ما هي وظيفة جهاز جولجي؟
كم عدد التجاويف في جهاز جولجي؟
يطلق على جهاز جولجي Golgi apparatus العديد من الأسماء الأخرى مثل جسم جولجي، شبكة جولجي أو معقد جولجي، وهو أحد عضيات الخلايا حقيقية النوى، ويمتلك غشاء خاص به، ويتكون جهاز جولجي من سلسلة من الفجوات والطيات التي تتكدس معًا لتساهم في دعم جهاز جولجي لتقديم العديد من الفوائد للخلية، ويمكن أن تحتوي الخلية الواحدة على جهاز جولجي واحد أو عدة أجهزة معًا، بالإضافة إلى ذلك تحتوي الخلايا الحيوانية والخلايا النباتية عليه.[١]
يصل عدد التجاويف في جهاز جولجي إلى ما يقارب ثمانية تجاويف، وفي بعض الخلايا يمكن أن يصل عدد التجاويف إلى ما يقارب ستين تجويفًا، وترتبط هذه التجاويف معًا بواسطة البروتينات، وتساهم هذه التجاويف في مساعدة جهاز جولجي على القيام بوظائفه في الخلية .[١]
معالجة البروتينات
يتألف جهاز جولجي من ثلاثة حجرات، ويطلق على الحجرة الأولى اسم سيس، والثانية الحجرة الوسطية، والثالثة ترانس، حيث تتلقى الحجرة الأولى البروتينات، وتفرزها من الحجرة الثالثة، وتكمن وظيفة جهاز جولجي الأولى في استلام البروتينات من الرايبوسومات وتعديلها عن طريق إضافة جزيئات أو إزالتها، ويمكن أن تكون هذه الجزيئات مجموعة الفوسفات أو السكريات الأحادية، بالإضافة إلى ذلك يقوم جهاز جولجي بمعالجة البروتينات وإرسالها إلى خارج الخلية حتى تصل إلى وجهتها.[١]
معالجة الدهون
تكمن وظيفة جهاز جولجي الثانية في معالجة الدهون، حيث يقوم بمعالجة الدهون بالطريقة نفسها التي يعالج بها البروتينات، ولكن يختلف الأمر في أن معالجة الدهون تشمل إضافة الأحماض الدهنية أو إزالتها، وثم يتم تعبئة الدهون والبروتينات في حويصلات وإرسالها إلى وجهتها، والتي يُمكن أن تتضمن الجسميات الحالة أو غشاء الخلية.[١]
تكمن وظيفة جهاز جولجي في معالجة الدهون والبروتينات حتى تصبح الخلية قادرة على الاستفادة منهما بالشكل الصحيح.
لمعرفة تكوين جهاز جولجي يمكنك قراءة المقال الآتي: معلومات عن أجسام جولجي
كيف اكتُشف جهاز جولجي؟
تمت ملاحظة جهاز جولجي داخل الخلية لأول مرة عن طريق عالم الخلية الإيطالي كاميلو جولجي في عام 1897م، حيث استخدم صبغة من ثاني كرومات البوتاسيوم ونترات الفضة أثناء دراسته للخلايا العصبية، ولاحظ حينها وجود جهاز جولجي،[١] ويبلغ طول جهاز جولجي من 2 إلى 5 ملم.[٢]
أسئلة شائعة حول جهاز جولجي
ما هي علاقة أجسام جولجي بالحويصلات الإفرازية؟
ترتبط وظيفة جهاز جولجي مع العديد من العضيات الخلوية في الخلايا الحيوانية والنباتية، وتكثر الأسئلة المتعلقة بذلك، وفي الفقرات الآتية سيتم الإجابة عن معظم الأسئلة الشائعة والمتعلقة بعلاقة جهاز جولجي ببقية العضيات الخلوية، وبذلك يتم توضيح وظيفة جهاز جولجي بتفصيل أكثر.[١]
ما هو دور الحويصلات الإفرازية؟
بعد أن يقوم جهاز جولجي بمعالجة البروتينات والدهون وإرسالها إلى خارجه يبدأ دور الحويصلات الإفرازية، حيث تستلم الحويصلات الإفرازية الدهون والبروتينات القابلة للذوبان في الماء عن طريق الابتلاع، وتقوم بإيصالها إلى غشاء الخلية أو الغشاء البلازمي، ثم تتحد هذه الحويصلات مع الغشاء البلازمي وتلتحم هناك، وتحدث هناك العديد من التفاعلات الكيميائية الحيوية التي ينتج عنها تحلل غشاء الحويصلات وتسليم البروتينات والدهون التي بداخلها إلى غشاء الخلية.[٣]
لا تقوم الحويصلات الإفرازية في نقل الدهون والبروتينات فقط من جهاز جولجي، حيث إنها تساهم أيضًا في نقل الإشارات والنواقل العصبية والعديد من الأوامر إلى الخلية في الآلية ذاتها، وتقوم بوظيفتها أيضًا بناء على إشارات قادمة من خارج الخلية أو من داخلها.[٣]
