عبور المواد عبر الأغشية

عن طريق

•الانتشار

•النفوذية

•التناضح

•النقل النشط والفعال

•البلعمة

•الشرب الخلوي

•الإخراج الخلوي

ثانياً/الأيض الخلوي

•التنفس

-التنفس الهوائي

-التنفس اللاهوائي

تعد عملية عبور المواد إلى الخلية وخارجها من العمليات الخلوية الأساسية

التي تنظم الأحوال الوظيفية الخلوية،إذ يتحدد بموجبها تنظيم ١-خروج المواد الاخراجية والماء من الخلية

٢-ولايخفى مالهذا من أهمية في حفظ واستمرار العمليات الحيوية للخلية وبناء المواد الحية فيها

ويتم العبور بطرق مختلفة منها ٣-

الانتشار ،النفوذية،التناضح،النقل النشط او الفعال ،البلعمة،الشرب الخلوي،الإخراج إلخلوي

هو حركة الجزيئات والأيونات خلال وسط معين من المناطق ذات التركيز العالي إلى المناطق ذات التركيز المنخفض

كقاعدة فان الغازات والأوكسيجين وثنائي أوكسيد الكاربون

والمواد القابلة للذوبان في الدهون مثل الهيدروكربونات والكحول

هي المواد المذابة التي يمكنها للانتشار عبر الأغشية الحيوية (غشاء الخلية )بحرية تامة

يمكن ملاحظة ظاهرة الانتشار بالعين المجردة من خلال وضع بلورات لكبريتات النحاس او برمنجنات البوتاسيوم في إناء زجاجي يحوي ماء فسوف نلاحظ انتشار المادة الملونة الناتجة من ذوبان البلورات أعلاه في الماء حيث تنتشر المادة الملونة عبر مسافات قصيرة بينما يقل انتشارها عبر المسافات الطويلةوهذا يعود إلى المسافة التي تقطعها الجزيئات المنتشرة تتناسب طردياً مع زمن الانتشار. ومع مرور الوقت فإن المادة سوف تنتشر في كل اجزاء الماء في الإناء الزجاجي

والسبب يعود إلى ان المسافة التي تقطعها الجزيئات المنتشرة تتناسب طردياً مع زمن الانتشار

فعلى هذه المواد ان تمر اولاً خلال الغشاء البلازمي كما يجب ان تتميز بذوبانها في الماء بدرجة معينة حتى يمكنها العبور خلال هذا الغشاء

هي ظاهرة تبادل المواد بين الخلية ومحيطها عبر الغشاء البلازمي ١-حيث تستطيع الخلية ان تمتص المواد الغذائية إذا وجدت في وسط٢- غذائي مناسب ،

٣-،ولكن مجرد وجود المواد الغذائية خارج الخلية لايعني بالضرورة انه بامكان الخلية أستغلالها فعلى هذه المواد ان تمر اولاً خلال الغشاء البلازمي كما يجب ان تتميز بذوبانها في الماء بدرجة معينة حتى يمكنها العبور خلال هذا الغشاء

٤-

،وبالمثل لابد ان تتميز النواتج الاخراجية ومواد الفضلات بذوبانها في السايتو بلازم حتى تستطيع العبور إلى خارج الخلية وبشكل عام يمكن ان تصنف الأغشية تبعاً لقدرتها على نفاذية المواد

حركة جزيئات الماء خلال غشاء اختياري النفاذية(الغشاء البلازمي)تبعاً لاختلاف التراكيز ،وتتم حركة جزيئات الماء وفق قانون الانتشار إذ ان التناضح هو حالة من حالات الانتشار

يمكن اجراء تجربة بسيطة باستخدادام غشاء ذو نفاذية اختيارية مثل السيلوفان مربوطاً بإحكام في نهاية قمع ،يملأ القمع بالماء المقطر،ويوضع في حوض زجاجي يحوي ماء مقطر بحيث يكون مستوى إلماء داخل وخارج القمع في مستوى واحد

