بحث حول الخلية Cell

وتتم عملية العبور هذه أو الانتشار بعدة طريق هي :

- طريقة سابية Passive : إن الانتشار السلبي أو التلقائي للمواد يعتمد على اختلاف تركيز المحلول على جانبي الغشاء النفاذ ، وهذا ما يعرف بـ الفارق الكيماوي ، وغالبآ ما يوجد أيضآ فرق في الجهد .

- طريقة فعالة Active : يتم انتشار بعض المواد بفعل الطاقة التي تبذلها الخلية لتحقيق ذلك .

- الجريات الجلّي Bulk Flow : يمكن أن يحتوي الغشاء على عدد كبير من الثقوب مما يساعد على سرعة انتشار المواد باتجاه التيار المحلول

- الامتصاص الخلوي Pinocytosis : إن العبور المنتخب وغبر المنتخب للمواد الغذائية الذائبة في المحيط الخارجي للخلية يطمرها غشاء البلازما وانفصالها عن الجيب الخارجي لتكون حويصلة حرة داخل الخلية تعرف بـ الإمتصاص الخلوي أو شرب الخلية Cell Drinking

2- الهيولي ( السيتوبلازما ) Cytoplasma :

إذا كان الغشاء يوجه الحركة من وإلى داخل الخلية ، فإن السيتوبلازم يقوم هو الآخر بمعظم أعمال الخلية ، ويختلف تركيبه في الخلايا ذات الوائف المختلفة كما أنه لا يتجانس في أي خلية ، وهو يحتوي على جسيمات متنوعة هي :

أ‌- الحبيبات الخيطية Mitochondrion

على شكل عصا طولها 3 – 4 ميكرون ، وتحتوي الخلية على آلاف الحبيبات ، وقد ظهر الميتوكوندريا تحت المجهر الالكتروني على شكل حويصلة مليئة بالسائل ، ويحيط غشاء مخاطي ثنائي الجدار يبلغ سمكه حوالي 180 انغستروم .

ويتم داخل الميتوكوندريا اكسدة المواد الغذائية ، فمثلآ يتم تحويل السكريات إلى Pysuvic Acid خارج المايتوكوندريا ، ولكن اكسدة Pysuvic Acid و الاحماض الامينية و الاحماض الدهنية تتم داخل سائل الميتوكوندريا .

كما أنه يتم تخزين الطاقة من الـ ATP ( Adenosin Tri Phosphats ) في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا ، وتستعمل الـ ATP في عمل المركبات الخلوية ونقل المواد والتقلص وغير ذلك ، ولهذا فليس من الغريب أن يطلق على الميتوكوندريا ( بيت الطاقة ) للخلية .

ب‌- الجسيمات الحالة Lysosomes :

وهي ذات اشكال بيضاوية أو غير منتظمة وتكثر خاصة في كريات الدم البيضاء و الخلايا البلعمية ، وتمتليء الليزوزومات بخمائر نشطة تستطيع تحليل البروتينات وعناصر الوراثة RNA و DAN والسكريات ويبدو أن عملها الاساسي هو التحليل أو الإذابة ، فهي تحتوي على خمائر نشطة تستطيع تحليل المركبات الكيماوية المعقدة إلى أبسط منها ، ففيها تتم عملية الهضم ، وهي تعمل على تحليل بعض مكونات الخلية مثل الميتوكوندريا و لشبكة الداخلية ، كما إنها يمكن أن تعمل على تحليل الخلية نفسها ، وذلك بإفراز خمائر فعالة تعمل على تحليل أو إذابة غشاء الخلية وربما بدا هذا أمرآ خطيرآ ، غير أنه مفيد جدآ في بعض الاحيان ، وذلك عندما يكون لا بد من استبدال الخلايا القديمة بخلايا جديدة ، ولهذا الجسيم الحالة بـ محفظة الانتحار .

إن زيادة فيتامين A يؤذي الانسجة الضامة بسبب تأثيره على غشاء الليزوزوم ، بينما هرمون الكورتيزون Cortisone يعمل على تدعيم وتثبيت أغشية الليزوزومات .

جـ - جهاز جولجي Golgi Apparatus :

هو عبارة عن جسم يقع قرب الشبكية الداخلية الناعمة ، وقد سمي باسم العالم الايطالي الذي اكتشفه وهو Camillo Golgi ويظهر تحت المجهر الضوئي على هيئة منطقة غامقة اللون في السيتوبلازم ، أما تحت المجهر الإلكتروني فيظهر على هيئة مجموعات من الفجوات المنبسطة التي تتصل بالشبكية الداخلية الناعمة بواسطة عدد من الحويصلات المحتوية على حبيبات افرازية ، ويختلف في مظهره من خلية لأخرى ، وفي العادة يحيط جهاز جولجي بأحد أطراف النواة ، وفجواته السطحية ( العلوية ) منتفخة ودائرية ، أما السفلية فمنبسطة وناعمة وغشاؤها ثنائي الجدار .

ويبدو أن الوظيفة الاساسية لهذا الجهاز هي الافراز و انتاج المواد داخل الخلية ، وذلك بسبب وجود الحبيبات الافرازية ملتصقة به ، وقد يكون ذو وظيفة افرازية عالية كما في خلية Goblet في الامعاء وفي الخلية العنبية Acinar في البنكرياس .

وقد تم التأكد من هذه الوظيفة بواسطة التصوير بالمواد الملونة ، فإفراز الخلية كله عبارة عن جليكو بروتين Glyco – Protein أي بروتين متحد مع السكريات ومن ثم تغادر الخلية . وهكذا فإن جهاز جولجي يشكل الممر الاجباري لجميع المواد التي تفرزها الخلية . ويتم هذا الافراغ عن طريق الحويصلات الواصلة بين الجهاز وسطح الخلية . وهكذا يمكن أن نلخص وظيفة جهاز جولجي على أنها إضافة السكريات للبروتينات وتكوين المركب النهائي ثم طرح هذا المركب خارج الخلية عبر الحويصلات الواصلة مع السطح .

د – الشبكية الداخلية ( الشبكة الاندوبلازمية ) Endoplasmic Reticulum :

وهي عبارة عن انابيب و حويصلات توجد وسط السيتوبلازم ، ويبلغ سمك غشائها حوالي 50 انجستروم ويوجد في وسطها فسحة مركزية ضيقة تدعى الحوض Cisterna وهذه الحويصلات متصلة مباشرة مع سطح الخلية ، وتتصل فيما بينها بواسطة الحوض . وغشاؤها متصل بغشاء النواة ، ويتوضع على غشائها حبيبات غنية بحامض الريبونوكلييك Ribonucleic Acid تدعى الرايبوزومات . ويتم صنع هذه الريبوزومات من طرق النواة وتقوم هي بصنع البروتينات ، ونظرآ لتوضع الريبوزومات على الشبكية يطلق على هذه الأخيرة إسم الشبكية الخشنة و الوظيفة الأساسية للشبكيةهي فصل ( عزل ) ونقل البروتينات التي صنعتها الريبوزمومات ، ومعظم هذه البروتينات ليست مصنوعة لحاجة الخلية نفسها وإنما هي للإفراز الخارجي ، وبعض هذه البروتينات يشتمل على الخمائر الهضمية والهرمونات . وهكذا فتعتبر الشبكية جهاز نقل داخلي يعمل على تسهيل حركة المواد من جهة إلى اخرى داخل الخلية ، ويلاحظ أن الشبكية تتصل بغشاء النواة عبر ثقوب في هذا الغشاء تسمح بمرور المواد من النواة إلى السيتوبلازم وبالعكس وهناك بعض الشبكيات الداخلية الناعمة ( الشبكة الاندوبلازمية الناعمة ) Smooth Endoplasmic Reticulum وهي غير متصلة بالشبكية الخشنة وقنواتها انبوبية الشكل أكثر منها منبسطة ويعتقد أن هذه الشبكية تقوم بصنع الدهون والهرمونات الستيرويدية Steroids .

هـ - الريبوزوم أو ريبوسومRibsome :

وهي عبارة عن حبيبات ذات ملمس خشن شكلها شبكي خيطي ، ويتراوح حجمها ما بين 100 – 200 انغستروم وتلتصق بالسطح الداخلي للغشاء السيتوبلازمي أو على سطح الشبكية الداخلية الخشنة وقد سميت بهذا الاسم ( ريبوزوم ) لأنها تتألف من اتحاد حامض ريبونوكلييك مع البروتين Ribonucleic ( RNA ) + Protein وتوجد بكميات قليلة حرة في السيتوبلازم وفي الحبيبات الخيطية ( الميتوكوندريا ) ويبلغ عدد هذه الريبوزومات في الخلية الواحدة بضعة آلاف ، وهي تلعب دورآ مهمآ في صنع و انتاج البروتينات التي تشكل افرازات الخلية .

السائل النووي :

يتكون من مواد بروتينية ولا شكل له ويملأ وسط النواة حيث تسبح فيه المكونات النووية ، وهو يلعب دورآ أساسيآ في تهيئة المحيط أو الوسط المناسب لمكونات النواة وفي توفير المواد الغذائية اللازمة لها .

د – الغلاف النووي Nuclear Envelope :

وهو غلاف يتكون من طبقتين من الاغشية يتراوح عرضه ما بين 10 – 30 نانو متر ، ويحتوي على فتحات وثقوب صغيرة .

وقد بين المجهر الالكتروني أن هذا الغلاف متصل عند بعض النقاط بالشبكة الداخلية في السيتوبلازم

الخلية وأنشطتها 

( 1 )

تركيب الخلية ووظائف أجزائها

الخلية : هي وحدة البناء والوظيفة في جسم الكائن الحي .

مراحل اكتشاف الخلية

علماء ساهموا في اكتشاف الخلية وتطور نظرية الخلية

الخلية : the cell

إن جميع الكائنات الحية على اختلاف أنواعها مكونة من خلية واحدة أو من مجاميع من الخلايا

تكوين الخلية: تتكون الخلية من :

1 - النواة : وهي أكبر عضيه داخل الخلية وفي الغالب يكون عددها نواة واحدة ويمكن أن تحتوي بعض الخلايا علي نواتين أو أكثر تقع النواة في مركز الخلية وقد تقع في إحدى زواياها , وللنواة أهميه كبيرة في نقل الصفات الوراثية . وتتألف النواة من الأتي :

ا - الغلا ف النووي : وهو الغشاء المحيط بالنواة

ب - البلازما النووية : وهو سائل هلامي عديم اللون يملأ النواة وتنغمر فيه جميع محتويتها ج - النوية : وهي في أكثر الأحيان تركيب كروي . تحتوي نواة بعض الخلايا على نوية واحدة وأنواع أخرى على أكثر من نوية

د - الشبكة الكروماتينية : وهي شبكة متداخلة. أثناءانقسام الخلية ينفك تداخلها فتكون عددا محددا من تراكيب قضيبية تعرف بالكروموسومات ( chromosomes) يختلف عددها باختلاف الأحياء

2 - السايتوبلازم : مادة غير متجانسة تحيط بالنواة وتكون النواة مغمورة بها

3- الغشاء البلازمي : وهو الغلاف الخارجي للخلية يحيط بمحتوياتها

أنواع الخلايا

تنقسم أنواع خلايا الكائن الحي إلى مجموعتين رئيسيتين :

1 - الخلايا الجسمية : somatic cellوهي ذات أنواع كثيرة منها الخلايا الطلائية - خلايا الأنسجة الرابطة - الخلايا العضلية - الخلايا العصبية - تقوم هذه الأنواع من الخلايا بجميع الوظائف الحيوية للكائن الحي عدا وظيفة التكاثر

2- الخلايا الجرثومية : germ cellsوهي الخلايا المولدة للأمشاج gamets وتنقسم إلى نوعان :

ا - الخلايا المولدة للأمشاج الذكرية : النطف ( الحيوان المنوي ) sperm - يتكون النطف داخل منسل الذكر ( الخصية ) testis

ب - الخلايا المولدة للأمشاج الأنثوي: ( البيض ) eggs - يتكون البيض داخل منسل الأنثى ( المبيض ) over

الانقسام في الخلية أن الفرق بين الكائن الحي والجماد هو قدرة الأول على النمو والتكاثر ولايتم ذلك إلا بواسطة انقسام الخلايا وهنالك نوعان من الانقسامات

1 - الانقسام الخيطي الاعتيادي mitosis

ويتم هدا الانقسام بالخلايا الجسمية في الأطوار الجنينية وما بعدها مثل النمو والتجديد وفي هذه العملية تحتفظ كل خلية جديدة ناتجة عن الانقسام بنفس العدد والنوعية من الكروموسومات الموجودة أصلا في الخلية الآم

2-الانقسام الاختزالي ( الانشطار الاختزالي ) meiosis

يتم هذا الانقسام في الخلايا المولدة للأمشاج التي تتضمن النطف والبيض لهدف التكاثر الجنسي ويختزل عدد الكروموسومات خلال هذا الانشطار إلى النصف وبهذا يتسلم كل مشيج نصف عدد كروموسومات الخليةالأم

التكاثر الجنسي : sexual reproduction

1 - التكاثر بالزيجة( البيضة المخصبة )

كما تم ذكره بالفقرات السابقة عند تكوين الأمشاج بالانشطار الاختزالي يختزل عدد الكروموسومات ويتسلم كل مشيج نصف العدد الأصلي من الكروموسومات وهذا يعني بأن كل من البيضة والنطفة تعتبر أحادية المجموعة الكروموسوميه haploid ويرمز لها ب ( 1 س ) وكمثال على ذلك الخليةالجسدية والخلية المولدة للأمشاج في الإنسان تحتوي على 46 كروموسوم بينما الأمشاج تحتوي على نصف هذا العدد (23كروموسوم ) . وعند حدوث الاخصاب (الزيجة ) بين النطفة والبيضة يتم اتحاد المجموعة الكروموسومية الأحادية (23 كروموسوم) لكل منهما لتكون مجموعة كروموسومية ثنائية ( 2س ) diploid وهذا الاتحاد يعيدالعدد الكامل من الكروموسومات ( 46 كروموسوم) وتدخل هذه البيضة المخصبة بعد ذلك بمرحلة النمو .

2 - التكاثر العذري

في هذا النوع من التكاثر تنمو البيضة وتكون جنينا دون إخصاب أي دون مشاركة النطفة في ذلك وكمثال على ذلك ذكر النحل ينمو من بيضة غير ملقحة وخلاياه الجسدية والمولدة للأمشاج أحادية المجموعة الكروموسومية ( 16 كروموسوم )

الكروموسومات ( الصبغات)

إن انتقال الصفات الوراثية خلال الأجيال المتعاقبة للكائنات الحية يتم عن طريق الكروموسومات 0 وتكون هذه الصفات الوراثية محمولة عليها بواسطة العوامل الوراثية(المورثات) genes وكما ذكرنا سابقا بأن نواة الخلية تحتوي على شبكة تسمى الشبكة الكروماتينية مكونة من عددا محددا من تراكيب قضيبية تعرف .بالكروموسومات توجد على هيئة أزواج . كل كزوج مكون من عضوين يسمى كل عضو منهما كرموسوم أحادي . وأثناء الانشطار الاختزالي المؤدي إلى تكوين الأمشاج ينفصل عضوي كل زوج ليستلم كل مشيج متولد عضو واحد من كل زوج من كروموسومات الخلية المولدة وبذلك يتكون أمشاج أحادية المجموعة الكروموسومية .أنظر الرسم التوضيحي

مبادئ علم وراثة نحل العسل

إن مملكة النحل تعتبر مجتمع يتكون من عدة عائلات فرعية تعيش حياة اجتماعية تقوم على التعاون وتقسيم العمل داخل خلية النحل ويتكون هذا المجتمع من الأفراد الآتيه:

( 1 ) - أم واحدة وهى ملكة النحل ( 2) - عدد من الأباء ( ذكور النحل ) يتمثلون بالنطف ( الحيوانات المنوية )المخزونة داخل القابلة المنوية للملكة ( 3 ) - الشغالات والذكور وهم نسل الأم والأباء . تشكل كل مجموعة من الشغالات المشتركين في أب واحد عائلة فرعية لها نفس الأم والأب ويعتبر عدد العائلات الفرعية غير ثابت يتراوح بين 7 - 10 عائلات أو أكثر ويتوقف ذلك علي عدد الذكور الذين قاموا بالتزاوج مع الملكة بينما الذكور لا أباء لهم ولكنهم يملكون جدا من ناحية أمهم و لا ينتجون ذكورا من أبنائهم . ويختلف ذكور الخلية مع إناثها في عدد كروموسومات خلاياهم الجسدية والمولدة للأمشاج فنجد أن ( ا ) -الإناث ( الشغالات والملكة) تنمو من بيضة ملقحة ويكون عدد كروموسوماتهم 32 كرموسوم ( ثنائية المجموعة الكروموسومية ) ( ب ) - الذكور تنشأ من بيضة غير ملقحة فيكون عددها 16 كرموسوم (أحادية المجموعة الكروموسومية)

التحديد الوراثي للجنس في حشرة النحل

كل كروموسوم يحمل عددا من المورثات حيث أن كل مورثة تختص بنقل صفة وراثية معينة من الأباء إلى الأبناء وتتمثل كل مورثة بوجود حليلين ( عاملين وراثيين ) كما في أنثى حشرة النحل وحليل واحد ( عامل وراثي ) كما في ذكر حشرة النحل . وتشغل المورثة مكانا ثابتا لا يتغير يدعى موقع المورثة. لقد كان يعتقد أن الجنس في حشرة النحل يتحدد بنوع البيضة ( ا ) البيضة الغير مخصبة (أحادية المجموعة الكروموسومية ) تنمو إلى ذكرا ( ب ) البيضة المخصبة ( ثنائية المجموعة الكروموسومية) تنمو إلى أنثى . وقد تبين أن هذه النظرية ليس لها أساس من الصحة . ونتيجة للأبحاث العلمية الحديثة التي أجريت للتحقيق في قابلية الحضنة للحياة بخلايا النحل التي حدث بها تربية داخلية , تم اكتشاف أن الجنس يتحدد بواسطة 19 نوع من الحلائل الجنسية six alleles . وبما إن البيضة الغير مخصبة أحادية المجموعة الكروموسومية ( 1س ) فإنها تحتوي على حليل واحد من هذه الحلائل الجنسية الموجودة في موقع المورثة المحددة للجنس . لذلك تعتبر متماثلة الزيجة homozygous وتنمو هذه البيضةإلى ذكر . بينما البيضة المخصبة تحتوي على حليلين في موقع المورثة المحددة للجنس فينتج عن ذلك حالتين ( 1) الحالة الأولى البيضة المخصبة المحتوية على نوعان مختلفين من الحلائل الجنسية تعتبر متباينة الزيجة hetrozygous وتنمو هذه البيضةإلى أنثى ( ب ) الحالة الثانية البيضة المخصبة المحتوية على نوعان متماثلين من الحلائل الجنسية تعتبر متماثلة الزيجة وتنمو هذه البيضة إلى ذكر ثنائي المجموعة الكروموسومية بدلا من أنثى . وبعد أن تفقس هذه البيضة تقومالشغالات بتحديدها وإلقائها خارجا . وبذلك لن يسمح لهذا الذكر بالوصول لمرحلة النضج داخل الخلية   انظر الرسم التوضيحي لقابلية الحضنة للحياة ونلاحظ من ذلك أن :

