وظائف الخلايا في جسم الإنسان

ما المقصود بالخلية؟

يُقْصَّد بالخلية في علم الأحياء بأنَّها الوحدة الأساسية المحاطَّة بغشاء، والتي تحتوي على جزيئات أساسية تُمَكِّن الكائنات الحية من العيش، وقَد تكون الخلية الواحدة في حد ذاتها كائنًا كاملاً وتسمى كائنات حية وحيدة الخليَّة كالخميرة والبكتيريا.^[١]

كما أن هناك نوع آخر من الخلايا تَكْتَسِب وظائف مُتَخَصِّصَة عندما تُصْبح ناضِجَة، وبالجيدر بالذكر أنَّ تناسق هذه الخلايا الناضِجَة مع خلايا أُخْرى مُتَخَصِّصَة تُصْبِح وحدات بناء الكائنات الحية متعددة الخلايا كالبشر والحيوانات، و على الرغم من أنَّ الخلايا أكبر بكثير من الذرات، إلا أنَّها تبقى صغيرة جدًا، إذْ أصغر الخلايا المعروفة هي مجموعة من البكتيريا الصغيرة تسمى المفطورة أو المايكوبلازما، وفي هذا المقال سيتم التركيز على وظائف الخلايا في جسم الإنسان^[١].

مكونات الخلايا في جسم الإنسان

من ماذا تتكون الخلايا في جسم الإنسان؟

قبل الحديث عن وظائف الخلايا في جسم الإنسان يَجْدُر الحديث عن مكونات الخلية إذ تحتوي على العديد من الأجزاء، حيث يَمْتَلك كل منها وظيفة مختلفة عن الأُخرى، ويوجد داخل الخلية أجزاء مُتَخَصِّصَة تؤدي مهام معينة داخل الخلية تسمى عُضَيَّات، وتحتوي الخلايا البشرية على مكونات رئيسيَّة كالآتي:^[٢]:

• النواة: تُعد النواة مقرَّ الخلية لإحتِوائِها على معظم الحمض النووي، بينما يوجد جزء صغير في المايتوكندريا، وتُحاط النواة بغلاف يسمى الغلاف النووي حيث يَسْمَح فقط بمرور الجزيئات الصغيرة والأيونات، بينما الجزيئات الأكبر حجمًا تحتاج لبروتينات ناقلة لمرورها، وبالجدير بالذكر أنَّه يوجد خلايا تحتوي على نواة واحدة، وخلايا تحتوي على نواتين كخلايا العضلات الهيكلية، وتقوم النواة بإرسال إشارات تُخْبِر بها الخلية بِأَنْ تنمو أو تَنْقَسِم أو تموت.
• الغشاء البلازمي: يحافظ على بقاء كل خلية منفصلة عن الخلايا الأُخرى، ويتكون عادةً من الدهون الفوسفاتية والتي تمنع المواد التي تنتقل بالماء من دخول الخلية، ويتواجد على سطح الغشاء البلازمي مجموعة من المستقبلات لكل منها وظيفة معينة.
