خلية حقيقية النواة: التعريف والبنية والوظيفة (مع القياس والتخطيط)

المحتوى

• نظرة عامة على خلايا حقيقية النواة
• النواة: مركز التحكم في الخلية
• السيتوبلازم
• غشاء البلازما: الحدود الخارجية
• الهيكل الخلوي: الدعم الخلوي
• المركز
• جدار الخلية: الحامي
• الشبكة الإندوبلازمية: الشركة المصنعة
• جهاز جولجي: مصنع التعبئة
• الليزوزومات: "المعدة" للخلية
• الميتوكوندريا: القوة
• جسيم تأكسدي
• Chloroplast: الدفيئة
• الفراغ
• الخلايا النباتية مقابل الخلايا الحيوانية

كما تعلمت بالفعل ، الخلايا هي الوحدة الأساسية للحياة.

وسواء كنت ترغب في الحصول على اختبارات مدرستك أو اختبارات البيولوجيا بالمدرسة الثانوية أو تبحث عن تجديد قبل بيولوجيا الكلية ، فإن معرفة بنية خلية حقيقية النواة أمر لا بد منه.

تابع القراءة للحصول على نظرة عامة عامة تغطي كل ما تحتاج لمعرفته في (معظم) دورات البيولوجيا في المدارس المتوسطة والثانوية. اتبع الروابط الخاصة بالأدلة التفصيلية لكل خلية من الخلايا لإدخال الدورات.

نظرة عامة على خلايا حقيقية النواة

ما هي بالضبط الخلايا حقيقية النواة؟ إنهم واحد من تصنيفين رئيسيين للخلايا - حقيقيات النواة وبدائية النواة. انهم أيضا أكثر تعقيدا من الاثنين. تشمل الخلايا حقيقية النواة الخلايا الحيوانية - بما في ذلك الخلايا البشرية - الخلايا النباتية والخلايا الفطرية والطحالب.

تتميز الخلايا حقيقية النواة بنواة مرتبطة بالغشاء. التي تختلف عن الخلايا بدائية النواة ، التي لها نواة - منطقة كثيفة الحمض النووي الخلوي - ولكن في الواقع لا تحتوي على مقصورة منفصلة مرتبطة بالغشاء مثل النواة.

تحتوي الخلايا حقيقية النواة أيضًا على عضيات ، وهي هياكل مرتبطة بالغشاء موجودة داخل الخلية. إذا نظرت إلى خلايا حقيقية النواة تحت المجهر ، فسترى بنى مميزة من جميع الأشكال والأحجام. من ناحية أخرى ، ستبدو الخلايا بدائية النواة أكثر اتساقًا لأنها لا تملك تلك الهياكل المرتبطة بالغشاء لتفكيك الخلية.

فلماذا تجعل العضيات خلايا حقيقية النواة خاصة؟

فكر في العضيات مثل الغرف في منزلك: غرفة المعيشة الخاصة بك ، غرف النوم والحمامات وما إلى ذلك.يتم فصلهم جميعًا عن طريق الجدران - في الخلية ، وستكون هذه الأغشية الخلوية - ولكل نوع من الغرف استخدام خاص متميز ، بشكل عام ، يجعل منزلك مكانًا مريحًا للعيش فيه. العضيات تعمل بطريقة مماثلة ؛ لديهم جميعها أدوار مميزة تساعد خلاياك على العمل.

كل هذه العضيات تساعد الخلايا حقيقية النواة على القيام بوظائف أكثر تعقيدًا. لذا ، فإن الكائنات الحية ذات الخلايا حقيقية النواة - مثل البشر - أكثر تعقيدًا من الكائنات بدائية النواة ، مثل البكتيريا.

النواة: مركز التحكم في الخلية

دعنا نتحدث عن "دماغ" الخلية: النواة ، التي تحمل معظم الخلايا مادة وراثية. تقع معظم خلايا الحمض النووي الخاصة بك في النواة ، منظمة في الكروموسومات. في البشر ، هذا يعني 23 زوجًا من اثنين من الكروموسومات ، أو 26 كروموسومات بشكل عام.

النواة هي المكان الذي تتخذ فيه الخلية الخاصة بك قرارات بشأن أي الجينات ستكون أكثر نشاطًا (أو "معبرة") وأي الجينات ستكون أقل نشاطًا (أو "مكبوتة"). إنه موقع النسخ ، وهو الخطوة الأولى نحو تخليق البروتين والتعبير عن الجين في البروتين.

