النواة
تعد النواة المركز الحيوي في الخلية، وهي في الخلايا حقيقيات النواة كبيرة كروية أو متطاولة أومغزلية، يحيط بها غشاء نووي مضاعف، تظهر عليه، من مكان لآخر، ثقوب تسهل الاتصال بين سيتوبلاسما الخلية ومحتوى النواة (انظر الشكل-1).
وتحتوي النواة على الصبغيات (الكروموزومات) التي تحمل المعلومات الوراثية للخلية والتعليمات التي تحدد ما إذا كانت الخلية ستكون أميبة أو جزءاً من ورقة نبات أو من كبد إنسان.
تنتقل هذه المعلومات، بعد كل انقسام، إلى الخلايا الجديدة، وتقوم بتوجيه فعاليات الخلية لتأمين تركيب الجزيئات المعقدة التي تحتاج إليها الخلية بالكم والنوع اللازمين. وتجدر الإشارة إلى أن الصبغيات تظهر في الخلية غير المتقسمة بشكل تكتّلات أو خيوط تسمى الكروماتين chromatin، والعضية الوحيدة التي تظهر عموماً في نواة الخلية في دور الراحة الانقسامية هي النوية nucleolus المفردة أو المتعددة.
مكتنفات الخلية
كان يُنظر إلى الخلية، حتى بداية القرن العشرين، أنها كيس يحتوي على سائل يضم بعض الأنزيمات والجزيئات المنحلة، إضافة إلى النواة وبعض العضيّات الأخرى. ولكن مع ظهور المجهر الإلكتروني تم التعرف على بعض المكتنفات ضمن السيتوبلاسما، ذات بنية معقدة جداً (انظر الشكل-1)، وهي:
ـ الجسيمات الريبية ribosomes والشبكة البلاسمية الداخلية endoplasmic reticulum: تبدو الجسيمات الريبية بشكل عضيّات صغيرة جداً كروية الشكل موزعة في:
ـ السيتوبلاسما، وهي أكثر عضيات الخلية عدداً، وتشاهد في المواقع التي يتم فيها ربط الحموض الأمينية[ر] لتركيب البروتينات البنيوية والنوعية، فهي لذلك تكون غزيرة في المواقع التي يتم فيها تصنيع هذه البروتينات تنفيذاً للشيفرة الوراثية التي تُنقَل إليها من النواة بوساطة الرّنا المرسال Massenger RNA والرّنا الناقل Transfer RNA.
وتوجد الجسيمات الريبية ضمن الخلية ملاصقة لشبكة من الأغشية المضاعفة تدعى الشبكة البلاسمية الداخلية، التي تتصل بالصفيحة الخارجية للغشاء النووي تسمى الشبكة الخشنة rough أو الحبيبية granular يتم في مستواها تصنيع البروتينات آنفة الذكر، وهناك جزء من الشبكة البلاسمية من دون جسيمات ريبية، تسمى الشبكة الملساء smooth، تقوم بنقل المواد من داخل الخلية إلى السطح، ويتم في مستواها تركيب الليبيدات والغلوسيدات.
ـ جهاز غولجي Golgi: هو مجموعة من الأكياس المنبسطة، تتألف من أغشية يتوضع بعضها فوق بعض، تحيط بها مجموعة من الحويصلات. ويشتمل على وحدات تسمى الجسيمات الشبكية dictyosomes تقوم بتجميع المواد أو تكثيفها وتوزيعها، خصوصاً المواد التي تصنع على مستوى الشبكة البلاسمية الداخلية، مثل تجميع السكريات مع البروتينات لتصنيع البروتينات السكرية glycoproteins. أما في الخلايا النباتية فيقوم هذا الجهاز بتجميع المركبات المختلفة التي تؤلف جدار الخلية. وقد وجد أن الخلية الحيوانية تحوى عادة مابين 10 و20 جسيماً، بينما قد تحوي الخلية النباتية المئات منه.
ـ الجسيمات الحالّةlysosomes : وهي كييسات صغيرة تتشكل ضمن جهاز غولجي، تحوي خليطاً من الأنزيمات الهاضمة، تكون معزولة عن باقي أقسام الخلية بغشاء الجسيمات. فإذا ما تمزق هذا الغشاء تتحرر الأنزيمات وتُهْضَم عناصر الخلية. وهي كثيرة في الخلايا الحيوانية إلا أنها نادرة في الخلايا النباتية.
ـ الجسيمات الكوندرية (الكوندريوم) mitochondria: تحتاج الفعاليات كافة التي تتم ضمن الخلية إلى طاقة تزودها بها الجسيمات الكوندرية، لذلك يكثر وجودها في الأعضاء التي تحتاج إلى كثير من الطاقة، مثل العضلات في النسج الحيوانية، أو قمم الجذور النامية في النبات، ويتألف غلافها من غشاء مضاعف: غشاء خارجي يفصلها عن السيتوبلاسما، وآخر داخلي ينثني على شكل طيّات نحو الداخل تدعى الأعراف، وفيها يتم إنتاج الجزيئات الغنية بالطاقة ATP بالاستقلاب التنفسي الخلوي.
ـ الصانعات الخضر chloroplasts: مهمتها القيام بعملية التركيب الضوئي وتخزين نواتجه في النبات. وهي عضيّات متميزة، لا توجد إلا في الخلايا النباتية والأوليات التي تقوم بالتركيب الضوئي، وهي كالجسيمات الكوندرية، مؤلفة من غشاء مضاعف يحيط بالسّدى (الفرشة) stroma الغنية بالبروتينات وصباغ اليخضور، الذي يتم في مستواه تحويل الطاقة الضوئية إلى كيميائية ومن ثم عملية التركيب الضوئي.
ويمكن تمييز صانعات الأصبغة chromoplasts التي تصنع الأصبغة الحمر والصفر والبرتقالية المسؤولة عن ألوان الأزهار والفواكه وتخزينها.
ومن الصانعات المنتشرة كثيراً صانعات النشاء amyloplasts عديمة اللون التي تحول سكر العنب (الغلوكوز) إلى نشاء وتختزنه لحين الحاجة.
ـ المريكز centriole: هو أنبوب أسطواني، يتألف من تسع مجموعات من النبيبات الدقيقة، تتألف كل مجموعة منها من ثلاثة نبيبات (مجموعات ثلاثية) مؤلفة من مادة بروتينية ليفية تعرف بالأنبوبين tubuline.
ولكل خلية، بصورة عامة، مريكزان متعامدان قريبان من النواة يعرفان باسم الجسيم المضاعف (الجسيم المركزي centromere)، ينقسم، لدى انقسام الخلية، إلى جسـيمين اثنين، يهاجر كل منهما نحو أحد قطبي الخلية. ولقد تبين أن الجسيم المركزي لا يوجه فقط حركة الصبغيات في أثناء انقسام الخلية، وإنما يسهم في تشكيل المشتقات المحركة في الخلايا، مثال السياط والأهداب التي أظهر المجهر الإلكتروني أن لها البنية التُساعية المشابهة للمريكز.
ـ الفجوة vacuole: وهي في الخلية النباتية تحتل عموماً معظم الخلية عند اكتمال نموها (انظر الشكل-1). وتنشأ من تجمع فجوات صغيرة، تقوم بخزن المواد الغذائية والأنتوسيانين (أصبغة حمـراء داكنة وزرقاء وأرجوانية) والأملاح وبعض المواد الأخرى. علماً أن الخلايا الحيوانية تحوي أيضاً على فجوات لكنها صغيرة الحجم، منها الفجوات الهاضمة مثلا.
تحرك الخلية
تبدي الخلايا كافة نوعاً من الحركة، حتى الخلية النباتية المحاطـة بغلافهـا السللوزي والخشبي القاسيين تتحرك فيها السيتوبلاسما. كما تهاجر الخلايا الجنينية في أثناء التشكل الجنيني من مكان إلى آخر. والأميبة[ر] تقوم بالتهام فرائسها بتحرك السيتوبلاسما وتشكل الأرجل الكاذبة، ويبدو أن التحرك يتم بطريقتين: الأولى بوساطة «بروتينات ليفية» يطلق عليها اسم «بروتينات عضلية» يبدو أنها توجد في كثير من الخلايا، ويبدو أنها مختصة بالحركات السيتوبلاسمية. والطريقة الثانية بوساطة عناصر بنيوية دقيقة هي الأهداب والسِّياط، تبرز من سطح كثير من خلايا المتعضيات حقيقيات النواة.
التمايز الخلوي
هو مجموعة من الحادثات الشكلية والكيميائية والوظيفية التي تجري في البيضة إثر إلقاحها، وتؤدي نتيجة انقساماتها المتتابعة المبرمجة وفقاً لآليات معقدة، إلى تمايز الخلايا في مجموعات متكاملة شكلياً وفيزيولوجياً، تحمل اسم النسج tissues، ضمن أعضاء جسم الكائن المتكامل، ويحتوي جسم الإنسان، مثلاً، على أكثر من 200 نوع مختلف من الخلايا، تدخل في تركيب نسجه وأعضائه من أجل قيامها بالوظائف الحيوية المعقدة في الجسم.
وعلى الرغم من تفاوت تركيب الخلايا ووظائفها، فإنها تشتق كلها من خلية واحدة هي البيضة الملقحة zygote التي نشأت من اتحاد العنصر الذكري بالعنصـر الأنثوي. وتســمى المرحلة الأخيرة التي تؤدي إلى تخصص الخلايا تركيبياً ووظيفياً بالتمايز differentiation. ففي مرحلة الانقسامات الخلوية المتعددة التي تمر بها البيضة الملقحة، التي تؤدي إلى تكوين كائن حي بالغ، تخضع الخلايا لتأثير المورِّثات المختلفة، التي تحرض تحديد البنيـة العامـة للخليـة ووظيفتها النهائية التي ستقوم بها مستقبلاً. ويمتاز التمايز الخلوي بظهور الصفات التكوينية structural والكيمياحيوية biochemical التي سبق تحديدها وراثياً. ويستمر التمايز وتتشكل الأنسجة الأساسية الآتية: الظهارية والضامة والعضلية والعصبية. لكن باستمرار النمو والتمايز تنتج الأنواع المختلفة من الأنسجة، ويترافق ذلك بزيادة في أعداد وأحجام الخلايا الداخلة في تركيب الكائن الحي.