New Page 1

الخلية الحية : الخلية هي أصغر وحدة حية معروفة، وعادة ما تكون هذه الوحدات الصغيرة مكونة لأجسام الأحياء متعددة الخلايا( Multi - cellular ) مثل الإنسان والحيوان والنبات. وتنقسم خلايا الكائنات الحية من حيث التركيب الداخلي إلى قسمين هي خلايا متميزة النواة(Eukaryote ) ( شكل-1) وخلايا غير متميزة النواة (Prokaryote ) (شكل-2). يشمل القسم الأول خلايا بعض الأحياء وحيدة الخلية مثل فطر الخميرة وكل الأحياء متعددة الخلايا مثل الإنسان والنبات؛ أما القسم الثاني فيشمل البكتيريا بأنواعها. والجدول(1) يبين أهم الفروق بين الخلايا متميزة النواة والخلايا غير متميزة النواة.

خلية متميزة النواة (شكل رقم -2 )

Eukaryotes

جدول (1) الفروق الرئيسية بين الخلايا متميز النواة والخلايا غير متميزة النواة

الخلايا متميزة النواة (Eukaryote)	الخلايا غير متميزة النواة (Prokaryote)
لها نواة بداخلها المادة الوراثية أو الجينوم (DNA) (Genome)	ليست لها نواة أي أن المادة الوراثية(DNA)أوالجينوم(Genome) تسبح داخل الخلية
حجم الخلية من 10- 100 ميكرون	حجم الخلية من 1- 10 ميكرون
السيتوبلازم متميز( أي أنه يحتوي على جسيمات محاطة بأغشية).	السيتوبلازم غير متميز
الجنيوم معقد التركيب	الجنيوم بسيط التركيب

في الخلايا متميزة النواة(Eukaryote) ، كل الخلية تحتوي على نواة (Nucleus) وهي تمثل مخ الخلية وبداخل النواة توجد الصبغات أو الكروموسومات.

(Chromosomes)(شكل – 3)

كذلك تحتوي هذه الخلايا على جسيمات( Organelles ) تسبح داخل السيتوبلازم (Cytoplasm ) مثل الميتوكوندريا (Mitochondria ) لإنتاج الطاقة أي أنها هي مولدات الطاقة في الخلية، والريبوسومات (Ribosomes)التي تصنع البروتينات وأجسام جولجي( Golgi Apparatus )

حيث يتم تعديل تركيب بعض الجزئيات والمساعدة على افرازها من الخلايا، الليسوزومات(Lysosomes) التي تقوم بهضم الفضلات داخل الخلية، والسيتوسكيليتون ( Cytoskeleton ) أو هيكل الخلية وهي بروتينات ليفية دقيقة تعطي للخلية شكلها.

والذي يهمنا دراسته في هذا المقام هو المادة الوراثية DAN)) في الخلية والتقنيات المعتمدة عليها. تظهر الصبغيات أو الكرموسومات تحت المجهرالالكتروني على هيئة حرف (×) ما عدا كروموسوم الذكورة الذي يظهر على شكل حرف(y). والخلايا الحية تنقسم من حيث عدد نسخ الكروموسومات الموجودة في نواتها إلى قسمين، خلايا تحتوي على نسختين من كل كروموسوم، نسخة من الأب ونسخة من الأم وتسمى هذه الخلايا (Diploid) وهي الخلايا الجسمية (Somatic Cells) مثل خلايا الدم والجلد والعظام... الخ

وخلايا تحتوي على نسخة واحدة من كل كروموسوم وتسمى( Haploid ) وهي خلايا التكاثر (Germinal Cells ) ( البييضات والحيوانات المنوية). ويختلف عدد الكروموسومات في الخلية الحية باختلاف الكائن الحي، فمثلاً كل خلية من خلايا جسم الإنسان تحتوي على 23 زوج من الكروموسمات نصفها من الأب والنصف الاخر من الأم وخلايا الفأر تحتوي على 21 زوج من الكروموسومات، بينما خلايا فطر الخميرة تحتوي على 16 زوج من الكروموسومات في خلاياها، وذبابة الفاكهة تحتوي على 6 أزواج فقط. ومجموع الكروموسومات في الخلية الحية يسمي جنيوم (Genome) الخلية. إن جنيوم خلية الإنسان يتكون من (23) من الكرموسومات وجنيوم فطر الخميرة يتكون من (16) زوج من الكروموسومات ... الخ.

كل خلية من خلايا الجسم الواحد تحتوي على نسخ متطابقة من الكروموسومات أي أن كل خلية تحتوي على نسخة طبق الأصل من النسخ الموجودة في الخلايا الأخرى أو نسخة طبق الأصل من الجنيوم الموجود في الخلايا الأخرى في نفس الجسم.

شكل (4): خلية ثلاثية الأبعاد

كل كروموسوم يتكون من سلسلتين متقابلتين من الحامض النووي الريبوزي ناقص الأوكسجين (Deoxyribonucleic acid) أو الـ ((DNA وهذه السلسلتين الطويلتين تكونان ما يعرف بالحلزون المزدوج( Double Helix). وهذه السلاسل تتكون من وحدات صغيرة تسمى نيوكليتيدات (Nucleotides ). والنيوكليتيدات تتكون من سكر وفوسفات وقاعدة نيتروجينية. وهناك أربع أنواع من القواعد النيتروجينية التي تدخل في تركيب (DNA) يرمز لها بالرموز ( A, T, G, C)، ويصل عدد هذه النيوكليتيدات في الجينوم الإنساني إلى (3,000,000,000) أي حوالي ثلاثة مليار نيوكليتيدة مرتبة في تسلسل معين .في الحلزون المزدوج Aتقابل T دائماً وG تقابلC دئماً ( شكل – 3) و (شكل – 5 ) و (شكل – 6 ) و (شكل – 7).