يحيط بالنواة غشاء نووي ثنائي الطبقة يسمى المظروف النووي. يحتوي المغلف على العديد من المسام النووية ، التي تسمح للمواد ، بما في ذلك المواد الوراثية ورنا المرسال أو الرنا المرسال ، بالمرور داخل وخارج النواة.

وأخيراً ، تضم النواة النواة ، وهي أكبر بنية في النواة. تساعد النواة خلاياك على إنتاج ريبوسومات - أكثر على تلك الموجودة في الثانية - وتلعب أيضًا دورًا في استجابة الإجهاد للخلايا.

السيتوبلازم

في بيولوجيا الخلية ، يتم تقسيم كل خلية حقيقية النواة إلى فئتين: النواة ، التي وصفناها للتو أعلاه ، والسيتوبلازم ، الذي هو ، حسناً ، كل شيء آخر.

السيتوبلازم في خلايا حقيقية النواة يحتوي على عضيات أخرى مرتبطة بالغشاء تناقش جيدا أدناه. كما أنه يحتوي على مادة تشبه الهلام تسمى السيتوسول - مزيج من الماء والمواد المذابة والبروتينات الهيكلية - التي تشكل حوالي 70 في المئة من حجم الخلايا.

غشاء البلازما: الحدود الخارجية

كل خلية حقيقية النواة - خلايا حيوانية ، خلايا نباتية ، تسميها - يلفها غشاء بلازما. يتكون هيكل غشاء البلازما من عدة مكونات ، اعتمادًا على نوع الخلية التي تبحث عنها ، ولكنها جميعًا تتشارك في مكون رئيسي واحد: طبقة ثنائية فسفورية.

يتكون كل جزيء فسفوليبيد من أ محبة للماء (أو المحبة للماء) رئيس الفوسفات ، بالإضافة إلى اثنين نافرة من الماء (أو كره الماء) الأحماض الدهنية. يتشكل الغشاء المزدوج عندما تصطف طبقتان من الفسفوليبيد الذيل إلى الذيل ، حيث تشكل الأحماض الدهنية الطبقة الداخلية للغشاء ومجموعات الفوسفات من الخارج.

ينشئ هذا الترتيب حدودًا مميزة للخلية ، مما يجعل كل خلية حقيقية النواة هي وحدتها المتميزة.

هناك مكونات أخرى من غشاء البلازما ، أيضا. تساعد البروتينات الموجودة في غشاء البلازما في نقل المواد داخل وخارج الخلية ، كما أنها تتلقى إشارات كيميائية من البيئة التي يمكن لخلاياك أن تتفاعل معها.

بعض البروتينات في غشاء البلازما (مجموعة تسمى بروتينات سكرية) لديها أيضا الكربوهيدرات المرفقة. تعمل البروتينات السكرية ك "تحديد" لخلاياك ، وتلعب دورًا مهمًا في المناعة.

الهيكل الخلوي: الدعم الخلوي

إذا غشاء الخلية لا يبدو الكل أن قوية وآمنة ، وكنت على حق - ليست كذلك! لذلك تحتاج خلاياك إلى هيكل خلوي أسفلها للمساعدة في الحفاظ على شكل الخلايا. يتكون الهيكل الخلوي من بروتينات هيكلية قوية بما يكفي لدعم الخلية ، ويمكن أن تساعد الخلية على النمو والتحرك.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الشعيرات التي تشكل هيكل الخلية الخلوي حقيقي النواة:

الهيكل الخلوي هو السبب الذي يجعل الخلايا حقيقية النواة تأخذ أشكالًا معقدة جدًا (راجع هذا الشكل العصبي المجنون!) دون أن تنهار بنفسها.

المركز

انظر إلى خلية حيوانية على المجهر وستجد عَضًا آخرًا ، وهو المركز المركزي ، الذي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالهيكل الخلوي.

يعمل المركز المركزي كمركز رئيسي لتنظيم الأنابيب (أو MTOC) للخلية. يلعب المركز المركزي دورًا مهمًا في الانقسام - حيث ترتبط العيوب الموجودة في الجسم المركزي بأمراض نمو الخلايا ، مثل السرطان.

