ما هي الميزة التكيفية لتقييد الحمض النووي في النواة؟

المحتوى

• بدائيات النواة مقابل خلايا حقيقية النواة
• لماذا الحمض النووي في النواة؟
• غشاء ملزمة العضيات
• ليسوسومات وهضم

في الخلايا بدائية النواة مثل البكتيريا ، والمواد الوراثية للكائنات الحية ، أو الحمض النووي (حمض النووي الريبي منقوص الأكسجين) ، "يتحرك" في السيتوبلازم الخلوي ، مفصولًا عن العالم الخارجي فقط عن طريق الحاجز الخارجي للخلية نفسها. في خلايا حقيقيات النوى مثل نفسك ، يتم وضع DNA في نواة مرتبطة بالغشاء ، مما يوفر طبقة ثانية من الحماية وتحسين تركيز الوظيفة.

مثال على ذلك هو تضمين المادة الوراثية للخلية داخل غشاء بلازما مزدوج وقائي التقسيم. إن الخلايا حقيقية النواة التي يمكن أن تستحضر هذا بسهولة في بنية الخلية الخاصة بها هي التكيف الهيكلي الرئيسي الذي سمح للنواة بتفوق النواة في الحجم والتنوع العام.

بدائيات النواة مقابل خلايا حقيقية النواة

تحتوي جميع الخلايا على أربعة عناصر أساسية: غشاء الخلية من الخارج ، والسيتوبلازم الذي يملأ معظم الداخل ، والريبوسومات لتوليف البروتينات والمواد الوراثية في شكل الحمض النووي. عادة ما يكون بدائيات النوى أكثر من ذلك بقليل ، ويتكون كل ما عدا القليل من واحدة فقط من هذه الخلايا البسيطة. ما القليل من الحمض النووي لديهم يجلس في كتلة فضفاضة في السيتوبلازم.

تحتوي الخلايا حقيقية النواة (مثل خلايا الحيوانات والنباتات والبدائيات والفطريات) على جميع الإضافات المذكورة أعلاه وبعضها. الأهم من ذلك أنها تحتوي على عضيات مرتبطة بالأغشية تؤدي وظائف حيوية متكررة ، مثل تحطيم جزيئات الكربوهيدرات بالكامل.

يمكن أن تختلف الخلايا حقيقية النواة بشكل ملحوظ عن بعضها البعض داخل الكائنات الحية والأنواع وفيما بينها. جميع حقيقيات النوى ، على سبيل المثال ، لديها الميتوكوندرياولكن مع استثناءات قليلة شحيحة ، فإن الخلايا النباتية هي الوحيدة التي لديها البلاستيدات الخضراء.

لماذا الحمض النووي في النواة؟

إذا طُلب منك شرح مزايا التقسيم في خلايا حقيقية النواة ، فستكون لديك مهمة سهلة إذا كانت مجهزة بالمعرفة الأساسية حول تشريح الخلية وعلم وظائف الأعضاء بشكل عام.

"بيولوجيا التقسيم" هو تطور تطوري سمح للخلايا بأن تصبح آلات صغيرة متخصصة (وفي بعض الحالات كائنات كاملة).

خلايا حقيقية النواة لها غشاء ملزمة العضيات لتنفيذ الهضم ، واستخراج الطاقة من الطعام ونقل البروتينات المصنعة حديثًا من مكان إلى آخر. ونظراً لعدم وجود كل هذه العناصر ، فإن نظيراتها بدائية النواة لا يمكن أن تنمو إلا بحجم معين ، وفي معظم الحالات لم تتعدى كونها خلية مفردة بشكل عام.

إن الحجم الهائل لجينوم حقيقيات النواة ، الذي ينعكس في كمية الحمض النووي المحضرة له ، يتطلب تعبئته بإحكام شديد فقط ليتناسب مع الخلية. وبالتالي وجود نواة يشد هذا الجانب من بناء الخلايا حقيقية النواة إلى حد كبير.

غشاء ملزمة العضيات

بعض العضيات الأكثر ارتباطًا بالأغشية في الخلايا حقيقية النواة هي:

الميتوكوندريا. وغالبًا ما تسمى هذه "محطات توليد الطاقة" للخلايا ، لأنه هنا تحدث تفاعلات التنفس الهوائي. ردود الفعل هذه هي المسؤولة عن الكم الهائل من "خلق" الطاقة في حقيقيات النوى.

البلاستيدات الخضراء. وجدت في الخلايا النباتية ، تستخدم البلاستيدات الخضراء قوة ضوء الشمس لتصنيع السكريات من غاز ثاني أكسيد الكربون في البيئة.

الجسيمات المحللة. هؤلاء هم "طاقم التنظيف" للخلايا (انظر أدناه).

الشبكة الأندوبلازمية. يقوم هذا "الطريق السريع" الغشائي بنقل البروتينات المصنعة حديثًا من الريبوسومات إلى أجسام جولجي وأماكن أخرى.

الهيئات Golgi. تنقل هذه الأكياس البروتينات حول الخلية بين الشبكة الإندوبلازمية والوجهة النهائية لها.

ليسوسومات وهضم

تحمل الليزوزومات أنزيمات هضمية قادرة على تحطيم فضلات الخلية ، ولكن أيضًا مكونات الخلية السليمة. لذلك عندما تصنع هذه الإنزيمات في الريبوسومات ، يجب نقلها إلى منازلها النهائية في الجسيمات دون أن تتلف أي شيء على طول الطريق.

يتم نقل هذه الإنزيمات في الخلية في نفس الوقت تقريبًا حيث يتم نقل HAZMAT (مواد النفايات الخطرة) على طول الطرق السريعة والسكك الحديدية الأمريكية: تحمل علامات خاصة بعناية فائقة. مرة واحدة في بيئة عالية الحموضة من الليزوزومات ، هذه هيدرولاز الحمضي الانزيمات تعمل بشكل فعال جدا.

ثلاثة أمثلة على الهضم داخل الخلايا بواسطة الليزوزومات: