[ياسر جمال السيد]

علم الخلية أحد أهم أفرع علو الحياة لماله من علاقة مباشرة بحياة الكائنات.

ما هي اهتمامات علم بيولوجيا الخلية؟
نشاطات الكائنات الحية

يختص بدراسة تركيب الخلايا وأنقسامها

أشكالها واحجامها وما يصيبها من أمراض

التغيرات أثناء النمو Growth, Differentation and Ageing

تركيب ووظائف العضيات Physiology

متى نشأ علم بيولوجيا الخلية؟
أواخر القرن قبل الماضي وتوافق مع تقدم وسائل الفحص والتحليل التالية

صناعة العدسات والمجاهر

قوة التكبير قوة التوضيح

فصل مكونات الخلايا Cell fractionation

الهرس Homogenization الهراسة Homogenizer

الطرد المركزي Centrifuge

التحليل الكيميائي والكيموحيوي Chemial and biochemical analysis

استخدام المواد المشعة Radiochemicalلتتبع التفاعلات الكيموحيوية والتحولات الأيضية

ما هي أهمية علم بيولوجيا الخلية؟

تقديم المعلومات الأساسية عن الوحدات التركيبية

والوظيفية في أجسام الكائنات الحية، ولهذا تحتاجه

التخصصات التالية


تعاريف

الخلية: وحدة التركيب والوظيفة .

الكائن الحي: لا يقل عن خلية واحدة ومهما كبر في حجمه فأنه يتألف

من خلية واحد ملقحة Zygote (بلايين الخلايا تكون جسم الانسان) .

نشاط الكائن = محصلة نشاطات الخلايا المكونة لجسم الكائن.

نشاط الخلية = محصلة التفاعلات الكيموحيوية التي تؤديها العضيات.

المرض = خلل يحدث في تركيب أو وظائف الخلايا أو معا.

نبذة تاريخية:

- الحسن بن الهيثم 962 – 1038 اتتكبير باستخدام نصف كره زجاجية

- Conard genser 1559 نشر مجموعة من الابحاث تحتوي رسوم تفصيلية لتراكيب خلوية من مملكة المونيرا .. استخدم التكبير

- Francis and Zacharias-Jansses 1590 صنع أول مجهر في هولندا قوة تكبير 30 مرة استخدم في دراسة الحشرات

- صنع واستخدم Galileo Galilei 1610 مجهر ضوئي لدراسة العيون الركبة Facets في الحشرات

في عام 1665 قدم Robert hookeأول وصف للخلية في نسيج الفلين النباتي وسمها خلية Cell - تختلف عن تلك الموجودة في الأوراق وتحتوي ما سماه عصير Juice، والذي عرف فيما بعد بالبروتوبلاست Protoplast

يعد أ Antony leeuwenhoek 1632 - 1723شهر صانع للعدسات

- صنع مجهر تكبيره 30 مرة

شاهد الحيامين Sperm cells والجسم المركزي Central body أو النواة

شاهد البلاستيدات ورسم الأشكال العامة للبكتيريا

نشر200 رسالة علمية في الجمعية الملكية البريطانية

- تعرف Robert Brown 1773 – 1858 على النواة

- تعرف Mathais J. Schleiden 1808 – 1881 على النوية Nucleolus

استخدم Johannes E. Parkinje 1787 – 1869 مصطلح Proplasm لوصف محتويات الخلية



شليدن

نواة الخلية لها دور مركزي في تكاثر الخلايا

تتكاثر الخلايا عن طريق تكوين الخلية الحرة Free cell formation

الخلية ذات طبيعة فردية Individual و طبيعة متتممة

تتكون الخلية البنوية داخل الخلية الأبوية عن طريق تجمع حبيبات بروتوبلازمية

شوان

تتكون جميع الكائنات الحية من واحدة أو أكثر من الخلايا ذات الأنوية

الخلية هي الوحدة الوظيفية في أحسام الكائنات الحية

Karl von Nagel في 1846 شاهد الانقسام الخلوي في النبات

Rudolf Virchow 1855 شاهد الانقسام الخلوي في الخلية الحيوانية

تشتق الخلية الجديدة من الخلية السابقة لها عن طريق الانقسام

أسس نظرية الخلية :

جميع الكائنات الحية تتكون من خلايا ذات أنوية

الخلايا هي الوحدات الوظيفية في الكائنات الحية

تنتج الخلايا الجديدة من الخلايا الموجودة أصلا عن طريق الانقسام

تعريف الخلية

- الخلية نظام من الجزيئات العضوية والعضيات تتعاون للقيام بالعمليات الحيوية

- الخلية تركيب فيزيائي كيميائي منطم تحافظ على نفسها وتتألف من كتلة من البروتوبلازم تحاط بغشاء

· تبادل المواد مع المحيط

· استخلاص الطاقة

· تحوي المواد الوراثية تمكنها من المحافظة على نفسها نوعها

تشابه الخلايا في

- المكونات الكيميائية

- العمليات الحيوية


كيف تم التعرف على الوظائف الكيموحيوية لعضيات الخلية؟
- عزل العضيات بواسطة تقنيات تجزئة الخلية ودرسة تركيبها الدقيق

- وضع علاقة بين التركيب والوظيفة

- التعرف على طبيعة المنتجات

- تركز الاهتمام في البداية على النواة Nucleus

· عزلت ودرسة مكوناتها

· مادة عضوية ذات محتوى فسفوري عالي Nuclein (Nucleic acids)

· البيورين Purine والبرميدين Pyrimidine والسكر الخماسي Pentose ومجموعة الفوسفات

· Deoxyribonucleic acid (DNA)

Ribonucleric acid (RNA) .

· Double helex



الميتوكوندريا Mitochondria

- عزلت الميوكندريا في عام 1934

- مركز التأكسد الخلوي Center of cellular oxidation

- دراسات الأيض والمسارات الأيضية

تحلل الجلوز Glycolysis

دورة كربس Kerb,s cycle

النقل الالكتروني Electron transport

الأكسدة الفسفورية Oxidative phosphorylation



البلاستيدات الخضراء Choloroplast

. البناء الضوئي Photosynthesis

· الشبكة الأندوبلازمية الناعمة

· الشبكة الأندويلازمية المحببة

· الريبوسومات

· الأجسام الهاظمة

· أجسام جولجي

· النوية

· الغشاء البلازمي .





الوسط المحيط بالخلية The extracellular environment

المحيط الحيوي Biospher

· المائي Hydrospher

· الأرضي Lethospher

· الهوائي Atmosphere



الأحتياجات الأساسية لحياة الخلايا:

· الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين

· تحاط الخلية الحية بطبقة رقية من الماء

· الأملاح المعدنية

· مواد الوقود

· مستوى ثابت من درجة الحرارة والأس الهيدروجين والضوء

وسط الخلية

سائل Fluid

نصف صلبSemisolid

صلب Solid





الوحدة الوظيفية في الخلايا Functional nuity of cells

تمت معظم الدراسات الجزيئية والوراثية على Escherichia coli

تطابق المكونات العامة والوظائف الأساسية في جميع أنواع الخلايا

مبادئ وقوانين (آليات الحياة) العالم الحيوي واحدة ومتشابهة

المادة الوراثية

الاستنساخ

ترجمة الشفرات الوراثية

بناء وتجميع وحدات البروتين

تبادل المواد مع المحيط

تحلل الجلوكوز واشتقاق الطاقة

استخدام الطاقة في البناء والنقل والحركة

علاقة الخلية بعلوم الحياة

- الوراثة

- الأنقسام - نظرية استمرارية البلازما الحرثومية Germ plasm

- وظائف الأعضاء

أنواع الحركات - الغشاء البلازمي - السيالات العصبية - زراعة الخلايا والأنسجة - الافراز والامتصاص - الأنتشار - الأسموزية

النقل النشط - البلعمة والتشرب

- الكيمياء الحيوية

القوانين الكيميائية والفيزيائية - اكتشاف الأكسجين - التنفس - انتاج مادة اليوريا - المكونات العضوية - الروابط الكيميائية - القوة الحيوية

والنشاط التحفيزي - الأنزيمات – الأيض - الهدم - البناء

البيولوجيا الجزيئية

تركيب الجزيئات واستخدامها في الطب وغيره

الهندسة الوراثية

تغيير في الصفات الوراثية

الحصول على منتجات ذات فوائد اقتصاية

التقنية الحيوية

تهيئة الظروف لزراعة الخلايا والأنسجة

زراعة الأعضاء والاستنساخ