السايتوبلازم

يمثل السايتوبلازم الطور السائل الموجود في الخلية، ويحتوي هذا الطور السائل على عدد من المكونات الذائبة والعالقة، ويتألف من خليط غير متجانس من المواد المتنوعة مثل الجزيئات البروتينية والأحماض النووية الرايبوزية (RNA) وسكر الكلوكوز والنفايات الناتجة من عمليات الايض المختلفة مثل اليوريا والكرياتنين (Creatinine) وحامض الببوريك (Uric Acid)، ويضاف إليها عدد من الالكترولينات، كما يوجد عدد من الأنزيمات الخاصة بأيض السكر (سكر الكلوكوز) ضمن عملية الكلايكوليسيز (Glycolysis) وأخرى تساعد في عمليات التخليق الحيوي للأحماض الشحمية.

تتواجد في سايتوبلازم الخلية العديد من الجسيمات (Organelles) تقوم بأدوار فسيولوجية مختلفة تساعد الخلية على اتمام المهام الموكلة لها ومن أهم هذه الجسيمات :

1. الميتوكوندرية (Mitochondria)

الميتوكوندرية تعتبر ثاني أكبر جسيم في الخلية ويتراوح قطرها (0.5- 1.0) مايكرون وطولها يتراوح بين (1.0 – 10) مايكرون، وللميتوكوندرية تركيب غشائي مزدوج، الغشاء الخارجي والغشاء الداخلي ويكون شكل الغشاء الداخلي على هيئة منثينات الى الداخل مكونة ما يشبه الأرفف (Cristae) وهذه الأرفف تحيط بمادة الميتوكوندرية (Mitochondria Matrix) ويطلق على الميتوكوندرية اسم مركز توليد الطاقة في الخلية بسبب قابليتها على تصنيع جزيئات الـ ATP . وهي كذلك مكان للعديد من تفاعلات الأكسدة والاختزال (تفاعلات نفس الخلية) التي تحدث في الخلية مثل أكسدة سكر الكلوكوز (دورة كريب)، وأكسدة الأحماض الدهنية والبروتينات، وعمليات الفسفرة المؤكسدة ونقل الطاقة الى حاملات الطاقة (ATPs) كما تساهم الميتوكوندرية في عملية تركيز والأيونات مثل أيون الكالسيوم (Ca+2) وللميتوكوندرية القدرة على تنظيم دخول وخروج عدد من الجزيئات من ضمنها جزيئات الـ ATP، وبذلك فهي تمارس دورا مهما في الفعاليات التنظيمية سواء كانت عمليات هدم او بناء.

1. الشبكة الاندوبلازمية (Endoplasmic Reticulum)

من خلال الدراسات التي أجريت على الخلية، مثل دراسات الفحص بالمجهر الالكتروني، تم ملاحظة تداخل الجزء السائل المسمى بالسايتوسول (Cytosol) مع سلسلة من الأغشية تدعى بالشبكية الاندوبلازمية (E.R)، والتي تتميز بتركيبها المعقد والمؤلف من الأنابيب والحويصلات الصغيرة، ويوجد نوعين من النسيج الاندوبلازمي (ER) النوع الأول ويسمى بالناعم (الشبكية الاندوبلازمية الناعمة SER). ويتم فيها تخلق جزيئات الستيرويدات واللبييدات والسكريات العالية المعقدة التركيب، وبواسطتها يتم التخلص من المركبات والمواد السامة. اما النوع الثاني وهو الخشن (الشبكة الاندوبلازمية الخشنة RER) ويحتوي هذا النوع على الرايبوسومات التي تتواجد على السطح، ويكون مسؤولا عن تصنيع المركبات البروتينية المطلوب إفرازها من الخلية او امتصاصها في غشاء الخلية نفسها.

1. الرايبوسومات (Ribosomes)

يتألف تركيب الرايبوسومات من حبيبات تتألف من الحامض النووي الرايبوزي (RNA) والبروتين، يلتصق البعض منها على السطح الخارجي للشبكة الاندوبلازمية الخشنة والبعض الآخر يتواجد بشكل حر في السايتوسول (Cytosol) وتعتبر الرايبوسومات المكان الطبيعي الذي تتم فيه عملية تصنيع المركبات الببتيدية المتعددة.