شكل (5) يوضح كيفية ارتباط القواعد النيتروجينية في خيط الـ DNA

شكل (6) يوضح تركيب الـ DNA

شكل(6) يوضح شكل

خيط الـ DNA

طريقة الإخصاب الطبيعية:

تبدأ الحياة في الكائنات الراقية بتلقيح البييضة( Ovum) بواسطة الخلايا المذكرة أو الحيوانات المنوية(Sperm ) لإنتاج اللاقحة( Zygote) التي تحتوي على (23) صبغي أو كروموسوم من الأب ومثلها من الأم أي أن اللاقحة تحتوي على (46) كروموسوم ثم تبدأ اللاقحة بالانقسام إلى خليتين ثم إلى أربع ثم إلى ثمان حتى تتكون ما يسمى بالبلاستوسيست (Blastocyst) وبعد ذلك تبدأ مرحلة التخليق أوتخصص الخلايا (Differentiation) فمثلاً بعض الخلايا تصبح متخصصة في نقل الأوكسجين وثاني أكسيد الكربون وهذه الخلايا تعرف بكرات الدم الحمراء وبعض الخلايا تبطن الأوعية الدموية وبعض الخلايا تكوّن العظام وبعضها تستعمل للإحساس كالخلايا العصبية وتستمر عملية الإنقسام حتى يتكون الجنين الكامل بخلاياه المتخصصة المختلفة. ويكون هذا الجنين حاملاً لصفات وراثية من الأب والأم؛ أي أنه مزيج من الصفات الوراثية للأب والأم. وتكون كل خلية من خلايا جسمه حاملة لنفس النسخ من الكروموسمات الموجودة في اللاقحة .

عملية تخصص الخلايا تسمي التخليق الخلوي. تتكون أجسام الأحياء متعددة الخلايا ( Multi – cellular organisms) كالإنسان والغنم والبقر من ملايين الخلايا. ومع أن كل الخلايا في حيوان معين تكونت من خلية غير متخصصة (اللاقحة) وتحمل نفس الشفرة الوراثية (الجينوم)، برغم ذلك فإن الخلايا المختلفة لها أشكال مختلفة وتقوم بوظائف مختلفة لأن هذه الخلايا أصبحت متخصصة لأداء وظائف مختلفة في الجسم.

فمثلاً خلايا الدم الحمراء التي وظيفتها نقل الأوكسجين وثاني أكسيد الكربون تختلف عن الخلايا العصبية. وذلك لأن الخلايا المختلفة صممت لتؤدي وظائف مختلفة. ولا يبقى في الجسم سوى أعداد قليلة جداً من الخلايا الغير متخصصة وتسمى هذه الخلايا بالخلايا المولدة(Stem cells ).

لكي تصبح خلايا الجسم متخصصة، عليها ان تنتج جينات ( Genes) تسمى بجينات التخصص أي أن الخلايا المختلفة في الجسم الواحد تنتج جينات مختلفة وبكميات مختلفة.

والجينات (Genes) هي قطع من الحامض النووي ناقص الأوكسجين Deoxyribonucleic acid)) أو الـ ( DNA) منتشرة بشكل متفرق على طول الصبغيات أو الكروموسومات (Chromosomes ) ( شكل – 3) و (شكل – 6) الموجودة داخل نواة الخلية ويصل عدد الجينات في الخلية الواحدة إلى الآلاف فمثلاً يقدر عدد الجينات الموجودة في خلايا الإنسان بـ (33,000) جين وهذا العدد يعكس الكثير من الصفات الوراثية التي يكتسبها الإنسان من والديه مثل لون الجلد ولون العيون

والطول والشكل وغيرها، وكيميائياً فإن كل جين يعتبر شفرة لتصنيع بروتين (Protein ) معين يشارك في إعطاء تلك الصفة. والبروتينات مهمة جداً للقيام بوظائف مختلفة كالإنزيمات والهرمونات وعوامل النمو ... الخ. وتتركب البروتينات من سلاسل طويلة من الأحماض الأمينية (Amino Acids)وهناك (20) حامض أميني معروف تنتظم في سلاسل بترتيبات وأطوال مختلفة لتعطي بروتينات مختلفة وهذه البروتينات بوظائف مختلفة. إذن في الأحوال العادية، يتكون الجنين كنتيجة لإندماج الخلية الجنسية الذكرية التي تسمى الحيوان المنوي(Sperm ) مع الخلية الجنسية الأنثوية التي تسمى البويضة (Ovum) ( شكل – 7) في الرحم. وبإتحاد هاتين الخليتين تتكون الخلية الملقحة أو اللاقحة ( Zygote). وبعد التقليح تبدأ الخلية في الإنقسام ... الخ.

تلقيح البييضة بواسطة حيوان منوي ينتج اللاقحة، تبدأ اللاقحة في الانقسام حتى تصل مرحلة تسمى البلاستوسيست حيث تبدأ فيها الخلايا بالتخصص وينتج عن ذلك المخلوق الكامل. بالإضافة إلى خلايا الجسم المتخصصة هناك خلايا غير متخصصة هي أمهات الخلايا أو الخلايا المولدة ( Stem cells) ووظيفتها هي تعويض الجسم بخلايا جديدة10¹¹ × 4 خلايا دم تموت يومياً داخل الجسم ويتم تعويضها. أي أن جسم الكائن الحي يحتوي على خلايا مخلقة وأخرى غير مخلقة. قال تعالى {ثمً مِنْ مُضغَةٍ مُخَلقةٍ وغَيْرِ مُخلقةٍ لنُبَيًنَ لكُم} { الحج : الآية 5}.