معلومة

2.2: الأجزاء المشتركة للخلية - علم الأحياء


ما هو الشيء نفسه بين خلية بكتيرية وإحدى خلاياك؟

هناك العديد من الأنواع المختلفة من الخلايا ، لكنها تشترك جميعًا في أجزاء معينة. كما تظهر هذه الصورة لدم الإنسان ، تأتي الخلايا بأشكال وأحجام مختلفة. تؤثر الأشكال والأحجام بشكل مباشر على وظيفة الخلية. ومع ذلك ، فإن جميع الخلايا - من أصغر البكتيريا إلى تلك الموجودة في أكبر حوت - تقوم ببعض الوظائف المتشابهة ، لذا فهي تشترك في أجزاء مشتركة.

الأجزاء المشتركة من الخلايا

اكتشاف الخلايا

أول مرة كلمة زنزانة كانت تستخدم للإشارة إلى هذه الوحدات الصغيرة للحياة في عام 1665 من قبل عالم بريطاني يدعى روبرت هوك. كان هوك من أوائل العلماء الذين درسوا الكائنات الحية تحت المجهر. لم تكن المجاهر في عصره قوية جدًا ، لكن هوك كان لا يزال قادرًا على تحقيق اكتشاف مهم. عندما نظر إلى شريحة رقيقة من الفلين تحت مجهره ، تفاجأ برؤية ما يشبه قرص العسل. رسم هوك شكل أدناه لإظهار ما رآه. كما ترون ، كان الفلين مكونًا من العديد من الوحدات الصغيرة ، والتي أطلق عليها هوك الخلايا.

خلايا الفلين. هذا ما رآه روبرت هوك عندما نظر إلى شريحة رقيقة من الفلين تحت مجهره. ما نوع مادة الفلين؟ هل تعرف من أين يأتي الفلين؟

بعد فترة وجيزة من اكتشاف روبرت هوك للخلايا في الفلين ، قام أنطون فان ليفينهوك في هولندا باكتشافات مهمة أخرى باستخدام المجهر. صنع Leeuwenhoek عدساته المجهرية الخاصة ، وكان جيدًا جدًا في ذلك لدرجة أن مجهره كان أقوى من الميكروسكوبات الأخرى في عصره. في الواقع ، كان مجهر Leeuwenhoek قويًا تقريبًا مثل مجاهر الضوء الحديثة.

باستخدام مجهره ، اكتشف Leeuwenhoek حيوانات صغيرة مثل الروتيفر. اكتشف ليوينهوك أيضًا خلايا الدم البشرية. حتى أنه كشط البلاك من أسنانه وراقبها تحت المجهر. ما رأيك رأى Leeuwenhoek في اللوحة؟ رأى كائنات حية صغيرة مع زنزانة واحدة سماها الحيوانات ("الحيوانات الصغيرة"). اليوم ، نطلق على بكتيريا Leeuwenhoek البكتيرية.

نظرية الخلية

نظرية الخلية هي إحدى النظريات الأساسية في علم الأحياء. لقرنين من الزمان بعد اكتشاف المجهر بواسطة روبرت هوك وأنتون فان ليفينهوك ، وجد علماء الأحياء خلايا في كل مكان. علماء الأحياء في الجزء الأول من 19ذ اقترح القرن أن جميع الكائنات الحية مصنوعة من الخلايا ، لكن دور الخلايا باعتبارها اللبنة الأساسية للحياة لم يتم اكتشافه حتى عام 1839 عندما قام عالمان ألمانيان ، ثيودور شوان ، عالم الحيوان (يدرس الحيوانات) ، وماتياس جاكوب شلايدن ، عالم النبات (دراسة النباتات) ، اقترح أن الخلايا كانت الوحدة الأساسية لبنية ووظيفة كل أشكال الحياة. لاحقًا ، في عام 1858 ، لاحظ الطبيب الألماني رودولف فيرشو أن الخلايا تنقسم لإنتاج المزيد من الخلايا. اقترح أن جميع الخلايا تنشأ فقط من خلايا أخرى. تشكل الملاحظات الجماعية للعلماء الثلاثة نظرية الخلية ، والتي تنص على ما يلي:

  • تتكون جميع الكائنات الحية من خلية واحدة أو أكثر ،
  • تحدث جميع وظائف حياة الكائن الحي داخل الخلايا ،
  • تأتي جميع الخلايا من خلايا موجودة مسبقًا.

تنوع الخلايا

غالبًا ما يكون للخلايا ذات الوظائف المختلفة أشكال مختلفة. الخلايا المصورة في شكل فيما يلي مجرد أمثلة قليلة للعديد من الأشكال المختلفة التي قد تمتلكها الخلايا. كل نوع من الخلايا في الشكل له شكل يساعده في أداء وظيفته. على سبيل المثال ، وظيفة الخلية العصبية هي نقل الرسائل إلى الخلايا الأخرى. تحتوي الخلية العصبية على العديد من الامتدادات الطويلة التي تصل في جميع الاتجاهات ، مما يسمح لها بتمرير الرسائل إلى العديد من الخلايا الأخرى في وقت واحد. هل ترى نتوءات تشبه الذيل على خلايا الطحالب؟ تعيش الطحالب في الماء وذيولها تساعدها على السباحة. تحتوي حبوب اللقاح على طفرات تساعدها على الالتصاق بالحشرات مثل النحل. كيف تعتقد أن المسامير تساعد حبوب اللقاح على القيام بعملها؟ (ملحوظة: الحشرات تلقيح الزهور.)