• السيتوبلازم: هو الجزء الداخلي من الخلية المحيط بالنواة ويتكون من الماء بنسبة 80%، ويحتوي أيضًا على العُضَيَّات وسائل يشبه الهلام يسمى السيتوسول، ويحدث داخل السيتوبلازم أغلب تفاعلات الخلية.
• الأجسام الحالة والبيروكسيسومات: هي عبارة عن أكياس تحتوي على العديد من الإنزيمات، حيث تحتوي الأجسام الحالة على إنزيمات تقوم بتكسير الجزيئات الكبيرة كالأجزاء القديمة من الخلايا والمواد الغريبة، بينما تحتوي البيروكسيزومات أو ما يسمى أيضًا بأجسام التأكسد على إنزيمات تقوم بتدمير المواد السامة كمادة البيروكسيد.
• الهيكل الخلويّ: هو هيكل بروتينيّ يقوم بوظيفة الدعامة وتقوم الخلية بإرسال إشارت من خلالِه، ويشارك الهيكل الخلويّ في نقل المواد داخل الخلية، ويساعد الخلية في الحفاظ على شكلها الصحيح، ويوجد أنواع من الهيكل الخلوي كالمرن الموجود في خلايا الحيوانات المنوية لتساعدها على الحركة.
• الشبكة الأندوبلازمية: هي عبارة عن أكياس مسطحة موجودة داخل السيتوبلازم، إذ تعمل على معالجة الجزيئات داخل الخلية ونقلها إلى وجهتها النهائية كالبروتينات، وتحتوي الخلية على نوعين من الشبكة الإندوبلازمية الخشنة والملساء.
• جهاز غولجي: يعمل كمكتب للبريد داخل الخلية، إذ يقوم باستلام الجزيئات التي تَمَّ معالجَتِها في الشبكة الإندوبلازمية، ويقوم بعد استلامها بتغليفها وتجهيزها لاستخدامات مختلفة، وبمجرد خروجها خارج جهاز غولجي يمكن استخدامها داخل الخلية أو يَتِم نقْلِها خارج الخلية لاستخدامها في مكان آخر.
• الميتوكوندريا: تساعد الميتوكوندريا في تحويل الطاقة من الطعام الذي يتم تناوله إلى طاقة يمكن للخلية استخدامها حيث تصاغ جزيئات الطاقة كيميائيًا بأدينوزين ثلاثي الفوسفات، وتمتلك الميتوكوندريا العديد من الوظائف الأخرى كتخزين الكالسيوم ولها دور أيضًا بموت الخلايا المبرمج.
• الريبوسومات: تقوم بقراءة الحمض النووي الريبوزي وترجمته إلى بروتينات عن طريق التصاق الأحماض الأمينية معًا بالترتيب المحدد في الحمض النووي الريبوزي، إذ يتم إنتاج الحمض النووي الريبوزي في النواة عن طريق نسخ الحمض النووي ليحمل نفس رسالته، وتوجد بعض الريبوسومات في السيتوبلازم وبعضها الآخر ملتصق بالشبكة الإندوبلازمية.

وظائف الخلايا في جسم الإنسان

كيف يتم تحديد وظائف الخلايا في جسم الإنسان؟

يَتِم تحديد وظائف الخلايا في جسم الإنسان اعتمادًا على نوع وطبيعة البروتينات الموجودة، حيث إن الخلايا الرقيقة جدًا لا تتناسب مع وظيفة الحماية، وكذلك الأمر في خلايا العظام حيث لا تحتوي على بنية مناسبة لتوصيل السيال العصبيّ، وبشكل عام تتضمن وظيفة الخلايا حركة المواد عبر الغشاء البلازميّ وتقسيم الخلية لإنتاج خلايا جديدة وتخليق البروتين^[٣].

حركة المواد عبر الغشاء البلازمي

تُعَذُّ من أهم وظائف الخلايا في جسم الإنسان حيث تساهم بتوفير الغذاء للخلية، ويتكون الغشاء من طبقة دهون ثلاثيّة، ويتصف هذا الغشاء بخاصية إنتقائية إذ يسمح بمرور جزيئات ويمنع مرور جزيئات أخرى، ويتم نقل الجزيئات من داخل إلى خارج الخلية أو العكس من خلال الآتي^[٤]:

• نفاذية الغشاء: إذ يتغلغل خلال الغشاء الجزيئات الصغيرة والجزيئات القابلة للذوبان في الدهون، وبالوقت نفسه تمنع مرور الأيونات المشحونة كهربائيًا والجزيئات القابلة للذوبان في الماء.
• القنوات: يتم انتقال الأيونات المشحونة والجزيئات القابلة للذوبان في الماء دون استهلاك الطاقة من خلال بروتينات موجودة ضمن طبقة الدهون الثلاثيَّة.
• النقل المسهل: يتم نقل الجزيئات الكبيرة التي يَصْعُب نقلها خلال القنوات بسبب حجمها والغير قابلة للذوبان في الدهون من خلال بروتينات مُخَصَّصَة تتميز بوجود موقع ارتباط محدد، وعادةً يتناسب هذا الموقع مع التركيب الذريّ لهذه الجزيئات، وخلال عملية نقل غير مفهومة يتم نقل الجزيئات لداخل الخلية.
• النقل النشط الأولي: يتم نقل الجزيئات عن طريق بروتينات موجودة في الغشاء البلازمي من خلال استخدام جزيء ينقل الطاقة الذي يسمى بالأدينوسين ثلاثي الفوسفات ومن الأمثلة على ذلك مضخة الصوديوم-البوتاسيوم ومضخة الكالسيوم ومضخة أيون الهيدروجين.
• النقل النشط الثانوي: يتم نقل الجزيئات من خلال استخدام فرق جهد كهروكيميائي، إذ يتم إنشاءه عن طريق طرد نوع من الأيونات خارج الخلية لتتمكن جزيئات أخرى من الإنتقال لداخل الخلية، وَسُمِّيَ بالثانوي لعدم استخدام الطاقة بشكل مباشر من جزيء الأدينوسين ثلاثي الفوسفات.
• نقل الجزيئات عن طريق الإدخال الخلوي أو الإخراج الخلوي: يقوم الغشاء بابتلاع أجزاء من الوسط الخارجي للخلية مُشَكِّلًا غلافًا كرويًا حولها وبذلم يتم إنتاج الإندوزوم الذي يتم سحبه لداخل الخلية بعملية تسمى الإدخال الحيويّ، بينما الإخراج الحيويّ فهو طرح للمواد التي يتم إنتاجها داخل الخلية عن طريق إندماجها بالغشاء البلازمي ومن ثم طرحِها للخارج.

تقسيم الخلية لتكوين خلايا جديدة

يُعَدُّ انقسام الخلية وسيلة للتكاثر في الكائنات وحيدة الخلية، وفي الكائنات متعددة الخلايا فهي وسيلة للنمو والحفاظ على الخلية، تنمو معظم أنسجة الجسم أنسجة جسم الإنسان وخاصةً لدى الأطفال عن طريق زيادة أعدادها نتيجة لانقسامها، وبينما في البالغين تكون معظم إنقسامات الخلية تهدف لتجديد الأنسجة عوضًا عن نموها كخلايا الجلد وخلايا الكبد، وبالجدير بالذكر بأنَّ هناك خلايا غير قابلة للانقسام كأنسجة عضلة القلب والخلايا العصبية للجهاز العصبي، إذ تقتصر فقط على استبدال مكوناتها للحفاظ على الخلية^[٥].

تخليق البروتين

يُعّد تخليق البروتين من وظائف الخلايا في جسم الإنسان، حيث يتم تخليقه من الحمض النووي الريبوزي الرسول، الذي يتم إنتاجه داخل النواة عن طريق نسخ الحمض النووي، وبعد خروجه من النواة يتم ترجمته عن طريق الريبوسومات إلى سلاسل من الأحماض الأمينية، ومن ثُمَّ يتم طي وتشكيل هذه السلاسل لإنتاج البروتينات، حيث يُحَدد عدد الأحماض الأمينية وطريقة تَسَلْسُلِها خصائص البروتين ومثالَا على ذلك بروتين العضلات وبروتين الشعر إذ يتكونان من العدد نفسه من الأحماض الأمينية ويختلفان بِتَسَلْسُلِها^[٦].

المراجع

1. ^ ^{أ ب} "Cell", www.britannica.com, Retrieved 2020-04-24. Edited.
2. ↑ "What is a cell?", www.medicalnewstoday.com, Retrieved 2020-04-24. Edited.
3. ↑ "Cell Function", training.seer.cancer.gov, Retrieved 2020-04-24. Edited.
4. ↑ "www.britannica.com", www.britannica.com, Retrieved 2020-04-24. Edited.
5. ↑ "Cell Division And Growth", www.britannica.com, Retrieved 2020-04-24. Edited.
6. ↑ "Translation", www.britannica.com, Retrieved 2020-04-24. Edited.