شرح الباب الاول والثانى من منهج الاحياء الجديد للصف الاول الثانوى2015

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل

26072014

مُساهمة 

. شرح الباب الاول والثانى من منهج الاحياء الجديد للصف الاول الثانوى2015




شرح الباب الاول والثانى من منهج الاحياء الجديد للصف الاول الثانوى2015
تعلم أن تركيب الكائنات الحية يأتى فى مستويات متدرجة ؛
الأجهزة الأعضاء الأنسجة الخلايا العضيات .
من التسلسل التركيبى للكائنات الحية ، نجد أن خلايا الكائن الحى تتكون من جزئيات عضوية وجزيئات غير عضوية ، يتكون كل منها من ذرات .
الجزيئات العضوية الجزيئات غير العضوية
تحتوى على الكربون ، والهيدروجين بشكل أساسى
و هى جزيئات كبيرة الحجم ، وتسمى الجزيئات البيولوجية الكبيرة وتوجد فى الكائنات الحية لا يشترط أن تحتوى على ذرات الكربون

مثل الكربوهيدرات والدهون والبروتينات والأحماض النووية مثل : الماء والأملاح ،
أستخدام مفتاح الألوان المرفق بشكل ( 2 ) لتتعرف عضيات الخلية التى تتكون من :
( كربوهيدرات – ليبيدات – بروتينات – أحماض نووية )
كل من الكربوهيدرات ، والليبيدات ، والبروتينات / والأحماض النووية ،
تتكون من وحدات ، تتكون من وحدات أصغر.
حدد الوحدات التى تتكون منها كل من الجزئيات الكبيرة الأربعة
( البروتينات - الأحماض النووية - الكربوهيدرات - الليبيدات ) .

البروتين يتكون من احماض امينية الكربوهيدرات(النشا ) من سكريات احادية
الدهون (اللليبيدات ) من احماض دهنية الحمض النووى (DNA) من احماض امينية
الجزيئات البيولوجية الكبيرة هى مركبات عضوية كبيرة الحجم تتكون من جزيئات أصغر حجماً منها تحتوى على عنصر الكربون ، وهى ضرورية جداً لحياة الكائنات الحية .
يطلق على معظم الجزيئات الحيوية الكبيرة لفظ بوليمرات ؛ وهى تتكون بإتحاد جزيئات أصغر منها تسمى المونيمرات عن طريق البلمرة .
البلمرة عملية إتحاد جزيئات صغير ة تسمى المونيمرات لتكوين الجزيئات الحيوية الكبيرة بوليمرات
الكيمياء الحيوية ذلك العلم الذي يهتم بدراسة التركيب الكيميائي لأجسام الكائنات الحية .
تقسم الجزئيات البيولوجية الكبيرة حسب تركيبها الجزيئى والوظائف التى تقوم بها إلى أربع مجموعات الكربوهيدرات - الليبيدات –البروتينات- الاحماض النووية

جزيئات بيولوجية كبيرة ، تتشكل من عدة جزيئات أصغر تسمى مونيمرات وتشمل الكربوهيدرات : السكريات والنشويات والألياف .
الصيغة العامة للكربوهيدرات n( CH2O ( ، الكربون C ، والهيدروجين H والأكسجين O ، بنسبة 1 : 2 : 1 .
أهمية الكربوهيدرات :
1- من المصادر الأساسية والسريعة للحصول على الطاقة .
2- تستخدم الكربوهيدرات لتخزين الطاقة فى الكائنات الحية لحين الحاجة إليها ؛
فتخزن النباتات الكربوهيدرات فى صورة نشا ،
وتخزن الكربوهيدرات فى جسم الإنسان والحيوان فى صورة جليكوجين فى الكبد والعضلات .
3- الكربوهيدرات مكون أساسى لبعض أجزاء الخلية مثل : السليلوز فى جدار الخلايا النباتية ، وتوجد أيضاً فى الأغشية الخلوية وفى بروتوبلازم الخلايا.
تصنيف الكربوهيدرات توجد عدة طرق للتصنيف ، وبعضها يقوم على أساس التركيب الجزئيى لها ، فيتم تقسيمها إلى :
أولاً : السكريات البسيطة
مميزاتها: 1- قابلة للذوبان فى الماء ، 2- لها وزن جزيئى منخفض 3- تتميز بطعم حلو .
سكريات أحادية : سكريات ثنائية :
أبسط أنواع السكريات ،
تتكون من جزىء واحد فقط ،
يتكون هذا الجزىء من سلسلة من ذرات الكربون يتصل بكل منها الأكسجين والهيدروجين بطريقة معينة ، وعدد ذرات الكربون فى السكريات الأحادية يترواح من 3 : 6 ذرات .
من أمثلة السكريات الأحادية :
الجلوكوز ، الفركتوز ، الجالاكتوز . يتحد جزيئان من السكريات الأحادية معاً لتكوين جزىء سكر ثنائى .
ومن أمثلة السكريات الثنائية
السكروز ( سكر القصب ) من جزىء جلوكوز ( سكر العنب ) وجزىء فركتوز ( سكر الفواكه ) مرتبطين معاً ،
سكر اللاكتوز ( سكر اللبن ) يتكون من جزىء جلوكوز وجزىء جالاكتوز ،
سكر المالتوز ( سكر الشعير ) يتكون من جزيئين من الجلوكوز .

دور السكريات الأحادية فى عمليات نقل الطاقة داخل خلايا الكائنات الحية :
1- يتم أكسدة الجلوكوز داخل ( الميتوكوندريا )
2-تنطلق الطاقة المختزنة فى الروابط الكيميائية لتخزن فى مركبات تسمى أدينوزين ثلاثى الفوسفات(ATP).
3- ينتقل إلى أماكن أخرى فى الخلية لأستخدام الطاقة المختزنة فيه فى جميع العمليات الحيوية فى الخلية .
ثانياً : السكريات المعقدة :
هى سكريات عديدة تتكون من السكريات الأحادية ، ومن أمثلة السكريات العديدة النشا والسليلوز ،والجليكوجين وكل منهم يتكون من جزيئات جلوكوز متحدة مع بعضها ،
مميزات السكريات المعقدة
1- غير قابلة للذوبان فى الماء 2- لها وزن جزيئى عال 3- وليس لها طعم .

جزيئات بيولوجية كبيرة تتكون من ذرات الكربون ، والهيدروجين ، والأكسجين
وتتكون الليبيدات من مجموعة كبيرة من المركبات غير المتجانسة ن وتنقسم إلى ليبيدات بسيطة مثل الدهون ، والزيوت والشموع ، وليبيدات معقدة مثل الفوسفوليبيدات والليبيدات المشتقة مثل الأستيرويدات
مميزات الليبيدات جميعها غير قابلة للذوبان فى الماء ، وتذوب فى المذيبات غير القطبية مثل : البنزين ، ورابع كلوريد الكربون .

التركيب الجزيئى لليبيدات :
تتكون الليبيدات من أتحاد ثلاث أحماض دهنية وجزىء واحد
جليسرول والجليسرول هو كحول به ثلاث مجموعات هيدروكسيل (OH).
أهمية الليبيدات :
1- الليبيدات والحصول على الطاقة :
على الرغم من أن الكربوهيدرات مصدر سريع للطاقة ، إلا أن
الطاقة المستمدة من الليبيدات أكثر من الطاقة المستمدة من نفس الكمية من الكربوهيدرات ، ولايبدأ الجسم فى أستخلاص الطاقة من الدهون المختزنة به إلا فى غياب الكربوهيدرات .
2- الليبيدات وبناء الخلايا :
تؤلف الليبيدات حوالى 5 % من المواد العضوية الداخلة فى تركيب الخلية الحية ، ولها دور مهم فى تركيب الأغشية الخلوية .
كما تعمل الليبيدات التى تخزن تحت الجلد كعازل حرارى فى الحيوان والإنسان ، وبفضلها تستطيع الحيوانات أن تحافظ على درجة حرارتها فى الأماكن شديدة البرودة ، كما تعمل الليبيدات كغطاء واق لسطح العديد من النباتات والحيوانات . والبعض منها يعمل كهرمونات كما فى الأسترويدات .
تصنيف الليبيدات : (بسيطة – معقدة – مشتقة)
تصنيف الليبيدات تبعاً لتركيبها الكيميائى إلى :
الليبيدات البسيطة :
تتكون الليبيدات البسيطة من تفاعل الأحماض الدهنية مع الكحولات
وتقسم تبعاً لدرجة تشبع الأحماض الدهنية ونوع الكحولات إلى الزيوت والدهون والشموع .
أ- الزيوت ب- الدهون جـ- الشموع
عبارة عن دهون سائلة تتكون من تفاعل أحماض دهنية غير مشبعة مع الجليسرول وتسمى الجلسريدات الثلاثية
ومن امثلتها الزيوت التى تغطى ريش الطيور المائية حتى لاينفذ إليها الماء فتعوق حركتها مواد صلبة تتكون من تفاعل أحماض دهنية مشبعة مع الجليسرول وتسمى أيضاً جلسريدات . تتكون من تفاعل أحماض دهنية ذات أوزان جزيئية عالية مع كحولات أحادية الهيدروكسيل ، ومن أمثلتها الشمع الذى يغطى أوراق النباتات وخاصة الصحراوية لتقليل فقد الماء فى عملية النتح .
(معلومات إثرائية) :
مخاطر الوجبات الجاهزة السريعة : الوجبات الجاهزة والأطعمة المقلية ، وكثير من المخبوزات والحلوى تحتوى على نوع من الدهون يسمى الدهون المتحولة ، التى تنتج عن هدرجة الزيوت النباتية وتناول هذه الدهون بكثرة يؤدى إلى إرتفاع نسبة الكوليستيرول فى الدم .
الليبيدات المعقدة : يدخل فى تركيبها الكربون والهيدروجين والأكسجين بالأضافة إلى كل من الفوسفور والكبريت كما فى الفوسفولييدات .
الفوسفوليبيدات : ليبيدات توجد فى أغشية الخلايا النباتية والحيوانية ، وهى تشبه فى تركيبها جزيئات الدهون ، فيما عدا مجموعة الفوسفات PO4 تحل محل الحمض الدهنى الثالث.
الليبيدات المشتقة : ليبيدات تشتق من الليبيدات البسيطة والمعقدة بالتحلل المائى من أمثلتها الكوليسترول والهرمونات .


البروتينات :
1- هى البنية التركيبية لجميع الكائنات الحية .
2- فكل كائن حى من أضخم حيوان إلى أدق ميكروب يتكون أساساً من البروتين .
3- تسهم فى العمليات الكيميائية الحيوية التى تحفظ الحياة ، وتعمل على أستمراريتها .
أهمية البروتينات :
1- تدخل البروتينات فى تركيب الخلايا الحية ؛
أ- أحد المكونات الأساسية للأغشية الخلوية ،
ب- تكون العضلات والأربطة والأوتار والأعضاء والغدد والأظافر والشعر ،
جـ- تكون كثيراً من سوائل الجسم الحيوية مثل : الدم والليمف ،
2- تدخل البروتينات فى وظائف الخلايا الحية
أ- ضرورية لنمو الجسم
ب- تكون الإنزيمات والهرمونات التى تحفز وتنظم جميع العمليات الحيوية بالجسم وتنظمها جـ- مكون أساسى من مكونات الكرموسومات .
التركيب الجزيئى للبروتينات :
البروتينات جزئيات كبيرة معقدة ( بوليمرات ) ، لها وزن جزيئى كبير ، وتتكون من وحدات بنائية ( مونيمرات ) هى الحماض الأمينية .

الأحماض الأمينية : وحدات بناء البروتين ،
وهى مركبات عضوية تتكون من ذرات الكربون والهيدروجين والأكجسين والنيتروجين ،
الأحماض الأمينية تتكون من ذرة كربون تتصل بمجموعة قاعدية هى مجموعة الأمين NH2 ، ومجموعة حمضية هى مجموعة الكربوكسيل COOH ، وهما المجموعات الوظيفية فى الحمض الأمينى ، ويتكون أيضاً من ذرة هيدروجين ومجموعة
الكيل R تختلف من حمض أمينى لآخر .

الأحماض الأمينية وبناء البروتين :
تتكون البروتينات من وحدات متكررة من الأحماض الأمينية التى ترتبط مع بعضها بروابط ببتيدية
هذه الروابط توجد بين مجموعة الكربوكسيل لأحد الأحماض الأمينية مع مجموعة أمين لحمض أمينى آخر ، ويخرج الماء نتيجة هذا الإتحاد .
يسمى ناتج أتحاد حمضين أمينيين بأسم المركب ثنائى الببتيد

وسلسلة البروتين المتكونة من عديد من الأحماض الأمينية تعرف بإسم عديد الببتيد . ولايشترط عند تكوين البروتين أن يتم الأتحاد بين أحماض أمينية متشابهة ، مما يعطى أحتمالات واسعة جداً ومتنوعة لتكون البروتينات تعتمد على أنواع وترتيب وعدد الأحماض الأمينية فى السلسلة .
يدخل فى بناء البروتينات 20 نوعاً من الأحماض الأمينية
ومن أمثلة الأحماض الأمينية الجليسين والآلانين والفالين
ولتوضيح فكرة تنوع تكوين سلاسل البروتين نأخذ على سبيل المثال الأحماض الأمينية : جليسين Gly، الآنينAla ، فالين Val، ولننظر بعض إحتمالات أتحادها .
تصنيف البروتينات :
تصنف البروتينات تبعاً للمواد التى تدخل فى بنائها إلى :
البروتينات البسيطة : البروتينات المرتبطة :
تتكون من الأحماض الأمينية فقط ، أى من الوحدات الأساسية لبناء البروتين ؛
مثل الألبيومين الموجود فى أوراق وبذور النباتات ، وكذلك فى بلازما الدم فى الإنسان . تتكون من أحماض أمينية ترتبط بعناصر أخرى ومنها البروتينات النووية المرتبطة بالأحماض النووية ، والبروتينات الفسفورية
مثل :1- الكازين وهو بروتين اللبن ، ويحتوى على الفسفور ،
2-بروتين الغدة الدرقية ( الثيروكسين ) الذى يحتوى على اليود ، 3- هيموجلوبين الدم فهو بروتين يحتوى على عنصر الحديد .

معلومة إثرائية :
يترتب على نقص نسبة الألبيومين فى الجسم حدوث خلل فى الضغط الأسموزى للخلية وأحتفاظ الجسم بكمية كبيرة من السوائل مما يؤدى إلى حدوث تورم وخاصة فى القدمين والوجه ، وذلك لأن الألبيومين يمنع تسرب السوائل من الأوعية الدموية إلى الأنسجة ن فيحافظ على الضغط الأسموزى داخل الخلية .
مستويات تركيب البروتين :
التركيب الأولى التركيب الثانوى التركيب الثلاثى التركيب الرباعى
1- يصف التتابع المحدد للأحماض الامينية فى سلسلة عديد الببتيد لبروتين معين
2- يحدد هذا المستوى نوع وعدد الأحماض الأمينية ، وكذلك تسلسل هذه الأحماض فى تركيب هذا البروتين 1-يصف طريقة التفاق سلسلة عديد الببتيد ؛ وذلك بفعل الروابط الهيدروجينية بين مجموعتى الكربوكسيل COOH والأمين NH2 فى الحماض الأمينية القريبة من بعضها بعضاً . يصف الشكل ثلاثى الأبعاد ( المجسم) للبروتين ، الذى ينتج عن الروابط بين المجموعات الجانبية R للأحماض الأمينية التى تؤدى إلى أنثناء سلاسل عديد الببتيد المختلفة فى عدة مستويات فراغية تعطى لكل بروتين شكله المميز . يصف البروتينات المتكونة من سلسلتين أو أكثر من عديد الببتيد ، وينتج عن ترابط سلاسل عديد الببتيد مع بعضها بعضاً .

الأحماض النووية :
جزيئات بيولوجية كبيرة ؛ تحتوى على الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكربون والفوسفور .
ومنها نوعان : 1- الحمض النووى الريبوزى RNA
2-الحمض النووى الريبوزى منقوص الأكسجين DNA . سكر دى أوكسى ريبوز
تتكون الأحماض النووية من وحدات أساسية تسمى النيوكليوتيدات ،
ترتبط معاً بواسطة روابط تساهمية لتشكل عديد النيو كليوتيد أو الحمض النووى .

النيوكليوتيدات : الوحدات الأساسية المكنة للحمض النووى
وكل منها يتكون من ثلاث وحدات يوضحها .
1- جزىء سكر خماسى : هناك نوعان أساسيان من السكر
الذى يدخل فى تركيب الأحماض النووية .
النوع الأول : سكر دى أوكسى ريبوز الذى يدخل فى تركيب DNA .
النوع الثانى : سكر الريبوز ويدخل فى تركيب RNA .
2-مجموعة فوسفات : تتصل بذرة الكربون رقم ( 5 ) لجزىء السكر برابطة تساهمية .
3-قاعدة نتيروجينية : هى الأدينين A ، والجوانين G ، والسيتوزين C ، واليوراسيل U ، والثايمين T ،
وتتصل كل قاعدة نيتروجينية بذرة الكربون رقم ( 1 ) لجزىء السكر برابطة تساهمية ، ويختلف الحمض النووى بأختلاف نوع السكر الخماسى ، والقواعد النيتروجينية المكونة له .
أهمية الأحماض النووية :
1- الحمض النووى DNA يدخل فى تركيب الكروموسومات ، وهو مسؤول عن نقل الصفات الوراثية من جيل إلى آخر ، حيث يحمل ال DNA المعلومات الوراثية المسؤولة عن إظهار الصفات المميزة للكائن الحى وكذلك تنظيم جميع الأنشطة الحيوية للخلايا .
2- الحمض النووى RNA فينسخ من الحمض النووى DNA ، ثم ينتقل إلى السيتوبلازم لتستخدمه الخلية فى بناء البروتينات المسؤولة عن إظهار الصفات الوراثية ، وتلك المسؤولة عن تنظيم الأنشطة الحيوية .
معلومة إثرائية :
الكمبيوتر الحيوى
توصل العلماء فى مجال النانو تكنولوجى إلى أنه يمكن أستخدام الحمض النووى الريبوزى منقوص الأكسجين DNA فى عمل رقائق كمبيوتر حيوية وأستخدام هذه الرقائق لصنع أجهزة كمبيوتر أسرع كثيراً من الأجهزة الحالية التى تعتمد على رقائق السيليكون . كما أن قدرتها التخزينية ستكون أكبر ملايين المرات من الأجهزة الحالية .


الباب الأول

ينتشر الماء على كوكب الأرض بحالاته المختلفة : الصلب والسائل ، والغاز يغطى الماء حوالى 70 % من سطح الكرة الأرضية ، وتتراوح نسبة وجوده فى الكائنات الحية ما بين 65 % إلى 90% ، كما يشكل حوالى ثلثى جسم الإنسان ، ويعتبر الماء أساس الحياة على كوكب الأرض .
أهمية الماء :
• يؤدى الماء دوراً حيوياً فى جميع العمليات الحيوية التى تتم داخل الكائن الحى .
التركيب الجزيئى للماء :
يتكون جزىء الماء H2O من أرتباط ذرة اكسجين O بذرتى هيدرجين H عن طريق رابطتين تساهميتين أحاديتين هذه الروابط قوية ومن الصعب كسرها .
لاحظ لترى أن ذرات الهيدروجين فى جزىء الماء توجد بجهة من الجزىء ( قطب ) وذرة الأكسجين فى القطب الآخر ، للأكسجين شحنة كهربية جزئية سالبة وللهيدروجين شحنة كهربية جزئية موجبة ؛ لذلك جزىء الماء له قطبان مختلفان قطب سالب وقطب موجب . ولذلك فإن جزىء الماء يسمى .
ويتجاذب كل جزىء ماء مع الجزيئات المجاورة له ، من خلال تجاذب كهربى ضعيف نسبياً ، ناتج عن أختلاف الشحنات الكهربية ؛ حيث تتجاذب كل ذرة هيدروجين ( موجبة ) فى جزىء الماء ، مع ذرة أكسجين ( سالبة ) فى الجزىء المجاور ، بنوع من التجاذب الكهربى ، وينشأ عن ذلك الروابط الهيدروجينية ، تمنح كل من قطبية الماء والرابطة الهيدروجينية ، تمنح كل من قطبية الماء والرابطة الهيدروجينية الماء خواصاً فريدة .

خواص الماء :
إن التركيب الجزيئى للماء يكسبه خواصاً فريدة تعتمد عليها الكائنات الحية ، وفيما يلى أهم هذه الخواص :
1-الماء مادة مذيبة :
يعتبر الماء من أفضل المذيبات على الإطلاق ، ويطلق عليه المذيب العام ، ويرجع السبب فى ذلك إلى الطبيعة القطبية لجزيئات الماء .
ولنأخذ مثالاً على ذلك : يتكون كلوريد الصوديوم NaCl من أتحاد Na+ ، CI- وعند إضافته إلى الماء ، يجذب هيدروجين الماء ( موجب الشحنة ) أيون الكلور سالب الشحنة ، بينما يجذب أكسجين الماء ( سالب الشحنة ) أيون الصوديوم موجب الشحنة ؛ وذلك لأن قوى جذب قطبى الماء أقوى من قوى التجاذب بين أيونى الصوديوم والكلور . وهذا يعنى أنه من الممكن إذابة الكثير من الاملاح والمواد فى الماء . ولكى تذوب أى مادة فى الماء يجب أن تحتوى على أيونات حرة ؛ اى أن تكون مادة قطبية .
وهذه الخاصية بالغة الأهمية للكائنات الحية ؛ لأن جميع المواد الضرورية لقيام الخلايا بوظائفها مثل الجلوكوز ، والأحماض الأمينية ، والفيتامينات ، وغازات التنفس وغيرها تنتقل فى الجسم فى صورة ذائبة فى الماء ، وبالمثل فإن التفاعلات التى تتم داخل الخلايا الحية كتفاعلات الأيض .
2- الماء له القدرة على تأيين أنواع مختلفة من الجزيئات الضرورية للحياة :
يقصد بذلك قدرة الماء على تفكيك الجزيئات إلى أيونات موجبة وأخرى سالبة ، وهذا يرجع أيضاً إلى الطبيعة القطبية . لجزيئات الماء ، وهو شرط ضرورى لحدوث التفاعلات الكيميائية بين المواد المختلفة .
فمثلاً بيكربونات الصوديوم التى يفرزها البنكرياس تتأين فى وجود الماء إلى أيون صوديوم Na+ أيون بيكربونات HCO-3 أيون بيكربونات مما يجعل الوسط قلوياً مناسباً لعمل الإنزيمات .
3- الحرارة النوعية للماء عالية :
يتميز الماء بخصائص حرارية فريدة بسبب وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته حيث يمتلك أعلى حرارة نوعية بين جميع العناصر والمركبات الموجودة على الأرض . والحرارة النوعية هى كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة كيلو جرام من المادة درجة واحدة سيليزية .
ونتيجة لذلك فإنه لرفع درجة حرارة الماء نحتاج طاقة كبيرة ، والعكس صحيح ، إذ يفقد الماء طاقة كبيرة عندما تنخفض درجة حرارته .
ظاهرة نسيم البحر :
ظاهرة طبيعية تحدث فى المناطق القريبة من الشواطىء والسبب أن أشعة الشمس عندما تسقط على كل من الماء واليابسة فإنها تسبب أرتفاع درجة حرارة كل منهما ونظراً لأن الحرارة النوعية لليابسة فإن الماء يسخن ببطء ، أما اليابسة فإنها تسخن أسرع من الماء وهذا يؤدى إلى تسخين الهواء الملامس للأرض فيقل ضغطه وتقل كذلك كثافته فيرتفع إلى أعلى ، وعندها يتحرك الهواء البارد الموجود فوق البحر بأتجاه اليابسة ليحل محله وتسمى هذه الظاهرة : نسيم البحر .
وهذه الخاصية بالغة الأهمية للكائنات الحية ؛ فالكائنات الحية فى حاجة إلى أن تظل درجة حرارتها ثابتة عند درجة معينة للقيام بالعمليات الحيوية المختلفة ؛ والمحتوى المائى الكبير للخلايا والأنسجة يساعد على الحفاظ على درجة حرارتها ثابتة ، كما أن فقد الكائنات الحية للماء على شكل عرق أو نتح يقلل من درجة حرارتها .
ومن جهة اخرى فإن الحرارة النوعية العالية للماء هى التى وفرت للكائنات الحية درجات الحرارة المناسبة للحياة على سطح الأرض ؛ فلولا وجود الماء وجود الماء بهذه الكميات الكبيرة على سطح الأرض لهبطت درجة حرارة سطح الأرض إلى درجات منخفضة جداً بسبب إنخفاض الحرارة النوعية للمواد المكونة للقشرة الأرضية ، فمياه المحيطات التى تغطى حوالى 70 % من مساحة الأرض تقوم بأمتصاص كميات كبيرة من الطاقة الشمسية خلال النهار ، ومن ثم تقوم أثناء الليل بإشعاع هذه الحرارة إلى الغلاف الجوى للأرض ؛ لكى يحافظ على درجة حرارة سطح الأرض ضمن الحدود المناسبة لحياة الكائنات الحية .
4- زيادة التوتر السطحى وإنخفاض اللزوجة للماء :
يعرف التوتر السطحى بأنه تماسك الجزئيات الموجودة فى سطح السائل ؛ لشغل أقل مساحة ممكنة ، أما اللزوجة فهى مقاومة السائل للتدفق . وبسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء وقطبيته ، فإن التوتر السطحى للماء عال ولزوجته منخفضة ، وهما مناسبان لأستمرار الحياة .
تعمل خاصيتى التوتر السطحى واللزوجة للماء على تماسك مواد الخلية كما تساهم فى إبطاء فقدان الماء من أوراق النبات عن طريق الثغور . كما أن التوتر السطحى للماء يوفر للحشرات سطحاً متماسكاً لتقف عليه .
5- زيادة كثافة الماء تحت درجة 4 °س :
يتمدد الماء بإرتفاع درجة الحرارة ، وينكمش بإنخفاض درجة الحرارة شأنه فى ذلك شأن كل السوائل والغازات والأجسام الصلبة ، إلا أن الماء يسلك سلوكاً شاذاً تحت درجة 4 ° س ؛ حيث يتمدد الماء بدلاً من أن ينكمش ، وهذا يجعل كثافته تنخفض ، وبذلك يخف فيرتفع إلى الأعلى ، وعندما يتجمد فى درجة الصفر المئوى يكون تجمده فقط على السطح ن بينما فى الأسفل يكون الماء سائلاً عند 4 درجات سيليزية .
وهذه الخاصية بالغة الأهمية للكائنات الحية ؛ فلو كان حال الماء كحال بقية السوائل لتحولت جميع محيطات وبحار الأرض إلى جليد ، ولكن بسبب هذه الخاصية فإن ماء السطح يتجمد مما يشكل طبقة عازلة تحول دون تجمد بقية ماء البحر ، وبهذا تتوفر حياة آمنة لجميع الكائنات الحية فى مياه البحار والمحيطات ، وترجع هذه الخاصية إلى الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء .
6- تقل درجة تجمد الماء عن الصفر المئوى فى حالة وجود مواد ذائبة فيه :
وهذه خاصية بالغة الأهمية لحياة الكائنات الحية إنها تتعرض فى المناطق الباردة إلى درجات حرارة تقل عن الصفر فى كثير من الحيان . ولكن الماء فى أجسام هذه الكائنات لايتجمد بسبب المواد الذائبة فيه ، ولو كان الحال غير ذلك لماتت الكائنات الحية بمجرد تعرضها لدرجات حرارة تقل عن الصفر .
7- إمكانية تحول الماء إلى بخار الماء عند درجات حرارة أقل بكثير من درجة الغليان :
يتحول الماء إلى بخار وبكميات كبيرة عند درجات حرارة تقل عن درجة غليانه ، وهذه الخاصية تعتمد عليها حياة جميع الكائنات الحية ؛ فبخار الماء المتكون على سطوح المحيطات تحمله تيارات الحمل إلى طبقات الجو البادرة ، فتحوله إلى غيوم تحركها الرياح ، فتسقط امطاراً توفر الماء الذى يلزم لحياة الكائنات الحية .
8- أرتفاع الماء فى الأنابيب الشعرية :
للماء قدرة على الأرتفاع فى الأنابيب الشعرية بدون الحاجة لقوة تضخه إلى أعلى رغم وجود الجاذبية الأرضية ، وهذه الخاصية تساهم فى وصول الماء من جذور الأشجار إلى معظم أجزائها رغم أرتفاعها الكبير عن سطح الأرض .

تحدث فى جميع أجسام الكائنات الحية تفاعلات بيوكيميائية ضرورية للنمو وإصلاح الأنسجة التالفة والحصول على الطاقة ، وتسمى هذه التفاعلات بعمليات الأيض هذه التفاعلات مستمرة فى الكائنات الحية جميعها ؛ ويؤدى توقفها إلى موت الكائن الحى .
الأيض ( التمثيل الغذائى )
مجموعة من العمليات البيوكيميائية تحدث داخل الخلية ، وفيها يتم بناء جزيئات كبيرة ومعقدة من جزيئات بسيطة وتسمى عملية بناء ، وتحطيم بعض الجزيئات لأستخلاص الطاقة الكيميائية المختزنة فيها وتسمى عملية هدم .
أولاً : الهدم
عملية تحرير الطاقة المختزنة فى الروابط الكيميائية الموجودة فى الجزيئات مثل الجلوكوز .
ثانياً : البناء
يتم فيها أستخدام الجزيئات البسيطة لبناء مواد أكثر تعقيداً من خلال سلسلة من التفاعلات ، وهذه التفاعلات تستهلك طاقة مثل بناء البروتينات من الأحماض الأمينية .
الإنزيمات
تحتاج التفاعلات الكيميائية إلى طاقة تنشيط عالية لكى تتم ، وللحد من أستهلاك الخلية للطاقة أثناء التفاعلات التى تتم داخلها يجب أن يكون هناك محفز لضمان حدوث التفاعل الكيميائى بسرعة من خلال تقليل طاقة التنشيط ، هذا المحفز هو الإنزيمات .
يحدد ( شكل ) أستهلاك أحد التفاعلات البيوكيميائية للطاقة ، فى وجود الإنزيم وفى غيابه.
قارن بين طاقة تنشيط التفاعل دون وجود الإنزيم وطاقة تنشيطه فى وجود الإنزيم .
الإنزيمات عوامل مساعدة حيوية تتكون من جزيئات بروتينية تعمل على زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية فى الخلية .
يتكون الإنزيم من أتحاد عدد كبير من الأحماض الأمينية تكون فيما بينها سلسلة أو أكتر من عديد الببتيد ، تشكل التركيب الفراغى المحدد للإنزيم .
خواص الإنزيمات :
1- تتشابه الإنزيمات مع العوامل المساعدة الكيميائية الأخرى ؛ إذ أنها تشارك فى التفاعل دون أن تتأثر ؛ أى أنها تعمل على زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية فى الخلية دون أن يتم أستهلاكها.
2- تتأثر الإنزيمات فى عملها بتركيز أيون الهيدروجين ( PH ) ودرجة الحرارة .
3- تتميز الإنزيمات عن العوامل المساعدة الأخرى بالدرجة العالية من التخصص ؛ فكل إنزيم يختص بمادة متفاعلة واحدة يطلق عليها المادة الهدف . كما انها تختص بنوع واحد من التفاعل أو عدد قليل من التفاعلات .
4- تخفض الإنزيمات من طاقة التنشيط اللازمة لبدء التفاعل .
التركيب الكيمائى للأنزيمات :
إن التقدم فى دراسة الإنزيمات مكن الباحثين من تقسيم الإنزيمات من حيث تركيبها إلى قسمين :
الأنزيمات البسيطة :
هى الإنزيمات التى تتكون من البروتينات البسيطة وتشمل عدد من الإنزيمات المحللة مثل إنزيم الأميليز .
الإنزيمات المركبة :
هى الإنزيمات التى تتكون من شقين أحدهما بروتينى والآخر غير بروتينى ، ويتكون الجزء غير البروتينى أما من ذرة معدنية ( حديد ، ماغنسيوم ، نحاس ) أو جزىء عضوى ويسمى مرافق الإنزيم ، والشق غير البروتينى فى الإنزيم يعتبر جزءاً من المركز الفعال لجزىء الإنزيم مثل الكتاليز .
الموقع الفعال ( النشط ) للأنزيم :
يوجد فى كل إنزيم مركز فعال واحد أو أكثر ، وهو عبارة عن بناء فراغى محدد ، وهو المسؤول عن قيام الإنزيم بعمله .
لاحظ ( شكلى ) لترى أن بعض الإنزيمات لها موقع فعال واحد ، وبعضها له أكثر من موقع فعال .
آلية عمل الإنزيم :
لاحظ ( شكل ) لترى أنه فى أى تفاعل إنزيمى يرتبط الإنزيم E مع المادة ( الهدف ) S مكوناً معقداً يسمى متراكب الإنزيم والمادة ( الهدف ) Es ويتم هذا الإرتباط على الموقع النشط أو الفعال ، ثم يتحلل المتراكب ، وتتكون نواتج التفاعل ويتحرر الإنزيم .
العوامل التى تؤثر على عمل الإنزيمات :
هناك عدة عوامل تؤثر على سرعة عمل الإنزيمات منها : تركيز الإنزيم وتركيز المادة ( الهدف ) ، ودرجة الحرارة ، والأس الهيدروجينى PH ووجود المثبطات .
وفيما يلى توضيح لتأثير بعض هذه العوامل على سرعة عمل الإنزيمات :
العلاقة بين درجات الحرارة ونشاط الأنزيمات :
يوضح شكل ( ) العلاقة بين نشاط أثنين من الإنزيمات ودرجات الحرارة ، لاحظ الشكل وتعرف على :
درجة الحرارة التى يبدأ عندها نشاط كل إنزيم .
درجة الحرارة التى يظهر عندها أقصى نشاط لكل إنزيم .
درجة الحرارة التى يقف عندها نشاط كل إنزيم .
المدى الحرارى لنشاط كل منهما .
إن الطبيعة البروتينية للأنزيمات تجعلها حساسة للتغيرات الحرارية ؛ حيث يتحدد نشاطها فى مدى ضيق من درجات الحرارة وذلك بالمقارنة بالتفاعلات الكيميائية العادية ، كما لاحظت فى الشكل السابق فإن لكل إنزيم درجة حرارة يكون عندها أكثر نشاطاً وتسمى هذه بدرجة الحرارة المثلى .
ويقل نشاط الإنزيم تدريجياً كلما أرتفعت درجة الحرارة عن هذه الدرجة المثلى إلى أن تصل إلى درجة حرارة يقف عندها نشاط الإنزيم تماماً بسبب التغير فى التركيب الطبيعى له .
أما إذا أنخفضت درجة الحرارة عن الدرجة المثلى فإن نشاط الإنزيم يقل أيضاً إلى أن يصل إلى درجة حرارة دنيا يكون عندها أقل نشاط للأنزيم ، ويقف نشاط الإنزيم تماماً عند درجة الصفر المئوية ، ولكن فى حالة رفع الحرارة مرة أخرى يعود للأنزيم نشاطه مرة أخرى .
الأس الهيدروجينى :
الأس أو الرقم الهيدروجينى هو القياس الذى يحدد تركيز أيونات الهيدروجين H+ فى المحلول ، ويحدد ما إذا كان السائل حمضاً أم قاعدة أم متعادلاً . بوجه عام تعتبر السوائل ذات الأس الهيدروجينى الأقل من 7 أحماضاً ، وتعتبر السوائل ذات الأس الهيدروجينى الأعلى من 7 قلويات أو قواعد . أما درجة 7 فهى تعتبر متعادلة وهى تساوى PH للماء النقى عند درجة حرارة 25 °س . ويمكن معرفة درجة الأس الهيدروجينى لأى محلول بأستخدام مؤشر الرقم الهيدروجينى (شكل ) .
قياس الأس الهيدروجينى PH :
أكثر الوسائل شيوعاً لقياس الأس الهيدروجينى هى الكواشف ( الأدلة ) ، والجهاز الإلكترونى لقياس الأس الهيدروجينى PH Meter ، ومن الكواشف أوراق عباد الشمس ، ودليل الميثيل البرتقالى ، ودليل الفينول فيثالين .
عادة ما يصاحب هذه الكواشف ألوان معيارية تستخدم لتحديد الأس الهيدروجينى ( شكل ) ، وتعطى الكواشف قيماً تقريبية للأس الهيدروجينى ، أما جهاز قياس الأس الهيدروجينى الألكترونى فيعطى أرقاماً أكثر دقة .
الأس الهيدروجينى ونشاط الأنزيمات :
تعلم أن الإنزيمات عبارة عن مواد بروتينية ؛ وهى تحتوى على مجاميع كربوكسيلية COOH- حمضية ومجاميع أمينية NH2 قاعدية ؛ لذا فإن الإنزيمات تتأثر بتغير الأس الهيدروجينى .
ولكل إنزيم رقم هيدروجينى يعمل عنده بأقصى فعالية ، ويسمى الرقم الهيدروجينى الأمثل PH ، وإذا قل عنه أو زاد فإن نشاط الإنزيم يقل إلى أن يتوقف . فمثلاً إنزيم الببسين يعمل فى درجة PH حامضية بينما إنزيم التربسين يعمل فى درجة PH قاعدية ، ومعظم الإنزيمات تعمل فى درجة PH 4 ، 7 .

الباب الثانى
الفصل الأول
النظرية الخلوية
تعرف أن الكائنات الحية تتميز جميعها بخصائص وصفات مشتركة مثل : التغذية ، والنقل ، والتنفس ، والإخراج ، والحركة ، والأحساس ، والتكاثر . وبعض الكائنات الحية وحيدة الخلية مثل : البكتيريا، والأميبا ، والبراميسيوم ، ومعظمها عديد الخلايا مثل : الإنسان ، والحوت ، والأشجار .
الخلية : هى أصغر وحدة بنائية بجسم الحى يمكنها القيام بجميع وظائف الحياة .
لاحظ مجموعة الخلايا الموضحة ب ( ) ، ثم حدد :
ما أوجه الأختلاف من حيث الشكل والحجم ؟
حدد أى هذه الخلايا الأصغر حجما ، وأى منها الأكبر حجماً ؟
من وجه نظرك : لماذا تختلف الخلايا عن بعضها فى الشكل ؟
تتنوع الخلايا فى الشكل والتركيب والحجم كما يتضح فى ، وهناك علاقة بين شكل الخلايا والوظائف التى تؤديها ؛ فالخلية العصبية طويلة حتى يمكنها نقل الرسائل من الحبل الشوكى الموجود داخل عمودك الفقرى إلى أصابع قدميك مثلاً ، وتتميز الخلايا العضلية بأنها أسطوانية وطويلة ، وتتجمع مع بعضها بعضاً لتكون أليافاً عضيلة ، تتميز بقدرتها على الأنقباض والأرتخاء حتى تستطيع أن تتحرك .

العلم والايمان


الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

مُشاطرة هذه المقالة على: Excite BookmarksDiggRedditDel.icio.usGoogleLiveSlashdotNetscapeTechnoratiStumbleUponNewsvineFurlYahooSmarking

شرح الباب الاول والثانى من منهج الاحياء الجديد للصف الاول الثانوى2015 :: تعاليق

مُساهمة في 26/07/14, 01:46 am  العلم والايمان

النظرية الخلوية
من العلماء الذين ساهموا فى أكتشاف الخلية :
روبرت هوك :
عالم إنجليزى يرجع إليه الفضل فى أكتشاف الخلايا ، حيث إنه أخترع ميكروسكوباً بسيطاً عام 1665 م وفحص به قطعة من الفلين ، فوجد أنها تتركب من فجوات صغيرة ، أطلق على الواحدة منها أسم ( الخلية ) وهو أسم مشتق من الكلمة اللاتينية والتى تعنى الفجوة أو الحجرة الصغيرة .
فان ليفنهوك :
عالم هولندى أمضى حياته كموظفاً صغيراً بالحكومة . وقد كان هاوياً لفحص الأشياء بأستخدام العدسات ، وأستطاع بأستخدام هذه العدسات صناعة مجهر بسيط عام 1674 م له القدرة على تكبير الأشياء حتى 200 مرة ضعف حجمها الأصلى ، وأستخدام هذا المجهر فى فحص مواد مختلفة مثل مياه البرك ، والدم ، وغيرها ، وبذلك بإنه يكون أول من شاهد عالم الكائنات المجهرية والخلايا الحية.
شلايدن :
عالم ألمانى توصل عام 1838 م إلى أستنتاج أن جميع النباتات تتكون من خلايا . وقد بنى أستنتاجه هذا على أبحاثه الخاصة وأبحاث علماء آخرين سبقوه .
تيودور شوان :
عالم ألمانى توصل عام 1839 م إلى أستنتاج أن أجسام كل الحيوانات تتكون من خلايا .
فيرشو :
طبيب ألمانى أوضح عام 1855 م أن الخلية تعتبر الوحدة الوظيفية إلى جانب كونها الوحدة البنائية لجميع الكائنات الحية ، بالأضافة إلى تأكيده على أن الخلايا الجديدة لاتنشأ إلا من خلايا أخرى كانت موجودة فعلاً قبلها .
وقد أسفرت جهود العلماء السابقين وتبلورت أفكارهم فيما يعرف الآن بالنظرية الخلوية ، من المبادىء الثلاثة التالية :
1. تتكون جميع الكائنات الحية من خلايا ، قد تكون منفردةأو متجمعة .
2. الخلايا هى الوحدات الوظيفية الأساسية لجميع الكائنات الحية .
3. تنشأ جميع الخلايا من خلايا كانت موجودة من قبل .
تطور الميكروسكوبات
يعتمد تقدم علم الأحياء على تطور التقنيات المستخدمة لاسيما فى مجال العلوم المرتبطة بعلم الخلية حيث أدى هذا التطور إلى زيادة قدرة العلماء على الملاحظة والتحليل . وكان المجهر(الميكروسكوب) أكثر هذه الأدوات أهمية .
الميكروسكوب الضوئى :
حتى عام 1950 م ، كان الميكروسكوب الضوئى الأداة الوحيدة المتاحة للعلماء ، وهو يعتمد فى عمله على ضوء الشمس أو الضوء الصناعى ، ويتميز بقدرته على تكبير الكثير من الكائنات الحية الدقيقة والأشياء غير الحية ، وفحص تركيب الأشياء كبيرة الحجم عبر تقطيعها إلى شرائح رقيقة تسمح بنفاذ الضوء ؛ فيمكن للمجهر الضوئى تكبير الأشياء إلى حد يصل إلى 1500 مرة ضعف حجمها الحقيقى تبعاً لقوة تكبير كل من العدستين المستخدمتين ( العينية والشيئية ) ، وهى عدسات زجاجية ، ولايمكن التكبير أكثر من ذلك ؛ لأن الصورة تصبح غير واضحة .
ويمكن حساب مقدار التكبير الكلى للميكروسكوب الضوئى من خلال العلاقة التالية :
مقدار التكبير = قوة تكبير العدسة العينية × قوة تكبير العدسة الشيئية .
وعلى مر السنين توصل العلماء إلى أبتكار طرق أفضل لملاحظة العينات بصورة أوضح من خلال زيادة التباين ( الأختلاف ) بين الأجزاء المختلفة للعينة . ومن إحدى طرق زيادة التباين بين أجزاء العينة هى أستخدام الأصباغ لصبغ أو تلوين أجزاء محددة من العينة لتصبح اكثر وضوحاً ، وذلك كما هو الحال عند فحص خلايا الدم البيضاء كما يوضح ( ) . غير أن من إحدى عيوب الأصباغ هى أنها تقتل العينات الحية . وهناك طريقة أخرى لزيادة التباين تتم بواسطة تغير مستوى الإضاءة .
لاحظ : كيف يبدو التباين بين الصور الثلاث فى ( ) ؟ قارن بينها .
الميكروسكوب الإلكترونى :
بدأ العلماء أستخدام الميكروسكوب الإلكترونى منذ عام 1950 م ، حيث تستخدم فيه حزمة من الإلكترونات ذات السرعة الفائقة بديلاً عن الضوء . وتتحكم فى هذه الإلكترونات عدسات كهرومغناطسية ، ومن ثم يمكن تكبير الأشياء إلى حد مليون مرة أكثر من حجمها الحقيقى .
أتاح هذا الميكروسكوب المجال لتوضيح تراكيب خلوية لم تكن معروفة من قبل ، ومعرفة تفاصيل أدق بشأن التركيبات التى كانت معروفة فى الأصل ؛ وذلك لأن الميكروسكوبات الإلكترونية تظهر صوراً عالية التكبير ، وعالية التباين مقارنة بتلك التى تنتجها المجاهر الضوئية ، وذلك بفضل قصر الطول الموجى للشعاع الإلكترونى مقارنة بالشعاع الضوئى ، وتستقبل صورة الأجسام على شاشة فلورية أو لوحة تصوير بالغة الحساسية .
يوجد نوعان من الميكروسكوبات الإلكترونية هما : الميكروسكوب الإلكترونى الماسح ويستخدم فى دراسة سطح الخلية ، والميكروسكوب الإلكترونى النافذ ويستخدم فى دراسة التراكيب الداخلية للخلايا .
لاحظ صورة خلية الدم البيضاء تحت المجهر الإلكترونى بنوعيه الماسح والنافذ .
وهكذا ترى أنه بتطور الميكروسكوبات تزداد معرفتنا بعلم الخلية والعلوم المتصلة به .

الباب الثانى
الفصل الثانى
التركيب الدقيق للخلية
تعلمت أن الخلية هى وحدة البناء والوظيفة فى جميع الكائنات الحية ، وتتميز هذه الخلايا بالقدرة على النمو والتكاثر والأستجابة للمؤثرات والقيام بالعمليات الأيضية المختلفة .
فكر :
كيف تستطيع الخلية القيام بجميع هذه الوظائف ؟
ماهى التراكيب الموجودة بالخلية والتى تمكنها من القيام بهذه المهام ؟
الخلية تشبه المصنع
تخيل أنك تتجول داخل إحدى مصانع إنتاج المواد الغذائية ، الشكل التالى يوضح هذا المصنع .
ما الأجزاء الأساسية لهذا المصنع ؟
مادور كل منها فى إعداد المنتج وصولاً إلى شكله النهائى ؟
الخلية تشبه إلى حد كبير المصنع ، حيث تمتلك الخلية مجموعة من العضيات الخلوية لكل منها دور بما يمكن الخلية من القيام بوظائفها الحيوية .
جدول ( 1 ) : مضاهاة أجزاء الخلية بأجزاء إحدى المصانع :
المصنع الخلية نوع النشاط
1 سور المصنع غشاء الخلية دخول وخروج المواد
2 مكتب المدير النواة مركز التحكم
3 الفرن الميتوكوندريا توليد الطاقة
4 السيور الشبكة الإندوبلازمية نقل المواد فى الخلية
5 أجهزة إعداد الغذاء الريبوسومات تصنيع الغذاء
6 المخزن الفجوات التخزين

أجزاء الخلية
تتكون الخلايا بصورة أساسية من كتلة بروتوبلازمية محاطة بغشاء الخلية ، ويتميز البروتوبلازم بدوره إلى نواة وسيتوبلازم . ويحتوى السيتوبلازم على مجموعة من التراكيب الخلوية تسمى عضيات الخلية.
أولاً : جدار الخلية :
تحاط خلايا النبات والطحالب والفطريات وبعض البكتريا بجدار خلوى بالأضافة إلى الغشاء الخلوى . ويوفر هذا الجدار الحماية والدعم للخلايا ، ويتكون بصورة أساسية من ألياف سيليلوزية ويتميز جدار الخلية بأنه مثقب ؛ لذلك يسمح هذا الجدار بمرور الماء والمواد الذائبة خلاله بسهولة .
معلومة إثرائية :
الجدر الخلوية تؤدى دوراً مهماً فى حماية الخلايا وجعلها مقاومة للرياح ولعوامل الطقس الأخرى ، مما يعطيها دعماً قوياً ، كما هو حال الأشجار الخشبية المعمرة كشجرة النخيل . أما النباتات العشبية الصغيرة ، فهى تضم جدر خلوية قليلة المرونة تجعلها قادرة على الأحتفاظ بشكلها حين تتعرض للرياح القوية .
ثانياً : غشاء الخلية ( الغشاء البلازمى ) :
عبارة عن غشاء رقيق يغلف الخلية ويفصل بين محتوياتها والوسط المحيط بها . ويقوم هذا العشاء بدور أساسى فى تنظيم مرور المواد من والى الخلية إلى جانب منع إنتشار البروتوبلازم خارج الخلية .
ويتركب غشاء الخلية من طبقتين من جزيئات الفوسفوليبيدات تقابل رؤوسها المحبة للماء ( القابلة للذوبان بالماء ) الوسط المائى خارج وداخل الخلية . أما ذيولها الكارهة للماء ( غير القابلة للذوبان بالماء ) فتوجد داخل حشوة الغشاء .
وينطمر بين جزيئات هاتين الطبقتين جزيئات من البروتين يعمل بعضها كمواقع تعرف الخلية على المواد المختلفة مثل المواد الغذائية والهرمونات وغيرها ، وبعضها الآخر كبوابات لمرور المواد من وإلى الخلية . نظراً إلى كون الفوسفوليبيدات ، المكونة لغشاء الخلية ، مادة سائلة ، يعتبر الغشاء الخلوى بدوره تركيباً سائلاً ( يشبه طبقة الزيت على سطح الماء ) . ويساهم أرتباط جزيئات الفوسفوليبيدات بجزئيات من مادة الكوليستيرول فى إبقاء متماسكاً وسليماً .

ثالثاً : النواة
اوضح عضيات الخلية التى تراها تحت المجهر ، وغالباً ما تأخذ الشكل الكروى أو البيضاء . وتقع النواة غالباً فى وسط الخلية ، ويحيط بها غشاء مزدوج يسمى الغشاء أو الغلاف النووى يقوم بفصل محتويات النواة عن السيتوبلازم . ويوجد بالغشاء النووى العديد من الثقوب الدقيقة ، تمر من خلالها المواد فيما بين النواة والسيتوبلازم .
وتحتوى النواة على سائل هلامى شفاف يعرف بالسائل النووى ، ويحتوى على خيوط دقيقة متشابكة وملتفة حول بعضها تسمى الكروماتين . كما تحتوى النواة أيضاً على تركيب آخر يعرف بالنوية ، وقد توجد أكثر من نوية بنواة الخلية خصوصاً بالخلايا المختصة بتكوين وإفراز المواد البروتينية مثل : الإنزيمات والهرمونات وغيرها .
تركيب الكروموسوم :
يتحول الكروماتين أثناء أنقسام الخلية إلى تراكيب عصوية الشكل تسمى الكروموسومات أو الصبغيات ، ويظهر الكروموسوم فى المرحلة الأستوائية للأنقسام الخلوى مكوناً من خيطين متصلين معاً عند جزء مركزى يسمى سنترومير ويسمى كل خيط من هذين الخيطين بالكروماتيد ، ويتكون كل كروماتيد من الحمض النووى DNA ملتف حول جزيئات من البروتين تسمى الهستونات ويحمل ال DNA المعلومات الوراثية المنظمة التى تضبط شكل الخلية ، وبنيتها كما تضبط وتنظم الأنشطة الحيوية لخلايا الكائن الحى ؛ فجميع الصفات فى جسمك مورثة من أسلافك ، وقد ورثتها عن طريق إنتقال نسخ من هذه المادة الوراثية المختزنة التى يتم نسخها إلى الأجيال الجديدة خلال عملية التكاثر .
هل تعلم :
لايعتبر الكروموسوم فى جميع المراحل ثنائى الكروماتيد ، فالكروموسوم يكون ثنائى الكروماتيد عند بداية الإنقسام الميتوزى وحتى الطور الأستوائى ، ويصبح الكروموسوم أحادى الكروماتيد فى الطور الأنفصالى والنهائى ، ويسمى بالكروموسوم البنوى ، وتشكل الكروموسومات الشبكة الكروماتينية لنواة الخلية ، وعند بداية أنقسام خلوى جديد يحدث تضاعف للمادة الوراثية ليصبح كل كروموسوم ثنائى الكروماتيد .

أصل الكلمة :
سميت الكروموسومات أو الصبغيات بهذا الإسم ؛ لأنها تصطبغ القاعدية فتأخذ صبغاً ملوناً يجعلها أكثر قابلية للرؤية عملية أنقسام الخلية .
مما سبق ، يمكننا تلخيص دور النواة فى النقاط الآتية :
*مركز التحكم فى جميع أنشطة الخلية .
* تحتوى على الكروموسومات المسؤولة عن نقل الصفات الوراثية .
* تتحكم فى عملية أنقسام الخلية .
* تحتوى على النوية المسؤولة عن تكوين الريبوسومات ، والتى تقوم بدور مهم فى عملية تخليق البروتينات .
رابعاً : السيتوبلازم :
السيتوبلازم : مادة شبه سائلة تملأ الحيز الموجود بين غشاء الخلية والنواة ، ويتكون أساساً من الماء وبعض المواد العضوية وغير العضوية . يحتوى السيتوبلازم على شبكة من الخيوط والأنابيب الدقيقة تكسب الخلية دعامة تساعد فى الحفاظ على شكلها وقوامها ، بالأضافة إلى عملها كمسارات لإنتقال المواد المختلفة من موضع لأخر داخل الخلية ، وتسمى هيكل الخلية ويحتوى السيتوبلازم كذلك على مجموعة من التراكيب المتنوعة التى تعرف بعضيات الخلية ، وبعض هذه العضيات غير محاط بغشاء وتسمى عضيات غير غشائية ، ومن امثلتها الريبوسومات والجسم المركزى ؛ والبعض الآخر محاط بغشاء وتسمى غشائية ، ومن أمثلتها الشبكة الإندوبلازمية ، وأجسام جولجى ، والميتوكوندريا والليسوسومات والفجوات والبلاستيدات .
1. الريبوسومات :
عضيات مستديرة تقوم بتصنيع البروتين فى الخلية ، بعضها يوجد فى السيتوبلازم ( بمفرده أو فى مجموعات ) ، حيث ينتج البروتين ويطلقه مباشرة إلى السيتوبلازم ، فتستخدمه الخلية فى عملياتها الحيوية مثل : النمو ، والتجديد ، وغيرها ، وبعضها ، وبعضها الآخر ؛ وهو الأكثر عدداً ؛ مرتبط بالسطح الخارجى للشبكة الإندوبلازمية ، ويقوم بإنتاج البروتينات التى تنقلها الشبكة الإندوبلازمية الداخلية إلى خارج الخلية ( مثل الإنزيمات ) بعد إدخال بعض التعديلات عليها .

2. الجسم المركزى :
تحتوى الخلايا الحيوانية ( عدا الخلايا العصبية ) كما تحتوى بعض خلايا الفطريات على جسمين دقيقين يعرفان بالسنتريولين ، يقعان بالقرب من النواة ، يطلق عليهما الجسم المركزى .
لايوجد الجسم المركزى فى خلايا والطحالب ومعظم الفطريات ، وتحتوى هذه الخلايا بدلاً من الجسم المركزى على منطقة من السيتوبلازم تؤدى نفس وظيفته . ويتكون كل سنتريول من تسع مجموعات من الأنيبيبات الدقيقة مرتبة فى ثلاثيات فى شكل أسطوانى .
يلعب الجسم المركزى دوراً مهما أثناء أنقسام الخلية ، حيث تمتد خيوط المغزل بين السنتريولان الموجودين عند كل قطب من قطبى الخلية مما يساعد فى انقسام الخلية إلى خليتين . أيضاً للجسم المركزى دور هام فى تكوين الأسواط والأهداب .
3. الشبكة الإندوبلازمية :
شبكة من الأنيبيبات الغشائية تتخلل جميع أجزاء السيتوبلازم ن وتتصل بالغشاء النووى وغشاء الخلية ، ومن ثم فهى تكون نظام نقل داخلى يفيد فى نقل المواد من جزء لآخر داخل الخلية ، وكذلك نقل المواد بين النواة والسيتوبلازم .
*هناك نوعان من الشبكة الإندوبلازمية :
شبكة إندوبلازمية خشنة وأخرى ملساء وتتميز الشبكة الإنوبلازمية الخشنة بوجود عدد كبير من الريبوسومات على أسطحها ، وهى تختص بتحليق البروتين فى الخلية ، وكذلك إدخال التعديلات على البروتين الذى تفرزه الريبوسومات ، بالأضافة إلى تصنيع الأغشية الجديدة بالخلية . أما الشبكة الإندوبلازمية الملساء فتغيب عنها الريبوسومات ، وتختص بتخليق الليبيدات ، وتحويل الكربوهيدرات إلى جليكوجين ، وتعديل طبيعة بعض المواد الكيميائية السامة للخلية لتقليل سميتها .
4. جسم جولجى :
عبارة عن مجموعة من الأكياس الغشائية المفلطحة مستديرة الأطراف . وتختلف أعداد أجسام جولجى بالخلية تبعاً لنشاط الخلية الإفرازى ، حيث يختص جسم جولجى بأستقبال جزيئات المواد التى تفرزها الشبكة الإندوبلازمية عبر مجموعة من الحويصلات الناقلة ن ثم يقوم بتصنيفها وإدخال بعض التعديلات عليها ، ثم يوزعها إلى اماكن أستخدامها فى الخلية ، أو يعبئها داخل حويصلات إفرازية تتجه صوب غشاء الخلية حيث تطردها الخلية للخارج كمنتجات إفرازية .
أصل الكلمة :
سمى جهاز جولجى بهذا الإسم نسبة إلى العالم الإيطالى كاميلو جولجى ، الذى وصفه لأول مرة عام 1898 م .
يعرف هذا العضى أيضاً باسم معقد جولجى أو جهاز جولجى ، كما يعرف فى النباتات والطحالب بأسم الديكتيوسومات .
5. الليسوسومات :
حويصلات غشائية مستديرة صغيرة الحجم تتكون بواسطة أجسام جولجى ن وتحوى داخلها مجموعة من الإنزيمات الهاضمة .
ووظيفة الليسوسومات هى التخلص من الخلايا والعضيات المسنة أو المتهالكة التى لم تعد ذات فائدة ، وكذلك هضم المواد الغذائية التى يتم أبتلاعها بواسطة الخلية وتحويلها إلى مواد ابسط تركيباً يمكن للخلية الأستفادة منها . على سبيل المثال ، تستخدم خلايا الدم البيضاء الإنزيمات الهاضمة الموجودة داخل الليسوسومات لهضم وتدمير الميكروبات التى تغزو الخلية .
ولا تتأثر الخلية بالإنزيمات الليسوسومية ؛ لأن هذه الإنزيمات محاطة بغشاء يعزلها عن مكونات الخلية .
6. الميتوكوندريا :
عضيات غشائية كيسية الشكل ، يتكون جدارها من غشاءين ، يمتد من الداخلى منهما مجموعة من الثنيات تعرف بالأعراف إلى داخل حشوتها الداخلية ، وتعمل هذه الأعراف على زيادة مساحة السطح الذى تحدث عليه التفاعلات الكيميائية التى يتم من خلالها إنتاج الطاقة .
وتعتبر الميتوكوندريا المستودع الرئيسى لإنزيمات التنفس بالخلية ، وكمستودع للمواد الأخرى اللازمة لتخزين الطاقة الناتجة من التنفس نتيجة لأكسدة المواد الغذائية ( خصوصاً الجلوكوز ) ) وتخزن الطاقة الناتجة من التنفس فى شكل مركب كيميائى يعرف بالدينوزين ثلاثى الفوسفات ATP والذى يمكن للخلية أستخلاص الطاقة منه مرة أخرى .
7. الفجوات :
عبارة عن أكياس غشائية ( تشبه فقاعات ممتلئة بسائل ) ، تقوم بتخزين الماء والمواد الغذائية ، أو تخزين فضلات الخلية لحين التخلص منها . وهى صغيرة الحجم وكثيرة العدد فى الخلايا الحيوانية ، وتتجمع فى فجوة واحدة كبيرة أو أكثر فى الخلايا النباتية .
8. البلاستيدات :
عضيات غشائية متنوعة الأشكال توجد بالخلايا النباتية فقط . هناك ثلاثة أنواع من البلاستيدات تختلف عن بعضها تبعاً لنوع الصبغة الموجودة فى كل نوع :
* البلاستيدات البيضاء أو عديمة اللون : هى بلاستيدات لايوجد بها أى نوع من الصبغات وتعمل كمراكز لتخزين النشا ، ومنها تلك الموجودة فى خلايا جذر البطاطا ودرنة البطاطس ، وأوراق الكرنب الداخلية .
* البلاستيدات الملونة : هى بلاستيدات تحتوى على صبغات الكاروتين ، التى تتباين ألوانها بين الأحمر والأصفر والبرتقالى ، ويوجد هذا النوع بكثرة فى بتلات الأزهار وفى الثمار ، كذلك فى جزور بعض النباتات كاللفت .
* البلاستيدات الخضراء : وهى توجد فى أوراق وسيقان النباتات ، وتحوى صبغ الكلوروفيل أخضر اللون الذى يحول الطاقة الضوئية للشمس إلى طاقة كيميائية تخزن فى الروابط الكيميائية لسكر الجلوكوز خلال عملية البناء الضوئى . وتتركب البلاستيدة الخضراء من غلاف مزدوج يحيط بحشوة داخلية تسمى الستروما ، وتحوى داخلها طبقات متراصة من الأغشية الداخلية على هيئة صفائح تشكل كل مجموعة منها ما يعرف بالجرانا .
الخلايا أولية النواة والخلايا حقيقية النواة :
أعتماداً على تركيب الخلية ، تقسم جميع الخلايا الحية إلى مجموعتين : خلايا أولية النواة مثل : البكتيريا ، وخلايا حقيقية النواة ، مثل : الحيوانات ، والنباتات ، والفطريات ، والطلائعيات .
لاحظ شكل ( ) ثم حدد :
أوجه التشابه بين الخلايا أولية النواة والخلايا حقيقية النواة .
أوجه الأختلاف بين الخلايا أولية النواة والخلايا حقيقية النواة .
*نلاحظ أن : جميع الخلايا تتشابه فى بعض الخصائص :
* تحاط بغشاء خلوى يفصل بين مكوناتها الداخلية والوسط المحيط بها .
* تمتلك بعض التراكيب الخلوية وتسمى عضيات الخلية تمكن الخلية من القيام بوظائفها ، وهذه العضيات تختلف من خلية لآخرى .
* تحتوى جميع الخلايا أيضاً على سائل هلامى يسمى سيتوبلازم تسبح فيه عضيات الخلية وتوجد به بعض المواد الضرورية لبقاء الخلية حية مثل : الماء ، والأملاح ، والإنزيمات وغيرها .
* تمتلك مادة وراثية تحمل المعلومات اللازمة لتتضاعف الخلية ، وتتحكم فى جميع العمليات الحيوية للخلية .
الخلايا أولية النواة :
الخلايا أولية النواة أصغر حجماً كثيراً من الخلايا حقيقية النواة ، وتركيبها الداخلى أقل تعقيداً ، فالخلية أولية النواة لاتحتوى على نواة محددة الشكل ، والمادة الوراثية توجد فى السيتوبلازم مباشرة وغير محاطة بغلاف . كما أن الخلايا أولية النواة لاتحتوى على كثير من العضيات الغشائية الموجودة بالخلايا حقيقية النواة ، وبالرغم من ذلك فإنها تؤدى جميع الأنشطة الخلوية الحيوية من تنفس ، وتغذية وحركة ، وتكاثر ، وأستجابة للمؤثرات البيئية المحيطة ، وغيرها .
الخلايا حقيقية النواة :
الخلايا حقيقية النواة أكبر حجماً من الخلايا أولية النواة ن وتتميز بتركيب داخلى معقد ؛ وتوجد بها المادة الوراثية محاطة بغلاف نووى ، ومن ثم فهى تمتلك نواة محددة الشكل كما تحتوى الخلايا حقيقية النواة على العديد من العضيات .


الباب الثانى
الفصل الثالث
تمايز الخلايا وتنوع الأنسجة النباتية والحيوانية
تتكون معظم الكائنات الحية من العديد من الخلايا . كيف تنتظم هذه الخلايا معاً لتكوين أنسجة مختلفة فى الشكل والتركيب لكى تتمكن من القيام بالوظائف المختلفة للكائن الحى ؟
التعضى فى الكائنات الحية
الخلايا متخصصة فى عملها ؛ لذلك فهى أنواع وليست نوعاً واحداً تنتظم كل مجموعة من الخلايا المتخصصة مكونة ما يعرف بالنسيج ، ومثال ذلك الخلايا العضلية القلبية التى تنتظم مع بعضها بعضاً مكونة النسيج العضلى لجدار القلب .
إذا كانت الخلايا المكونة للنسيج متماثلة مع بعضها فى الشكل والتركيب والوظيفة ، يسمى النسيج نسيجاً بسيطاً أما إذا تكون النسيج من اكثر من نوع من الخلايا فإنه يسمى نسيجاً مركباً وتتنوع انواع الأنسجة وتتباين تبعاً لأختلاف الكائنات الحية ، وكذلك الأنشطة والوظائف الحيوية التى تقوم بها الأنسجة .
كذلك تنتظم الأنسجة فى الكثير من الكائنات مع بعضها فى مجموعات يطلق عليها أعضاء وكل عضو عبارة عن مجموعة من الأنسجة التى تعمل متضافرة لتأدية وظائف معينة . وتوجد مثل هذه الأنسجة والأعضاء فى النباتات والحيوانات ن ومثال ذلك القلب وهو أحد أعضاء الكائنات عديدة الخلايا مثل الإنسان . ويتكون فى معظمه من نسيج عضلى قلبى ، وأعصاب ونسيج ضان . تتضافر عضلات القلب والأعصاب والنسيج الضام فى عملها كى يضخ الدم من القلب إلى أجزاء الجسم كافة .
تكون مجموعة الأعضاء التى تعمل معاً مايعرف بالجهاز ، فالقلب والدم وشبكة الأوعية الدموية تكون الجهاز الدورى للأنسان . وتنتظم الأجهزة وتتكامل معاً مكونة جسم الكائن الحى ، فجسم الإنسان يتكون من تكامل العديد من الأجهزة بالأضافة للجهاز الدورى ، ومن بين هذه الأجهزة : الجهاز الهيكلى ، والجهاز العضلى ، والجهاز العصبى ، والجهاز الهضمى ، والجهاز التنفسى ، والجهاز الإخراجى ، والجهاز التناسلى ، وغيرها من الأجهزة . وسوف نتعرف فى السياق التالى على أكثر انواع الأنسجة شيوعاً بين كل من النباتات والحيوانات .
الأنسجة النباتية
تتنوع الأنسجة النباتية إلى أنسجة بسيطة وأنسجة مركبة :
أولاً : الأنسجة البسيطة : ومنها الأنواع الآتية :
النسيج البرانشيمى :
نسيج حى خلاياه بيضاوية أو مستديرة الشكل ، ذات جدران رقيقة ومرنة ، يوجد بينها فراغات للتهوية .
تحتوى خلايا النسيج البرانشيمى على بلاستيدات خضراء أو ملونة أو عديمة اللون . كما تحتوى الخلية البرانشيمية على فجوة واحدة كبيرة أو أكثر ممتلئة بالماء والأملاح المعدنية . ويؤدى النسيج البرانشيمى وظائف عدة ، مثل : القيام بالبناء الضوئى ، وأختزان المواد الغذائية كالنشا ، كما أنه مسؤول عن عملية التهوية .
النسيج الكولنشيمى :
يقصد بالكولنشيمى النسيج اللين ، وهو نسيج حى خلاياه مستطيلة بعض الشىء ، وجدرها مغلظاً غير منتظم بمادة السليلوز . ويساعد هذا النسيج فى تدعيم النبات بإكسابه الليونة المناسبة .
النسيج الأسكلرنشيمى :
يقصد بالأسكلرنشيمى النسيج الصلب ، وهو نسيج غير حى خلاياه مغلظة الجدر بمادة تسمى اللجنين ، ويقوم هذا النسيج بتقوية وتدعيم النبات ، وإكسابه الصلابة والمرونة .
ثانياً : الأنسجة المركبة :
من امثلة الأنسجة المركبة فى النبات ، الأنسجة الوعائية أو التوصيلية ، وتنقسم إلى نوعين وهما الخشب واللحاء ، ووظيفتهما النقل فى النبات .
نسيج الخشب :
يتألف الخشب من أوعية وقصيبات وخلايا برانشيمية . والأوعية الخشبية عبارة عن انابيب يتكون كل منها من صف رأسى من الخلايا تلاشى منها البروتوبلازم ثم تلاشت جدرانها العرضية ، وترسبت على جدرانها من الداخل مادة اللجنين ؛ لتتحول الخلايا إلى أوعية واسعة طويلة ينتقل خلالها الماء والأملاح ، ويترواح طولها بين سنتيمترات قليلة إلى عدة أمتار كما فى الأشجار العالية . أما القصيبات ، فيتكون كل منها من خلية واحدة أختفى منها البروتوبلازم وتلجننت جدرانها بطبقة اللجنين .
يختص الخشب بنقل الماء والأملاح من الجذر إلى الساق ثم إلى الأوراق ، بالإضافة لتدعين النبات .
نسيج اللحاء :
تنشأ الأنابيب الغربالية من خلايا متراصة فوق بعضها ( رأسياً ) وتلاشت أنويتها وأصبحت الجدر الفاصلة مثقبة وتسمى صفائح غربالية يمر من خلالها السيتوبلازم فى شكل خيوط سيتوبلازمية ، وتظل بعض الخلايا حية تجاور الأنابيب الغربالية وتسمى خلايا مرافقة ، وتزود الأنابيب الغربالية بالطاقة اللازمة للقيام بوظيفتها .
يقوم اللحاء بنقل المواد الغذائية الناتجة فى عملية البناء الضوئى من الأوراق إلى الأجزاء الأخرى من النبات .
الأنسجة الحيوانية
يمكن تمييز الأنسجة الحيوانية إلى أربعة أنواع أساسية ، يتلاءم كل منها مع الوظيفة التى يؤديها :
أولاً : الأنسجة الطلائية :
هى الأنسجة التى تغطى سطح الجسم من الخارج أو تبطن تجاويفه من الداخل ، ويتكون النسيج الطلائى من عدد كبير من الخلايا المتلاصقة تماماً ، يربط بينها مادة خلالية قليلة تقسم الأنسجة الطلائية من حيث الشكل والبنيان إلى نوعين رئيسيين :
1. نسيج طلائى بسيط :
تنتظم خلاياه فى طبقة واحدة ( ) ، ومن أمثلته :
النسيج الحرشفى البسيط : مؤلف من طبقة واحدة من الخلايا المفلطحة ، كما فى بطانة الشعيرات الدموية وجدار الحويصلات الهوائية فى الرئة .
النسيج المكعبى البسيط : مؤلف من طبقة واحدة من الخلايا المكعبة ، كما فى بطانة أنيبيبات الكلية.
النسيج العمادى البسيط : مؤلف من طبقة واحدة من الخلايا العمادية ، كما فى بطانة المعدة والأمعاء .

2. نسيج طلائى مركب ( مصفف ) :
تنتظم خلاياه فى عدة طبقات ( ) ، ومن أمثلته :
النسيج الحرشفى المصفف :
يتكون من عدة طبقات من الخلايا المتراصة فوق بعضها البعض ، وتكون الطبقة السطحية منها حرشفية ، كما فى بشرة الجلد .
ويؤدى النسيج الطلائى وظائف مختلفة حسب موقعه ، ومنها :
أمتصاص الماء والغذاء المهضوم كما فى بطانة القناة الهضمية :
وقاية الخلايا التى تكسوها من الآذى والجفاف والميكروبات كما فى بطانة القناة الهضمية .
وقاية الخلايا التى تكسوها من الآذى والجفاف والميكروبات كما فى بشرة الجلد .
أفراز المخاط لحفظ التجاويف التى يبطنها رطبة ملساء ، كما فى القناة الهضمية والقصبة الهوائية .
ثانياً : الأنسجة الضامة :
تتكون من خلايا متباعدة نوعاً ما ومغموسة فى مادة بينية أو بين خلوية ، قد تكون سائلة أو شبه صلبة أو صلبة ( ) ، وهى تقسم تبعاً لذلك إلى ثلاثة مجموعات :
1- النسيج الضام الأصيل : هو أكثر الأنواع إنتشاراً ، ويمتاز بأنه يجمع بين درجة متوسطة من الصلابة ودرجة كبيرة من المرونة ، ووظيفته الأساسية ربط أنسجة وأعضاء الجسم المختلفة مع بعضها . ويوجد هذا النوع تحت الجلد ، وفى المساريقا .
2- النسيج الضام الهيكلى : يضم العظام والغضاريف وهو ذو مادة بين خلوية صلبة يترسب فيها الكالسيوم فى حال العظام ، ووظيفته الأساسية تدعيم الجسم .
3- النسيج الضام الوعائى : يشمل الدم والليمف ، وهو ذو مادة بين خلوية سائلة ، ووظيفته الأساسية نقل الغذاء المهضوم والغازات والمواد الإخراجية .
ثالثاً : الأنسجة العضلية :
تعرف خلايا هذا النسيج بالخلايا العضلية أو الألياف العضلية ، وهى تتمسز عن باقى خلايا الجسم بقدرتها على النقباض والأنبساط ، مما يمكن الكائن من الحركة . وتوجد ثلاثة أنواع من الأنسجة العضلية .

1. العضلات الملساء :
تتكون من الياف عضلية لا إرادية غير مخططة ، وتوجد عادة فى جدار القناة الهضمية ، والمثانة البولية ، والأوعية الدموية .
2. العضلات الهيكلية :
تتكون من ألياف عضلية إرادية مخططة ، وتوجد عادة متصلة بالهيكل العظمى ، مثل : عضلات اليدين ، والرجلين ، والجذع .
3. العضلات القلبية :
تتكون من ألياف عضلية لا إرادية مخططة ، وتوجد بجدار القلب فقط . وتحتوى العضلات القلبية على الأقراص البينية التى تربط بين الألياف العضلية ، وتجعل القلب ينبض بصورة متزنة كوحدة وظيفية واحدة .
رابعاً : الأنسجة العصبية :
تتخصص خلايا الأنسجة العصبية فى أستقبال المؤثرات الحسية ، سواء أكانت داخل الجسم أم خارجه ، وتوصيلها إلى المخ والحبل الشوكى ، ثم نقل الأوامر الحركية من أحدهما إلى أعضاء الأستجابة ( العضلات أو الغدد ) . لذا تعتبر هذه الأنسجة مسؤولة عن تنظيم الأنشطة المختلفة لأعضاء الجسم .


