البنية الخلوية التي تساعد على تخزين الماء والغذاء والنفايات هي الفجوة، وهي بنية تمثل مساحة تسمى أحيانًا سلة المهملات بسبب دورها في تخزين الماء والغذاء والنفايات.
ويعتمد دور الفجوة على العديد من الآليات التي تشكل وظائفها الحيوية الثلاث. نعم، الأمر لا يقتصر فقط على تخزين المياه والغذاء والنفايات!
المحتويات
ما هي الفجوة؟
- الفجوة هي كيس مملوء بالسوائل ومحاط بغشاء ويوجد في الخلايا النباتية والفطرية.
- يمكن أن تتحول الفجوات إلى عضيات كبيرة تشغل ما بين 30 إلى 90% من حجم الخلية.
- بالمناسبة، الفجوات أكبر مما تبدو للوهلة الأولى.
- يأتي اسم Vacuole من الكلمة اللاتينية Vacuus، والتي تعني “فارغ”، ولذلك تظهر الفجوة في العديد من الشرائح والصور.
- والحقيقة هي أن الفجوات مملوءة بالسوائل وأن أكثر من فجوة في نفس الخلية تحتوي على مواد كيميائية مختلفة لا تكون مرئية عادة.
- كل فجوة محاطة بحاجز غشائي يسمى التونوبلاست.
- يتميز هذا الغشاء بأنه يحيط بكمية صغيرة من السائل ثم مباشرة بعد دخول الماء إلى العضية يتوسع ليحتل ما يصل إلى 95٪ من حجم الخلية.
- في هذه الحالة، يتم ضغط جميع العضيات الأخرى على جدار الخلية دون الإضرار بها.
- تشير حالة الفجوات الموجودة في الخلية النباتية إلى أن الحديقة بحاجة إلى الري.
- إذا كانت الفجوة تحتوي على كل الماء الذي تحتاجه، فهذا يدل على أنها في حالة منتفخة (راكدة).
- وبينما تشير حالة الذبول إلى نقص الماء، تفترض الخلية أنها فقدت تورمها.
- قد ينبت نبات ذابلة بعد حلول الظلام في أحد أيام الصيف الحارة، ومن ثم يجب سقي النبات الذابل ليلاً أو في الصباح.
ما وظيفة الفجوة في الخلية النباتية؟
تؤدي الفجوات ثلاث وظائف رئيسية، بما في ذلك ما يلي:
- زيادة مرونة النبات باستخدام الماء لخلق الضغط الهيدروستاتيكي.
- تخزين المواد الغذائية بالإضافة إلى تخزين المواد الكيميائية غير الغذائية.
- تحطيم الجزيئات المعقدة.
كما ذكرنا، فإن البنية الخلوية التي تساعد على تخزين الماء والغذاء والنفايات هي الفجوة. ويتم ذلك من خلال عدة آليات، منها ما يلي:
- يعزز الضغط الهيدروستاتيكي المرتفع نسبيًا الناتج عن الفجوات استطالة الخلية، ولكن فقط إذا كان هيكل جدار الخلية مرنًا بدرجة كافية للسماح بالتوسع.
- تخلق المواد الكيميائية الموجودة في الفجوات التي تشكل المحلول المركز ضغطًا هيدروستاتيكيًا يتراكم داخل الخلايا النباتية.
- بعض هذه المواد الكيميائية تشكل أيونات ووظيفة هذا النظام هي خلق ضغط أسموزي مرتفع.
- هذا الضغط الأسموزي العالي هو الذي يتسبب في امتصاص جزيئات الماء عن طريق توتر الغشاء وتضخم الخلية.
- غشاء الفجوة هو انتقائي، وهذا يعني أنه يتحكم في مرور المواد الكيميائية من كلا الجانبين (الدخول والخروج).
- يمكن للمياه الدخول والخروج بحرية، ولكن تبقى الجزيئات الصغيرة في الغرفة.
