيفة جهاز جولجي قطبية. يسمى الجزء الأقرب إلى RER بشبكة cis-Golgi (CGN) وله شكل محدب. تدخل البروتينات من الشبكة الإندوبلازمية هذه المنطقة ليتم نقلها داخل العضية.

تشكل كومة جولجي المنطقة الوسطى من العضية وهي المكان الذي تحدث فيه الأنشطة الأيضية لهذا الهيكل. تُعرف منطقة النضج في مجمع جولجي بشبكة عبر جولجي (TGN) ، ولها شكل مقعر وهي نقطة تنظيم وتوزيع البروتينات نحو وجهاتها النهائية.

الجسيمات المحللة

جزء من الخلية بما في ذلك الليزوزوم

الليزوزومات هي عضيات تحتوي على إنزيمات قادرة على تحطيم البروتينات والأحماض النووية والكربوهيدرات والدهون. هم في الأساس الجهاز الهضمي للخلايا ، والبوليمرات البيولوجية المتدهورة المأخوذة من خارج الخلية ومنتجات الخلايا الخاصة (الالتهام الذاتي).

على الرغم من أنها يمكن أن تأتي بأشكال وأحجام مختلفة ، اعتمادًا على المنتج الذي يتم التقاطه للهضم ، فإن هذه العضيات هي بشكل عام فجوات كروية كثيفة.

يتم نقل الجسيمات التي يتم التقاطها عن طريق الالتقام الخلوي إلى الجسيمات الداخلية ، والتي تنضج لاحقًا إلى الجسيمات الحالة عن طريق تجميع هيدروليسات الحمض من جهاز جولجي. هذه الهيدروليسات مسؤولة عن تحطيم البروتينات والأحماض النووية والسكريات المتعددة والدهون.

بيروكسيسومات

التمثيل البياني للبيروكسيسوم.

المصدر: Rock 'n Roll

البيروكسيسومات عبارة عن عضيات صغيرة (أجسام مجهرية) ذات غشاء بلازما بسيط ، والتي تحتوي على إنزيمات مؤكسدة (بيروكسيداز). ينتج تفاعل الأكسدة الذي تقوم به هذه الإنزيمات بيروكسيد الهيدروجين (H ₂ O ₂).

في هذه العضيات ، يكون الكاتلاز مسؤولاً عن تنظيم وهضم H ₂ O _{2 من خلال} التحكم في تركيزه الخلوي. تحتوي خلايا الكبد والكلى على كميات كبيرة من البيروكسيسومات ، وهي مراكز إزالة السموم الرئيسية في الجسم.

يتم تنظيم عدد البيروكسيسومات الموجودة في الخلية استجابةً للنظام الغذائي ، واستهلاك بعض الأدوية ، واستجابة للمنبهات الهرمونية المختلفة.

الميتوكوندريا

الميتوكوندريا. مأخوذة وتحرير من: LadyofHats.

الخلايا التي تستهلك وتولد كميات كبيرة من الطاقة (مثل خلايا العضلات المخططة) لديها كميات وفيرة من الميتوكوندريا. تلعب هذه العضيات دورًا مهمًا في إنتاج الطاقة الأيضية في الخلايا.

هم مسؤولون عن إنتاج الطاقة في شكل ATP من تحلل الكربوهيدرات والأحماض الدهنية ، من خلال عملية الفسفرة المؤكسدة. يمكن وصفها أيضًا بأنها مولدات طاقة متنقلة قادرة على التحرك حول الخلية ، وتوفير الطاقة اللازمة.

تتميز الميتوكوندريا باحتوائها على الحمض النووي الخاص بها ويمكنها ترميز الحمض الريبي النووي النقال ، والـ rRNA وبعض بروتينات الميتوكوندريا. تُترجم معظم بروتينات الميتوكوندريا على الريبوسومات وتُنقل إلى الميتوكوندريا بفعل إشارات محددة.

يتضمن تجميع الميتوكوندريا بروتينات مشفرة بواسطة جينومها ، وبروتينات أخرى مشفرة في الجينوم النووي ، وبروتينات مستوردة من العصارة الخلوية. يزداد عدد هذه العضيات عن طريق الانقسام أثناء الطور البيني ، على الرغم من أن هذه الانقسامات غير متزامنة مع دورة الخلية.

الريبوسومات

الريبوسومات هي عضيات صغيرة تشارك في تخليق البروتين. تتكون هذه من وحدتين فرعيتين متراكبتين واحدة فوق الأخرى ، تحتوي على بروتينات و RNA. يلعبون دورًا مهمًا في بناء سلاسل البولي ببتيد أثناء الترجمة.

يمكن العثور على الريبوسومات مجانًا في السيتوبلازم أو مرتبطة بالشبكة الإندوبلازمية. من خلال المشاركة النشطة في تخليق البروتين ، فإنها ترتبط بـ mRNA في سلاسل تصل إلى خمسة ريبوسومات تسمى بوليريبوسومات. تحتوي الخلايا المتخصصة في تصنيع البروتين على كميات كبيرة من هذه العضيات.

العضيات في الخلايا النباتية

التشكل التشكيلي لخلية نباتية (المصدر: Ævar Arnfjörð Bjarmason / معرض عبر ويكيميديا ​​كومنز)

تم العثور على معظم العضيات الموصوفة سابقًا (النواة ، الشبكة الإندوبلازمية ، جهاز جولجي ، الريبوسومات ، غشاء البلازما والبيروكسيسومات) كجزء من الخلايا النباتية ، حيث تؤدي بشكل أساسي الوظائف نفسها كما في الخلايا الحيوانية.

العضيات الرئيسية في الخلايا النباتية التي تميزها عن الكائنات الحية الأخرى هي البلاستيدات والفجوات وجدار الخلية. هذه العضيات محاطة بغشاء السيتوبلازم.

الجدار الخلوي

جدار الخلية عبارة عن شبكة بروتين جلوكوز توجد في جميع الخلايا النباتية تقريبًا. يلعب دورًا مهمًا في التبادل الخلوي للمواد والجزيئات وفي دوران الماء على مسافات مختلفة.

يتكون هذا الهيكل من السليلوز ، والهيميسليلوز ، والبكتين ، واللجنين ، والسوبرين ، والبوليمرات الفينولية ، والأيونات ، والماء ، ومختلف البروتينات الهيكلية والإنزيمية. تنشأ هذه العضية في الحركة الخلوية عن طريق إدخال صفيحة الخلية ، وهي عبارة عن قسم يتكون من اندماج حويصلات جولجي في مركز الشكل الانقسامي.

يتم تصنيع السكريات المعقدة لجدار الخلية في جهاز جولجي. لا يوفر جدار الخلية ، المعروف أيضًا باسم المصفوفة خارج الخلية (ECM) ، الصلابة والأشكال المحددة للخلية ، ولكنه يشارك أيضًا في عمليات مثل نمو الخلايا ، والتمايز والتشكل ، والاستجابات للمنبهات البيئية.

فجوات

الفجوات هي واحدة من أكبر العضيات الموجودة في الخلايا النباتية. وهي محاطة بغشاء بسيط وهي على شكل أكياس لتخزين المياه والمواد الاحتياطية مثل النشويات والدهون أو فضلات المواد والأملاح. وهي تتكون من إنزيمات محللة للماء.

يتدخلون في عمليات إفراز الخلايا والبطانة. تدخل البروتينات المنقولة من جهاز جولجي إلى فجوات ، والتي تتولى وظيفة الجسيمات الحالة. كما أنهم يشاركون في الحفاظ على ضغط التورم والتوازن الأسموزي.

البلاستيدات

البلاستيدات هي عضيات محاطة بغشاء مزدوج. يتم تصنيفها إلى البلاستيدات الخضراء ، الأميلوبلاستس ، الكروموبلاستس ، الأوليينوبلاستس ، البروتينات ، البروبلاست ، والبلاستيدات.

هذه العضيات شبه ذاتية ، لأنها تحتوي على الجينوم الخاص بها المعروف باسم نوكليويد في مصفوفة العضية أو السدى ، بالإضافة إلى آلات النسخ والنسخ والترجمة.

تؤدي البلاستيدات وظائف مختلفة في الخلايا النباتية ، مثل تخليق المواد وتخزين العناصر الغذائية والأصباغ.

أنواع البلاستيدات

تعتبر البلاستيدات الخضراء أهم أنواع البلاستيدات. وهي من بين أكبر العضيات في الخلايا وتوجد في مناطق مختلفة داخلها. توجد في الأوراق والأنسجة الخضراء التي تحتوي على الكلوروفيل. يتدخلون في التقاط الطاقة الشمسية وتثبيت الكربون الجوي في عملية التمثيل الضوئي.

- الأميلوبلاست توجد في الأنسجة الاحتياطية. إنهم يفتقرون إلى الكلوروفيل ومليئون بالنشا ، ويعملون كمخزن لهؤلاء ويشاركون أيضًا في إدراك الجاذبية في غطاء الجذر.

- تخزن الخلايا الصبغية صبغات تسمى كاروتين ، والتي ترتبط بالتلوين البرتقالي والأصفر لأوراق الخريف والزهور والفواكه.

تخزن أولينوبلاست الزيوت بينما تخزن البروتينات البروتينات.

- البروبلاستيديا هي بلاستيدات صغيرة توجد في الخلايا الإنشائية للجذور والسيقان. وظيفتها ليست واضحة للغاية ، على الرغم من أنه يعتقد أنها سلائف للبلاستيدات الأخرى. يرتبط إعادة تشكيل البروبلاستيدات بإعادة تمايز بعض البلاستيدات الناضجة.

- توجد الخلايا الخلوية في فلقات النباتات التي تزرع في الظلام. عندما تتعرض للضوء فإنها تتمايز بسرعة إلى البلاستيدات الخضراء.

المراجع

1. ألبرتس ، ب ، وبراي ، د. (2006). مقدمة في بيولوجيا الخلية. عموم أمريكا الطبية Ed.
2. براير ، سي ، غابرييل ، سي ، لارسون ، دي ، وشراك ، بي (2004). أساسيات الجهاز العصبي. إلسفير ،
3. Cooper ، GM ، Hausman ، RE & Wright ، N. (2010). الخلية. (ص 397-402). مربان.
4. فلوريس ، آر سي (2004). علم الأحياء 1. المقدمة الافتتاحية.
5. خيمينيز غارسيا ، L.J & H. Merchand Larios. (2003). البيولوجيا الخلوية والجزيئية. المكسيك. تحرير بيرسون التعليم.
6. لوديش ، هـ ، بيرك ، أ ، زيبورسكي ، إس إل ، ماتسودايرا ، بي ، بالتيمور ، دي ، ودارنيل ، ج. (2003). بيولوجيا الخلية الجزيئية. الطبعه الخامسة. نيويورك: WH Freeman.
7. ماجلوار ، ك. (2012). كسر اختبار علم الأحياء AP. استعراض برينستون.
8. بيرس ، بكالوريوس (2009). علم الوراثة: نهج مفاهيمي. عموم أمريكا الطبية Ed.
9. روس ، إم إتش ، باولينا ، و. (2006). علم الانسجة. افتتاحية Médica Panamericana.
10. ساندوفال ، إي (2005). التقنيات المطبقة في دراسة تشريح النبات (المجلد 38). UNAM.
11. شيفلر ، آي (2008). الميتوكوندريا. الطبعة الثانية. وايلي
12. Starr ، C. ، Taggart ، R. ، Evers ، C. ، & Starr ، L. (2015). علم الأحياء: وحدة الحياة وتنوعها. نيلسون للتعليم.
13. ستيل ، د. (2006). الخلايا الحيوانية: أصغر وحدات الحياة. استكشاف العلوم.
14. Tortora، GJ، Funke، BR، & Case، CL (2007). مقدمة في علم الأحياء الدقيقة. عموم أمريكا الطبية Ed.