وعند اضافة محلول سكري الى القمع نلاحظ ارتفاع مستوى الماء

في انبوبة القمع الزجاجي مشيراً إلى ان الماء يمر خلال غشاء السليوفان إلى محلول السكر في القمع مسبباً ضغطاً هيدروستاتيكياً ويتوقف دخول جزيئات الماء عندما يتساوى الضغط الهيدروستاتيكي مع الضغط التناضحي

عند اظافة محلول سكري إلى القمع نلاحظ ارتفاع مستوى الماء في انبوبة القمع الزجاجي مشيراً إلى ان الماء يمر خلال غشاء السليوفان إلى محلول السكر في القمع مسبباً ضغط هيدروستاتيكياً

علل/تنكمش الخلية الحيوانية عند وضعها في محلول عالي التركيز ؟

ج-وذلك بسبب خروج الماء من سايتوبلازم الخلية الى المحلول الخارجي مما يؤدي الى انكماش الخلية

س/تعاني الخلية من بلزمة عند وضعها في محلول عالي التركيز؟

-وذلك بسبب حركة الماء من السايتوبلازم الى المحلول الخارجي مسبباً ابتعاد الغشاء البلازمي عن الجدار الخلوي

س/ان حجم الخلية النباتية لايتغير كثيراً بالمقارنة مع الخلية الحيوانية عند وضعها في محلول عالي التراكيز؟

-بسبب وجود الجدار الخلوي في الخلية النباتية،ولايوجد في الخلية الحيوانية

س/عرف البلزمة

-هي ظاهرة ابتعاد الغشاء البلازمي عن جدار الخلية نتيجة خروج الماء من الخلية عند وضعها بمحلول تركيزه عالي من المواد الذائبة بالمقارنة مع السايتوبلازم(تحدث في الخلية النباتية)

-متى تحدث البلازمة؟وما السبب

-تحدث عند وضع الخلية النباتية في محلول عال التركيز والسبب هو خروج الماء من الخلية الى خارجها

س/اي عملية تحصل بعد اظافة الماء الى المحلول الذي يحيط بالخلية التي تعاني من البلزمة؟

-ازالة البلزمة

س/ماذا ينتج عن اختلاف التركيز بين الخلية ومحيطها الخارجي الاقل منها؟

-اكتساب الماء وانتفاخ الخلية وتمزقها ،او انتفاخ الخلية النباتية

تمتص الخلايا احيانا بعض المواد من محيطها الخارجي بالرغم من ان ترايز تلك المواد داخل الخلايا اعلى منها في الخارج،ومن اجل انجاز هذه العملية لابد من وجود مواد حاملة في غشاء الخلية يمكنها التحرك من الخارج الى الداخل وبالعكس،حيث تتحد المادة الحاملة مع مادة اخرى (جزيء او ايون)تحتاجها الخلية وتتحرك باتجاه السطح الداخلي للغشاء ،حيث تنفصل المادة المنقلولة داخل السايتوبلازم وتحتاج هذه العملية الى صرف طاقة تستمد منATP

في الخلية الحية

-من اجل انجاز هذه العملية،،،الى النهاية

- المواد الحاملة:هي مواد توجد في غشاء الخلية ،تمتص (جزئ -ايون)تحتاجه الخليه وتتحرك باتجاه السطح الداخلي للغشاء الخلوي

حيث تنفصل المواد الناقلة في السايتوبلازم

-بسبب ان هذه العملية تحتاج الى صرف طاقة تستمد من ATP

الذي ينتج داخل المايتوكندريا

يقصد بالبلعمة الاكل الخلوي وهي طريقة شائعة للتغذية بين الطليعيات مثل الاميبا

وهي ايضاً الطريقة التي تلتهم بها خلايا الدم البيض بقايا الخلايا والجراثيم التي توجد بالدم

وتتم هذه العملية بان يكون غشاء الخلية جيبياً يحيط المادة الصلبة وبعد ذلك ينصل هذا الجيب او الحوصلة من سطح الخلية ويتحرك داخل السايتوبلازم ،حيث تهضم محتوياتها بواسطة الانزيمات المفرزة من الجسيمات الحالة والموجودة ضمن السايتوبلازم

هو عملية مشابهة للاكل الخلوي فعند دخول مادة سائلة من خارج الخلية يحدث انبعاج صغير في غشاء الخلية يحيط بالمادة السائلة والتي تصبح داخل حويصلة ،حيث تنفصل هذه الحويصلة من غشاء الخلية وتصبح داخل الخلية

يستعمل مصطلح الاخراج الخلوي لوصف عملية تحرير بعض المواد من داخل الخلية الى خارجها وتحدث هذه العملية في خلايا مختلفة للتخلص من بقايا مواد غير مهضومة دخلت بوساطة عملية الادخال الخلوي او لافراز مواد مثل الهرمونات

هو مجموع التحولات الكيميائية التي تحدث في الخلية بمساعدة الانزيمات في الخلية وتتضمن عملية الهدم وعملية البناء

يعد سكر العنت (سكر الكلوكوز)مادة التنفس الرئيسية،حيث يعاني سلسلة من التفاعلات متحولاً الى جزيئتين من الحامض البايروفي خلال عملية التحلل السكري

وهي عملية تحدث فيها سلسلة من التفاعلات لجزيئة سكر الكلوكوز متحولاً الى جزيئتين من الحامض البايروفي

وتحدث هذه العملية في سايتوبلازم الخلية لوجود انزيماتها

١- CH3-C=O-COOH

مصير الهيدروجين من التحلل السكري

في التخمر الكحولي يختزل اسيتالديهايد ويحوله الى كحول اثيلي مع طاقة مقدارها

مع ذكر المعادلة من الاختزال

2ATP

في التخمر اللبني يختزل الحامض البايروفي ويحوله الى الحامض اللبني م طاقة مع المعادلة من الاختزال

التشابه

كلاهما يحدث في سايتوبلازم الخليةو بغياب الاوكسجين

كلاهما يحرر طاقة مقدارها 2ATP

كلاهما يبدأ بالحامض البايروفي

بعد تحويل الحامض البايروفي الناتج من التحلل السكري الى (استيل كو A

يدخل الاخير(استيل كوA

دورة كريبس (والذي يعد مفتاحاً لها) في سلسلة من التفاعلات مؤدية الى تحرير كامل الطاقة والبالغة

12 جزيئة من ATP

في كل دورة

وخلاصة لما تقدم فأن مقدار الطاقة المتحررة من اكسدة جزيء غرامي واحد من سكر الكلوكوز اكسدة تامة في التنفس الهوائي كما يأتي

2ATP

ربح الطاقة من التحلل السكري

(2*3ATP)6ATP

من تحول جزيئتي الحامض البايروفي الى استيل كو-A

(2*3ATP)6ATP

من

2(2H)

الناتج من التحلل السكري بعد مرورها بسلسلة نقل الالكترونات

(2*12 ATP)24ATP

من دورتي كريبس

ويصبح المجموع

38ATP

مقارنة بين التحلل السكري ودورة كريبس

التحلل السكري

١-تجري تفاعلاته في السايتوبلازم

٢-لايتطلب وجود الاوكسجين

٣-تحصل خلاله عمليات فسفرة

٤-ربح الطاقة 2ATP

٥-لايتحرر co2

٦-تحرر اربع ذرات من الهيدروجين

دورة كريبس

١-تجري تفاعلاته في المايتوكندريا

٢-تتطلب تفاعلاته وجود الاوكسجين

٣-تحصل خلاله عمليات اكسدة

٤-ربح الطاقة

12ATP

لكل دورة

٥-يتحرر co2

٦-يتحرر ثمان ذرات من الهيدروجين

١-2ATP,12ATP

2-حامض الليمون والستريك

٣-استيل كو A,المايتوكندريا

4-12ATP,2ATP

5-2ATP,38ATP

6-2ATP,38ATP

7-2ATP,12ATP

8-12,2

9-2ATP,38ATP

10-الحامض البايروفي ،ATP

11-

12-التخمر الكحولي والتخمر اللبني

13-8ذرات

14-4ذرات هيدروجين ,

2(2H)

-ثنائي اوكسيد الكاربون

ج،علل/لان النباتات تمتص co2

بوجود الماء وباستغلال الطاقة الشمسية لتكوين مواد كاربوهيدراتية ويطلق على هذا التفاعل تثبيت او اختزال co2

ويؤدي هذا التفاعل الى تكوين جميع الجزيئات العضوية المعقدة

التنفس اللاهوائي

١-يحدث بغياب الاوكسجين

٢-تتم تفاعلاته في السايتوبلازم

٣-كمية الطاقة المنتجة لكل جزيئة كلوكوز 2ATP

٤-تحدث خلاله عملية التحلل السكري

٥-يحصل عموما في الكائنات الواطئة مثل البكتريا

التنفس التنفس الهوائي

١-يحدث بوجود الأوكسجين

٢-تتم تفاعلاته في المايتوكندريا

٣-كمية الطاقة المنتجة لكل جزيئة كلوكوز هي

38ATP

٤-تحدث خلال عملية التحلل السكري ودورة كريبس

٥-يحصل عموما في الكائنات الراقية

يعد انقسام الخلية من العمليات المعقدة والتي تهدف الى مضاعفة المادة الوراثية كمياً مع ضمان توزيعها بشكل متجانس بين الخليتين الناتجتين من الانقسام

تحصل في الخلية ثلاثة انواع من الانقسام وهي

الانقسام المباشر او اللاخيطي-

الانقسام غير المباشر او الخيطي-

الانقسام الاختزالي-

وهو نوع من انواع انقسام الخلية ،فيه تنقسم الخلايا دون حصول تغيرات نووية وسايتوبلازمية واضحة ذلك بتخصر النواة او المادة النووية والسايتوبلازم ومن ثم انقسامها وتكوين خليتين تحوي كل منهما على جزء من النواة الاصلية او المادة النووية وجزء من السايتوبلازم الاصلي،يحصل مثل هذا الانقسام في البكتيريا والطحالب الخضر المزرقة

وهو نوع من انواع انقسام الخلية

وهو عملية انقسام النواة بصورة تضمن تسلم كل من الخليتين البنويتين الجديدتين نفس العدد ونفس النوعية من الكروموسومات الموجودة اصلاً في الخلية الام

يتطلب الانقسام الخيطي تضاعفاً لكل كروموسوم ليتكون كروموسومان متماثلين ومتجاورين اذ يظهران وكانهما كروموسوم واحد، وعند بدء عملية انقسام الخلية يتباعد الكروموسومان احدهما عن الاخر ويظهران منفصلين في الاطوار المتقدمة ،

يعقب انقسام النواة الانقسام السايتوبلازمي

١-تخليق جزيئات كبيرة من الاحماض النووية والبروتونات

٢-تضاعف جزيئات الحامض النووي الرايبي ناقص الاوكسجين DNA

٣-تضاعف الجسيم المركزي

-تبدو كبيرة بالمقارنة مع الانوية في الخلايا المنقسمة

-تسمى مرحلة الطور البيني

يحدث

١- -تخليق جزيئات كبيرة من الاحماض النووية والبروتونات

٢-تضاعف جزيئات الحامض النووي الرايبي ناقص الاوكسجين DNA

٣-تضاعف الجسيم المركزي

موقع الخيوط المغزل :بين الجسيمات المركزية-

وظيفتها تسحب الكروموسومات نحو قطبي الخلية-

منشأها:الجسيمات المركزية-

موقع الجزئ المركزي-

في الكروموسوم

وظيفتها:ربط كروماتيدي كل كروموسوم

وتتعلق الكروموسومات بخيوط المغزل بواسطتها

الجسيم المركزي

١-يقع في سايتوبلازم الخلية الحيوانية وبعض الاحياء الوائة

كالطحالب والفطريات بالقرب من النواة

٢-يتضاعف عند انقسام الخليةويتباعدان الى القطبين المتقابلين للخلية ويرتبطان بالخيوط المغزلية

الجزئ المركزي

١-يوجد في الكروموسوم

٢-يربط كل كروماتيدي شقيقين

تتعلق الكروموسوم بخيوط المغزل بواسطته

يبدأ الطور النهائي عند اكتمال وصول الكروموسومات الى قطبي الخلية المتعاكسين،وتعود الكروموسومات الى شكلها السابق الخيطي الدقيق حيث تبدو بشكل خيوط كروماتينية دقيقة(تتكون الشبكة الكروماتينية)وتتكون النوية او النويات الجديدة

ويتكون الغشاء النووي ،ويختفي المغزل وهكذا ينتهي انقسام الخلية

ففيالخلية الحيوانية يحدث تخصر في غشاء الخلية قرب منطقة خط استواء الخلية وبمرور الوقت يزداد هذا التخصر تدريجياً الى ان تنقسم الخلية الى خليتين جديدتين تحوي كل منهما على نواة

،اما في الخلية النباتية فان الانقسام السايتوبلازمي يبدأ بتكوين الصفيحة الخلوية في منطقة خط استواء الخلية تفرز من قبل بروتوبلاست الخلية ،ثم تبدأ كل خلية جديدة بتكوين جدارها الخلوي من جهتها ،وتكتمل العملية بالانفصال لتتكون خليتين جديدتين

-ينشأ من قبل بروتوبلاست الخلية

-يكون الصفيحة الخلوية

-تبعاً لنوع الخلية او النسيخ وعمر الكائن الحي

نتيجة لتخصص الخلايا العصبية بصورة نهائية

تهدف عملية الانقسام الاختزالي الى الحفاظ على عدد ثابت من الكروموسومات ولافراد الانواع المختلفة من الاحياء،خلال عملية تعاقب الاجيال الذي يتم خلاله تكوين الامشاج كالبيوض والنطف في الحيوانات والابواغ في بعض النباتات

والانقسام الاختزالي عبارة عن انقسامين متعاقبين للخلية ويتم خلال الانقسام الاختزالي اختزال عدد الكروموسومات الى نصف العدد الكامل لكروموسومات الخلايا الجسمية ،لوذلك نجد ان الامشاج تحتوي نصف عدد الكروموسومات الموجود في الخلايا الجسمية،وعند التحام نواتين الخليتين او مشيجين لتكوين اول خليةجنينية فان الاخيرة تحوي عدد كامل من الكروموسومات

-

-لانها تنشأ من الإنقسام الاختزالي الذي يتم فيه اختزال عدد االكروموسومات الى نصف العدد في الخلايا الجسمية

تتم عملية الانقسام الاختزالي من خلال انقسامين نووين متعاقبين،اذ يتم خلال الانقسام الاول

فصل الكروموسومات المتماثلة عن بعضها البعض ولهذا الانقسام اربعة اطوار هي

-الطور التمهيدي الاول

-الطور الاستوائي الاول

-الطور الانفصالي الاول

-الطور النهائ الاول

اما الانقسام الثاني يتم فيه فصل كروماتدي الكروموسوم وينتقل كل كروماتيد الى قطب من اقطاب الخلية

ويتم باطوار متعاقبة

-الطور التمهيدي الثاني

-الطور الإستوائي الثاني

-الطور الانفصالي الثاني

-الطور النهائي الثاني

تترتب الكروموسومات المتماثلة في هذا الطور على خط استواء الخلية بشكل مجاميع كروموسومية ثنائية وتظهر الاجزاء المركزية ويظهر المغزل باليافه التي يتصل بعضها بالاجزاء المركزية

في هذا الطور ينفصل الكروموسومان المتماثلان عن بعضهما ،ويتحركان باتجاهين متعاكسين باتجاه قطبي الخلية ويبقى كروماتيد كل كروموسوم مرتبطين مع بعضهما في منطقة جزئيها المركزيين

تتجمع الكروموسومات الجديدة عند القطبين وغالباً مايختفي المغزل في ——

الخصى

والمبايض عند تكوين الامشاج

في الحيوانات

-وفي تكوين البيوض وحبوب اللقاح في النباتات

في الخلايا النباتية

تتكون صفائح خلوية عبر المغزل ثم تتكون الصفيحة الوسطى ثم جدار الخلية

في الخلايا الحيوانية

يتكون غشاء البلازمي بين النواتين الجديدتين ليفصلهما عن بعضهما