تركيب الخلية ووظائف مكوناتها

تركيب الخلية ووظائف مكوناتها
Cell Structure and the Function of its Components

نظريةُ الخليةِ Cell Theory

تُعَدُّ الخليةُ Cell وحدةَ التركيب والبناءِ والوظيفةِ في أجسامِ الكائناتِ الحيَّةِ.

يُمكِنُ تعرُّفُ مُكوِّناتِها عنْ طريقِ المجاهرِ.

العالِم شلايدن Schleiden والعالِم شفان Schwann أسهمَا في التوصُّلِ إلى صياغةِ نظريةِ الخليةِ Cell Theory.

بنود النظرية

1- تتكوَّنُ أجسامُ الكائناتِ الحيَّةِ جميعِها منْ خليةٍ أوْ أكثرَ.

2- تُعَدُّ الخليةُ الوحدةَ الأساسيةَ لتركيبِ أجسامِ الكائناتِ الحيَّةِ جميعِها.

3- تنتجُ الخليةُ منْ خليةٍ أُخرى سابقةٍ لها.

أتحقَّقُ: أُوضِّحُ بنودَ نظريةِ الخليةِ.

1- تتكوَّنُ أجسامُ الكائناتِ الحيَّةِ جميعِها منْ خليةٍ أوْ أكثرَ.

2- تُعَدُّ الخليةُ الوحدةَ الأساسيةَ لتركيبِ أجسامِ الكائناتِ الحيَّةِ جميعِها.

3- تنتجُ الخليةُ منْ خليةٍ أُخرى سابقةٍ لها.

  

أنواعُ الخلايا Types of Cells

تتنوَّعُ الخلايا منْ حيثُ الحجمُ، والشكلُ، والوظيفةُ. وتُصنَّفُ - بحسبِ وجودِ النواةِ- إلى نوعينِ أساسيينِ، هما: الخلايا بدائيةُ النواةِ Prokaryotic Cells، والخلايا حقيقيةُ النواةِ Eukaryotic Cells

بدائيةُ النواةِ Prokaryotic Cells	حقيقيةُ النواةِ Eukaryotic Cells
- المادةُ الوراثيةُ غيرُ محاطةٍ بغلافٍ. - عدمُ احتواءِ الخليةِ على عُضَيّاتٍ غشائيةٍ، مثلِ: الميتوكندريا، وأجسامِ غولجي، والشبكةِ الإندوبلازميةِ.	- المادةُ الوراثيةُ محاطةٌ بغلافٍ. - احتواءُ الخليةِ على عُضَيّاتٍ غشائيةٍ، مثلِ: الميتوكندريا، وأجسامِ غولجي، والشبكةِ الإندوبلازميةِ.

حقيقية النواة تبعًا لوجود النواة داخلها.

أفكر أُصنِّفُ اليوغلينا الظاهرةَ في الشكلِ تبعًا لوجودِ النواةِ، مُبرِّرًا إجابتي.

 

 

 

أبحث في مصادرِ المعرفةِ المناسبةِ عنْ أوجهِ التشابهِ والاختلافِ بينَ الخلايا بدائيةِ النواةِ والخلايا حقيقيةِ النواةِ منْ حيثُ التركيبُ، ثمَّ أُعِدُّ عرضًا تقديميًّا عنْ ذلكَ، ثمَّ أعرضُهُ أمامَ زملائي/ زميلاتي في الصفِّ.

الخلايا بدائية النواة 1- لا تحتوي على أنوية حقيقية. 2- لا يوجد غشاء نووي. 3- ال DNA يوجد في السيتوبلازم. 4- لا يوجد عضيات محاطة بأغشية. 5- أصغر حجمًا من حقيقية النواة. الخلايا حقيقية النواة 1- تحتوي على أنوية حقيقية. 2- يوجد غشاء نووي. 3- ال DNA يوجد في النواة. 4- يوجد عضيات محاطة بأغشية. 5- أكبر حجمًا من بدائية النواة.

 

أتحقَّقُ: أُقارِنُ بين خلية بكتيريا وخلية عصبية في إنسان منْ حيثُ وجودُ النواةِ.

البكتيريا لا يوجد فيها نواة (بدائية النواة).

خلية عصبية في إنسان يوجد فيها نواة (حقيقية النواة)

 

تركيبُ الخليةِ حقيقيةِ النواةِ Structure of Eukaryotic Cell

تتركب الخلايا حقيقيةُ النواةِ من عضيات تؤدي مجتمعة الوظيفة الرئيسة للخلايا.

 

الغشاءُ البلازميُّ Plasma Membrane

هو غشاءٌ يتألَّفُ منْ طبقةٍ مزدوجةٍ منَ الدهون المفسفرة Phospholipids، والبروتيناتِ.

الخصائص:

البروتينات المكونة له نوعان؛ سطحية توجدُ على السطحِ ومندسة تكون مخترقة طبقتي الدهونِ. يوجدُ الغشاءٌ البلازميٌّ في جميع الخلايا حيث يحيطُ بمُكوِّناتِها. وله القدرة على إدخال المواد وإخراجها.

الوظيفة:

يفصلُ الغشاءُ البلازميُّ مُكوِّناتِ الخليةِ عنْ محيطِها، ويُسهِمُ في تنظيمِ حركةِ الموادِّ منَ الخليةِ الحيَّةِ وإليْها، في ما يُعرَف بخاصيةِ النفاذية الاختيارية Selective Permeability

أفكر فيم يستفاد من التحكم في ما يدخل الخلية وما يخرج منها؟

لمنع دخول المواد غير المرغوب بها إلى داخل الخلية وكذلك لتنظيم تركيز الأملاح داخل الخلية وفي محيطها الخارجي مما يسهم في الحفاظ على توازن كيميائي وكهربائي سليم داخل الخلية.

 

 

 

 

 

أتحقَّقُ: مِمَّ يتكوَّنُ الغشاءُ البلازميُّ؟

يتألف من طبقة مزدوجة من الدهون المفسفرة إضافة إلى البروتينات.

السيتوبلازمُ Cytoplasm

هي المنطقةُ التي تقعُ بينَ النواةِ والغشاءِ البلازميِّ، ويسمى الجزءِ السائلِ فيهِ منْ دونِ العُضَيّاتِ اسمُ السيتوسولِ Cytosol.

الخصائص:

يمتازُ السيتوبلازمُ بأنَّهُ سائلٌ هلاميٌّ حُبيبيٌّ شبهُ شفّافٍ، وهوَ يتكوَّنُ أساسًا منَ الماءِ، ويحوي عُضَيّاتٍ، وتراكيبَ، وإنزيماتٍ، وأملاحًا، وموادَّ أُخرى.

الوظيفة:

للسيتوبلازمِ وظائفُ عِدَّةٌ ترتبطُ بالعملياتِ الحيويةِ في الخليةِ.

النواةُ Nucleus

أكبرُ عُضَيَّةٍ في الخليةِ، وهيَ غالبًا كرويةُ الشكلِ.

الخصائص:

محاطةٌ بغلافٍ نوويٍّ مُزدوَجٍ يحوي ثقوبًا نوويةً تُستخدَمُ في تبادلِ الموادِّ بينَ النواةِ والسيتوبلازمِ، وتحتوي على المادةِ الوراثيةِ DNA المسؤولةِ عنْ صفاتِ الكائنِ الحيِّ، وفيها أيضا النوية Nucleolus.

الوظيفة:

 تُمثِّلُ مكانَ تصنيعِ الرايبوسوماتِ. ومسؤولةِ عنْ صفاتِ الكائنِ الحيِّ وتنظم عمل الخلية.

أبحث  في مصادر المعرفة المتاحة وأعد تقريرا يبين أهمية المادة الوراثية في الكائن الحي ثمَّ أعرضُهُ أمامَ زملائي/ زميلاتي في الصفِّ.

يحتوي الحمض النووي DNA على التعليمات الضرورية للنمو والتطور والتكاثر، ويلعب دورًا هامًا في بناء وتكوين البروتين في الخلية.

 

أتحقَّقُ: ما أهميةُ النواةِ في الخلية؟                                                  

تحتوي المادة الوراثية المسؤولة عن صفات الكائن الحي وتحوي النوية التي تمثل مكان تصنيع الرايبوسومات.

 

الرايبوسوماتُ Ribosomes

تراكيبُ تُصنَع في النُّوَيَّةِ،

الخصائص:

تتكوَّنُ منْ وحدتينِ بنائيتينِ؛ إحداهُما كبيرةٌ، والأُخرى صغيرةٌ،  وتوجدُ حُرَّةً في السيتوبلازمِ، أوْ تكونُ مُرتبِطةً بالشبكةِ الإندوبلازميةِ.

الوظيفة:

تُعَدُّ الرايبوسوماتُ مصنعَ البروتينِ في الخليةِ، ويوجدُ بعضُها داخلَ الميتوكندريا والبلاستيداتِ الخضراءِ.

الشبكةُ الشبكة الإندوبلازميةُ Endoplasmic Reticulum

               عُضَيَّةٌ تتكوَّنُ منْ شبكةٍ مُترابِطةٍ منَ الأغشيةِ والقنواتِ.

                   الخصائص:

          تُصنَّفُ إلى نوعينِ، هما:الشبكة الإندوبلازمية الملساء Smooth Endoplasmic Reticulum التي يخلو سطحُها الخارجيُّ منْ وجودِ الرايبوسوماتِ.

             والشبكة الإندوبلازمية الخشنة Rough Endoplasmic Reticulum التي يوجدُ على سطحِها الخارجيِّ رايبوسوماتٌ، ما يمنحُها مظهرًا خشنًا.

         الوظيفة:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

أتحقق: ِأقارن بين الشبكة الإندوبلازمية الملساء والشبكة الإندوبلازمية الخشـــنة مـن حيث التركيب، والوظيفة.

الشبكة الإندوبلازمية الملساءِ يخلو سطحها الخارجيّ منْ وجودِ الرايبوسوماتِ.

الشبكةِ الإندوبلازميةِ الخشنةِ يوجدُ على سطحِها الخارجيِّ رايبوسوماتٌ.

وظائفُ الشبكةِ الإندوبلازميةِ الملساءِ:

تصنيعُ الدهونِ، تخزينُ أيوناتِ الكالسيومِ، إزالةُ سُمِّيَّةِ بعضِ الموادِّ، أيضُ الكربوهيدراتِ.

وظائفُ الشبكةِ الإندوبلازميةِ الخشنةِ: إضافةُ الكربوهيدراتِ إلى البروتيناتِ لإنتاجِ بروتيناتٍ سُكَّريةٍ، نقلُ البروتينِ - بعدَ تعديلِهِ خلالَ قنواتِها وأغشيتِها- إلى الأجزاءِ الأُخرى للخليةِ.

 

جهازُ غولجي Golgi Apparatus

 

تراكيب غشائية سميت نسبة للعالم الإيطالي (Golgi)

 الخصائص:

سلسلةِ أكياسٍ غشائيةٍ يترتَّبُ بعضُها فوقَ بعضٍ بشكلٍ متوازٍ، وحويصلاتٍ كرويةٍ ذاتِ أغشيةٍ رقيقةٍ تقعُ قربَ حافاتِ الأكياسِ، تُسمّى حويصلات غولجي Golgi Vesicles،

الوظيفة:

يعملُ جهازُ غولجي على تعديلِ تركيبِ البروتيناتِ والدهونِ التي تصلُهُ منَ الشبكةِ الإندوبلازميةِ، ثمَّ تخزينِها في الخليةِ، أوْ إطلاقِها إلى خارجِ الخليةِ.

 

الأجسامُ  الحالَّةُ Lysosomes

          الأجسام الحالة Lysosomes حويصلاتٌ غشائيةٌ شبهُ كرويةٍ تُنتَجُ في جهازِ غولجي، وتحوي إنزيماتٍ هاضمةً Lysosomes.

           الخصائص:

               تشبه في عملها الجهاز الهضمي وتوجد في معظمِ الخلايا الحيوانيةِ، ويَندرُ وجودُها في الخلايا النباتيةِ حيث تكثر في الخلايا التي يتطلب عملها هضم المواد وتحليلها مثل خلايا الكبد وخلايا الأمعاء.

               الوظيفة:

           تؤدّي دورًا في تحليلِ الخلايا الهرمةِ، والأنسجةِ غيرِ المرغوبةِ، وتستخدمُها خلايا الدمِ البيضاءِ في تحليلِ الأجسامِ الغريبةِ التي قدْ تدخلُ الخليةَ.

له دور في هام في عمل الجسم الحال ويوفر البيئة لعمل الإنزيمات الهاضمة مثل درجة الحموضة pH عند 4.5 التي تحتاجها الإنزيمات ويعمل هذا الغشاء أيضَا على حماية العصارة الخلوية وباقي الخلية من التحلل نتيجة الإنزيمات الهاضمة داخل الجسم الحال.

أفكر         ما فائدةُ الغشاءِ الذي يحيطُ بمُكوِّناتِ الجسمِ الحالِّ؟

          الميتوكندريا Mitochondria

               الميتوكندريا مفردُها ميتوكندريونٌ Mitochondrion، وهيَ عُضَيَّةٌ تمتازُ بأنَّها كبيرةُ الحجمِ نسبيًّا مقارنةً بالعُضَيّاتِ الأُخرى، تعتبر بيت الطاقة.

            الخصائص:

           تتركَّبُ منْ غشاءٍ خارجيٍّ وغشاءٍ داخليٍّ على شكلِ انثناءاتٍ تُسمّى الأعراف Cristae، وتحوي إنزيماتٍ مُهِمَّةً لعمليةِ التنفُّسِ الخلويِّ، يحيطُ بغشاءِ الميتوكندريا الداخليِّ حيِّزٌ يحوي سائلًا وإنزيماتٍ، ويُسمّى الحشوة Matrix. 

             تحتوي الميتوكندريا على رايبوسوماتٍ وجزيئاتٍ صغيرةٍ حلقيةٍ منَ الحمضِ النوويِّ DNA الخاصِّ بها.

أفكر إذا تغيَّرَ شكلُ الغشاءِ الداخليِّ، ولمْ يعدْ فيهِ انثناءاتٌ، فما تأثيرُ ذلكَ في فاعليةِ عملِ الميتوكندريونِ؟

تقل مساحة سطح إنتاج الطاقة فتقل كمية الطاقة الناتجة.

            الوظيفة:

             تحدث فيها عملية التنفس الخلوي لينتج منْها جزيئاتُ حفظِ الطاقةِ ATP.

             أتحقَّقُ: ما أهميةُ الميتوكندريا؟

             للتنفس الخلوي وإنتاج جزيئات حفظ الطاقة ATP.

            البلاستيداتُ Plastids

           البلاستيدات Plastids عُضَيّاتٌ سيتوبلازمية مُتنوِّعةٌ كبيرةُ الحجمِ نسبيًّا. وهيَ تُصنَّفُ إلى ثلاثةِ أنواعٍ، البلاستيدات الخضراءِ، والبلاستيداتِ المُلوَّنةِ والبلاستيدات عديمة اللون.

         الخصائص:

            تمتازُ البلاستيدةُ الخضراءُ Chloroplast بتركيبِها الدقيقِ؛ إذْ تتكوَّنُ منْ غشاءٍ خارجيٍّ وآخرَ داخليٍّ، وصفائحَ غشائيةٍ مُرتَّبةٍ على شكلِ أكياسٍ مُسطَّحةٍ تُسمّى الثايلاكويدات Thylakoids، وتحوي صبغةَ الكلوروفيلِ، ويترتَّبُ بعضُها فوقَ               بعضٍ على هيئةِ أقراصٍ، مُشكِّلةً الغرانا Grana التي توجدُ في اللحمة Stroma التي تحتوي على إنزيماتٍ،ورايبوسوماتٍ، وَDNA خاصٍّ بها.

             الوظيفة:

             البناء الضوئي وإكساب الأزهار ألوانها وتخزين النشا.

وجه المقارنة	نوع البلاستيدات
	الخضراء	الملونة	عديمة اللون
أماكن وجودها	في الأجزاءِ الخضراءِ منَ النباتِ، مثلِ: الأوراقِ، والساقِ.	في الثمارِ وبتلاتِ الأزهارِ	في الأجزاءِ البعيدةِ عنِ الضوءِ، مثلِ: الجذورِ، ودرناتِ البطاطا
الصبغة التي تحويها البلاستيدة	الكلوروفيل الخضراءِ	صبغةُ الكاروتينِ، وصبغةُ الزانثوفيلِ، وغيرُهُما	لا يوجدُ فيها صبغةٌ
الوظيفة	القيامُ بعمليةِ البناءِ الضوئيِّ.	إكسابُ الأزهارِ والثمارِ ألوانًا زاهيةً.	تخزينُ الموادِّ الغذائيةِ مثلِ النشا.

 

   

              أتحقَّقُ: أينَ توجدُ كلٌّ منَ البلاستيدات الخضراءِ، والبلاستيداتِ المُلوَّنةِ؟

توجد البلاستيدات الخضراء في الأجزاءِ الخضراءِ منَ النباتِ، مثلِ: الأوراقِ، والساقِ. والبلاستيداتِ المُلوَّنةِ في الثمارِ وبتلاتِ الأزهارِ.

   ا       البيروكسيسومُ Peroxisome

          البيروكسيسومات Peroxisomes عُضَيّاتٌ صغيرةٌ مُتخصِّصةٌ، محاطُة بغشاءٍ واحدٍ.

              الخصائص:

               توجد بكثرة في خلايا الكبد وتحوي إنزيماتٍ.

             الوظيفة:

             تعملُ على إزالةِ السُّمِّيَّةِ منَ الخليةِ. فمثلًا، تعملُ البيروكسيسوماتُ الموجودةُ في خلايا الكبدِ على إزالةِ سُمِّيَّةِ بعضِ الموادِّ عنْ طريقِ إزالةِ ذَرّاتِ الهيدروجينِ منْها.

         الجسمُ المركزيُّ Centrosome

          الجسم المركزي Centrosome تركيبٌ صغيرٌ يوجدُ في الخلايا الحيوانيةِ، يتكون من أنيبيبات دقيقة.

             الخصائص:

            يتألَّفُ منْ تركيبينِ أسطوانيينِ، يُسمّى كلٌّ منْهما مريكزا Centriole، علمًا بأنَّهُ يوجدُ زوجٌ (مُريكِزانِ) منْها في الخليةِ الحيوانيةِ فقط.

            الوظيفة:

            للمُريكِزاتُ دورٌ في الانقسامِ الخلويِّ؛ فهيَ تعملُ على تجميعِ الخيوطِ المغزليةِ.

          الأهدابُ والأسواطُ Cilia and Flagella

الأهداب Cilia والأسواط Flagella تراكيب تظهر على سطوح كثير من الخلايا. الخصائص: تراكيبُ تتكوَّنُ منْ أُنيبيباتٍ دقيقةٍ مُغلَّفةٍ بغشاءٍ بلازميٍّ،توجدُ في أجسامِ بعضِ الكائناتِ الحيَّةِ، ومنْها الإنسانُ، خلايا لها أهدابٌ، مثلُ الخلايا الطلائيةِ المُبطِّنةِ للقصبةِ الهوائيةِ. الوظيفة: تساعدُ الكائناتِ الحيَّةَ وحيدةَ الخليةِ على الحركةِ، مثلَ: الأهدابِ في البراميسيومِ، والأسواطِ في التريبانوسوما.

أفكر ما أهمية وجود خلايا لها أهدابِ  تُبطِّنُ القصبةَ الهوائيةَ؟

تعمل هذه الأهداب على دفع الجراثيم والمواد الضارة المستنشقة إلى أعلى باتجاه الحنجرة ثم البلعوم.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            الفجواتُ Vacuoles

             الفجوات Vacuoles عُضَيّاتٌ غشائيةٌ تحتوي على موادَّ عضويةٍ وأُخرى غيرِ عضويةٍ.

                 الخصائص:

               تُصنَّفُ إلى أنواعٍ عديدةٍ، وتوجدُ في معظمِ خلايا الكائناتِ الحيَّةِ، لكنَّها تختلفُ منْ خليةٍ إلى أُخرى منْ حيثُ الحجمُ، والنوعُ، والعددُ. تحتوي الخلايا النباتيةُ عادةً على فجوةٍ كبيرةٍ تَشْغلُ معظمَ مساحةِ الخليةِ.

              الوظيفة:

              تُخزَّنُ فيها الموادُّ الغذائيةُ والموادُّ غيرُ المرغوبِ فيها. وتحافظُ على صلابةِ الخليةِ عنْ طريقِ امتصاصِ الماءِ، بحيثُ تضغطُ محتوياتُها على جدارِ الخليةِ النباتيةِ.

الفجوةُ العصاريةُ Sap Vacuole	الفجوةُ المُنقبِضةُ Contractile Vacuole	الفجوةُ الغذائيةُ Food Vacuole
توجدُ في الخلايا الحيوانيةِ، والخلايا النباتيةِ، والفطرياتِ، والطلائعياتِ. - تحافظُ على تركيزٍ مناسبٍ للأيوناتِ والجزيئاتِ داخلَ الخليةِ.  - تحافظُ على صلابةِ الخليةِ عنْ طريقِ  امتصاصِ الماءِ،  بحيثُ تضغطُ محتوياتُها على جدارِ الخليةِ النباتيةِ.	- توجدُ في خلايا الطلائعياتِ والطحالبِ التي تعيشُ في المياهِ العذبةِ.  - تتخلَّصُ منَ الماءِ الزائدِ على حاجةِ الخليةِ عنْ طريقِ الخاصيةِ  الأسموزيةِ.	توجدُ في خلايا الطلائعياتِ، ومنْها الأميبا.  - تُخزَّنُ فيها الموادُّ الغذائيةُ والموادُّ غيرُ المرغوبِ فيها.

 

          الجدارُ الخلويُّ Cell Wall

            الجدارُ الخلويُّ Cell Wall تركيبٌ يحيطُ بالغشاءِ البلازميِّ منَ الخارجِ، ويُميِّزُ الخلايا النباتيةَ، والطحالبَ، والفطرياتِ.

         الخصائص:

         يتكوَّنُ الجدارُ الخلويُّ منْ موادَّ كربوهيدراتيةٍ مُعقَّدةٍ، مثلِ: السليلوزِ في الخلايا النباتيةِ، والطحالبِ والكايتينِ في خلايا الفطرياتِ.

               الوظيفة:

                      يُوفِّرُ الجدارُ الخلويُّ الدعامةَ للخلايا التي يحيطُ بها، ويمنحُها شكلًا مُحدَّدًا وثابتًا، ويحميها منَ المُؤثِّراتِ الخارجيةِ، لكنَّهُ مُنفِّذٌ على نحوٍ كاملٍ، ولا يتحكَّمُ في حركةِ الموادِّ التي تمرُّ بهِ.

             أتحقَّقُ: أذكرُ وظائفَ الجدارِ الخلويِّ. 

            يُوفِّرُ الجدارُ الخلويُّ الدعامةَ للخلايا التي يحيطُ بها، ويمنحُها شكلًا مُحدَّدًا وثابتًا، ويحميها منَ المُؤثِّراتِ الخارجيةِ.

         الهيكلُ الخلويُّ Cytoskeleton

             الهيكل الخلوي Cytoskeleton شبكةٌ منَ الأليافِ البروتينيةِ، تمتدُّ في جميعِ أنحاءِ السيتوبلازمِ.

              الخصائص:

               شبكة معقدة من الأنيبيبات الدقيقة والخيوط الوسطية والخيوط الدقيقة.

             الوظيفة:

               يعملُ الهيكلُ الخلويُّ على دعمِ الخليةِ، والمحافظةِ على شكلهاِ، وتثبيتِ بعضِ العُضَيّاتِ والتراكيبِ المختلفةِ في مواضعَ مُعيَّنةٍ،

                 أتحقَّقُ: مِمَّ يتكوَّنُ الهيكلُ الخلويُّ؟

                الأُنيبيباتُ الدقيقةُ، خيوطٌ وسطيةٌ، خيوطٌ دقيقةٌ.

             

          نقلُ الموادِّ عبرَ الغشاءِ البلازميِّ Transport of Substances across the Plasma Membrane

             تُنقَلُ الموادُّ منَ الخليةِ وإليْها عنْ طريقِ الغشاءِ البلازميِّ؛ حفاظًا على الاتِّزانِ الداخليِّ فيها. وتساعدُ تراكيبُ الغشاءِ البلازميِّ على تنظيمِ انتقالِ الموادِّ خلالَهُ.

        الانتشارُ Diffusion

            

تنتقلُ جُسَيْماتُ الموادِّ السائلةِ والغازيةِ منْ أكثرِ المناطقِ تركيزًا بالمادةِ إلى أقلِّ المناطقِ تركيزًا بها؛ أيْ إنَّ ذلكَ يحدثُ عنْ طريقِ تدرج تركيزها Concentration Gradient، في ما يُعرَفُ بالانتشارِ البسيطِ Simple Diffusion، علمًا بأنَّ هذهِ العمليةَ لا تتطلَّبُ وجودَ طاقةٍ،

منَ الأمثلةِ على انتشارِ الموادِّ عبرَ الغشاءِ البلازميِّ: انتقالُ كلٍّ منْ غازِ الأكسجينِ، وغازِ ثاني أكسيدِ الكربونِ عبرَ الغشاءِ البلازميِّ لكلٍّ منْ خلايا الحويصلاتِ الهوائيةِ، وخلايا الشعيراتِ الدمويةِ، منْ أكثرِ المناطقِ تركيزًا بالغازِ إلى أقلِّ المناطقِ تركيزًا بهِ.

 

            الخاصيةُ الأسموزيةُ Osmosis

            

تحرُّكُ جزيئاتِ الماءِ عبرَ الغشاءِ البلازميِّ منْ أقلِّ المناطقِ تركيزًا بالمادةِ المذابةِ (أكثرُها تركيزًا بالماءِ) إلى أكثرِ المناطقِ تركيزًا بها (أقلُّها تركيزًا بالماءِ).

والجدول التالي يبين أثرَ الخاصيةِ الأسموزيةِ في خلايا نباتيةٍ وأُخرى حيوانيةٍ، وُضِعَتْ في محاليلَ مختلفةٍ منْ حيثُ التركيزُ.

أبحث في مصادرِ المعرفةِ المناسبةِ عنْ دورِ الشعيراتِ الجذريةِ في امتصاصِ الماءِ منَ التربةِ، ثمَّ أُعِدُّ عرضًا تقديميًّا عنْ ذلكَ، ثمَّ أعرضُهُ أمامَ زملائي/ زميلاتي في الصفِّ.

تحتوي خلايا الشعيرات الجذرية على فجوة عصارية كبيرة نسبيًا بالنسبة لحجمها. تحتوي الفجوة العصارية أيضًا على تركيز عالٍ من المواد المذابة، ما يحفِّز حركة الماء من الجدران الخلوية إلى الفجوة العصارية من خلال الخاصية الأسموزية.

 

          الانتشارُ المُسهَّلُ Facilitated Diffusion

           تنتقلُ جُسَيْماتُ الموادِّ الكبيرةِ الحجمِ نسبيًّا (مثلِ الغلوكوزِ) منْ أكثرِ المناطقِ تركيزًا بالمادةِ إلى أقلِّ المناطقِ تركيزًا بها عنْ طريقِ بروتينات ناقلة Transport Proteins توجدُ في الغشاءِ

             البلازميِّ للخليةِ، في ما يُعرَفُ بعمليةِ الانتشارِ المُسهَّلِ، علمًا بأنَّ هذهِ العمليةَ لا تتطلَّبُ وجودَ طاقةٍ.

                

                

أتحقَّقُ: أُوضِّحُ حركةَ جُسَيْماتِ مادةٍ بالانتشارِ المُسهَّلِ منْ حيثُ اتجاهُ حركتِها بحسبِ التركيزِ، وحاجتُها إلى الطاقةِ.

تنتقلُ جُسَيْماتُ الموادِّ الكبيرةِ الحجمِ نسبيًّا (مثلِ الغلوكوزِ) منْ المناطقِ الأكثرِ تركيزًا بالمادةِ إلى المناطقِ الأقلِّ تركيزًا بها عنْ طريقِ بروتيناتٍ ناقلةٍ توجدُ في الغشاءِ البلازميِّ للخلية ولا تحتاج طاقة.

          النقلُ النشطُ Active Transport

            النقلُ النشطُ Active Transport هوَ حركةُ الجُسَيْماتِ خلالَ البروتيناتِ الناقلةِ الموجودةِ في الغشاءِ البلازميِّ عكسَ تدرُّجِ تركيزِها؛ أيْ منْ أقلِّ المناطقِ تركيزًا بها إلى أكثرِ المناطقِ تركيزًا بها.        تتطلَّبُ هذهِ العمليةُ طاقةً على شكلِ جزيئاتِ حفظِ الطاقةِ ATP.

             

             

         الإدخالُ الخلويُّ، والإخراجُ الخلويُّ Endocytosis and Exocytosis

             

تُدخِلُ الخليةُ الجُسَيْماتِ كبيرةَ الحجمِ والتي لا تستطيع المرور بطرق النقل الأخرى  عنْ طريقِ عمليتي الإدخال والإخراج الخلوي.

الإدخال الخلوي Endocytosis: انثناءِ الغشاءِ البلازميِّ داخلَ الخليةِ، ثمَّ التحامِ طرفيْهِ، مُكوِّنًا حويصلةً تحيطُ بالجُسَيْماتِ.

الإخراج الخلوي Exocytosis: اندماجِ الحويصلاتِ التي تحوي هذهِ الجُسَيْماتِ معَ الغشاءِ البلازميِّ،وطرحها خارج الجسم.

تتطلَّبُ هاتانِ العمليتانِ طاقةً على شكلِ جزيئاتِ حفظِ الطاقةِ ATP.

يُصنَّفُ الإدخالُ الخلويُّ إلى نوعينِ، هما: البلعمة Phagocytosis للموادِّ الصُّلْبةِ، والشرب الخلوي Pinocytosis للموادِّ السائلةِ.

أفكر يوجدُ في دمِ الإنسانِ خلايا قادرةٌ على بلعمةِ الأجسامِ الغريبةِ، ما أهميةُ ذلكَ للإنسانِ؟

في عملية الدفاع عن الجسم حيث تعمل هذه الخلايا على بلعمة الأجسام الغريبة وتحليلها والتخلص منها.

الربط بالصحة فرط التميه  Over hydration فرط التميه حالة مرضية نادرة الحدوث تنتج من زيادة معدل شرب الماء على نحو يفوق معدل طرحه من الجهاز البولي؛ ما يتسبب في خفض التركيز الطبيعي لأيونات الصوديوم والأملاح في الدم. يؤثر فرط التميه في عمليات حيوية في الجسم فضلا عن تأثيره الكبير في خلايا الدماغ نتيجة انتقال الماء الى الدم ثم الى خلايا الجسم عن طريق الخاصية الأسموزية.

  

 

           أنشطة الدرس     

دراسةُ خلايا نباتيةٍ وحيوانيةٍ باستخدامِ المِجهَرِ الضوئيِّ المُركَّبِ الموادُّ والأدواتُ:  مِجهَرٌ ضوئيٌّ مُركَّبٌ، شرائحُ زجاجيةٌ جاهزةٌ لكلٍّ منْ: خلايا كبدٍ، وخلايا بصلٍ، وخليةٍ عصبيةٍ، وخلايا ورقةِ نباتٍ، قصاصاتٌ ورقيةٌ بيضاءُ. إرشاداتُ السلامةِ: - استعمالُ أدواتِ التجربةِ بحذرٍ. خطواتُ العملِ: 1- أُغطِّي الاسمَ المكتوبَ على كلِّ شريحةٍ زجاجيةٍ بقصاصةٍ ورقيةٍ بيضاءَ. 2- أُرقِّمُ الشرائحَ بالأرقامِ (1-4). 3– أُجرِّبُ: أتفحَّصُ الشرائحَ باستخدامِ المِجهَرِ الضوئيِّ المُركَّبِ. 4- أُلاحِظُ العُضَيّاتِ والتراكيبَ التي يُمكِنُ مشاهدتُها في الشرائحِ باستخدامِ قوَّةِ التكبيرِ المناسبةِ، ثمَّ أُدوِّنُ ملاحظاتي. 5- أرسمُ ما شاهدْتُهُ تحتَ المِجهَرِ. 6- أُقارِنُ النتائجَ التي توصَّلْتُ إليْها بالأشكالِ المُرفَقةِ. 7- أتواصلُ: أُشارِكُ زملائي/ زميلاتي في النتائجِ التي توصَّلْتُ إليْها. التحليلُ والاستنتاجُ: أُصنِّفُ الشرائحَ (1-4) إلى خلايا نباتيةٍ، وأُخرى حيوانيةٍ، مُبيِّنًا الأساسَ الذي اعتمدْتُهُ في عمليةِ التصنيفِ.

دراسةُ أثرِ درجةِ الحرارةِ في عمليةِ الانتشارِ الموادُّ والأدواتُ:  (3) أنابيبِ اختبارٍ، (3) قطعٍ منَ الشمندرِ أبعادُها (2cm x 1cm)، حاملُ أنابيبَ، ماءٌ مُقطَّرٌ، حمّامٌ مائيٌّ.    إرشاداتُ السلامةِ: - استعمالُ الماءِ الساخنِ بحذرٍ. - الحذرُ منَ انسكابِ صبغاتٍ منَ الشمندرِ على الملابسِ أوِ الأرضِ. خطواتُ العملِ: 1- أضعُ mL 5 منَ الماءِ المُقطَّرِ في كلٍّ منَ الأنابيبِ الثلاثةِ، ثمَّ أُرقِّمها بالأرقامِ (1-3). 2- أُجرِّبُ: أضعُ الأنبوبَ رقمَ (1) في درجةِ حرارةِ الغرفةِ، ثمَّ أضعُ الأنبوبَ رقمَ (2) في حمّامٍ مائيٍّ درجةُ حرارتِهِ C° 40، ثمَّ أضعُ الأنبوبَ رقمَ (3) في حمّامٍ مائيٍّ درجةُ حرارتِهِ C° 90. 3- أضعُ قطعةً منَ الشمندرِ في كلِّ أنبوبٍ. 4- أُراقِبُ لونَ الماءِ (المحتوياتُ السائلةُ في كلِّ أنبوبٍ) مدَّةَ min 5. التحليلُ والاستنتاجُ: 1- أُقارِنُ لونَ الماءِ في الأنابيبِ الثلاثةِ. 2- أستنتجُ أثرَ درجةِ الحرارةِ في عمليةِ الانتشارِ. 3- أتواصلُ: أُناقِشُ زملائي/ زميلاتي في النتائجِ التي توصَّلْتُ إليْها.

4. يمكن مشاهدة كل من النواة والسيتوبلازم والغشاء البلازمي في الخلية الحيوانية، أمّا الخلية النباتية يمكن مشاهدة النواة والسيتوبلازم والجدار الخلوي والفجوة. التحليل والاستنتاج 1- خلية البصل (خلية نباتية تحتوي على جدار خلوي). 2- خلية ورقة نبات (خلية نباتية تحتوي على جدار خلوي وبلاستيدات خضراء). 3- خلايا الكبد (خلية حيوانية لا تحتوي جدار خلوي). 4- خلايا عصبية (خلية حيوانية لا تحتوي جدار خلوي).

1.  1- تلون الماء بلون الشمندر قليلًا. 2- تلون الماء بلون الشمندر بشكل أكثر من الأنبوب رقم 1. 3- تلون الماء بلون الشمندر بشكل أكثر بكثير من الأنبوب 2. 2. علاقة طردية، كلما زادت درجة الحرارة تزداد عملية الانتشار.