مكونات الخلايا بدائية النواة

تشترك جميع الخلايا في أربعة مكونات أساسية: 1) الغشاء البلازمي، وهو غطاء خارجي يفصل الجزء الداخلي للخلية عن بيئتها المحيطة؛ 2) السيتوبلازم، ويتكون من منطقة شبيهة بالهلام داخل الخلية توجد فيها المكونات الخلوية الأخرى؛ 3) الحمض النووي (DNA)، وهو المادة الوراثية للخلية؛ و 4) الريبوسومات، وهي جسيمات تُصنّع البروتينات. ومع ذلك، تختلف بدائيات النواة عن الخلايا حقيقية النواة بعدة طرق.

الخلية بدائية النواة (prokaryotic cell) هي كائن حي بسيط وحيد الخلية يفتقر إلى نواة، أو أي عضية أخرى محاطة بغشاء. سنرى قريبًا أن هذا يختلف بشكل كبير في حقيقيات النواة. يوجد الحمض النووي (DNA) بدائي النواة في الجزء المركزي من الخلية: منطقة داكنة تسمى النواة البدائية (شكل 3.5).

شكل 3.5 يوضح هذا الشكل التركيب العام للخلية بدائية النواة.

على عكس العتائق وحقيقيات النواة، تمتلك البكتيريا جدارًا خلويًا مصنوعًا من الببتيدوغليكان، ويتكون من السكريات والأحماض الأمينية، والعديد منها يمتلك محفظة عديدة السكاريد (شكل 3.5). يعمل الجدار الخلوي كطبقة حماية إضافية، ويساعد الخلية على الحفاظ على شكلها، ويمنع الجفاف. تمكن المحفظة الخلية من الالتصاق بالأسطح في بيئتها. تمتلك بعض بدائيات النواة أسواطًا أو أهدابًا أو خملًا. تُستخدم الأسواط للحركة، بينما تُستخدم معظم الأهداب لتبادل المواد الوراثية أثناء نوع من التكاثر يسمى الاقتران.

الخلايا حقيقية النواة

في الطبيعة، العلاقة بين الشكل والوظيفة واضحة على جميع المستويات، بما في ذلك مستوى الخلية، وهذا سيتضح عندما نستكشف الخلايا حقيقية النواة. مبدأ "الشكل يتبع الوظيفة" موجود في العديد من السياقات. على سبيل المثال، تمتلك الطيور والأسماك أجسامًا انسيابية تسمح لها بالتحرك بسرعة عبر الوسط الذي تعيش فيه، سواء كان هواءً أو ماءً. وهذا يعني أنه، بشكل عام، يمكن للمرء استنتاج وظيفة التركيب من خلال النظر إلى شكله، لأن الاثنين متطابقان.

الخلية حقيقية النواة (eukaryotic cell) هي خلية تحتوي على نواة محاطة بغشاء ومقصورات أو أكياس أخرى محاطة بغشاء، تسمى عضيات (organelles)، ولها وظائف متخصصة. كلمة "حقيقية النواة" تعني "نواة حقيقية"، في إشارة إلى وجود النواة المحاطة بغشاء في هذه الخلايا. كلمة "عضية" تعني "عضو صغير"، وكما ذكرنا سابقًا، فإن العضيات لها وظائف خلوية متخصصة، تمامًا كما لأعضاء جسمك وظائف متخصصة.

حجم الخلية

بقطر يتراوح بين 0.1 و 5.0 ميكرومتر، تعد الخلايا بدائية النواة أصغر بكثير من الخلايا حقيقية النواة، التي يتراوح قطرها بين 10 و 100 ميكرومتر (شكل 3.6). يسمح الحجم الصغير لبدائيات النواة للأيونات والجزيئات العضوية التي تدخلها بالانتشار بسرعة إلى أجزاء أخرى من الخلية. وبالمثل، يمكن لأي فضلات تنتج داخل الخلية بدائية النواة أن تخرج بسرعة. ومع ذلك، طورت الخلايا حقيقية النواة الأكبر حجمًا تكيفات هيكلية مختلفة لتعزيز النقل الخلوي. في الواقع، لن يكون الحجم الكبير لهذه الخلايا ممكنًا بدون هذه التكيفات. بشكل عام، حجم الخلية محدود لأن الحجم يزداد بسرعة أكبر بكثير من مساحة سطح الخلية. ومع ازدياد حجم الخلية، يصبح من الصعب بشكل متزايد على الخلية الحصول على مواد كافية لدعم العمليات داخل الخلية، لأن الحجم النسبي لمساحة السطح التي يجب نقل المواد عبرها يتناقص.

شكل 3.6 يوضح هذا الشكل الأحجام النسبية لأنواع مختلفة من الخلايا والمكونات الخلوية. يظهر إنسان بالغ للمقارنة.