ما وظيفة الشبكة الإندوبلازمية؟
تعتبر الشبكة الإندوبلازمية من أقرب العضيات إلى جهاز جولجي، وخصوصًا المنطقة الوسطية في جهاز جولجي، وهي عبارة عن هيكل كبير يُساهم في العديد من الوظائف في الخلية، ومن هذه الوظائف تخزين الكالسيوم، صناعة البروتين واستقلاب الدهون أو القيام بعمليات الأيض الخلوية المتعلقة بالدهون مثل الهضم، التكسير والتخزين في الكبد.[٤]
تعتبر الشبكة الإندوبلازمية من العضيات الخلوية الأساسية في صناعة البروتين، حيث تحتوي الشبكة الإندوبلازمية الخشنة على الرايبوسومات التي تحول الكودونات من الحمض النووي الرايبوزي إلى بروتينات، بالإضافة إلى ذلك تساهم الشبكة الإندوبلازمية في معالجة البروتين والتأكد من تكوينه بالطريقة الصحيحة وخلوه من التشوهات.[٤]
ما وظيفة النواة؟
تشكل نواة الخلية الحيوانية أو النباتية ما يشبه مركز التحكم بالخلية، حيث تقوم بمعالجة وإدارة جميع الأوامر المتعلقة بالخلية وتنظيمها، بالإضافة إلى ذلك تحتوي نواة الخلية على كامل المادة الوراثية للخلية أو الحمض النووي، وتحتل النواة حوالي عشرة بالمئة من حجم الخلية الكلي، وتمتلك النواة مجموعة من المسامات النووية التي تساعد في نقل الأوامر من النواة إلى سيتوبلازم الخلية.[٥]
تحتوي النواة على عضية أخرى صغيرة هي النوية، وتساهم النوية بشكل رئيس في صناعة الرايبوسومات التي ستقوم لاحقًا بوظيفة رئيسة في صناعة البروتين، وتظهر النوية في المجهر على شكل بقعة صغيرة مظلمة داخل نواة الخلية، وتختفي خلال عملية الانقسام الخلوي، ولكنها تعود للظهور عند انتهاء عملية الانقسام.[٥]
تحتوي النواة أيضًا على الكروموسومات وكافة المادة الوراثية للكائن الحي، وتحتوي نواة البشر على ما يُقارب 1.8 متر من سلسلة الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأوكسجين، ويصل طول كل كروموسوم لوحده حين فك ترابطه إلى 3.8 سم تقريبًا، ولا يمكن رؤية الكروموسومات في العين المجردة رغم حجمها بسبب ترابطها الكبير وضغطها بداخل نواة الخلية.[٥]
ما وظيفة الرايبوسومات؟
تتكون الرايبوسومات من وحدتين، وأولهما هي الوحدة الكبيرة والتي تلتحم مع الوحدة الصغيرة، وتقوم الرايبوسومات بترجمة شيفرة الحمض النووي الرايبوزي الرسول mRNA والقادم من النواة، وتحول الرايبوسومات كل ثلاثة كودونات إلى حمض أميني، وبالتالي تكون سلسلة من الأحماض الأمينية التي تكون البروتين.[٦]
تنقسم الرايبوسومات إلى نوعين وهما الرايبوسومات الحرة والرايبوسومات الملتصقة في الشبكة الإندوبلازمية الخشنة، ويمكن أن تحتوي خلايا الثدييات على ما يقارب 10 ملايين رايبوسوم، وتعتبر الرايبوسومات قادرة على صناعة حوالي 200 حمض أميني في الدقيقة.[٦]
تتكون البروتينات البسيطة من أعداد قليلة من الأحماض الأمينية، ويمكن للرايبوسومات صناعتها بسرعة عالية، وبعض البروتينات المعقدة يمكن أن تحتاج إلى ساعتين أو ثلاثة ساعات مثل البروتين العضلي الضخم الذي يتكون من ثلاثين ألف حمض أميني يطلق عليه اسم تيتين. [٦]
ما وظيفة الأجسام المحللة؟
الأجسام المحللة أو الليسوسومات هي عبارة عن عضيات خلوية مرتبطة بالغشاء الخلوي، وتحتوي الأجسام المحللة على مجموعة من الإنزيمات الهاضمة، وتساهم الأجسام المحللة في العديد من الوظائف الخلوية المهمة مثل تكسير وهضم مخلفات العمليات الخلوية، بالإضافة إلى أنها تدعم مناعة الخلية، حيث تشكل الأجسام المحللة خط الدفاع الخلوي الأول، حيث إنها تمتلك القدرة على بلع الأجسام الغريبة التي تدخل الخلية كالفيروسات والبكتيريا.[٧]
تقدم الأجسام المحللة أيضًا وظيفة هامة للخلية وهي القيام بموت الخلية المبرمج في حالة تلف الخلية وعدم القدرة على إصلاحها، حيث تقوم الأجسام المحللة بجعل الخلية تقتل نفسها ذاتيًا، حيث تبدأ الأجسام المحللة بتكسير جميع عضيات الخلية من جزيئات كبيرة إلى جزيئات صغيرة، ومن الجدير بالذكر أن الإنزيمات الهاضمة في الأجسام المحللة حمضية الرقم الهيدروجيني.[٧]
ما هي وظيفة الميتوكوندريا؟
الميتوكوندريا هي عبارة عن عضية خلوية مرتبطة بالغشاء الخلوي، وتشكل الميتوكندريا مصنع الطاقة في الخلية، وتتميز بامتلاكها غشاء داخلي وغشاء خارجي، حيث يساهم الغشاء الخارجي في دخول وخروج المواد من وإلى الميتوكندريا، ويحتوي على مجموعة من الإنزيمات، الأحماض الدهنية والبروتينات وخصوصًا البروتينات الخيطية.[٨]
يتضمن الغشاء الداخلي مساحة تعرف باسم المصفوفة، ويحدث بداخل المصفوفة العديد من العمليات الخلوية مثل التنفس الخلوي، حلقة كربس، ودورات الأحماض الدهنية، بالإضافة إلى أنها تتضمن الحمض النووي الرايبوزي وجميع الجزيئات التي تساهم في عملية صنع الطاقة.[٨]
تنتج الميتوكندريا وحدة الطاقة الرئيسة والمعروفة باسم أدينوسين ثلاثي الفوسفات ATP، والذي يساهم أيضًا في تحفيز موت الخلية المبرمج عند الحاجة له، وتخزين أيونات الكالسيوم بشكل مؤقت بغرض الحفاظ على توازن الكالسيوم في الخلية، بالإضافة إلى ذلك تتميز الميتوكندريا بامتلاكها الحمض النووي الخاص بها، وبذلك فهي قادرة على القيام بوظائفها دون انتظار الأوامر القادمة من النواة.[٨]
ما هي وظيفة المريكزات؟
المريكزات هي عبارة عن عضيات خلوية يشبه شكلها الأنابيب أو البراميل، وهي موجودة فقط في سيتوبلازم الخلية الحيوانية بقرب الغلاف النووي في داخل الجسيم المركزي، وتكمن وظيفة المريكزات في تكوينها ما يشبه الهيكل العظمي الداعم للخلية، حيث تقوم بتحديد مواقع النواة وبقية العضيات الخلوية.[٩]
تمتلك المريكزات وظيفة رئيسة في عملية الانقسام الخلوي، حيث إنها تتجه خلال عملية الانقسام إلى قطبي الخلية أو إلى جانبي الخلية وتتشكل منها الخيوط المغزلية التي تمسك في الكروموسومات وتسحبها إلى أطراف الخلية، وبالتالي يتم استكمال عملية الانقسام وتنخصر الخلية مكونة خليتين جديدتين تمتلكان نفس العدد من الكروموسومات.[٩]
تمتلك الخلية بالإضافة إلى أجسام جولجي العديد من العضيات التي تتكامل في عملها للحفاظ على الخلية، بحيث تشمل: الحويصلات الإفرازية، الشبكة الإندوبلازمية، النواة، الرايبوسومات، الأجسام المحللة، الميتوكندريا، المريكزات.
المراجع
- ^ أ ب ت ث ج ح "Golgi apparatus", britannica, Retrieved 2020-11-24. Edited.
- ↑ "Golgi Bodies", plantcellbiology, Retrieved 2020-11-25. Edited.
- ^ أ ب "Secretory Vesicle", sciencedirect, Retrieved 2020-11-24. Edited.
- ^ أ ب "The endoplasmic reticulum: structure, function and response to cellular signaling", ncbi, Retrieved 2020-11-24. Edited.
- ^ أ ب ت "nucleus", micro.magnet, Retrieved 2020-11-25. Edited.
- ^ أ ب ت "ribosome", bscb, Retrieved 2020-11-25. Edited.
- ^ أ ب "Lysosome", genome, Retrieved 2020-11-25. Edited.
- ^ أ ب ت "mitochondrion", britannica, Retrieved 2020-11-25. Edited.
- ^ أ ب "Centriole", genome, Retrieved 2020-11-25. Edited.