1. أجسام كولجي (Golgi Apparatus)

وتسمى كذلك بمعقد كولجي (Golgi Complex) وهي عبارة عن سلسلة من الأغشية المسطحة ذات إنحناآت قليلة قرصية الشكل تقوم بعمليات الخزن الاضطرارية المؤقتة للبروتينات المصنعة وخاصة المركبات الأنزيمية في حالتها غير الفعالة (Proenzymes).

1. اللايسوسومات : (Lysosomes)

وهي عبارة عن أكياس غشائية توجد في الخلايا الحيوانية. تحتوي على أعداد كبيرة من الأنزيمات الهاضمة (Digestive Enzymes) تنتشر في سايتوبلازم الخلايا الحيوانية، واللايسوسومات هي عبارة عن انبعاجات صغيرة من أجسام كولجي

28

تحتوي في داخلها على الأنزيمات الهاضمة. فعند تعرض الخلية الى الموت يتحطم غشاء اللايسوسوم فاسحاً المجال لافراغ مكوناته من الانزيمات في الخلية مما يؤدي الى تدميرها لذلك تسمى هذه الجسيمات أحياناً بالاكياس الانتحارية.

ان أغلب مكونات الخلية الحيوانية نجدها في الخلايا النباتية، يضاف إليها الجدار الخلوي الذي يحيط بالغشاء البلازمي، وهو ما يميز الخلية النباتية عن الخلية الحيوانية ويتألف من السكريات المتعددة والبلاستيدات الخضراء، وجسور الجدران الخلوية (Plasmodesmate) والتجاويف الكبيرة (Large Vacuoles). ان عمل البلاستيدات الخضراء في الخلية النباتية يتلخص بصناعة الكلوكوز من الماء وثاني اوكسيد الكربون من خلال عملية التركيب الضوئي. أما دور الجسور السايتوبلازمية فيتركز في ربط الخلايا المجاورة مع بعضها البعض، كما تتميز التجاويف الخلوية فيا لنباتات بكبر حجمها مقارنة مع تلك الموجودة في الخلية الحيوانية ووفرت كميتها لتحتل بذلك على جزءاً رئيسياً من الحجم الخلوي الشامل. وتعمل هذه الفجوات على ضمان تمدد الخلايا من دون التأثير على تراكيز المكونات الخلوية في السايتوبلازم، كما تعمل كحافظات للماء والمنتجات الخلوية او المركبات الأيض البسيطة.

ان الخلايا غير مميزة النواة (Prokaryotes) هي عبارة عن كائنات حية تتألف من خلية واحدة مثل البكتريا والحامض النووي الـ DNA في هذه الخلايا يكون مركز في موقع واحد او أكثر وكل موقع يسمى (Nuclear area) مثل الخلايا حقيقية النواة، اذ ان الغشاء هذا هو الذي يحوي مكونات الخلية ويمنع تبعثرها، وان لكل خلية لابد ان تكون مغلفة بغشاء بلازمي. ويقوم هذا الغشاء ببعض الوظائف أثناء عملية التنفس الخلوي. وتغيب العديد من الجسيمات السايتوبلازمية في الخلايا بدائية النواة مثل الشبكة الاندوبلازمية.

   من العرض الموجز عن الخلية نلاحظ أهمية دراسة مكونات الخلية من حوامض أمنية وحوامض نووية وبروتينات وسكريات متعددة ودهون ومواد عضوية اخرى مثل الفيتامينات والهورمونات والمواد اللاعضوية. لذلك يتوقع ان تعني الكيمياء الحياتية بدراسة كيمياء هذه المواد المتنوعة تمهيداً للدخول في دراسات أعمق حول عمليات الهدم والبناء البايوكيميائي بما يتخلله من عمليات استهلاك أو خزن للطاقة، ولما كانت مجمل هذه الفعاليات لا تتم الا بوجود الأنزيمات او الهورمونات او الفيتامينات. فأصبح من البديهي ان نقوم بدراسة هذه المركبات والتعرف على تراكيبها وصفاتها الفيزيائية والكيميائية والأدور الفسيولوجية التي تقوم بها في الخلية.