1 - البيضةالغير مخصبة تعتبر متماثلة الزيجة وتنمو إلى ذكر أحادى المجموعة الكروموسومية .

2 - البيضة المخصبة ثنائية المجموعة الكروموسومية تنقسم إلى نوعان : ا - متباينة الزيجة تنمو إلى أنثى ب - متماثلة الزيجة تنمو إلى ذكر ثنائي المجموعة الكروموسومية وهذا إثبات على أن التحديد الوراثي للجنس في حشرة النحل لايتحدد بنوع البيضة( مخصبة أو غير مخصبة) وإنما يتحدد بحالة الزيجة ( متماثلةأو متباينة )

الطفرة mutation

تعرف الطفرة بأنها التغير الذي يحدث في سلسلة النيوكليوتيدات بشكل مفاجئ ويحدث تلقائيا بمعدل مرة كل مائة مليون تكرار ويزداد هذا المعدل نتيجة تأثير بعض العوامل المطفرة من بينها الإشعاعات ذات الطاقة العالية وبعض المواد الكيميائية وتسبب الطفرة بتغيير بعض الصفات الوراثية لحشرة النحل منها تغيير لون وشكل الجسم - شكل وحجم الأجنحة -- سلوك تنظيف عش الحضنة - تغيير لون العين من اللون الأسود إلى اللون : الأبيض - الأحمر - البرتقالي الفاتح - الأصفر الفاتح . وسوف نستخدم لون العين في الأ مثلة القادمة لدراسة علم وراثة حشرة النحل وذلك لهدف التسهيل وعدم الخلط علما بأن عامل صفة لون العين السوداء سائدا وعامل صفة الألوان الأخرى متنحيا بالنسبة لصفة اللون الأسود .

أنواع الطفرات سوف نذكر بعضا منها :

- الطفرات المشيجية: تحدث في الأمشاج ( النطف و البيض) ويظهر تأثيرها في النسل الجديد (2) - الطفرات الزيجية : تحدث عند إخصاب البيضة ويظهر تأثيرها في الفرد الناشئ عنها (3) - الطفرات النقطية : تحدث هذه الطفرات نتيجة لتغيير نيوكليوتيد واحد في جزيئه DNA ( الحامض النووي الرايبي منقوص الأوكسجين ) (4) - الطفرات الكروموسومية : تشمل أنواع الشذوذ الكروموسومي كتغيير العدد الكلي للكروموسومات - كحذف جزء من كروموسوم معين أو إضافة جزء من كروموسوم أخر .

استعمال الرموز في علم الوراثة

1- يرمز لعامل الصفة الوراثية السائدة بالحرف الأول من أسم الصفة باللغة الإنكليزية ويكتب كبيرا للدلالة على سيادة تلك الصفة

2- يرمز لعامل الصفة المتنحية بالحرف الأول من أسم الصفة السائدة باللغة الإنكليزية ويكتب صغيرا

3- يرمز لكل صفة وراثية تحملها أنثى النحل بحرفين ( ثنائية المجموعة الكروموسومية ) بحيث أن يتقدم الحرف الكبير على الصغير ويرمز لكل صفة وراثية يحملها الذكر بحرف واحد ( أحادي المجموعة الكروموسومية )

4 - يرمز للمشيج الذي يحمل عامل الصفة بدائرة يتوسطها الحرف الأول من أسم الصفة وكمثال على ذلك :