كما تظهر هذه الصور ، تأتي الخلايا في العديد من الأشكال المختلفة. كيف ترتبط أشكال هذه الخلايا بوظائفها؟

أربعة أجزاء مشتركة للخلية

على الرغم من تنوع الخلايا ، فإن جميع الخلايا لها أجزاء معينة مشتركة. تشمل الأجزاء غشاء البلازما والسيتوبلازم والريبوزومات والحمض النووي.

  1. ال غشاء بلازمي (وتسمى أيضًا ملفات غشاء الخلية) عبارة عن طبقة رقيقة من الدهون تحيط بالخلية. إنه يشكل الحد المادي بين الخلية وبيئتها ، لذلك يمكنك التفكير فيها على أنها "جلد" الخلية.
  2. السيتوبلازم يشير إلى كل المواد الخلوية الموجودة داخل غشاء البلازما ، بخلاف النواة. يتكون السيتوبلازم من مادة مائية تسمى العصارة الخلوية، ويحتوي على هياكل خلوية أخرى مثل الريبوسومات.
  3. الريبوسومات هي هياكل في السيتوبلازم حيث تصنع البروتينات.
  4. الحمض النووي هو حمض نووي موجود في الخلايا. يحتوي على التعليمات الجينية التي تحتاجها الخلايا لصنع البروتينات.

هذه الأجزاء مشتركة بين جميع الخلايا ، من كائنات مختلفة مثل البكتيريا والبشر. كيف حصلت جميع الكائنات الحية المعروفة على مثل هذه الخلايا المتشابهة؟ تظهر أوجه التشابه أن كل أشكال الحياة على الأرض لها تاريخ تطوري مشترك.

تتوفر مقدمة لطيفة للخلية على http://www.youtube.com/watch؟v=Hmwvj9X4GNY (21:03).

ملخص

  • تأتي الخلايا في العديد من الأشكال المختلفة. غالبًا ما يكون للخلايا ذات الوظائف المختلفة أشكال مختلفة.
  • على الرغم من أن الخلايا تأتي في أشكال متنوعة ، فإن جميع الخلايا لها أجزاء معينة مشتركة. تشمل هذه الأجزاء غشاء البلازما والسيتوبلازم والريبوزومات والحمض النووي.

إعادة النظر

  1. من صاغ المصطلح زنزانة، في إشارة إلى الهياكل الدقيقة الموجودة في الكائنات الحية؟
  2. من الذي حدد الحيوانات؟ ماذا يكون الحيوانات?
  3. ما هي الأجزاء الثلاثة الرئيسية لنظرية الخلية؟
  4. ضع قائمة بالأجزاء الأربعة المشتركة بين جميع الخلايا.
  5. ما هي الهياكل الخلوية التي تصنع فيها البروتينات؟
  6. ما هو دور الحمض النووي؟

بيولوجيا الخلية

بيولوجيا الخلية هي دراسة الخلية وعملياتها الجزيئية. تُعرَّف الخلية عمومًا على أنها وحدة أو حجرة واحدة ، محاطة بحد أو جدار ، والتي تكون عادةً جزءًا من هيكل أكبر. من الناحية البيولوجية ، الخلية هي أصغر وحدة هيكلية ووظيفية حية من الكائنات الحية. [1]

بعض الكائنات الحية ، مثل البكتيريا ، أحادية الخلية تتكون من خلية واحدة. الكائنات الحية الأخرى ، مثل البشر ، متعددة الخلايا أو بها العديد من الخلايا. يتكون البشر من ما يقدر بـ 100 تريليون خلية وينتجون في مكان ما ما يقرب من مليون خلية جديدة في الثانية [2] كل خلية هي عالم مذهل في حد ذاته: يمكنها استيعاب العناصر الغذائية وتحويل هذه العناصر الغذائية إلى طاقة والقيام بوظائف متخصصة والتكاثر عند الضرورة. والأكثر إثارة للدهشة هو أن كل خلية تخزن مجموعة التعليمات الخاصة بها لتنفيذ كل من هذه الأنشطة. [3]


الموضوع 2: البيولوجيا الجزيئية

هذا الموضوع له 14٪ من الحدوث في الأوراق 1 و 2.
يمكنك العثور أدناه على الموضوعات الفرعية للموضوع 2 والنسبة المئوية لعدد مرات ظهورها في الاختبارات من السنوات الماضية.

كل موضوع فرعي مهم للامتحان ، ولكن من المعروف أن بعض المواضيع تتم مشاهدتها أكثر من غيرها.
ستجد هنا بعض الإرشادات حول المحتوى الذي يجب أن تركز عليه أكثر.


2.1 الجزيئات لعملية التمثيل الغذائي: الموضوع الفرعي الأقل شيوعًا
ركز أكثر على هذه المفاهيم والتطبيقات والمهارات:

  • اليوريا كمثال للمركب الذي تنتجه الكائنات الحية ولكن يمكن أيضًا تصنيعه بشكل مصطنع
  • رسم مخططات جزيئية للجلوكوز والريبوز والأحماض الدهنية المشبعة والحمض الأميني المعمم
  • تحديد المواد الكيميائية الحيوية مثل السكريات أو الدهون أو الأحماض الأمينية من الرسوم البيانية الجزيئية

الأسئلة المتعلقة بهذه هي:

  • عادة ما يتم تحديد أو رسم الهياكل مثل الأحماض الدهنية والأحماض الأمينية والنشا
  • اشرح عملية إنتاج اليوريا.


2.2 الماء: الموضوع الفرعي الأقل شيوعًا
ركز أكثر على هذه المفاهيم والتطبيقات والمهارات:

  • تشرح الروابط الهيدروجينية والقطبية الثنائية الخصائص المتماسكة واللاصقة والحرارية والمذيبة للماء
  • يمكن أن تكون المواد محبة للماء أو كارهة للماء
  • مقارنة الخواص الحرارية للماء بالميثان
  • استخدام الماء كمبرد في العرق
  • طرق نقل الجلوكوز والأحماض الأمينية والكوليسترول والدهون والأكسجين وكلوريد الصوديوم في الدم فيما يتعلق بقابليتها للذوبان في الماء

الأسئلة المتعلقة بهذه هي:

  • خصائص المياه وكيفية تأثيرها على البيئة ، عادة ما تأتي كخيارات متعددة أو كإجابة طويلة السؤال.

2.3 الكربوهيدرات والدهون: الموضوع الشائع
ركز أكثر على هذه المفاهيم والتطبيقات والمهارات:

  • يمكن أن تكون الأحماض الدهنية مشبعة أو أحادية غير مشبعة أو متعددة غير مشبعة
  • تتكون الدهون الثلاثية من التكثيف من ثلاثة أحماض دهنية وجلسرين واحد
  • هيكل ووظيفة السليلوز والنشا في النباتات والجليكوجين في الإنسان
  • الدهون أكثر ملاءمة لتخزين الطاقة على المدى الطويل لدى البشر من الكربوهيدرات
  • تحديد مؤشر كتلة الجسم عن طريق الحساب أو استخدام الرسم البياني

الأسئلة المتعلقة بهذه هي:

  • تحليل النموجرام
  • قارن طاقة الدهون مقابل الكربوهيدرات
  • حدد الفرق بين المشبعة وغير المشبعة


2.4 البروتينات موضوع فرعي أقل شائع
ركز أكثر على هذه المفاهيم والتطبيقات والمهارات:

  • يتم ترميز تسلسل الأحماض الأمينية للببتيدات بواسطة الجينات
  • قد يتكون البروتين من عديد ببتيد واحد أو أكثر من عديد ببتيد مرتبط معًا
  • يحدد تسلسل الأحماض الأمينية التشكل ثلاثي الأبعاد للبروتين
  • تمسخ البروتينات بالحرارة أو بانحراف الأس الهيدروجيني عن المستوى الأمثل

الأسئلة المتعلقة بهذه هي:

  • وصف الهياكل الأولية والثالثية للبروتينات
  • حدد متى يتم تغيير طبيعة البروتينات بالحرارة أو درجة الحموضة

2.5 الإنزيمات ، الموضوع الفرعي الأقل شيوعًا
ركز أكثر على هذه المفاهيم والتطبيقات والمهارات:

  • تؤثر درجة الحرارة ودرجة الحموضة وتركيز الركيزة على معدل نشاط الإنزيمات
  • يمكن تغيير طبيعة الإنزيمات
  • تصميم تجارب لاختبار تأثير درجة الحرارة ودرجة الحموضة وتركيز الركيزة على نشاط الإنزيمات
  • التحقيق التجريبي لعامل يؤثر على نشاط الانزيم

الأسئلة المتعلقة بهذه هي:

  • دور الإنزيمات في العمليات المختلفة
  • كيف يتم تغيير طبيعة الإنزيمات اعتمادًا على البيئة.
  • اشرح العوامل التي تؤثر على نشاط الإنزيم ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة وتركيز الركيزة


2.6 بنية الحمض النووي والحمض النووي الريبي ، الموضوع الفرعي الأقل شيوعًا
ركز أكثر على هذه المفاهيم والتطبيقات والمهارات:

  • يختلف الحمض النووي عن الحمض النووي الريبي في عدد الخيوط الموجودة والتكوين الأساسي ونوع البنتوز
  • الحمض النووي عبارة عن جزيء حلزون مزدوج مكون من خيطين متوازيين من النيوكليوتيدات مرتبطين برابطة هيدروجينية بين أزواج القواعد التكميلية
  • رسم مخططات بسيطة لبنية النيوكليوتيدات المفردة للحمض النووي والـ RNA ، باستخدام الدوائر والخماسيات والمستطيلات لتمثيل الفوسفات والبنتوز والقواعد

الأسئلة المتعلقة بهذه هي:

  • الفرق بين بنية الحمض النووي والحمض النووي الريبي
  • تكون قادرة على رسم النيوكليوتيدات وبنية الحمض النووي


2.7 تكرار الحمض النووي والنسخ والترجمة: موضوع فرعي شائع جدًا
ركز أكثر على هذه المفاهيم والتطبيقات والمهارات:

  • يعتبر تكرار الحمض النووي شبه محافظ ويعتمد على الاقتران الأساسي التكميلي
  • يزيل Helicase اللولب المزدوج ويفصل بين الخيوط عن طريق كسر روابط الهيدروجين
  • يربط بوليميراز الحمض النووي النيوكليوتيدات معًا لتشكيل حبلا جديدًا ، باستخدام الخيط الموجود مسبقًا كقالب
  • النسخ هو توليف mRNA المنسوخ من تسلسل قاعدة الحمض النووي بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي
  • الترجمة هي تخليق عديد الببتيدات على الريبوسومات
  • يتم تحديد تسلسل الأحماض الأمينية لعديد الببتيدات بواسطة mRNA وفقًا للشفرة الجينية
  • تتوافق الكودونات المكونة من ثلاث قواعد على mRNA مع حمض أميني واحد في عديد ببتيد
  • تعتمد الترجمة على الاقتران الأساسي التكميلي بين الكودونات على mRNA و anticodons على tRNA
  • استخدم جدول الكود الجيني لاستنتاج أي كود (أكواد) يتوافق مع أي حمض أميني
  • تحليل نتائج Meselson و Stahl للحصول على دعم لنظرية النسخ شبه المحافظ للحمض النووي
  • استخدم جدولًا من أكواد mRNA والأحماض الأمينية المقابلة لها لاستنتاج تسلسل الأحماض الأمينية المشفرة بواسطة خيط mRNA قصير من تسلسل أساسي معروف
  • استنتاج تسلسل قاعدة الحمض النووي لخيط الرنا المرسال

الأسئلة المتعلقة بهذه هي:

  • نسخ mRNA وقراءة الكودونات إلى الأحماض الأمينية
  • اشرح تكرار الحمض النووي وترجمته ، ومدى أهمية الريبوسومات لها.
  • يتم إعطاء رموز mRNA ويحتاج الطلاب إلى استنتاج تسلسل قاعدة الحمض النووي
  • اشرح نتائج Meselson و Stahl وكيف تدعم النسخ شبه المحافظ.


2.8 التنفس الخلوي ، موضوع فرعي شائع جدًا
ركز أكثر على هذه المفاهيم والتطبيقات والمهارات:

  • تنفس الخلية هو إطلاق متحكم فيه للطاقة من المركبات العضوية لإنتاج ATP
  • يتوفر ATP من تنفس الخلية على الفور كمصدر للطاقة في الخلية
  • يعطي تنفس الخلايا اللاهوائية عائدًا صغيرًا من ATP من الجلوكوز
  • يتطلب تنفس الخلايا الهوائية الأكسجين ويعطي عائدًا كبيرًا من الـ ATP من الجلوكوز
  • إنتاج اللاكتات عند البشر عند استخدام التنفس اللاهوائي لتعظيم قوة تقلصات العضلات

الأسئلة المتعلقة بهذه هي:

  • تحديد متفاعلات ومنتجات التنفس الخلوي
  • اشرح المراحل المختلفة لتنفس الخلية
  • افهم الفرق بين العملية الهوائية واللاهوائية


ركز أكثر على هذه المفاهيم والتطبيقات والمهارات:

  • التمثيل الضوئي هو إنتاج مركبات الكربون في الخلايا باستخدام الطاقة الضوئية
  • الضوء المرئي له مجموعة من الأطوال الموجية مع البنفسجي هو أقصر طول موجي والأحمر هو الأطول
  • يمتص الكلوروفيل الضوء الأحمر والأزرق بشكل أكثر فاعلية ويعكس الضوء الأخضر أكثر من الألوان الأخرى
  • يتم إنتاج الأكسجين في عملية التمثيل الضوئي من التحلل الضوئي للماء
  • تعتبر درجة الحرارة وشدة الضوء وتركيز ثاني أكسيد الكربون من العوامل التي تحد من معدل التمثيل الضوئي
  • رسم طيف امتصاص للكلوروفيل وطيف عمل لعملية التمثيل الضوئي
  • فصل أصباغ التمثيل الضوئي عن طريق الكروماتوغرافيا

الأسئلة المتعلقة بهذه هي:

  • تكون قادرة على رسم أو تحديد أطياف العمل والامتصاص
  • اشرح عملية الضوء المعتمدة والمعتمدة.
  • تحديد وشرح العوامل التي تؤثر على التمثيل الضوئي.

اشعر بالارهاق؟

لقد حصلنا عليها! هذا التحليل جزء من دورة بريد إلكتروني مجانية. اشترك أدناه للحصول على موضوع واحد يوميًا ، يتم تسليمه إلى صندوق الوارد الخاص بك.
سجل مجانا

جرب دورة المراجعة على الإنترنت

تحصل على محاضرات بالفيديو بناءً على هذا التحليل ، بنك أسئلة يحتوي على اختبارات لكل موضوع وفيديو للأوراق السابقة التي تم حلها (خطوة بخطوة). قم بتجربته مجانا


التنفس الخلوي والتركيب الضوئي

يظهر نموذج التمثيل الضوئي والتنفس & # 8211 الصورة أن العمليتين متصلتان ، يجيب الطلاب على الأسئلة المتعلقة بالرسم البياني

تلوين التناضح الكيميائي & # 8211 لون الغشاء والخطوات المتبعة في إنتاج ATP
تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية & # 8211 تسمية رسم أنظمة الصور الأول والثاني

خريطة مفهوم التنفس الخلوي وخريطة رقم 8211 للخطوات المتبعة في التنفس الخلوي
التنفس الخلوي & # 8211 AP Biology Lab باستخدام البازلاء ومقاييس التنفس
المختبر الافتراضي للتنفس الخلوي & # 8211 AP Lab الذي يمكن إجراؤه عبر الإنترنت

دراسة حالة: The Cyanide Murders & # 8211 يستكشف التنفس الخلوي ولماذا نحتاج إلى الأكسجين

أصباغ نباتية & # 8211 AP Lab 4 ، معدل
تستخدم محاكاة التمثيل الضوئي & # 8211 المحاكي عبر الإنترنت لضبط إعدادات الإضاءة وجمع البيانات حول إنتاج ATP
محاكاة التمثيل الضوئي & # 8211 تستخدم هذه المحاكاة مستويات خفيفة ومتفاوتة من ثاني أكسيد الكربون لاستكشاف معدلات التمثيل الضوئي ، لتحل محل محاكاة الأعشاب المائية
مختبر التمثيل الضوئي & # 8211 AP Lab ، يستخدم أوراق السبانخ والضوء لقياس معدل التمثيل الضوئي. تسبب فقاعات الأكسجين تطفو أقراص الأوراق عند تعرضها للضوء.

الكيمياء الحيوية

الأحماض والقواعد & # 8211 تلوين أساسي يوضح كيفية تفكك الماء إلى أيونات ، مقياس الأس الهيدروجيني

يستخدم Enzyme Lab & # 8211 الكبد لإظهار كيفية تكسير الكاتلاز بيروكسيد الهيدروجين إلى أكسجين وماء ، ويتم استخدام الفقاعات لقياس التفاعل عند درجات حرارة مختلفة.

Virtual Enzyme Lab & # 8211 تتيح هذه المحاكاة للمستخدم تغيير تركيزات الركيزة ومستويات الأس الهيدروجيني ثم مراقبة معدلات التفاعل.

المركبات العضوية & # 8211 خريطة المفاهيم ، يملأ الطلاب المصطلحات المتعلقة بالكيمياء العضوية (الكربوهيدرات والنيوكليوتيدات .. إلخ.


التطورات الحديثة

بدأ الفهم الحديث للبنية التحتية الخلوية باستخدام المجهر الإلكتروني. كان كيث بورتر (1912 & # x20131997) رائدًا في هذا المجال وكان أول من حدد الشبكة الأندوبلازمية والعديد من عناصر الهيكل الخلوي . أدى انفجار المعرفة الناجم عن التحسينات في الفحص المجهري والكيمياء الحيوية وعلم الوراثة إلى تعميق فهم بنية الخلية ووظيفتها التي لم يخطر ببال علماء بيولوجيا الخلية الأوائل.


تاريخ الخلية: اكتشاف الخلية

تم اكتشاف الخلية في البداية بواسطة روبرت هوك في عام 1665 ، وتتمتع الخلية بتاريخ غني ومثير للاهتمام أفسح المجال في النهاية للعديد من التطورات العلمية الحالية.

يسرد هذا شعارات البرامج أو شركاء NG Education الذين قدموا أو ساهموا في المحتوى على هذه الصفحة. مستوي بواسطة

على الرغم من أنها مختلفة جدًا من الخارج ، إلا أن الفيل وعباد الشمس والأميبا كلها مصنوعة من نفس لبنات البناء. من الخلايا الفردية التي تشكل أبسط الكائنات الحية إلى تريليونات الخلايا التي تشكل التركيب المعقد لجسم الإنسان ، كل كائن حي على الأرض يتكون من خلايا. هذه الفكرة ، وهي جزء من نظرية الخلية ، هي أحد العناصر الأساسية في علم الأحياء. تنص نظرية الخلية أيضًا على أن الخلايا هي الوحدة الوظيفية الأساسية للكائنات الحية وأن جميع الخلايا تأتي من خلايا أخرى. على الرغم من أن هذه المعرفة أساسية اليوم ، إلا أن العلماء لم يكونوا على دراية بالخلايا دائمًا.

لم يكن اكتشاف الخلية ممكنًا لولا التقدم في المجهر. مهتم بمعرفة المزيد عن العالم المجهري ، قام العالم روبرت هوك بتحسين تصميم المجهر المركب الموجود في عام 1665. استخدم مجهره ثلاث عدسات وضوء المسرح الذي يضيء العينات ويكبرها. سمحت هذه التطورات لهوك برؤية شيء عجيب عندما وضع قطعة من الفلين تحت المجهر. شرح هوك تفاصيل ملاحظاته عن هذا العالم الصغير الذي لم يسبق له مثيل في كتابه ، ميكروغرافيا. بالنسبة له ، بدا الفلين كما لو كان مصنوعًا من مسام صغيرة ، والذي أتى للاتصال به & ldquocells & rdquo لأنهم ذكروه بالخلايا الموجودة في الدير.

في ملاحظة خلايا الفلين و rsquos ، أشار هوك في ميكروغرافيا هذا ، & ldquo يمكنني أن أدرك بوضوح أنها كلها مثقبة ومسامية ، مثل مشط العسل إلى حد كبير ، لكن مسامها لم تكن منتظمة وتضخم هذه المسام أو الخلايا ، وكانت بالفعل أول المسام المجهرية التي رأيتها على الإطلاق ، وربما ، التي شوهدت من قبل ، فأنا لم أقابل أي كاتب أو شخص سبق أن ذكرهم قبل هذا & hellip & rdquo

لم يمض وقت طويل على اكتشاف Hooke & rsquos ، اكتشف العالم الهولندي أنتوني فان ليفينهوك كائنات أخرى مخفية صغيرة و mdashbacteria و protozoa. لم يكن مفاجئًا أن يقوم فان ليفينهوك بهذا الاكتشاف. لقد كان صانع مجهر رئيسي وأتقن تصميم المجهر البسيط (الذي كان يحتوي على عدسة واحدة فقط) ، مما مكنه من تكبير جسم بحوالي مائتين إلى ثلاثمائة ضعف حجمه الأصلي. ما رآه فان ليفينهوك بهذه المجاهر هو البكتيريا والأوليات ، لكنه أطلق على هذه الكائنات الدقيقة اسم الجسيمات الدقيقة. & rdquo

أصبح فان ليوينهوك مفتونًا. ذهب ليكون أول من لاحظ ووصف الحيوانات المنوية في عام 1677. حتى أنه ألقى نظرة على اللويحة بين أسنانه تحت المجهر. في رسالة إلى الجمعية الملكية ، كتب: "بعد ذلك ، رأيت دائمًا ، وبعجب كبير ، أنه في الموضوع المذكور كان هناك العديد من جزيئات الحيوانات الحية الصغيرة جدًا ، وهي تتحرك بشكل جميل للغاية. & rdquo

في القرن التاسع عشر ، بدأ علماء الأحياء في إلقاء نظرة فاحصة على كل من الأنسجة الحيوانية والنباتية ، مما أتقن نظرية الخلية. يمكن للعلماء أن يخبروا بسهولة أن النباتات مكونة بالكامل من الخلايا بسبب جدارها الخلوي. ومع ذلك ، لم يكن هذا واضحًا جدًا بالنسبة للخلايا الحيوانية ، التي تفتقر إلى جدار خلوي. يعتقد العديد من العلماء أن الحيوانات كانت مصنوعة من ldquoglobules. & rdquo

درس العالمان الألمان تيودور شوان وماتياس شلايدن خلايا الحيوانات والنباتات على التوالي. حدد هؤلاء العلماء الاختلافات الرئيسية بين نوعي الخلايا وطرحوا فكرة أن الخلايا كانت الوحدات الأساسية لكل من النباتات والحيوانات.

ومع ذلك ، أساء شوان وشلايدن فهم كيفية نمو الخلايا. يعتقد شلايدن أن الخلايا تتغذى من النواة وتنمو من هناك. وبالمثل ، ادعى شوان أن الخلايا الحيوانية & ldquocrystized & rdquo من المادة بين الخلايا الأخرى. في النهاية ، بدأ علماء آخرون في كشف الحقيقة. تم تحديد قطعة أخرى من لغز نظرية الخلية بواسطة Rudolf Virchow في عام 1855 ، الذي ذكر أن جميع الخلايا يتم إنشاؤها بواسطة الخلايا الموجودة.

في مطلع القرن ، بدأ الاهتمام يتحول نحو علم الوراثة الخلوية ، والذي كان يهدف إلى ربط دراسة الخلايا بدراسة علم الوراثة. في ثمانينيات القرن التاسع عشر ، كان والتر ساتون وثيودور بوفيري مسئولين عن تحديد الكروموسوم كمحور للوراثة و mdashforever يربط بين علم الوراثة وعلم الخلايا. أكدت الاكتشافات اللاحقة وعززت دور الخلية في الوراثة ، مثل دراسات James Watson و Francis Crick & rsquos حول بنية الحمض النووي.

استمر اكتشاف الخلية في التأثير على العلم بعد مائة عام ، مع اكتشاف الخلايا الجذعية ، الخلايا غير المتمايزة التي لم تتطور بعد إلى خلايا أكثر تخصصًا. بدأ العلماء في استخلاص الخلايا الجذعية الجنينية من الفئران في الثمانينيات ، وفي عام 1998 ، عزل جيمس طومسون الخلايا الجذعية الجنينية البشرية وطور خطوطًا خلوية. تم نشر عمله بعد ذلك في مقال في المجلة علم. اكتشف لاحقًا أن الأنسجة البالغة ، عادةً الجلد ، يمكن إعادة برمجتها إلى خلايا جذعية ثم تشكيل أنواع أخرى من الخلايا. تُعرف هذه الخلايا بالخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات. تستخدم الخلايا الجذعية الآن لعلاج العديد من الحالات مثل مرض الزهايمر وأمراض القلب.

كان لاكتشاف الخلية تأثير أكبر بكثير على العلم مما كان يمكن أن يحلم به هوك في عام 1665. بالإضافة إلى منحنا فهمًا أساسيًا لبنات البناء لجميع الكائنات الحية ، فقد أدى اكتشاف الخلية إلى تطورات في المجال الطبي. التكنولوجيا والعلاج. اليوم ، يعمل العلماء على الطب الشخصي ، والذي من شأنه أن يسمح لنا بزراعة الخلايا الجذعية من خلايانا ومن ثم استخدامها لفهم عمليات المرض. كل هذا وأكثر نما من ملاحظة واحدة للخلية في الفلين.

قام روبرت هوك بتحسين تصميم المجهر المركب حوالي عام 1665 ونشر كتابًا بعنوان ميكروغرافيا التي أوضحت النتائج التي توصل إليها باستخدام الأداة.


هيكل الجزيئات البيولوجية

تتكون الخلايا إلى حد كبير من مركبات تحتوي على الكربون. تشكل دراسة كيفية تفاعل ذرات الكربون مع الذرات الأخرى في المركبات الجزيئية أساس مجال الكيمياء العضوية وتلعب دورًا كبيرًا في فهم الوظائف الأساسية للخلايا. نظرًا لأن ذرات الكربون يمكن أن تشكل روابط مستقرة مع أربع ذرات أخرى ، فهي مناسبة بشكل فريد لبناء الجزيئات المعقدة. تتكون هذه الجزيئات المعقدة عادةً من سلاسل وحلقات تحتوي على ذرات الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين ، فضلاً عن ذرات الكربون. قد تتكون هذه الجزيئات في أي مكان من 10 إلى ملايين من الذرات المرتبطة ببعضها البعض في مصفوفات محددة. تتكون معظم ، وليس كل ، الجزيئات المحتوية على الكربون في الخلايا من أعضاء واحدة من أربع عائلات مختلفة من الجزيئات العضوية الصغيرة: السكريات ، والأحماض الأمينية ، والنيوكليوتيدات ، والأحماض الدهنية. تحتوي كل من هذه العائلات على مجموعة من الجزيئات التي تشبه بعضها البعض في التركيب والوظيفة. بالإضافة إلى الوظائف المهمة الأخرى ، تُستخدم هذه الجزيئات لبناء جزيئات كبيرة. على سبيل المثال ، يمكن ربط السكريات بتكوين عديد السكاريد مثل النشا والجليكوجين ، ويمكن ربط الأحماض الأمينية بتكوين البروتينات ، ويمكن ربط النيوكليوتيدات لتشكيل الحمض النووي (حمض الديوكسي ريبونوكلييك) والحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) للكروموسومات ، و يمكن ربط الأحماض الدهنية لتكوين دهون جميع أغشية الخلايا.

التركيب الكيميائي التقريبي لخلية ثديية نموذجية
مكون في المائة من إجمالي وزن الخلية
ماء 70
أيونات غير عضوية (الصوديوم ، البوتاسيوم ، المغنيسيوم ، الكالسيوم ، الكلوريد ، إلخ) 1
مستقلبات صغيرة متنوعة 3
البروتينات 18
RNA 1.1
الحمض النووي 0.25
الفسفوليبيدات والدهون الأخرى 5
السكريات 2

بصرف النظر عن الماء ، الذي يشكل 70 بالمائة من كتلة الخلية ، تتكون الخلية في الغالب من جزيئات كبيرة. إلى حد بعيد الجزء الأكبر من الجزيئات الكبيرة هي البروتينات. يحتوي جزيء البروتين متوسط ​​الحجم على سلسلة من حوالي 400 جزيء من الأحماض الأمينية. يحتوي كل حمض أميني على سلسلة جانبية مختلفة من الذرات التي تتفاعل مع ذرات السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية الأخرى. هذه التفاعلات محددة للغاية وتتسبب في ثني جزيء البروتين بأكمله في شكل كروي مضغوط. من الناحية النظرية ، يمكن تكوين مجموعة متنوعة لا حصر لها من البروتينات ، ولكل منها تسلسل مختلف من الأحماض الأمينية. ومع ذلك ، فإن كل هذه البروتينات تقريبًا ستفشل في الانطواء بالطرق الفريدة المطلوبة لتشكيل أسطح وظيفية فعالة ، وبالتالي ستكون عديمة الفائدة للخلية. البروتينات الموجودة في خلايا الحيوانات الحديثة والبشر هي نتاج تاريخ تطوري طويل ، تم خلاله اختيار بروتينات السلف بشكل طبيعي لقدرتها على الانطواء إلى أشكال محددة ثلاثية الأبعاد ذات أسطح وظيفية فريدة مفيدة لبقاء الخلية.

معظم الجزيئات الكبيرة المحفزة في الخلايا عبارة عن إنزيمات. غالبية الإنزيمات عبارة عن بروتينات. المفتاح للخاصية التحفيزية للإنزيم هو ميله للخضوع لتغيير في شكله عندما يرتبط بركائزه ، وبالتالي يجمع المجموعات التفاعلية على جزيئات الركيزة. بعض الإنزيمات هي جزيئات كبيرة من الحمض النووي الريبي تسمى الريبوزيمات. تتكون الريبوزيمات من سلاسل خطية من النيوكليوتيدات تنثني بطرق معينة لتشكيل أسطح فريدة ، على غرار الطرق التي تنثني بها البروتينات. كما هو الحال مع البروتينات ، فإن التسلسل المحدد للوحدات الفرعية للنيوكليوتيدات في سلسلة RNA يعطي كل جزيء كبير طابعًا فريدًا. تُستخدم جزيئات الحمض النووي الريبي في كثير من الأحيان كمحفزات في الخلايا أقل بكثير من استخدام جزيئات البروتين ، ربما لأن البروتينات ، مع التنوع الأكبر في سلاسل الأحماض الأمينية الجانبية ، أكثر تنوعًا وقادرة على إحداث تغييرات معقدة في الشكل. ومع ذلك ، يُعتقد أن جزيئات الحمض النووي الريبي سبقت جزيئات البروتين أثناء التطور وأنها حفزت معظم التفاعلات الكيميائية المطلوبة قبل أن تتطور الخلايا (انظر أدناه تطور الخلايا).


ملخص القسم

علم الأحياء هو العلم الذي يدرس الكائنات الحية وتفاعلاتها مع بعضها البعض وبيئاتها. يحاول العلم وصف وفهم طبيعة الكون كليًا أو جزئيًا. للعلم العديد من المجالات التي تتعلق بالعالم المادي وتعتبر ظواهره من العلوم الطبيعية.

الفرضية هي تفسير مؤقت للملاحظة. النظرية العلمية هي تفسير تم اختباره جيدًا والتحقق منه باستمرار لمجموعة من الملاحظات أو الظواهر. القانون العلمي هو وصف ، غالبًا في شكل معادلة رياضية ، لسلوك جانب من جوانب الطبيعة في ظل ظروف معينة. يتم استخدام نوعين من التفكير المنطقي في العلم. يستخدم التفكير الاستقرائي النتائج لإنتاج مبادئ علمية عامة. الاستدلال الاستنتاجي هو شكل من أشكال التفكير المنطقي الذي يتنبأ بالنتائج من خلال تطبيق المبادئ العامة. القاسم المشترك في جميع أنحاء البحث العلمي هو استخدام المنهج العلمي. يقدم العلماء نتائجهم في أوراق علمية خاضعة لاستعراض الأقران منشورة في مجلات علمية.

يمكن أن يكون العلم أساسيًا أو تطبيقيًا. الهدف الرئيسي للعلوم الأساسية هو توسيع المعرفة دون أي توقع للتطبيق العملي قصير المدى لتلك المعرفة. ومع ذلك ، فإن الهدف الأساسي للبحث التطبيقي هو حل المشكلات العملية.


أوراق عمل خلايا الأحياء

بعض أوراق العمل أدناه هي أوراق عمل الخلايا البيولوجية & # 8211 أنواع الخلايا ، ومراجعة الخلية وعضياتها ، والعضيات في الخلايا حقيقية النواة ، ووظائف العضيات المختلفة في الخلية ، وورقة عمل الخلايا الحيوانية والنباتية ، وأجزاء الخلية ، وبنية الخلية ووظيفة أمبير ورقة عمل & # 8211 قم بتسمية وإظهار مواقع العضيات التالية على الرسم التخطيطي لخلية نباتية أدناه ، قم بتلوين الخلية الحيوانية المرسومة أدناه. استخدم الألوان الموضحة في المربع ، وبنية الخلية ووظيفتها & # 8211 A عرض تقديمي ، والبنية الخلوية وأوراق العمل الوظيفية & # 8211 ، وصحيح الأسئلة الكاذبة ، وأسئلة الاختيارات المتعددة ، والمفردات ، وأنشطة استكشاف الخلية & # 8211 نشاط ممتع للطلاب ، علم الأحياء & # 8211 الخلايا والتغذية & # 8211 ورقة اختبار التقييم ، مقدمة مدينة الخلية: فيما يلي وصف لأجزاء مهمة من الخلية & # 8211 النشاط ،

بمجرد العثور على ورقة (أوراق) العمل الخاصة بك ، يمكنك إما النقر فوق الرمز المنبثق أو زر التنزيل لطباعة أو تنزيل ورقة (أوراق) العمل المطلوبة. يرجى ملاحظة أنه يمكنك أيضًا العثور على زر التنزيل أسفل كل مستند.


شاهد الفيديو: العبقرية إشراق شاعر (كانون الثاني 2022).