ستجد centrosome فقط في الخلايا الحيوانية. تستخدم الخلايا النباتية والفطرية آليات مختلفة لتنظيم الأنابيب الدقيقة.

جدار الخلية: الحامي

في حين أن جميع الخلايا حقيقية النواة تحتوي على هيكل خلوي ، فإن بعض أنواع الخلايا - مثل الخلايا النباتية - لديها جدار خلية لمزيد من الحماية. على عكس غشاء الخلية ، وهو سائل نسبيًا ، فإن جدار الخلية عبارة عن هيكل صلب يساعد في الحفاظ على شكل الخلية.

يعتمد التركيب الدقيق لجدار الخلية على نوع الكائن الحي الذي تبحث عنه (تحتوي الطحالب والفطريات والخلايا النباتية جميعها على جدران خلايا مميزة). لكنهم مصنوعة عموما من السكريات، وهي الكربوهيدرات المعقدة ، وكذلك البروتينات الهيكلية للحصول على الدعم.

جدار الخلية النباتية هو جزء مما يساعد النباتات على الوقوف بشكل مستقيم (على الأقل ، حتى يتم حرمانهم من الماء لدرجة أنهم يبدأون في الذبول) والوقوف على عوامل بيئية مثل الرياح. كما أنه يعمل كغشاء شبه نفاذية ، مما يسمح لبعض المواد بالمرور داخل وخارج الخلية.

الشبكة الإندوبلازمية: الشركة المصنعة

تلك الريبوسومات المنتجة في النواة؟

ستجد حفنة من em في الشبكة الإندوبلازمية ، أو ER. على وجه التحديد ستجدهم في الشبكة الإندوبلازمية الخشنة (أو RER) ، والتي تحصل على اسمها من المظهر "الخام" بفضل كل تلك الريبوسومات.

بشكل عام ، ER هي مصنع تصنيع الخلية ، ومسؤول عن إنتاج المواد التي تحتاجها خلاياك للنمو. في RER ، تعمل الريبوسومات بجد لمساعدة خلاياك على إنتاج الآلاف والآلاف من البروتينات المختلفة التي تحتاجها خلاياك للبقاء على قيد الحياة.

هناك أيضا جزء من ER ليس مغطاة الريبوسومات ، ودعا الشبكة الإندوبلازمية الملساء (أو SER). يساعد SER خلاياك على إنتاج الدهون ، بما في ذلك الدهون التي تشكل غشاء البلازما والأغشية العضوية. كما أنه يساعد على إنتاج بعض الهرمونات ، مثل الاستروجين والتستوستيرون.

جهاز جولجي: مصنع التعبئة

في حين أن ER هي مصنع تصنيع الخلية ، فإن جهاز Golgi ، الذي يطلق عليه أحيانًا هيئة Golgi ، هو مصنع تعبئة الخلية.

يأخذ جهاز Golgi البروتينات التي تم إنتاجها حديثًا في ER و "يعبئها" حتى تعمل بشكل صحيح في الخلية. كما أنه يحزم المواد في وحدات صغيرة مرتبطة بالغشاء تسمى الحويصلات ، ثم يتم شحنها إلى مكانها الصحيح في الخلية.

يتكون جهاز جولجي من أكياس صغيرة تسمى إنتفاخات (يبدو أنها كومة من الفطائر تحت المجهر) تساعد في معالجة المواد. ال رابطة الدول المستقلة وجه جهاز golgi هو الجانب القادم الذي يقبل مواد جديدة ، و عبر الوجه هو الجانب المنتهية ولايته الذي يطلق سراحهم.

الليزوزومات: "المعدة" للخلية

تلعب الليزوزومات أيضًا دورًا رئيسيًا في معالجة البروتينات والدهون والمواد الأخرى. انهم عضيات صغيرة غشاء مرتبط بالغشاء ، وهم حمضي للغاية ، مما يساعدهم على العمل مثل "المعدة" للخلية الخاصة بك.

مهمة الليزوزومات هي هضم المواد ، وتحطيم البروتينات غير المرغوب فيها ، والكربوهيدرات والدهون حتى يمكن إزالتها من الخلية. تعتبر الجسيمات الجسدية جزءًا مهمًا بشكل خاص من خلايا المناعة لديك لأنها تستطيع هضم مسببات الأمراض - وتمنعها من إيذائك بشكل عام.