لون العين في حشرة نحل العسل

كما ذكرنا بفقرة الطفرة بأن هنالك العديد من أنواع الطفرات التي تسبب تغيير بعض الصفا ت الوراثية لحشرة النحل ومنها على سبيل المثال لا الحصر تغيير لون العين من اللون الأسود إلى اللون - الأبيض - الأحمر -البرتقالي الفاتح - الأصفر الفاتح - وهذا التغيير نادر الحدوث . لقد تم نشر مقالة في مجلة AMERICAN BEE JOURNAL العدد 8 لسنة 1997 المجلد 137مع صوره فوتوغرافية لمجموعة من الذكور صفر العيون . وفي هذه الفقرة سوف نتناول هذا الموضوع كمدخل لعلم الوراثة وذلك لبساطته وبعده عن التعقيد . إن المورثة التي تختص بنقل الصفة الوراثية للون العين في حشرة النحل من الأباء إلى الأبناء تتمثل بوجود ( 1 ) عامل وراثي واحد ( حليل واحد ) في ذكر النحل وتكون له السيادة التامة على لون عين الذكر ( 2 ) زوج من العوامل الوراثية في أنثى النحل يظهر تأثير العامل الوراثي السائد لصفة لون العين ويظل العامل المتنحي محمولا ولايظهر تأثيره إلا في أنثى تحمل زوج من هذه العوامل المتنحية المتماثلة . وإذا قمنا بأجراء دراسة حول أفراد الخلية السابق ذكرها فأن ظهور الملكة بعين سوداء مع أن هنالك عددا من أبنائها الذكور صفر العيون إنما ذلك دليل قاطع على أن عامل صفة لون العين السوداء سائد على عامل صفة لون العين الصفراء وأن هذه الملكة تحمل عامل صفة لون العين الصفراء . وعند تكوين البيض داخل مبيض ملكة هذه الخلية تنتج خلاياها المولدة للأمشاج عددا من البيوض كل واحدة منها تحمل عامل وراثي واحد لصفة لون العين من زوج العوامل الوراثية التي تحملها الخلية الأم المولدة للأمشاج . وبما أن الملكة تحمل عامل صفة لون العين السوداء السائد وعامل صفة لون العين الصفراء المتنحي , فمن ذلك نتوقع بأن يكون 50% من هذه البيوض حاملة لعامل صفة لون العين السوداء و أل 50 % الأخرى حاملة لعامل صفة لون العين الصفراء . واستنادا على أن ذكر النحل -أحادي المجموعة الكروموسومية - ينمو من بيضة غير ملقحة لذلك يجب أن يكون 50% من ذكور هذه الخلية صفر العيون و أل 50% الأخرى سود العيون ,أما بالنسبة للشغالات , فالشغالة أنثى - ثنائية المجموعة الكروموسومية - تنمو من بيضة ملقحة وظهور جميع هذه الشغالات بعيون سوداء يكون دليل قاطع على أن جميع الأباء المتمثلين بالنطف المخزن بالقابلة المنوية هم سود العيون . وبما أن الشغالة تنمو من بيضة ملقحة وكما ذكرنا سابقا بأن 50 % من بيض الملكة حاملة لعامل صفة لون العين السوداء وأل 50% الأخرى حاملة لعامل صفة لون العين الصفراء لذلك نتوقع بأن يكون 50 % من الشغالات سود العيون نقية( pure ) و ال 50% الأخرى سود العيون ولا كنها حاملة لصفة لون العين الصفراء هجين ( hybrid ) انطر الرسم التوضيحي للون العين في حشرة النحل

سوف نطرح بعض الأمثلة الأخرى للمزيد من التوضيح وسنفترض أن الملكة تتلقح من ذكر واحد لهدف التسهيل علما بأن ذلك يمكن تحقيقه عمليا بواسطة التلقيح الصناعي .

مثال 1- ضرب ( تزاوج ) ملكة سوداء العين تحمل عامل صفة لون العين الصفراء ( هجين ) مع ذكر أسود العين . ماهي الطرز الوراثية : ( ا ) للأبوين( ب ) للأفراد الناتجة

الحل : نرمز لعامل صفة لون العين السوداء السائد بالحرف ( B ) من كلمة black ولعامل صفة لون العين الصفراء المتنحي ( b )

( ا ) - الطراز الوراثي للملكة Bb - للذكر B

( ب ) - الطرز الوراثية لأ فراد الجيل الأول من الإ ناث : 50 % BB سود العيون ( نقية ) 50% Bb سود العيون حاملة لصفة لون العين الصفراء ( هجينه ) - من الذكور : 50% B سود العيون 50%b صفر العيون

مثال 2 من المثال السابق تم تضريب ملكه سوداء العين هجينة بذكر أصفر العين ماهي الطرز الوراثية للأ فراد الجيل الثاني

مثال 3 وجدنا بإحدى خلايا المنحل خلية بها 50% من الذكور صفر العيون بينما جميع الشغالات سود العيون . كيف يمكننا الحصول على خلية جميع أفرادها إناثا وذكورا صفر العيون علما بأن الملكة سوداء العين

الحل بما أن 50% من ذكور هذه الخلية صفر العيون فيجب أن تكون الملكة هجين ( حاملة لصفة لون العين الصفراء ) وللحصول على خلية جميع أفرادها صفر العيون نقوم بأ جراء الخطوات التالية :

الخطوة الآولى نقوم بتربية مجموعة ملكات من حضنة هذه الخلية . فنتوقع نظريا الحصول على 50% من هذه الملكات العذراء ذات الطرز الوراثية BB و 50% Bb كما في المثال 1ويتراوح عدد الملكات العذراء الهجينةBb من 0% إلى 100% من العدد الكلى ويعتمد ذلك على عامل الصدفة في اختيارنا للبيض أو اليرقات المراد تربية الملكات منها وتكون جميع هذه الملكات سوداء العيون وعند أجراء التضريب بين هذه الملكات وذكور صفر العيون فسوف تكون الطرز الوراثية لملكات الجيل الثاني كالتالي

( ا ) - ملكة سوداء العبن نقيه x ذكور صفر العيون

- تحافظُ على سلامة الحائل الدموي الدماغي Blood Brain Barrier من خلال تسهيلها لتكوين ملتقيات عاليةِ المقاومة بين الخلايا البطانية في الشعيرات الدموية المخية. 

- تستطيع الخلايا النجمية امتصاصَ واختزانَ ثم إفراز بعض الناقلات العصبية (مثل الجلوتاميت وحمض الجاما أمينو بيوتريت) وبالتالي فقد تكون مهمة في التوصيل العصبي الكيميائي في الجهاز العصبي المركزي.

- يمكن للخلايا النجمية أيضا أخذُ ونشرُ تركيزات عالية من الأيونات في السائل بين الخلوي، خاصة البوتاسيوم

- تشاركُ الخلايا النجمية في توجيه العصبوناتِ أثناء عملية النماء، وقد يكون لها دورٌ مهمٌّ في الاستجابة للإصابة المخية، وكذلك في مصيرِ الخلايا سَلِيفةِ العصبية في الحُصَين في المخ البالغ.

- قد يكون للخلايا النجمية دورٌ في تعريف الجهاز المناعي بالمُسْتَضِدَّات في حالة تعرُّضِ أنسجةِ الجهاز العصبي المركزي أو الحائل الدموي الدماغي للتلف.

ومن الناحية الإكلينيكية فإنّ أكثرَ الأمراضِ الناتجة عن خللِ وظيفة الخلايا النجمية تتمثلُ في زيادةِ تكاثرها، ونشوءِ الورَمِ النجمي Astrocytoma، والذي يُحْدثُ أعراضا نتيجة للضغطِ على الأنسجةِ العصبية المجاورةِ (وقد تشملُ تلك الأعراض أو لا تشملُ نوبات صَرْعية) حسْبَ مكان الورمِ، وغالبا ما يكون مكان الورمِ في نصف المخ الكروي في البالغين.

الخلايا الجذرية

الخلايا الجذرية (وتسمى كذلك بالخلايا الجذعية او الخلايا الأولية أو الأساسية أو المنشأ ) هي خلايا لها القدرة على الانقسام و التكاثر و تجديد نفسها أو ذاتها لتعطي أنواعًا مختلفة من الخلايا المتخصصة specialized cells كخلايا العضلات وخلايا الكبد والخلايا العصبية والخلايا الجلدية أي من الممكن أن تعطي أي نوع من الخلايا.وهذه الميزة هي التي جعلت العلماء والأطباء يهتمون بها ويفكرون في استخدامها لعلاج العديد من الأمراض المزمنة والتي لا يوجد لها علاج شافي إلى الآن.

نظرة علمية للأيام الأولى لتخلق الجنين

يبدأ تكوين الإنسان بتلقيح الحيوان المنوي للبويضة لتتكون البويضة المخصبة، وهذه البويضة عبارة عن خلية واحد ولكن هذه الخلية لها القدرة الكاملة لتكوين أي نوع من أنواع الخلايا ولذلك تسمى خلية جذعيه كاملة القدرة أو القوة(Totipotent Stem Cells) ، وفي الساعات الأولى بعد الإخصاب يبدأ انقسام البويضة المخصبة إلى مجموعة من الخلايا و هذه الخلايا أيضا لها القدرة الكاملة  ، ويمكن لكل خلية من هذه الخلايا إذا زرعت في رحم أنثى أن تنشئ جنينًا كاملاً مع الأنسجة المدعمة له من المشيمة والأغشية المحيطة به، وهذا بالضبط ما يحدث في التوائم المتماثلة؛ حيث تنفصل خليتان من الخلايا الكاملة القدرة فتكون جنينين متماثلين وراثيًّا تماماً، وبعد أربعة أيام من التلقيح وبعد عدة دورات من انقسام الخلايا، تبدأ الخلايا الكاملة القدرة في إنتاج خلايا متخصصة مكونة كرة مفرغة تسمى الحويصلة الجذعية(Blastocyst) ، وهذه الحويصلة الجذعية لها طبقة خارجية من الخلايا التي تكون المشيمة والأنسجة المدعمة لنمو الجنين في الرحم، وفي تجويف الكرة يوجد كتلة من الخلايا تسمى الكتلة الخلوية الداخلية والتي يتكون منها جميع أنسجة و أعضاء الجنين.ولكن هذه الخلايا تختلف عن الخلايا الأولى التي ذكرنا لأنها لا تستطيع تكوين كائن حي بمفردها؛ لأنها غير قادرة على تكوين الأنسجة الداعمة للجنين؛ ولذلك تسمى هذه الخلايا بالخلايا الجذعية وافرة القدرة(Pluripotent Stem Cells  )  التي تعطي العديد من أنواع الخلايا، ولكنها لا تستطيع أن تعطي كل الخلايا اللازمة لنمو الجنين . بعد هذا تبدأ الخلايا التي في الكتلة الخلوية الداخلية في التكاثر بالانقسام المتكرر وتبدأ بإنتاج خلايا متخصصة دقيقة مثل خلايا الدم الجذعية التي تكون كل خلايا الدم، وخلايا العضلات الجذعية التي تكون العضلات و الجلد الجذعية التي تعتبر مصدرًا لكل خلايا الجلد.، وهذه الخلايا المتخصصة تسمى الخلايا متعددة القدرات(Multipotent Stem Cells) ، وهذه هي الخلايا المعروفة والمشهورة والتي توجد في أجسامنا.

لقد أمكن استخلاص هذه الخلايا بعدة طرق :

-    عن طريق أخذها من الكتلة الخلوية الداخلي من الأجنة الفائضة من مراكز التلقيح الصناعي،والتي تبرع بها الأزواج.

-    من الخلايا الجنسية للأجنة المجهضة (الأنسجة التي يتكون منها المبيض والخصية).

-    عن اخذ خلايا من الكتلة الخلوية الداخلية عن طريق الاستنساخ أو ما يسمى بنقل النواة الجسدية (Somatic Cell Nuclear Transfer)  كما حدث في النعجة دالي .

-   من خلايا دم الحبل السّرّيّ عند الولادة.

-     من خلايا أنسجة البالغين كنخاع العظم.

هذه المصادر المختلفة للخلية الجذرية لا تعني بالضرورة أنها في الأخير سوف تعطي نفس النوع من الخلايا الجذرية التي لها نفس القدرات و الإمكانيات لإنتاج أنسجة معينة .ويعتقد على الأقل على المستوى النظري أن قدرت هذه الخلايا على إنتاج أي نوع من الأنسجة تعتمد على مصدرها.فكلما كانت كان مصدر الخلايا من الأجنة كلما زادت هذه القدرة.للأسف ليس هناك دراسة مقارنة بين قدرات هذه الخلايا في الوقت الحالي.

هل فكرت من قبل كيـف يفرق الأطباء بين الأمراض ويحددون إن كانت وراثية ام لا؟ هل فكرت في هـذا السؤال من قبل ؟لا تتوقع مني إجابة مختصرة فعلم الوراثة علم متشعب زاد من تشعبه الثورة الحديثة في علم الجينات والحمض النووي الذي فسر الكثير من الظواهر المجهولة ولكن هذه الثورة –وكما هو الحال في كل العلوم- زادت من عدد التساؤلات نتيجة لسماحها للإنسان من الوصول إلى الكثير من المواضيع التي لم تخطر بذهن أحد من العلماء منذ أن قام العالم ماندل بتجربته الشهيرة التي تعتبر هي الشرارة التي انطلق منها علم الوراثة الحديث.لا أريد أن أطيل عليك في هذه المقدمة فدعنا ننطلق لنتعرف على بعض مجاهل هذا العلم و أرجو أن تستطيع بعد قراءتك لهذا الكتيب من معرفة الإجابة على السؤال الذي طرحته في هذه المقدمة.واقترح أن نبداء بالخلية ثم ندخل منها إلى النواة لنصل إلى الكروموسومات ثم الجينات التي تعرف بالمورثات .فعلى بركة الله

الخـلايـا في جسم الانسان

تخيل جسم الإنسان بناية مبنية من الطوب(البلك)أي أن الطوب هو الوحدة الأساسية التي يبنى بها ذلك الجسد. يسمى العلماء هذا الطوب خلايا (مفرد خلية ) ولكن هذا الطوب ( الخلايا ) ليس مصنوعاً من الأسمنت ،بل من مادة تسمى بروتين.يحصل جسمنا على هذه المادة ( البروتين ) من الغذاء اليومي بعد أن تهضمه المعدة ويتحلل إلى أحماض امينيه .لا تقلق عند قراءتك لهذه الكلمات والمصطلحات التي قد تكون غريبة عليك،فتابع القرائه فصوره سوف تتضح لك في الصفحات التالية .بطبع يوجد أعداد كثيرة من الخلايا في الجسم(تعد بالبلايين وليس الملايين) ولكنها متنوعة . هناك الخلايا الجلدية ، الخلايا العصبية ، الخلايا العضلية ، الخلايا الجنسية ( البويضة والحيوان المنوي )إلى أخر أنواع الخلايا.

 جميع خلايا الجسم تموت ولكن أجسامنا وباستمرار تنتج خلايا جديده على مدار الساعة لتعويض النقص ويستثنى من ذلك  الخلايا العصبية .وقد تكون لاحظت أحيانا وجود قشور وتسلخات في جلدك بعد تعرضك للشمس . هذه هي خلايا ميتة ويحل محلها خلايا جديدة من طبقة الجلد السفلية ولكن السؤال كيف يحدث هذا .

تخصص الخلية

كل خلية فيها نفس عدد الكروموسومات الموجودة في بقيت الخلايا ، لذلك فإن كل خلية تحتوي نفس الوصفات الوراثية( المعلومات)  لتحضير جميع البروتينات. أي أن كل خلية لديها القدرة لإنتاج جميع البروتينات من غير استثناء،ولكن في الحقيقة لا تقوم كل خلية بإنتاج جميع البروتينات ،ليس لأنها لا تستطيع ولكن لأنها لا تحتاج جميع البروتينات،فلذلك على حسب تخصص الخلية ومكانها في الجسم تنتج المواد التي تحتاجها أما بقيت المواد الأخرى فلا تقوم بتصنيعها. فمثلا خلايا الكبد تنتج فقط المواد التي تحتاجها وكذلك خلايا المخ تقوم بإنتاج المواد التي  تحتاجها خلايا المخ فقط حتى وان كان لديها القدرة على إنتاج جميع المواد. فلكل عضو وظيفة خاصة به ، فالكبد لها وظيفة معينة والعين لها وظيفة معينه وكذلك لبقية الأعضاء.

إذا فهمنا هذا الآمر فانه يسهل علينا معرفة لماذا يصاب عضو واحد أو عدة أعضاء محدودة في الجسم عندما يصاب أحد المورثات بعطب ،مع أننا نعرف أن هذا العطب موجود في جميع الخلايا. لان خلايا الكبد مثلا لا تتأثر بوجود العطب في المورث حتى وان كان موجودة ،لان خلاياها لاحتاج وجود المورث في الأصل.بينما تصاب فقط خلايا المخ لان المورث المعطوب مهم جدا لقيام المخ بوظائفه الطبيعية. وقد يصاب اكثر من عضو في آنا واحد إذا كان المورث المعطوب مهم لجميع الأعضاء التي ظهر فيها المرض

صورة خلية حيوانية، تظهر مختلف مكوناتها.

1. النويّة 2. النواة 3. الجسيم الريبي 4. حويصلة 5. الشبيكة الهيولية الخشنة 6. جهاز غولجي 7. الغشاء الخلوي

8. الشبيكة الهيولية الملساء 9. الحبيبة الخيطيّة 10. فجوة 11. الهيولى 12. الجسيم الحالّ 13. المريكز

خلية نباتية 

الخلية في الأحياء هي أصغر وحدة بنائية يتكون منها الكائن الحي ؛وهي الوحدة الاساسية لكل اشكال الحياة بسبب وجود كل مقومات الحياة فيها وتقسم الخلايا عادة إلى خلايا نباتية وخلايا حيوانية وكل الكائنات على وجه البسيطة مكونة من خلايا .درس الخلية وأجزاءها العلماء:روبرت براون : أول من شاهد كرة صغيرة داخل الخلية النباتية و اطلق عليها اسم النواة شتان : لاحظ أن كل نواة محاطة بسائل سمي بعد ذلك بالسيتوبلازم و لاحظ الجدار الخلوي في الخلية النباتية واقترح فرضية اساسية للخلية .فيرشو : اثبت أن الخلايا تأتي من الانقسام الغير مباشر للخلايا لكل خلية من الخلاياتركيب رائع ، فمثلاً يبلغ سمك الورقة عند طرفها طبقتين من الخلايا . و لندرك أن كل خلية وحدة قائمة بذاتها ،، كما يلوح أن كل خلية من هذه الخلايا تستطيع أن تؤدي جميع وظائف الحياة مستقلة عن غيرها من الخلايا الأخرى المشابهة لها . و يفصل الخلايا بعضها عن بعض جداران ثابتة متماسكة . و يتكون النسيج ومن ثم العضو من آلاف من هذه الخلايا المتراكمة التي تبدو و كأنها بنيان مرصوص .الخلايا حساسة للوسط الذي تتواجد فيه تتفاعل مع المتغيرات من حولها. بالإضافة لذلك تنمو الخلايا وتتكاثر وتورث الصفات لأشباهها .هنالك كائنات احادية الخلية مثل البكتيريا أو الطحالب احادية الخلية وهنالك كائنات اخرى متعددة الخليه. كل الكائنات تحتوي على ذات المواد الكيميائية كالبروتينات, الدهنيات, السكريات, والأحماض النووية. بالإضافة لذلك كل الخلايا تحوي بنفس المادة الوراثية والتي تحمل كل المعلومات الوراثية الضرورية لتكوين الخلية وتكاثرهامن هنا تطورت النظرية بأن مصدر كل الكائنات الحية هي من مصدر قديم مشترك. وتسمى مجوعة الخلايا المتشابهة في التركيب والتي تؤدي معاً وظيفة معينة في الكائن الحي عديد الخلايا بالنسيج.

أمراض الخلية

تؤدي الخلية وظائفها بدقة. فهي تنمو وتتكاثر بانتظام، وتؤدي مهامها بكفاءة مذهلة. ولكن الأمور قد لاتمضي على هذا النحو دائمًا. فبدلاً من أن تتكاثر بانتظام، قد تختل الخلية وتتضاعف دون توقف، وتكون ورمًا. وقد يستغل فيروس معين آليات الخلية لأغراضه الخاصة، ومن ثم تقتل الخلية. وقد تنطوي الشفرة الوراثية على خطأ، ولذا لايتكون البروتين المطلوب، أو قد يتكون بروتين شاذ.

السرطان. مرض ينتج عن النمو غير المنتظم للخلايا، ويصيب الإنسان والحيوان. وتشبه العديد من الخلايا السرطانية الخلايا غير الناضجة، التي لم تبدأ بعد في التخصص إلى خلايا نسيج معين. ففي بعض الأنسجة السرطانية، تكون العديد من النوي في مرحلة الانقسام الخيطي، حيث تتراكم الخلايا المنقسمة مكونة ورمًا. وقد تتفتت الخلايا المكونة للورم، وتغزو أنسجة أخرى، وتكوِّن أورامًا إضافية تعطل وظائف النسيج. وتؤدي العديد من العوامل مثل التدخين، والتعرض لكيميائيات معينة، والتعرض الزائد للأشعة السينية، إلى أن تصبح الخلايا ورمية، وتبدأ عملية تكوين الورم. ويعتقد بعض العلماء أن مسببات بعض أنواع السرطان تحدث تغييرًا في الشفرة الوراثية، وأن هذه الشفرة المتغيرة تتضاعف، ثم تمرر إلى الخلايا الوليدة.

الأمراض الفيروسية تحدث عندما يغزو فيروس خلية ما. والفيروسات طفيليات دقيقة، ولكنها ليست خلايا. وهي تشغل المنطقة الفاصلة بين الكائنات الحية وغير الحية. فهي في حد ذاتها جسيمات غير حية، ولكن داخل الخلية الحية، تصبح الفيروسات حية وقادرة على التكاثر. ومعظم الفيروسات تتكون فقط من مادة وراثية - (د ن أ) أو (ر ن أ)- وبروتين. وبعد أن يدخل الخلية، يستغل الفيروس آليات الخلية لينتج فيروسات مشابهة له، مما يؤدي إلى تكوُّن الكثير من الفيروسات بسرعة، وتحطم الخلية في معظم الحالات، ومن ثم تغزو الفيروسات الجديدة خلايا أخرى. وتسبب الفيروسات التي تهاجم الإنسان العديد من الأمراض، مثل الإيدز والحماق (الجدري الكاذب) والنزلات والانفلونزا والتهاب الكبد والحصبة والنكاف والتهاب سنجابية الدماغ (شلل الأطفال). وقد أثبت العلماء أن فيروسات معينة تسبب السرطان في حيوانات التجارب. انظر: الفيروس.

الأمراض الأيضية. الأيض هو مجموع العمليات الكيميائية التي تحول بها كل الكائنات الحية الغذاء إلى مادة حية وطاقة. ويعتمد الأيض على إنزيمات معينة تصنع حسب الشفرة الوراثية. ولكن يحدث أحيانًا أن تحتوي الشفرة الوراثية على خطأ ما قد يسبب الإصابة بمرض أيضي. والعديد من هذه الأخطاء تورث، وتنتج عن طفرة (تغير وراثي) في الشفرة. وتحدث الطفرات بسبب الإشعاع أو الكيميائيات التي تحل بجزء من الشفرة الوراثية منتجة الخطأ. وإذا كان د ن أ في الخلايا التكاثرية للأبوين محتويًا على خطأ في الخطط الخاصة بصنع بروتين معين، ينتقل هذا الخطأ إلى النسل.

وتحدث الكثير من الأمراض الأيضية بسبب أن الشفرة الوراثية لاتستطيع استدعاء إنزيم مطلوب. فالجلاكتوزمية، على سبيل المثال -وهو مرض يصيب الأطفال- ينتج عن نقص إنزيم يحول الجالاكتوز، وهو سكر لبني، إلى جلوكوز. والبيلة الفنيلية الكيتونية -وهو مرض آخر يصيب الأطفال- ينتج عن نقص إنزيم يحول الحمض الأميني الذي يسمى الفينيل ألانين إلى حمض أميني آخر يسمى التيروسين. وكلا هذين المرضين يسببان تخلفًا عقليًا ونموًا جسديًا بطيئًا.

وتحدث بعض الأمراض الأيضية عندما يحدث خطأ في تفسير تعليمات صنع البروتين في الشفرة الوراثية. ومن هذه الأمراض مرض الخلية المنجلية، وهو مرض قاتل للإنسان في الغالب. فخلايا الدم الحمراء ذات شكل قرصي، ولكن بعض الخلايا الحمراء تصبح ملتوية إلى شكل خطافي أو منجلي لدى المصابين بمرض الخلية المنجلية، ثم تموت هذه الخلايا المشوهة مسببة فقر دم حاد. وتحتوي خلايا الدم الحمراء على بروتين يسمى الهيموجلوبين وظيفته حمل الأكسجين إلى أنسجة الجسم. ويتكون الهيموجلوبين من عدة مئات من الأحماض الأمينية، ويحدث المرض المنجلي المميت عندما تستدعي الشفرة الوراثية، في جزء واحد فقط من هذه السلسلة الطويلة، الحمض الأميني فالين بدلاً عن حمض الجلوتاميك.

الخاتمة

الحمد لله رب العالمين , الحمد لله الذي تتم به الصالحات

والصلاة والسلام على سيدنا محمد صلى الله عليه وسلم

وبعــــــــــــــد:::

لقد أتممت بفضل الله بحثي هذا عن الخلية والذي تعرضت فيه لعدة محاور من أهمها الخلية ومكوناتها والنواة وخصائص الخلية وأنواعها وقد تعرضت للخلايا في جسم الإنسان ,وفي الحيوان, وفي النبات

آمل من الله التوفيق والسداد

وأن يحوز بحثي هذا على استحسانكم

وآخر دعوانا أن الحمد لله رب العالمين