شرح درس دورات حياة الحيوانات

ما هي الخلية؟

عرَّف الخلِيَّة عادةً على أنها أصغر وحْدَة حيَة، وأنها الوحدةُ البِنْيَويَة والوظيفِية الأساسيةُ لجميعِ الكائناتِ الحية. كونُها وحدةً بنيوية تعني أن بناءَ كلِّ كائنٍ حيٍّ بأَنسجتِه وأعضائه ناتجٌ عن تآلفِ عدد كبير من الخلايا؛ لذا تُدعَى الخلايا «لَبِناتَ الحياةِ». أما كونُها وحدة وظيفيةً فمعناه، أن جميعَ وظائفَ الجسمِ الكبرى ناجمةٌ عن مجموعِ الوظائفِ التي تؤديها كلُّ خلية على حِدَةٍ. كما تتعذرُ رؤيةُ الخلايا بالعينِ المجردةِ لصغرِ حجمِها، ولمشاهدتِها يعتمدُ العلماءُ على المِجْهَرِ. يُدعَى العِلْمُ الذي يُعنَى بدراسةِ الخلايا بعلم الأحياء الخلوي.

ما هي أهم اكتشافات الخلايا عبر التاريخ؟

اكتشف العالم الإنجِليزي روبرت هُوك الخلايا عبر مشاهداتِه المجهريةِ، التي وثّقها ونشرها في عامِ 1665 للميلاد (1075 للهجرة). وهو نفسه من سمّاها بالإنجِليزية «cells»، التي تعني غُرَفَ الصَوَامِعِ أو الأَدْيِرَةِ حيثُ يَتَعَبَّدُ رهبانُ النصارى، وذلك لما بينهما من شَبَهٍ. سمِّيت بالعربيةِ «خلايا» لمشابهتِها خلايا النحلِ. في القرنِ الـ 19 مـ (الـ 13 هـ) في ألمانِيا، برزتْ نظريةُ الخليةِ، التي انتهتْ إلى أن جميعَ الأحياء تُكَوِّنُها خليةٌ واحدةٌ أو أكثرُ، وأن الخليةَ هي الوحدةُ البنيوية للحياةِ، وأنها لا تنشأُ إلا نتيجةَ انقسام خلية سابقةِ الوجودِ تُدعَى «خليةً أُمًّا».

تُصنَّف الأحياء إلى كائنات وحيدَة الخلية، كالبكْتِيرِيا، وأخرى متعَدِّدة الخلايا، كالنباتِ والحيوان. أغلبُ وحيداتِ الخليةِ لا تُرَى بالعين المجردة، ولذلك تعَدُ أحياءً دقيقةً. أما متعدداتُ الخلايا فمنها الدقيقُ ومنها:

الجسيمُ كالحوت الأزرق، الذي يعد أكبر حيوان عاش على الإطلاق. تنتظم الخلايا عند متعددات الخلايا الأكثر تعقيدًا في أنسجة تشكِّل مستوى تنظيم وسيط بين الخلية والعضوِ. تؤدي خلايا النسيجِ الواحدِ نفسَ الوظيفةِ، وتشترك في الأصلِ، ولها نفس الشكل.

 تصنَّف الأحياء أيضًا إلى كائنات بدائية النواة، وهي جميعًا وحيدة الخلية، وأخرى حقيقية النواة، منها ما هو وحيد الخلية ومنها ما هو متعدد الخلايا.

وصف الخلية بأنها أصغر وحدة حية لا ينْكر وجود بنيات أكثر دقة، تسْهم بدورها في تكوين الخلية. فالخلايا شديدة التعقيد، لكنه ينفي عن هذه البنيات القدرة الفردية على أداء الوظائف الأساسية للخلية من تغذٍّ وتنفسٍ ونموٍّ وتكاثر، وينفي عنها أيضًا دور الأساس البنيويِّ، ذلك أنها تختلف حسب نوع الخلية. وعمومًا، تتألف الخلية من هَيُولى خلويَّة (بِلَسْمَا خَلَوِيَّة) يطوقها غشاء خلوي يعدُّ بامتياز الحاجز الذي يفصل عالم الجمادات عن عالم الأحياء.

تختلف مكونات الخلية بناء على تصنيفها بدائية النواة أو حقيقية النواة. لكنها وبدونِ استثناءٍ تتألفُ من غِشاءٍ يحيطُ بمحتواها الذي تَشْغَلُ البِلَسْما معظمَه. كما لكلِّ خليةٍ شكلٌ يُكْسِبُه إياها هيكلٌ يسبحُ في البلسما الخلويةِ.

تحتوي جميعُ الخلايا مادةً وراثيةً باستثناءِ خلايا الدم الحمراء (عند الثدييات)، التي تخلو منها ومن باقي مكونات الخلية الدقيقة لاستيعاب أكبر قَدْرٍ من خِضابِ الدمِ. في الجدولِ أسفلَه بيانٌ لوظيفةِ كلٍّ من هذه المكوناتِ الرئيسةِ.

يتألف جسم الإنسان من مئات التريليونات من الخلايا، وكل خلية تتمتع بتركيب حي يمكّنها من البقاء على قيد الحياة لمدة معينة، وهذه المدة تعتمد على نوع الخلية ووظيفتها. بعض الخلايا، مثل خلايا الجلد، تستمر في التجديد بشكل دائم طوال حياة الإنسان. بينما تتوقف بعض الخلايا الأخرى، مثل الخلايا العصبية، عن النمو بعد فترة زمن.

كيف يتم تقسيم الخلايا؟ 

تعَد الخلايا الوحدات الأساسية للمخلوقات الحية جميعها. وتوجد بأشكال، وأحجام مختلفة. كما تختلف بناءً على الوظيفة التي تؤديها في المخلوقات الحية. ولكن تشترك جميع الخلايا في صفة شكلية وهي الغشاء الخلوي كما في الشكل الآتي:

والغشـاء الخلوي، هو حاجز خاص يساعد على ضبط ما يدخل إلى الخلية وما يخرج منها. وعادة، تتميز الخلايا بوظائف مُشترَكة. فمثلًا تحتوي جميع الخلايا مادة وراثية تعطي معلومات، وتعليمات للخلية لإنتاج مواد تحتاج إليها. كمـا تحلل الخلايا الجزيئات لإنتاج الطاقة اللازمة لعمليات الأيض. وقد قسـم العلمـاء الخلايا إلى مجموعتين، همـا: الخلايا بدائية النواة، وخلايا حقيقية النواة. 

وكما يتبين من الشكل السابق أن الخلايا الحقيقية النواة أكبر من الخلايا البدائية النواة، بل قد يزيد حجمها عليها مئة مرة. كما أن العلماء وضعوا الخلايا في مجموعتين؛ بناءً على تراكيبهما الداخلية. فكلتاهما تحوي غشـاء خلويًّا، إلا أن إحداهما تحوي تراكيب داخلية مميزة تسمى العضيات وهي تراكيب خاصة تقوم بوظائف محددة.

 كما تحوي الخلايا الحقيقية النواة، نواة وعضيات أخرى محاطة بأغشية؛ أما النواة فهي عضيـة مركزية مميزة تحوي المادة الوراثية على شـكل الحمض النووي الريبوزي المنقوص الأكسجين. تسـمح العضيات للخليـة بالقيـام بوظائفها فـي أجزاء مختلفة مـن الخلية في الوقت نفسـه. وتتكون معظم المخلوقات الحية من الخلايا الحقيقية النواة. كمـا أن بعض المخلوقات الحية الوحيـدة الخليـة - ومنهـا بعـض الطحالب والخميـرة - مـن المخلوقات الحقيقية النواة. 

أمـا الخلايـا البدائيـة النواة فهـي خلايا ليـس لها نـواة أو عضيات محاطة بغشاء. ومعظـم المخلوقات الحية الوحيدة الخلية - ومنها البكتيريا - خلايا بدائية النواة؛ لذا سميت الخلايا البدائية النواة.

بالإمكان النظر إلى الخلية باستعمال المجهر بأنواعه المتعددة، ولكن في الغالب تكون العينة ميتة، وتتعرض للتلف بسبب ضغطها بين الشرائح، ولكن يمكن تفادي هذا الضرر عن طريق استعمال ملاقط الليزر لتثبيت الخلية دون لمسها، أو تحريكها، وتشريحها باستعمال مقص ليزر.

ماهي نظرية الخلية؟

تشير نظرية الخلية أو النظرية الخلوية إلى فكرة أن الخلايا هي الوحدة الأساسية في تركيب كل شيء حي. وضع هذه النظرية كان بفضل التقدم في الفحص المجهري، في منتصف القرن السابع عشر. هذه النظرية هي واحدة من أسس علم الأحياء. النظرية تقول إن الخلايا الجديدة تتشكل من الخلايا الأخرى القائمة، والخلية هي الوحدة الأساسية في التركيب والوظيفة لدى جميع الكائنات الحية.

نظرية الخلية صحيحة بالنسبة لجميع الكائنات الحية، مهما كانت كبيرة أو صغيرة، بسيطة أو معقدة. إذ إنه وفقا للبحوث، فإن الخلية عنصر مشترك بين جميع الكائنات الحية، فإنها يمكن أن تقدم معلومات عن كل أشكال الحياة. ولأن جميع الخلايا تنتج من خلايا أخرى، يمكن للعلماء دراسة الخلايا، وذلك للتعرف على النمو والتكاثر، وسائر المهام التي تؤديها الكائنات الحية المهام التي تؤديها. بالإمكان الاطلاع ودراسة جميع أنواع الكائنات الحية، من خلال التعرف على الخلايا وكيفية عملها.