- تتكون العديد من البروتينات التي تصل إلى السطح السيتوبلازمي للفجوة من الريبوسومات المرتبطة بالغشاء الخشن للشبكة الإندوبلازمية ثم يتم نقلها إلى الفجوة عبر جهاز جولجي.
- تُعطى بروتينات جهاز جولجي شكلًا معقدًا، ثم تُعطى شيئًا يمكن تعريفه كعنوان وتذكرة.
- يساعد العنوان على توجيه البروتين إلى الفجوة، بينما تمنحه التذكرة الإذن بالدخول إلى الفجوة.
- يعمل جزء من غشاء الفجوة كمضخة للبروتون.
- لذلك، يستخدم هذا الجزء طاقة أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) لضخ أيونات H+ إلى الفجوة.
- وهذا من شأنه الحفاظ على البيئة الحمضية في الداخل.
البنية الخلوية التي تتحكم في جميع الأنشطة الخلوية
- النواة هي البنية الخلوية التي تتحكم في جميع الأنشطة الخلوية.
- تتكون نواة الخلية بشكل رئيسي من الكروموسومات.
- تتكون الكروموسومات في المقام الأول من الحمض النووي.
- تحمل الكروموسومات معلومات عن النمو والتكاثر على طول سلاسلها.
- توجد الكروموسومات ككتلة طويلة متشابكة تسمى الكروماتين عندما تكون الخلية في حالة راحة ولا تنقسم.
- تحتوي نواة الخلية أيضًا على الريبوسومات (RNA).
- تنتج الريبوسومات بروتينات يتم نقلها إلى السيتوبلازم من خلال المسام النووية الموجودة في الغلاف النووي المحيط بالنواة.
- النواة محاطة بغلاف يسمى الغلاف النووي.
- يتكون الغلاف النووي من دهون مزدوجة وظيفتها فصل النواة ومحتوياتها عن السيتوبلازم.
- بالإضافة إلى ذلك، تساهم الطبقات الدهنية الثنائية في الحفاظ على الشكل النووي وتبادل المواد بين النواة والغشاء السيتوبلازمي.
- ويحدث ذلك من خلال المسام التي تحتويها والتي تعمل كمنظم لدخول وخروج المواد عبر القشرة.
- وهذا يسمح بمرور جزيء واحد وليس جزيء آخر.
- الهدف هو تغطية احتياجات الطاقة لنواة الخلية، اللازمة لبناء DNA وRNA.
- هذا بالإضافة إلى الطاقة اللازمة لبناء المادة الوراثية، ويسمى السائل الذي توجد فيه مكونات نواة الخلية بالبلازما النووية ويكون على شكل مصفوفة.
- النواة هي قلب الخلية ومركز التحكم ومركز المعلومات.
- ولذلك فإن النواة هي البنية الخلوية التي تتحكم في جميع الأنشطة الخلوية.
- كل ما سبق ينطبق على جميع الكائنات حقيقية النواة.
- تقوم نواة الخلية بتخزين المعلومات الوراثية وكل ما يتعلق بالانقسام والنمو.
- يتم تشفير المعلومات حول السمات الوراثية ونقلها عبر بنية حلزونية تعرف باسم مكون الحمض النووي.
- ولذلك فإن كل جين يحمل مجموعة من السمات والمعلومات الفرعية ويعتبر جزءا من شريط الحمض النووي.
ومن خلال ما سبق تم التطرق إلى كافة التفاصيل المتعلقة بالفجوة ونواة الخلية. الآن، هل لديك أي أسئلة أخرى حول بنية الخلية التي تساعد في تخزين الماء والغذاء والفضلات؟ اتركها معنا في التعليقات أدناه.
الأسئلة المتداولة
-
الترتيب الصحيح لمستويات التنظيم في الكائن الحي هو:
الخلية، الأنسجة، العضو، الكائن الحي
-
تركيب موجود في الخلية النباتية وليس في الخلية الحيوانية
جدار الخلية