الميتوكوندريا: القوة

إذن ، أين تحصل الخلية على الطاقة اللازمة لكل عمليات التصنيع والشحن هذه؟ الميتوكوندريا ، وتسمى أحيانا قوة أو بطارية الخلية. المفرد الميتوكوندريا هو الميتوكوندريا.

كما يحتمل أن تكون قد خمنت ، فإن الميتوكوندريا هي المواقع الرئيسية لإنتاج الطاقة. على وجه التحديد ، إنهم حيث تحدث المرحلتان الأخيرتان من التنفس الخلوي - والموقع حيث تنتج الخلية معظم طاقتها القابلة للاستخدام ، في شكل ATP.

مثل معظم العضيات ، يحيط بها طبقة ثنائية من الدهون. لكن الميتوكوندريا لها في الواقع أغشية (غشاء داخلي وخارجي). يتم طي الغشاء الداخلي بشكل وثيق في نفسه لمزيد من مساحة السطح ، مما يعطي كل ميتوكوندريون مساحة أكبر لتنفيذ التفاعلات الكيميائية وإنتاج المزيد من الوقود للخلية.

تحتوي أنواع الخلايا المختلفة على أعداد مختلفة من الميتوكوندريا. خلايا الكبد والعضلات ، على سبيل المثال ، غنية بشكل خاص فيها.

جسيم تأكسدي

في حين أن الميتوكوندريا قد تكون قوة الخلية ، فإن البيروكسيسوم هو جزء أساسي من عملية التمثيل الغذائي للخلايا.

ولهذا السبب فإن البيروكسيسومات تساعد على امتصاص العناصر الغذائية داخل خلاياك وتكتظ بالأنزيمات الهاضمة لتحطيمها. تحتوي البيروكسيسومات أيضًا على بيروكسيد الهيدروجين وتحييده - والذي قد يضر بأغشية DNA أو أغشية الخلايا - لتعزيز صحة خلاياك على المدى الطويل.

Chloroplast: الدفيئة

ليست كل خلية تحتوي على البلاستيدات الخضراء - فهي غير موجودة في الخلايا النباتية أو الفطرية ، ولكنها توجد في الخلايا النباتية وبعض الطحالب - ولكن تلك الخلايا التي تستخدمها جيدة. البلاستيدات الخضراء هي موقع لعملية التمثيل الضوئي ، وهي مجموعة من التفاعلات الكيميائية التي تساعد بعض الكائنات الحية على إنتاج طاقة قابلة للاستخدام من أشعة الشمس وتساعد أيضًا في إزالة ثاني أكسيد الكربون من الجو.

يتم تعبئة البلاستيدات الخضراء بأصباغ خضراء تسمى الكلوروفيل ، والتي تلتقط أطوال موجية معينة من الضوء وتنطلق التفاعلات الكيميائية التي تشكل التمثيل الضوئي. انظر داخل البلاستيدات الخضراء وستجد أكواماً تشبه فطيرة من المواد تسمى ثايلاكويد، محاطة بمساحة مفتوحة (تسمى سدى).

كل ثايلاكويد له غشاء خاص به - الغشاء ثايلاكويد - كذلك.

الفراغ

تحقق من خلية نباتية تحت المجهر وكنت من المحتمل أن نرى أ كبير فقاعة تناول الكثير من الفضاء. هذا هو الفجوة المركزية.

في النباتات ، تملأ الفجوة المركزية بالماء والمواد المذابة ، ويمكن أن تصبح كبيرة بحيث تستهلك ثلاثة أرباع الخلية. إنه يطبق ضغط التورغر على جدار الخلية للمساعدة في "تضخيم" الخلية بحيث يمكن للنبات الوقوف بشكل مستقيم.

أنواع أخرى من خلايا حقيقية النواة ، مثل الخلايا الحيوانية ، لها فجوات أصغر. تساعد الفجوات المختلفة على تخزين العناصر الغذائية ومخلفاتها ، بحيث تظل منظمة داخل الخلية.

الخلايا النباتية مقابل الخلايا الحيوانية

تحتاج لتجديد أكبر الاختلافات بين الخلايا النباتية والحيوانية؟ لقد حصلت على تغطيتها: