علم الخلية Cytology

علم الخلية Cytology

يعتبر علم الخلية Cytology اللبنة الأولى والأساسية التي استندت عليها جميع فروع العلوم الحياتية ويرجع الفضل في ظهور هذا العلم إلى إختراع المجهر الذي ساهم كثيرا في سبر أغوار تفاصيل مثيرة عن الحياة لم تكن معروفة  سابقا.

علم الخلية Cytology

تعتبر الخلية هي الوحدة التركيبية والوظيفية في الأنظمة الحية. ويعود الفضل في نشوء علم الخلية إلى عدد من فروع المعرفة  الأخرى وعلى الأخص علم الكيمياء والفيزياء البصرية والتشريح وغيرها. وأدى ذلك الى وجود علاقات وطيدة لهذا الفرع مع هذه العلوم وعلوم أخرى حتى أصبح اليوم أحد أعمدة البيولوجيا الجزيئية التي ظهرت حديثا والتي ساهم علم الخلية كثيرا في ظهوره كفرع من فروع علوم الحياة.

نبذة تاريخية عن علم الخلية:

يعتبر علم الخلية من الفروع الأصيلة في علوم الحياة وظهر كفرع مميز ومستقل في نهاية القرن التاسع عشر وذلك بعد اكتشاف المجهر.

ولقد كان العالم الانجليزي روبرت هوك هو أول من أطلق اسم خلايا Cell  على مكونات الفلين لأنه رآها تشبه الحجرات الصغيرةCellulea  باللاتينية، وفي العشرينات من القرن التاسع عشر إتضح للعالمين شلايدن Schleiden وشوان Schwann أن جميع الكائنات الحية نباتية كانت أو حيوانية تتكون أجسامها من خلية أو أكثر، وأن الخلية هي الوحدة الأساسية لبناء أجسام الكائنات الحية، ولقد سمي هذا التعميم "نظرية الخلية".

أشكال وأحجام الخلايا

يختلف حجم وشكل الخلية في الأحياء كثيرا، ويصل الإختلاف الى أعمقه عندما نجد أن هناك الآلاف من أشكال وأنواع وأحجام الخلايا في الكائن الحي الواحد الناشىء أصلا من خلية واحدة.

ويبدو هذا الإختلاف في حجم وشكل الخلايا يعود لأسباب مهمة مثل الوظيفة والعمر وموقع الخلايا وتطورها الجيني. وبشكل عام يتراوح حجم الخلايا ما بين 10 الى 1000 ميكروميتر.

ويعتبر عامل الوظيفة ذات أهمية كبيرة في تحديد حجم وشكل الخلية وقد وجد بأن الخلايا المتشابهة وظيفيا لها نفس الحجم ولكنها تختلف في الشكل. هذا بالإضافة إلى عوامل أخرى تلعب دورا إضافيا في تحديد وحجم الخلية.

تركيب الخلية

تتكون الخلية من ثلاثة أجزاء أساسية:

1. الغشاء الخلوي
2. السيتوبلازم
3. النواة

1- وظائف الغشاء الخلوي

1. إعطاء الخلية شكلها وتحديد مساحتها من الداخل والخارج بالإضافة لحمياتها من المؤثرات الخارجية.
2. يشكل معبرا للمواد اللازمة للخلية ولفضلات الإستقلاب.
3. يشكل ممرا لنقل المعلومات بتأثير الهرمونات والسيالات العصبية.
4. يشتمل على مستقبلات Receptors تعمل على الإحساس بالمنبهات الفسيولوجية أو الكيمياوية وتنقل هذا الإحساس إلى الجهاز العصبي.
5. يوجد على الغشاء ايونات الكلس التي تلعب دورا أساسيا في عملية الإتصال العصبي والتقلص العضلي.
6. يحمل الغشاء مجموعة من الأنزيمات تشترك في كثر من التفاعلات:

• انزيم A.T.P – ase المرتبط بمضخة الصوديوم لانتاج الطاقة
• انزيم M.A.O
• انزيم Adenyl cyclase  يحول ال A.T.P  الى  A.M.P حلقي الذي يؤثر على الإستجابات الفسيولوجية للخلية.

2- السيتوبلازم Cytoplasm

وهي المادة الحية داخل الخلية، وهي لزجة وتحتوي على العضيات الداخلية المعلقة في سائل أساسي  يسمى السيتوسول Cytososl ويتألف السيتوسول في معظمه من الماء الذي يحتوي على أملاح معدنية ومواد عضية ذائبة.

والسيتوبلازم يعتبر وسطا ديناميكيا يتغير باستمرار وتحدث به كثيرا من التفاعلات الكيماوية ويحتوي السيتوبلازم على العضيات الداخلية التالية:

1.2-  الشبكة الاندوبلازمية  Endoplasmic Reticulum

عبارة عن مجموعة من الخيوط والإنبعاجات التي تصل بين النواة والسيتوبلازم، وتكون قريبة من النواة لهذا سميت بالشبكة  الداخلية (الاندوبلازمية).
وظيفتها:

• التوصيل بين النواة و السيتوبلازم، والنواة مع خارج الخلية.
•  تحمل الرايبوسومات التي تصنع البروتينات.
•  تعمل كدعامة تحافظ على شكل الخلية.

أنواعها:

1- الشبكة الداخلية الخشنة Rough Endoplasmic Reticulum

وظيفتها:

• تعمل كمركز لصنيع البروتينات.
• نقل البروتينات من مكان إلى آخر داخل الخلية.

2- الشبكة الداخلية الناعمة Smooth Endoplasmib Reticulum

وتشترك هذه الأجزاء في عمليات إستقلابية متنوعة وتشمل:

• بناء الدهون.
• إستقلاب الكربوهيدرات.
• إزالة سمية بعض العقاقير والسموم وتوجد في خلايا الكبد.
• تساعد على تحضير الهرمونات وتوجد في خلايا الخصية.
• تعمل على تخزين مؤقت لأيونات الكالسيوم عند انقباض العضلات.

2.2- أجسام جولجي Golgi Bodies

وظيفتها:

• تخزين الإفرازات الموجودة في الخلية حيث تعمل على تركير إفرازات الخلية من بروتينات وأنزيمات وطرحها Glycoproteins.
• تصنيع بعض المواد مثل البروتينات السكرية خارج الخلايا.
• تشكيل الاجسام الحالة.

3.2- الاجسام الحالة (اللايسوسومات) Lysosomes

وتحتوي على أنزيمات هاضمة

وظيفتها:   

• التخلص من الأجسام الغريبة في الخلية.
• التخلص من الخلايا التالفة عند هرم الخلية.
• تحطيم الخلايا التي انتهى عملها.

4.2- الميتوكندريا  Metochondria

وظيفتها: أكسدة المواد الغذائية وإنتاج الطاقة وتخزينها على شكل A.T.P ولذا تدعى بيت الطاقة.

5.2- الفجوات الخلوية Vacuoles

وظيفتها:

• تستخد كمركز لتجميع نفايات الخلية وتتجمع فيها الأملاح الزائدة.
• لها دور في هضم الغذاء.

6.2- الأجسام الدقيقة Microbodies

وظيفتها:

• إزالة سمية نواتج الكحول والمواد الضارة الأخرى في خلايا الكبد.
• تستخدم أنزيماتها لتحطيم الدهون إلى جزيئات صغيرة تستعمل في الميتوكندريا مصدرا للطاقة.

7.2- الجسم المركزي Centriole

الوظيفة: يلعب دورا أساسيا في عملية الإنقسام الخلوي، وهو عبارة عن أجسام أسطوانية توجد بالقرب من النواة في الخلايا الحيوانية.

8.2- الرايبوزومات

عبارة عن حبيبات ذات ملمس خشن تلتصق على سطح الشبكة الداخلية الخشنة وتتكون من اتحاد البروتين مع RNA.

3- النواة Nucleus

توجد قرب مركز الخلية وتتكون من:

1. الغشاء النووي Nuclear Membrane: يعمل على تنظيم مرور المواد من النواة إلى السيتوبلازم.
2. السائل النووي Nucleoplasm: يتكون من مواد بروتينية تتعلق فيها محتويات النواة.
3. النوية Nucleolus: عبارة عن حبيبات وخيوط بروتينية، وظيفتها تكوين RNA الريبوزوم، وتخليق الريبوزومات ولهذا تدعى "ضابطة ايقاع الخلية".

وظائف الخلية

1. قابلية الإثارة والتنقل: وهي استجابة الخلية للمنبهات الخارجية فيزيائية كانت أم كيميائية ونقلها.
2. الحركة: كحركة البروتوبلازم والخلايا الهدبية بالحيوانات المنوية وخلايا الدم البيضاء والألياف العضلية.
3. الإستقلاب: وتشمل عمليتي البناء والهدم.
4. النمو والإنقسام: بإزدياد حجم الخلية المرافقة لعملية الأيض، وبإنقسامها اللاجنسي.
5. التكاثر الجنسي: كإنتاج الحيوانات المنوية والأنزيمات.
6. التنفس والإختمار: التنفس تتم فيه أكسدة المواد الغذائية بوجود الأكسجين والتخمر بعدم وجوده.
7. الإفراز: كالخلايا المفرزة للهرمونات والأنزيمات.
8. الإخراج: كالتي تطرح البول والعرق.
9. الإمتصاص: وهي قدرة الخلايا على إدخال مواد وعناصر إلى داخلها.
10. التقلص: بتصغير حجمها وتغيير شكلها (التكيف) من تأثير البيئة عليها.
11. التعضي (تكوين الأعضاء): فالخلايا تكون الأنسجة، والأنسجة تكون الأعضاء، والأعضاء تكون الأجهزة.

المصادر:

الخلية التركيب الدقيق والوظائف د.عبدالحسين الفيصل.فسيولوجيا جسم الانسان د.عصام حمدي الصفدي.
علم الانسجة د.أحمد نعمان نصر.