معلومة

2.5: الهياكل خارج جدار الخلية - علم الأحياء

2.5: الهياكل خارج جدار الخلية - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أهداف التعلم

  • الغرض العام من كائن التعلم هذا هو سرد المكونات الخلوية المختلفة التي توجد غالبًا خارج جدار الخلية البكتيرية.

في هذا القسم حول تشريح الخلايا بدائية النواة ، نبحث في الأجزاء التشريحية المختلفة التي تتكون منها البكتيريا. سننظر الآن في الهياكل التالية الموجودة خارج جدار الخلية للعديد من البكتيريا: (1) glycocalyx (كبسولة) وطبقة S ، (2) سوط ، و (3) pili.


جدار الخلية - ما الغرض منه؟

تحيط أغشية الخلايا بكل خلية ستدرسها. جدران الخلايا مصنوعة من السليلوز توجد فقط حول الخلايا النباتية وعدد قليل من الكائنات الحية الأخرى. السليلوز هو سكر متخصص يصنف على أنه كربوهيدرات هيكلية ولا يستخدم للطاقة. إذا كانت الخلية النباتية تشبه بالون الماء ، فإن جدار الخلية يشبه صندوق الكرتون الذي يحمي البالون. البالون محمي من العالم الخارجي بهيكل يوفر الحماية والدعم.

في حين أن العديد من السكريات ، مثل الجلوكوز ، يمكن أن تذوب في الماء (H20) ، لن يذوب السليلوز في الماء ويمكن أن يشكل سلاسل طويلة لدعم النباتات. عندما تأكل مادة نباتية ، لا يمكنك حتى هضم وتفتيت السليلوز للحصول على الطاقة. تحتوي الأبقار والحيوانات العاشبة الأخرى على بكتيريا خاصة في معدتها لهضم السليلوز البوليمرات.

بينما تحمي جدران الخلايا الخلايا ، فإنها تسمح أيضًا للنباتات بالنمو إلى ارتفاعات كبيرة. لديك هيكل عظمي يرفعك. شجرة الخشب الأحمر التي يبلغ ارتفاعها 100 قدم لا تفعل ذلك. يستخدم جدران الخلايا القوية للحفاظ على شكلها. للحصول على الدعم العام ، يمكن للخلايا الكثيفة الموجودة في قلب الجذع أن تجعل الشجرة تنمو عالياً. جدران الخلايا طفيفة المرن للنباتات الصغيرة والأوراق والفروع الرقيقة. يمكن للرياح أن تدفعها من جانب إلى آخر وترتد إلى الوراء. تحتاج الأخشاب الحمراء الكبيرة إلى قوة في الرياح العاتية وتتأرجح قليلاً (باستثناء الجزء العلوي).


الأعضاء في النباتات؟

يشتمل جسمك على أجهزة عضوية ، مثل الجهاز الهضمي ، المكونة من أعضاء فردية ، مثل المعدة والكبد والبنكرياس ، والتي تعمل معًا للقيام بوظيفة معينة (في هذه الحالة ، تكسير الطعام وامتصاصه). هذه الأعضاء ، بدورها ، مصنوعة من أنواع مختلفة من الأنسجة ، وهي مجموعات من الخلايا تعمل معًا لأداء وظيفة محددة. على سبيل المثال ، تتكون معدتك من أنسجة عضلية لتسهيل الحركة والأنسجة الغدية لإفراز الإنزيمات للتحلل الكيميائي لجزيئات الطعام. تتكون هذه الأنسجة بدورها من خلايا متخصصة في الشكل والحجم والعضيات المكونة ، مثل الميتوكوندريا للطاقة والأنابيب الدقيقة للحركة.

تتكون النباتات أيضًا من أعضاء تتكون بدورها من أنسجة. تتكون الأنسجة النباتية ، مثلنا ، من خلايا متخصصة ، والتي بدورها تحتوي على عضيات محددة. هذه الخلايا والأنسجة والأعضاء هي التي تمارس الحياة الدرامية للنباتات.


هيكل الخلية النباتية (موضح بالرسم التخطيطي)

البروتوبلازم هو الجزء الحي من الخلية. يحده خارجيا بغشاء الخلية أو غشاء البلازما. يحتوي السيتوبلازم على العديد من عضيات الخلية وهي الميتوكوندريا والبلاستيدات والريبوسومات والشبكة الإندوبلازمية والجسيمات الحالة وما إلى ذلك (الشكل 2.1).

جدار الخلية هو الطبقة الواقية غير الحية الموجودة خارج غشاء البلازما في الخلايا النباتية والبكتيريا والفطريات والطحالب. توليف جدار الخلية في أجسام جولجي التي تسيطر عليها. يتكون جدار الخلية في البكتيريا من البروتين والكربوهيدرات غير السليلوزية بينما في معظم الطحالب والفطريات وجميع الخلايا النباتية ، يتكون جدار الخلية من السليلوز. يوفر جدار الخلية دعمًا ميكانيكيًا ويعطي شكلًا محددًا للخلية. يحمي غشاء البلازما ويساعد في تشرب الماء وحركة المواد المذابة نحو البروتوبلازم.

البروتوبلازم هو مادة شبه سائلة حية ، عديمة اللون ، مرنة ، غروانية موجودة في الخلية. يسمى البروتوبلازم مع شوائب غير حية بروتوبلاست. الماء هو المكون الرئيسي لبروتوبلاست نشط ويشكل عادة 90٪ من النظام. الأجزاء المتبقية مواد عضوية وغير عضوية.

يحافظ كل بروتوبلاست على اتصاله بالبروتوبلاست المجاورة من خلال فتحات صغيرة في جدار الخلية تعرف باسم plasmodesmata. يتكون البروتوبلازم من السيتوبلازم والنواة ويحده من الخارج غشاء الخلية أو غشاء البلازما.

(3) غشاء الخلية:

إنه غشاء رقيق مثل الغشاء المرن ، ويعمل كغطاء واقي للخلية. يتكون غشاء الخلية بشكل أساسي من البروتينات والدهون ولكن في بعض الحالات ، تم العثور أيضًا على عديد السكاريد. يسهل دخول المغذيات إلى الخلايا ويسمح بخروج المخلفات النيتروجينية ، وينظم مرور المواد داخل وخارج الخلايا. يتحكم ويحافظ على التوزيع التفاضلي للأيونات داخل وخارج الخلية.

إنها كتلة سائلة تشبه الهلام من البروتوبلازم باستثناء النواة ومحاطة بغشاء البلازما من الخارج. إنه شبه نافذ في الطبيعة. يتكون السيتوبلازم من مصفوفة وعضيات مرتبطة بالغشاء وشوائب غير حية مثل الفجوات والحبيبات. العضيات السيتوبلازمية الحية هي موقع للعديد من الأنشطة الأيضية الهامة مثل التمثيل الضوئي ، التنفس ، تخليق البروتين ، إلخ.

البلاستيدات هي أكبر العضيات السيتوبلازمية التي تحدها أغشية مزدوجة.

هناك ثلاثة أنواع من البلاستيدات:

هذه هي بلاستيدات عديمة اللون توجد في أعضاء التخزين حيث لا يتوفر الضوء على سبيل المثال تحت الأرض والجذور والأنسجة العميقة. تسمى البلاستيدات التي لا تحتوي على أصباغ الكريات البيضاء. يخزنون النشا أو الدهون أو البروتينات في الخلايا الإنشائية والجنينية والجراثيم.

تسمى البلاستيدات الملونة بالبلاستيدات الملونة. قد تحتوي على أصباغ حمراء أو صفراء أو بنية أو أرجوانية أو زرقاء أو خضراء. توجد هذه في الغالب في بتلات الزهور والفواكه.

في الخلية النباتية ، تعتبر البلاستيدات الخضراء أبرز أشكال البلاستيدات التي تحتوي على الكلوروفيل ، الصباغ الأخضر. يمكّن الكلوروفيل البلاستيدات الخضراء من تسخير الطاقة الشمسية الحركية وحبسها في شكل طاقة كامنة. تعتمد جميع الكائنات الحية بشكل مباشر أو غير مباشر عليها للحصول على الطاقة. يتم وضع البلاستيدات الخضراء في غشاءين ناعمين مفصولين بمساحة محيطية مميزة. يتم تمييز الجزء الداخلي من البلاستيدات الخضراء إلى جزأين - Stroma و Grana.

ستروما هي المادة المطحونة عديمة اللون التي تملأ البلاستيدات الخضراء. يحتوي على أغشية مزدوجة تحمل الكلوروفيل تشكل كيسًا مسطحًا مثل الهياكل تسمى ثيلاكويدس مجتمعة تسمى جرانا. الكميات هي أصغر الوحدات الموجودة على السطح الداخلي للثيلاكويدات القادرة على إجراء تفاعلات كيميائية ضوئية (الشكل 2.2).

الريبوسومات هي العضيات تحت المجهرية. هذه هي موقع تخليق البروتين في الخلية. توجد هذه في جميع الخلايا إما متصلة بأغشية الشبكة الإندوبلازمية أو منتشرة في السيتوبلازم. الريبوسومات هي أجسام كروية. في الخلايا بدائية النواة (البكتيريا) الريبوسومات تتكاثر 15 نانومتر وفي الخلايا حقيقية النواة حوالي 25 نانومتر.

توجد الريبوسومات من بدائيات النوى كوحدات 70S والريبوزومات في حقيقيات النوى تتشكل كوحدات 80S. يتكون الريبوسوم من وحدتين فرعيتين & # 8211 وحدة فرعية كبيرة ووحدة فرعية صغيرة. تشكل الوحدة الفرعية الصغيرة نوعًا من الغطاء على السطح المسطح لوحدة فرعية كبيرة. يتم تمثيل وحدتي الريبوسوم البكتيري (70S) بوحدات فرعية 50S و 30S ، ويتم تمثيل الريبوسومات حقيقية النواة (80S) بوحدات فرعية 60S و 40S.

عادة ما توجد وحدتان فرعيتان من الريبوسومات مجانًا في السيتوبلازم وتنضم فقط أثناء تخليق البروتين عندما يتم ربط عدد من الريبوسومات بالـ mRNA بطريقة خطية. تُعرف هذه المجموعات أو مجموعات الريبوسومات باسم Polyribosomes. ترتبط الوحدات الفرعية الأكبر (أي 60S و 50S) بغشاء الشبكة الإندوبلازمية ثم ترتبط الوحدات الفرعية الأصغر بوحدات فرعية أكبر. يقع الشق الذي يفصل بين الوحدتين الفرعيتين موازٍ للغشاء. يتم الاحتفاظ بالرسول RNA بواسطة الوحدة الفرعية الأصغر ، بينما يرتبط جزيء الحمض النووي الريبي (tRNA) بالوحدة الفرعية الأكبر.

(السابع) الميتوكوندريا:

الميتوكوندريا عبارة عن عضيات كروية الشكل أو خيطية على شكل سجق موجودة في السيتوبلازم. إنهم يقسمون الكربوهيدرات والسكريات المعقدة إلى أشكال قابلة للاستخدام ويزودون الخلية بالطاقة ، ويطلق عليهم أيضًا اسم قوة الخلية.

الميتوكوندريا محاطة بغشاء مزدوج الجدار يعرف باسم الأغشية الخارجية والداخلية. تُعرف المسافات بين هذين الغشاءين بالفضاء المحيط بالميتوكوندريا. الغشاء الخارجي أملس لكن الغشاء الداخلي مطوي بشكل مختلف في عروق رفيعة. الغشاء الداخلي مغطى بجزيئات خاصة تسمى Oxysomes ، وهي مواقع التنفس الهوائي. (الشكل 2.2).

النواة هي أهم جزء في الخلية الذي ينظم جميع الأنشطة الأيضية والوراثية داخل الخلية. وهي كروية إلى حد ما ، وتقع في السيتوبلازم وتشغل حوالي ثلثي مساحة الخلية. تتكون النواة النموذجية من الهياكل التالية (الشكل 2.2).

إنه هيكل شبيه بالمغلف قابل للاختراق بشكل انتقائي يحيط بالنواة والبلازما النووية. يتكون من طبقتين تفصل بينهما مساحة مملوءة بالسوائل حول النواة. يختفي الغشاء النووي خلال مرحلة الطور الأولي للانقسام النووي ويعاد تنظيمه خلال الطور البعيد. ينظم مرور الأيونات والجزيئات الصغيرة والجزيئات الكبيرة للوحدات الفرعية الريبوسومية ، و mRNA ، و t RNA ، إلخ.

النيوكليوبلازم هي مادة أرضية شبه سائلة شفافة تتكون من خليط من البروتينات والفوسفور وبعض الأحماض النووية. تظل ألياف الكروماتين أو الصبغيات معلقة في النيوكليوبلازم.

تشكل ألياف الكروماتين شبكة في النواة تسمى شبكة عمل الكروماتين أو الشبكة النووية. ألياف الكروماتين هي مواقع المادة الوراثية الرئيسية التي تتحكم في جميع أنشطة الخلية والتمثيل الغذائي والوراثة. أثناء انقسام الخلية ، تتكثف خيوط الكروماتين وتشكل كروموسومات سميكة.

النواة هي جسم كروي يقع في النيوكليوبلازم يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالمنطقة المنظمة للكروموسوم. تم وصفه لأول مرة بواسطة شلايدن في عام 1838. يحتوي على كمية كبيرة من الحمض النووي الريبي على الرغم من وجود الحمض النووي أيضًا. وتتمثل وظيفته الرئيسية في تخليق الحمض النووي الريبي الريباسي (الرنا الريباسي) ، مما يساعد في تخليق الريبوسومات.

يشار إلى جسم جولجي أيضًا باسم مجمع جولجي أو جهاز جولجي. يلعب دورًا رئيسيًا في نقل المواد الكيميائية داخل وخارج الخلية. يحتوي على ثلاثة مكونات متميزة ، كيس أو صهاريج مسطحة ، مجموعات من الأنابيب والحويصلات الانتقالية وحويصلات أو فجوات كبيرة. يرتبط Golgi بشكل أساسي بالنشاط الإفرازي للخلية. يرتبط أيضًا بتركيز المواد وتخزينها وتكثيفها وتعبئتها للتصدير من الخلية عبر البلازما.

(خ) شبكية إندوبلازمية:

الشبكة الإندوبلازمية (ER) هي الرابط الذي يربط بين النواة والسيتوبلازم للخلية النباتية. في الأساس ، إنها شبكة من الأكياس المترابطة والمعقدة الموجودة في السيتوبلازم. بناءً على وجود أو عدم وجود الريبوسومات ، يمكن أن يكون ER من أنواع ناعمة أو خشنة. النوع الأول يفتقر إلى الريبوسومات ، بينما النوع الأخير مغطى بالريبوسومات. بشكل عام ، تعمل الشبكة الإندوبلازمية كهيكل تصنيع وتخزين ونقل للجليكوجين والبروتينات والمنشطات والمركبات الأخرى.

الليزوزومات عبارة عن هيكل حويصلي صغير مرتبط بالغشاء من السيتوبلازم والذي يحيط بالإنزيمات المتحللة بالماء ويقوم بعملية الهضم داخل الخلايا. تُعرف هذه أيضًا باسم الحقائب الانتحارية. توجد هذه في جميع الخلايا الحيوانية ولكن فقط في عدد قليل من الخلايا النباتية.

أنواع الجسيمات الحالة:

بناءً على وظيفة أو مرحلة ليسوسومات الهضم ، فهي من الأنواع الأربعة التالية:

(ط) الجسيمات الأولية هي الليزوزومات المشكلة حديثًا مع إنزيمات التحلل المائي.

(2) يتم تشكيل الجسيمات الحالة الثانوية حديثًا عن طريق اندماج الجسيمات البلعمية والليزوزومات الأولية. هنا يتم هضم محتويات البلعمة أو تحللها بالماء.

(3) الأجسام المتبقية هي الجسيمات الثانوية المستنفدة. هذه تحتوي على بقايا غير مهضومة.

(4) يتم تشكيل فجوات البلعمة عن طريق اندماج الجسيمات الأولية مع عضيات الخلية من السيتوبلازم الخلوي الخاص بالخلية. هذا يؤدي إلى الهضم الذاتي للخلية أو عضياتها.

تؤدي الليزوزومات إلى هضم المواد خارج الخلية وداخلها. بسبب هذه الشخصية الأساسية ، تؤدي الجسيمات الحالة الوظائف التالية:

(ط) تلتهم الليزوزومات من الكريات البيض الحبيبية أو البلاعم المواد الغريبة والميكروبات التي تدخل الخلية وتحمي أجسامنا من العدوى.

(2) تزيل الليزوزومات عضيات الخلية البالية والخلايا الميتة وتوفر الطاقة أثناء الجوع عن طريق التحلل الخاضع للرقابة للمواد الغذائية المخزنة.

(3) أثناء عدم التمايز بين الأنسجة والخلايا ، تقوم الجسيمات الحالة بإذابة الأجزاء المتخصصة من الخلايا. هذا يساعد في تجديد الأنسجة التالفة أو الأجزاء التالفة وتشكيل العظام من الغضروف.

(4) تساعد الإنزيمات اللايتية للحيوانات المنوية في تغلغل الحيوانات المنوية في البويضة.

(5) أثناء التحول ، يتم إعادة امتصاص الهياكل اليرقية المختلفة مثل الخياشيم الخارجية للشرغوف أو ذيل الشرغوف في الضفدع أو الأعضاء اليرقية في خادرة الحشرات المختلفة عن طريق التحلل الذاتي للجسيمات الحالة.

(6) تسبب الليزوزومات الانهيار الخلوي المرتبط بالشيخوخة.

(7) قد تسبب الجسيمات الحالة السرطان عن طريق تحطيم الكروموسومات.

(الثاني عشر) البيروكسيسومات:

تحدث البيروكسيسومات على نطاق واسع في كل من الخلايا النباتية والحيوانية. إنها أجسام كروية أو بيضاوية محاطة بغشاء واحد. يحتوي على إنزيمات مؤكسدة معينة ، تستخدم للتحلل الأيضي للأحماض الدهنية إلى أشكال سكر بسيطة. في النباتات الخضراء ، تساعد البيروكسيسومات في الخضوع لعملية التنفس الضوئي.

(الثالث عشر) فجوات:

الفجوات هي حويصلات مملوءة بالنسغ في السيتوبلازم. هذه محاطة بغشاء يسمى تونوبلاست. في الخلية النباتية ، يمكن أن يكون هناك أكثر من فجوة واحدة ، ومع ذلك ، فإن الفجوة الموجودة في الوسط أكبر من غيرها.

Tonoplast عبارة عن غشاء شبه منفذ يمكّن الفجوات من تركيز العناصر الغذائية ومنتجات النفايات وتخزينها. يسهل التبادل السريع للغازات المذابة المساعدة بين السيتوبلازم والسوائل المجاورة.

(14) أهداب و فلاجيلا:

الأهداب والسوط هي زوائد متحركة تشبه الشعر على الأسطح الحرة للخلايا. هذه هي العمليات السيتوبلازمية وتخلق تيارات مائية ، وتيارات غذائية ، وتعمل كأعضاء حسية وتؤدي العديد من الوظائف الأخرى للخلية. يمكن التمييز بين الأهداب والسوط على أساس حجمهما ، ومع ذلك ، فإن الخصائص الفسيولوجية والمورفولوجية الأخرى متشابهة تقريبًا.

الفرق الرئيسي بين الأهداب والسوط هو كما يلي:

الأهداب والسوط عمليات أسطوانية تنبثق من السطح الحر للخلية. هذه تنشأ من أجسامهم القاعدية المدمجة في السيتوبلازم. تشكل الأجسام القاعدية مراكزها الحركية. يتكون السوط أو السوط من محور عصبي طولاني محاط بغلاف حلزوني من السيتوبلازم وغشاء بلازما متصل بغشاء الخلية.


وحدة الأحياء 2

أ) هو هيكل وقائي مصنوع من ألياف السليلوز.

ب) موجود داخل غشاء البلازما.

ج) مشابه جدًا لجدار الخلية الحيوانية.
ينظم تكوين السيتوبلازم.

أ) تخزين المركبات التي تنتجها الخلية

ب) العمل مع mRNA لتجميع البروتينات

ج) تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية

د- فصل الخلية عن محيطها

أ) فجوات مركزية بالبلاستيدات الخضراء

ب) جدران الخلايا البلاستيدات الخضراء

ج) أغشية البلازما الليزوزومات

د) الفجوات المركزية الريبوسومات

أ) تعمل البلاستيدات الخضراء كمرفق لتصنيع البروتين.

ب) تخلق البلاستيدات الخضراء ضغطًا داخليًا للخلية.

ج) تقوم البلاستيدات الخضراء بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية.

د) تخزن البلاستيدات الخضراء المركبات التي تنتجها الخلية.

أ) الشبكة الإندوبلازمية الملساء (ER)

ب) الشبكة الإندوبلازمية الخشنة (ER)

أ) الشبكة الإندوبلازمية الملساء (ER)

د) الشبكة الإندوبلازمية الخشنة (ER)

1 هيكل الغشاء عبارة عن طبقة ثنائية من الفوسفوليبيد مع رؤوسها المحبة للماء التي تواجه البيئة المائية داخل وخارج الخلية وتتجمع ذيولها الكارهة للماء في المركز.

2 تؤدي البروتينات المتنوعة الموجودة في الأغشية والمرتبطة بها العديد من الوظائف المهمة.

3 تساعد ذيول بعض البروتينات الغريبة في الحفاظ على سائل الغشاء عن طريق منع جزيئات المكونات من التماسك معًا بقوة.

4 تشتمل الأغشية على فسيفساء ، أو خليط ، من الكربوهيدرات المدمجة في طبقة ثنائية الفسفوليبيد.

ب) بروتين يشارك في النشاط الأنزيمي

ج) بروتين سكري يشارك في التعرف على الخلايا الخلوية

د) بروتين نقل نشط يحرك الجزيئات عبر غشاء مقابل تدرج تركيزها

أ) دم أو نوع نسيج المريض

ب) عدم قطبية جزيء الدواء

ج) عدم وجود شحنة على جزيء الدواء

د) تشابه جزيء الدواء مع الجزيئات الأخرى التي تنقلها الخلايا المستهدفة

أ) التدرج الانتشار هناك ضحل

ب) لن تكون بروتينات نقل الغشاء مشبعة

ج) ب. التدرج الانتشار هناك أكثر حدة

أ) الخلية لا تستهلك ATP.

ب) يتم نقل أيونات الصوديوم والبوتاسيوم مقابل تدرجات تركيزها.

ج) يتم نقل أيونات البوتاسيوم إلى أسفل تدرج تركيزها.

د) الخلية لا تستهلك الطاقة.

أ) النقل النشط يتطلب إنفاق الطاقة الخلوية ، والانتشار الميسر لا يتطلب ذلك.

ب) يمكن أن يتحرك الانتشار الميسر في المواد المذابة مقابل تدرج التركيز ، ولا يمكن للنقل النشط.

ج) يشمل النقل النشط نقل البروتينات ، ولا يشمل الانتشار الميسر.

أ) صخرة على حافة جبل

ب) روابط الفوسفات عالية الطاقة لجزيء ATP

ج) شخص جالس على الأريكة أثناء مشاهدة التلفزيون

د) رامي السهام بقوس مرن

أ) المبلغ الصافي للاضطراب في ازدياد دائم

ب) لا يوجد تفاعل كيميائي فعال بنسبة 100 بالمائة

ج) لا يمكن إنشاء أو تدمير الطاقة ولكن يمكن تحويلها من شكل إلى آخر


التكاثر

التكاثر في بدائيات النوى هو لاجنسي وعادة ما يحدث عن طريق الانشطار الثنائي. تذكر أن DNA بدائيات النوى موجود ككروموسوم دائري واحد. بدائيات النوى لا تخضع للانقسام. بدلا من ذلك ، يتم نسخ الكروموسوم وفصل النسختين الناتج عن بعضهما البعض ، بسبب نمو الخلية. بدائيات النوى ، المتضخمة الآن ، مقروصة للداخل عند خط الاستواء والخليتان الناتجتان ، وهما مستنسختان ، منفصلتان. لا يوفر الانشطار الثنائي فرصة لإعادة التركيب الجيني أو التنوع الجيني ، لكن بدائيات النوى يمكن أن تشارك الجينات بثلاث آليات أخرى.

في تحويل، فإن بدائيات النوى تأخذ الحمض النووي الموجود في بيئتها والذي يتم التخلص منه بواسطة بدائيات النوى الأخرى. إذا تناولت بكتيريا غير مُمْرِضة الحمض النووي لجين ذيفان من العامل الممرض ودمجت الحمض النووي الجديد في كروموسومها ، فقد تصبح أيضًا مسببة للأمراض. في التوضيح، العاثيات ، الفيروسات التي تصيب البكتيريا ، تنقل أحيانًا أيضًا قطعًا قصيرة من الحمض النووي الصبغي من بكتيريا إلى أخرى. ينتج عن التنبيغ كائن حي مؤتلف. لا تتأثر العتائق بالعاثيات ولكن بدلاً من ذلك لديها فيروساتها الخاصة التي تنقل المادة الوراثية من فرد إلى آخر. في اقتران، يتم نقل الحمض النووي من بدائيات النوى إلى أخرى عن طريق بيلوس ، الذي يجعل الكائنات الحية على اتصال مع بعضها البعض. يمكن أن يكون الحمض النووي المنقول على شكل بلازميد أو هجين ، يحتوي على كل من DNA البلازميد والكروموسومات. تظهر هذه العمليات الثلاث لتبادل الحمض النووي في الشكل 9.

يمكن أن يكون التكاثر سريعًا جدًا: بضع دقائق لبعض الأنواع. يؤدي هذا الوقت القصير من الجيل إلى جانب آليات إعادة التركيب الجيني والمعدلات العالية للطفرة إلى التطور السريع بدائيات النوى ، مما يسمح لها بالاستجابة للتغيرات البيئية (مثل إدخال مضاد حيوي) بسرعة كبيرة.

الشكل 9. إلى جانب الانشطار الثنائي ، هناك ثلاث آليات أخرى يمكن من خلالها بدائيات النوى تبادل الحمض النووي. في (أ) التحول ، تأخذ الخلية DNA بدائية النواة مباشرة من البيئة. قد يظل الحمض النووي منفصلاً مثل DNA البلازميد أو يتم دمجه في جينوم المضيف. في (ب) التنبيغ ، تقوم العاثية بحقن الحمض النووي في الخلية التي تحتوي على جزء صغير من الحمض النووي من بدائيات نوى مختلفة. في (ج) الاقتران ، يتم نقل الحمض النووي من خلية إلى أخرى عبر جسر التزاوج الذي يربط الخليتين بعد أن يجذب القضيب الجنسي البكتريا قريبًا بدرجة كافية لتشكيل الجسر.

اتصال التطور

تطور بدائيات النوى

كيف يجيب العلماء على أسئلة حول تطور بدائيات النوى؟ على عكس الحيوانات ، فإن القطع الأثرية الموجودة في السجل الأحفوري لبدائيات النوى تقدم القليل جدًا من المعلومات. تبدو أحافير بدائيات النوى القديمة وكأنها فقاعات صغيرة في الصخور. يلجأ بعض العلماء إلى علم الوراثة وإلى مبدأ الساعة الجزيئية ، الذي ينص على أنه كلما تباعد نوعان مؤخرًا ، كلما كانت جيناتهما (وبالتالي البروتينات) أكثر تشابهًا. على العكس من ذلك ، فإن الأنواع التي تباعدت منذ فترة طويلة سيكون لديها المزيد من الجينات غير المتشابهة.

تعاون العلماء في معهد علم الأحياء الفلكي التابع لوكالة ناسا وفي مختبر البيولوجيا الجزيئية الأوروبي لتحليل التطور الجزيئي لـ 32 بروتينًا محددًا مشتركًا في 72 نوعًا من بدائيات النوى. 1 يشير النموذج الذي اشتقوه من بياناتهم إلى أن ثلاث مجموعات مهمة من البكتيريا - البكتيريا الشعاعية ، دينوكوكس، والبكتيريا الزرقاء (التي يسميها المؤلفون Terrabacteria) - كانوا أول من استعمر الأرض. (أذكر ذلك دينوكوكس هي جنس من بدائيات النوى - وهي بكتيريا - شديدة المقاومة للإشعاع المؤين.) البكتيريا الزرقاء هي عبارة عن مجموعة من البكتيريا الشائعة جدًا التي تشمل أنواعًا مهمة في تحلل النفايات العضوية.

تشير الجداول الزمنية للتباعد إلى أن البكتيريا (أعضاء في مجال البكتيريا) تباعدت عن الأنواع الموروثة من أسلاف مشتركة بين 2.5 و 3.2 مليار سنة مضت ، في حين تباعدت العتائق في وقت سابق: بين 3.1 و 4.1 مليار سنة. تباعدت Eukarya لاحقًا عن الخط الأركي. يقترح العمل كذلك أن الستروماتوليت التي تشكلت قبل ظهور البكتيريا الزرقاء (منذ حوالي 2.6 مليار سنة) تم تصنيعها ضوئيًا في بيئة ناقصة الأكسجين وذلك بسبب تعديلات Terrabacteria للأرض (مقاومة التجفيف وامتلاك المركبات التي تحمي الكائن الحي. من الضوء الزائد) ، قد يرتبط التمثيل الضوئي باستخدام الأكسجين ارتباطًا وثيقًا بالتكيفات للبقاء على قيد الحياة على الأرض.


2.5: الهياكل خارج جدار الخلية - علم الأحياء

أنواع الخلايا المختلفة

هناك أنواع مختلفة من الخلايا. كل نوع من الخلايا مختلف ويؤدي وظيفة مختلفة. في جسم الإنسان ، لدينا خلايا عصبية يمكن أن تمتد من أقدامنا إلى النخاع الشوكي. تساعد الخلايا العصبية على نقل الرسائل حول الجسم. لدينا أيضًا مليارات من خلايا الدماغ الصغيرة جدًا التي تساعدنا على التفكير وخلايا العضلات التي تساعدنا على التحرك. هناك العديد من الخلايا في أجسامنا التي تساعدنا على العمل والبقاء على قيد الحياة.

على الرغم من وجود العديد من الأنواع المختلفة من الخلايا ، إلا أنها غالبًا ما تنقسم إلى فئتين رئيسيتين: بدائية النواة وحقيقية النواة.

خلايا بدائية النواة - الخلية بدائية النواة هي خلية بسيطة وصغيرة بدون نواة. الكائنات الحية المصنوعة من الخلايا بدائية النواة صغيرة جدًا ، مثل البكتيريا. هناك ثلاث مناطق رئيسية للخلية بدائية النواة:

1) الحماية الخارجية أو "غلاف" الخلية. يتكون هذا من جدار الخلية والغشاء والكبسولة.
2) السوط ، وهو عبارة عن زوائد تشبه السوط يمكن أن تساعد الخلية على التحرك. ملاحظة: لا تحتوي جميع الخلايا بدائية النواة على سوط.
3) يسمى الجزء الداخلي من الخلية المنطقة السيتوبلازمية. تشمل هذه المنطقة النواة والسيتوبلازم والريبوزومات.

الخلايا حقيقية النواة - عادة ما تكون هذه الخلايا أكبر بكثير وأكثر تعقيدًا من الخلايا بدائية النواة. لديهم نواة خلية محددة تحتوي على الحمض النووي للخلية. هذه هي أنواع الخلايا التي نجدها في النباتات والحيوانات.


شاهد الفيديو: الريبوسومات (ديسمبر 2022).