الباب الثانى
الفصل الرابع
العمليات الخلوية
الخلايا عبارة عن وحدات حية تقوم بالعديد من الأنشطة الحيوية من تنفس ، وتغذية ، وحركة ، وتكاثر ، وأستجابة للمؤثرات البيئية المحيطة ، وغيرها . وتتم هذه العمليات الخلوية بواسطة ما تمتلكه الخلية من عضيات وتراكيب . وسوف نستعرض خلال هذا الدرس بعضاً من هذه العمليات الخلوية .
النقل الخلوى
لكى تظل الخلية حية لابد لها أن تمارس وظائفها الحيوية على بعض المواد من الوسط المحيط ، وتتخلص بأستمرار من النفايات الناتجة إلى الوسط المحيط ( البيئة الخارجية ) .بطبيعة الحال لايمكن أن تتم هذه التبادلات إلا عبر الغشاء الخلوى ، فهو الممر الذى تسلكه المواد من وإلى الخلية . والآن ، دعنا نتساءل :
ماهى الآليات التى يتم بواسطتها إنتقال وتبادل المواد بين الخلية والوسط المحيط بها عبر غشاء الخلية؟
ماهو دور هذا الغشاء فى تنظيم هذا التبادل ؟
يتميز الغشاء الخلوى بخاصية النفاذية الأختيارية ، بمعنى أن بعض المواد كالأكسجين والماء وثانى أكسيد الكربون يمكنها أن تمر من خلاله ، ومواد أخرى كالجزئيات الكبيرة والأملاح لايمكنها أن تمر. ويعتمد ذلك على عدة عوامل مثل حجم المواد ، وشحنتها وفرق التركيز على جانبى غشاء الخلية . يمكن إجمال آليات نقل المواد عبر غشاء الخلية فى الآليات الآتية :
أولاً : النقل السلبى
هو حركة المواد عبر غشاء الخلية دون أن تستهلك الخلية طاقة . ويضم الآليات التالية :
1. الإنتشار :
هو تحرك الجزيئات عبر غشاء الخلية من منطقة ذات تركيز عال إلى منطقة ذات تركيز منخفض حتى يتساوى تركيز الجزيئات على جانبى الغشاء . ومثال ذلك تبادل غاز الأكسجين وغاز ثانى أكسيد الكربون بين الوسط الداخلى والخارجى للخلية أثناء عملية التنفس .
2. الأسموزية :
هى إنتشار الماء ( من دون المواد الذائبة فيه ) عبر غشاء الخلية من الجانب الأقل تركيزاً فى المواد الذائبة إلى الجانب الأعلى تركيزاً فى المواد الذائبة .من المعروف أن سيتوبلازم الخلية عبارة عن محلول مركب من الماء والعديد من المواد الذائبة به ، وبسبب الفرق فى التركيز بين السيتوبلازم
(داخل الخلية ) والوسط المحيط بالخلية ( خارج الخلية ) يتحرك الماء من أو إلى الخلية بالأسموزية .
يمكنك أن تتعرف تأثير تركيز المحاليل فى البيئة الخارجية على إنتقال الماء من وإلى الخلية من خلال
( ) الذى يوضح نتائج خلط الدم بمحاليل ملحية مختلفة التركيز .
3. النقل الميسر :
هو إنتقال جزيئات المواد عبر غشاء الخلية بواسطة ناقل أو حامل وسيط من بروتينات الغشاء نفسه ، من دون أن تبذل الخلية لنقلها أى طاقة ( ) ، حيث يتم بحسب منحدر التركيز .
مثال ذلك : إنتقال الجلوكوز من الدم إلى خلايا الجسم .
ثانياً : النقل النشط :
هو عملية إنتقال الجزيئات الكبيرة أو الأيونات ضد منحدر تركيزاتها عبر غشاء الخلية ؛ أى من الجانب الأقل تركيزاً إلى الجانب الأعلى تركيزاً ، بأستخدام الطاقة .
وللنقل النشط أهمية كبرى فى المحافظة على تركيز الأيونات داخل الخلايا ، فالخلية العصبية والعضلية ، على سبيل المثال ، تتحكم فى تركيز أيونات الصوديوم والبوتاسيوم مما يسمح بانتقال النبضات العصبية اللازمة لأنقباض الخلايا العضلية ، وإنتقال النبضات اللازمة . وكذلك الأمر بالنسبة للخلية النباتية ، فعملية النقل النشط تمكن الجذور من أمتصاص أيونات الأملاح المغذية للنبات من التربة ، بالرغم من أن تركيز هذه الأيونات بخلايا الجذر أعلى من تركيزها بالتربة .
ثالثاً : النقل الكتلى أو النقل الكبير
فى هذا النوع من النقل الخلوى ، يتم نقل جزيئات كبيرة نسبياً ، مثل جزيئات البروتينات أو فضلات الخلية ، عبر الغشاء الخلوى . إذا نقلت هذه المواد من داخل الخلية إلى خارجها ، سميت العملية الإخراج أو الطرد الخلوى ، أما وإذا نقلت هذه المواد من خارج الخلية إلى داخلها سميت العملية الإدخال الخلوى .
فى عملية الإخراج الخلوى ، يعبىء جهاز جولجى فضلات الخلية فى حويصلات ، تسمى حويصلات جولجى ، تتحرك عبر السيتوبلازم بأتجاه غشاء الخلية لتلتحم معه ، ثم تفرغ محتوياتها إلى الخارج . أما فى عملية الإدخال الخلوى ، فينثنى جزء من غشاء الخلية ليحيط بالمادة ، مكوناً مايشبه الكيس أو الفجوة حولها . ثم ينتقل هذا الكيس إلى داخل السيتوبلازم .إذا كانت المواد الداخلة بهذه الطريقة صلبة سميت العملية بالبلعمة ، وإن كانت سائلة سميت العملية بالشرب الخلوى .
البناء الضوئى
هى العملية التى تقوم فيها خلايا النباتات الخضراء بتوفير الطاقة التى تستخدمها النباتات للقيام بالوظائف الحيوية المختلفة من تغذية ونمو وتكاثر وغيرها . وتتم عملية البناء الضوئى داخل البلاستيدات الخضراء فى مرحلتين ، يتم خلالهما تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية .
المرحلة الأولى :
تحدث داخل الجرانا ( الموجودة فى البلاستيدات الخضراء ) ، وتبدأ بأقتناص الطاقة من ضوء الشمس بواسطة صبغ الكلوروفيل ، ثم أستخدام جزء من هذه الطاقة فى شطر جزيئات الماء إلى غازى الأكسجين والهيدروجين . ويتصاعد الأكسجين خارج أوراق النباتات ، أما الهيدروجين فيذهب إلى ستروما البلاستيدات . ويخزن الجزء الآخر من الطاقة الممتصة فى صورة مركب ATP .
المرحلة الثانية :
تحدث فى الستروما وتستخدم فيها الطاقة المخزنة فى مركب ATP لربط غازى الهيدروجين وثانى أكسيد الكربون ليتكون سكر الجلوكوز .
معادلة البناء الضوئى :
ثانى أكسيد الكربون + ماء جلوكوز + أكسجين

التنفس الخلوى وتحرير الطاقة
تستخدم الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية الجلوكوز للحصول على الطاقة المختزنة فيه ، ولكن لايمكن لهذه الخلايا الحصول على هذه الطاقة دون أن تحطم جزيئات الجلوكوز إلى جزيئات أبسط عن طريق أكسدة الجلوكوز . وتعرف هذه العملية بالتنفس الخلوى الذى يمكن تعريفه على أنه مجموعة التفاعلات الكيميائية التى يتعرض لها جزىء الجلوكوز داخل الخلية من أجل تحرير الطاقة المختزنة فيه .
أثناء التنفس الخلوى يتم تكسير جزيئات الجلوكوز إلى الماء وثانى اكسيد الكربون ، وتنطلق الطاقة التى تخزن فى مركب كيميائيى يسمى أدينوزين ثلاثى الفوسفات ( ATP )
أختبر معلوماتك :
من خلال دراستك للتمثيل الغذائى ( الأيض ) ، وضح هل تعتبر عملية أكسدة الجلوكوز أثناء عملية التنفس عملية هدم أم عملية بناء . فسر إجابتك .
معلومة إثرائية :
تحدث عملية التنفس الخلوى فى جميع الكائنات الحية فى جميع الأوقات ، بينما تحدث عملية البناء الضوئى فى النباتات فى وجود ضوء الشمس .
العلم والتكنولوجيا والمجتمع
1. الخلايا الجذعية :
أكتشف العلماء حديثاً أن هناك نوعاً من الخلايا لها القدرة على تكوين أى نوع من أنواع الخلايا المتخصصة كخلايا العضلات وخلايا الكبد والخلايا العصبية والخلايا الجلدية ، وذلك وفق معاملات بيئية محددة فى المختبر ، هذه الخلايا هى الخلايا الجذعية ، وتتكون هذه الخلايا أثناء المراحل المبكرة لتكوين الجنين ، وعليه فإن العلماء والأطباء يعلقون عليها الآمال فى علاج مجموعة كبيرة من الأمراض المستعصية مثل : أستخدام هذه الخلايا لإنتاج مادة الدوبامين لأستخدامها علاج بعض الأمراض ، أو زرع خلايا جذعية لتعطى خلايا عضلية قلبية تعويضاً عن عضلات القلب المعطوبة فى مرضى القلب ، أو الحصول على خلايا منتجة لهرمون الأنسولين عوضاً عن نقص إفراز البنكرياس لهذا الهرمون فى مرضى السكر ، وغير ذلك من الأمراض .
2. التجزئة الخلوية :
تقنية التجزئة الخلوية هى إحدى التقنيات الحديثة التى يتم أستخدامها لدراسة كل نوع من الخلايا المختلفة المكونة لنسيج ما ، ودراسة العضيات المختلفة المكونة لنوع واحد من الخلايا ، ويتضمن ذلك دراسة موقع هذه العضيات ووظائفها ومكوناتها . كذلك تفيد تفنية التجزئة الخلوية فى دراسة الجزيئات الخلوية ، مثل الجزيئات الحيوية الكبيرة كالأنزيمات ، بالأضافة لدراسة العمليات الحيوية التى تحدث داخل الخلية .
وتعتمد تقنية التجزئة الخلوية على أستخدام أجهزة الطرد المركزى فائقة السرعة لفصل عضيات الخلية عند سرعات مختلفة أعتماداً على أختلاف هذه العضيات عن بعضها فى الكثافة .


المصطلحات الأساسية
النظرية الخلوية
: نظرية تنص على أن الخلية هى الوحدة الوظيفية الأساسية لجميع الكائنات الحية ؛ تتكون جميع الكائنات الحية من خلايا ، قد تكون منفردة أو متجمعة ؛ تنشأ جميع الخلايا من خلايا كانت موجودة من قبل .
الخلية أولية النواة
: الخلية التى لاتحاط مادتها الوراثية بغشاء نووى ، ويغيب عنها معظم العضيات الخلوية .
الخلية حقيقية النواة : الخلية التى تحاط مادتها الوراثية بغشاء نووى ، وتحتوى على معظم العضيات الخلوية .
النسيج البرانشيمى
: نسيج يتكون من خلايا غير منتظمة الشكل رقيقة الجدار بينها مسافات بينية ، ويؤدى وظائف عدة مثل : القيام بالبناء الضوئى ، وأختزان المواد الغذائية كالنشا ، والتهوية .
النسيج الكولنشيمى : نسيج حى تكون خلاياه مستطيلة بعض الشىء ، وجدرانها مغلظة بشكل غير منتظم وغير مغطاة بمادة الليجنين .
النسيج الأسكلرنشيمى : نسيج يقوم بتقوية النبات وتدعيمه وحماية الأنسجة الداخلية .
نسيج طلائى
: نسيج يغطى سطح الجسم من الخارج ليحيمه من المؤثرات الخارجية كالحرارة والجفاف والميكروبات ، أو يبطنه من الداخل .
نسيج ضام
: نسيج تكون خلاياه متباعدة نوعاً ما موجوده فى مادة بينية أو بين خلوية سائلة أو شبه صلبة أو صلبة .
نسيج عضلى
: نسيج تعرف خلاياه بالخلايا العضلية أو الألياف العضلية ، وهو يتميز عن باقى خلايا الجسم بقدرته على الأنقباض والأنبساط .
نسيج عصبى
: نسيج تتخصص خلاياه فى أستقبال المؤثرات الحسية ، ونقل الأوامر الحركية
كروموسوم
: تركيب يظهر فى المرحلة الأستوائية للأنقسام الخلوى مكوناً من خيطين يسمى كل منهما كروماتيد متصلين معاً عند جزء مركزى يسمى سنترومير .
النقل النشط
: عملية إنتقال الجزيئات الكبيرة أو الأيونات بعكس منحدر تركيزاتها عبر غشاء الخلية .
الإنتشار
: تحرك الجزيئات عبر غشاء الخلية من منطقة ذات تركيز عال إلى منطقة ذات تركيز منخفض حتى يتساوى تركيز الجزيئات على جانبى الغشاء .
الأسموزية
: إنتشار الماء عبر غشاء الخلية من الجانب الأعلى تركيزاً للماء ( الأقل تركيزاً للمواد الذائبة ) إلى الجانب الأقل تركيزاً للماء ( الأعلى تركيزاً للمواد الذائبة )

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

مُساهمة في 11/02/15, 10:23 pm  محمد البشير

شكراااا علي المجهود

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة


 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى