إن بنية الخلية التي تساعدها على تخزين الماء والغذاء والنفايات هي الفجوة، وهي بنية تمثل مساحة تسمى أحيانا سلة المهملات في إشارة إلى دورها في تخزين الماء والغذاء والنفايات.
ويعتمد دور الفجوة على العديد من الآليات التي تشكل وظائفها الحيوية الثلاث. نعم، لا يقتصر الأمر على تخزين المياه والغذاء والنفايات!
جدول المحتويات
ما هي الفجوة؟
- الفجوة عبارة عن كيس مملوء بالسوائل محاط بغشاء موجود في الخلايا النباتية والفطرية.
- يمكن أن تتحول الفجوات إلى عضيات كبيرة تشغل ما بين 30% إلى 90% من حجم الخلية.
- وبالمناسبة، فإن الفجوات أكثر مما تبدو للوهلة الأولى.
- يأتي اسم Vacuole من الكلمة اللاتينية Vacuus التي تعني “فارغ” وهكذا تظهر الفجوة في العديد من الصور والصور.
- في الواقع، تمتلئ الفجوات بالسوائل، ويحمل أكثر من فجوة في نفس الخلية مواد كيميائية مختلفة لا يمكن رؤيتها بشكل طبيعي.
- كل فجوة محاطة بحاجز غشائي يسمى التونوبلاست.
- ويتميز هذا الغشاء بأنه يحيط بكمية قليلة من السائل ثم يتمدد مباشرة بعد دخول الماء إلى العضية، ليحتل ما يصل إلى 95% من حجم الخلية.
- في هذه الحالة، يتم ضغط جميع الآخرين على جدار الخلية دون الإضرار به.
- وحالة الفجوات الموجودة فيه تدل على أن الحديقة تسقى.
- عندما تحتوي الفجوة على كل الماء الذي تحتاجه، فهذا يدل على أنها في حالة منتفخة (راكدة).
- أما الذبول فيشير إلى نقص الماء وتفترض الخلية أنها فقدت تورمها.
- قد ينبت نبات ذابلة في أحد أيام الصيف الحارة بعد حلول الظلام، 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.
- يكسر الجزيئات المعقدة.
إن بنية الخلية التي تساعدها على تخزين الماء والغذاء والفضلات هي الفجوة كما ذكرنا سابقاً، 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 داخل الفجوات التي تشكل المحلول المركز ضغطًا هيدروستاتيكيًا يتراكم داخل الخلايا النباتية.
- تشكل بعض هذه المواد الكيميائية أيونات ووظيفة النظام هي خلق ضغط أسموزي مرتفع.
- وهذا الضغط الأسموزي العالي هو الذي يتسبب في امتصاص جزيئات الماء من خلال شد الغشاء، مما يتسبب في تضخم الخلية.
- الغشاء الفراغي انتقائي، بمعنى أنه يتحكم في مرور المواد الكيميائية من خلاله من كلا الجانبين (الواردة والصادرة).
- يمكن للماء أن يدخل ويخرج بحرية، لكن الجزيئات الصغيرة تبقى في الفضاء.
- تتكون العديد من البروتينات التي تصل إلى سطح الفجوة السيتوبلازمية من ريبوسومات متصلة بالغشاء الخشن للشبكة الإندوبلازمية ثم يتم نقلها بعد ذلك إلى الفجوة عبر جهاز جولجي.
- تتخذ بروتينات جهاز جولجي شكلًا معقدًا، ثم تُعطى ما يمكن تعريفه بأنه عنوان 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 الطاقة من أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) لضخ أيونات H+ إلى الفجوة.
- هذا من شأنه أن يبقي الحمض في الداخل.
هيكل الخلية الذي يتحكم في جميع أنشطة الخلية
- النواة هي بنية الخلية التي تتحكم في جميع أنشطة الخلية.
- تتكون نواة الخلية بشكل رئيسي من الكروموسومات.
- تتكون الكروموسومات بشكل رئيسي 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 في الغلاف النووي الذي يحيط بالنواة.
- النواة محاطة بغلاف يسمى الغلاف النووي.
- يتكون الغلاف النووي من دهون مزدوجة وظيفتها فصل النواة ومحتوياتها عن السيتوبلازم.
- وبالمثل، تساهم الطبقات الدهنية الثنائية في الحفاظ على شكل النواة وتبادل المواد بين النواة والغشاء السيتوبلازمي.
- ويتم ذلك من خلال المسام التي تحتويها والتي تعمل كمنظم لدخول وخروج المواد عبر القشرة.
- ولذلك، فإن هذا يسمح لجزيء واحد بالمرور، وليس لجزيء آخر.
- الأمر كله يتعلق بتلبية متطلبات النواة اللازمة لبناء كل من DNA وRNA.
- هذا بالإضافة إلى الطاقة اللازمة لبناء الجينات، فالسائل الذي توجد فيه مكونات النواة يسمى النيوكليوبلازم وهو على شكل مصفوفة.
- تُعرف نواة الخلية بأنها قلب الخلية ومركز التحكم ومركز المعلومات.
- ولذلك فإن النواة هي بنية الخلية التي تتحكم في جميع أنشطة الخلية.
- كل ما سبق ينطبق على جميع الكائنات حقيقية النواة.
- تقوم نواة الخلية بتخزين المعلومات الوراثية وكل ما يتعلق بالانقسام والنمو.
- يتم تشفير المعلومات المتعلقة بالصفات الوراثية ونقلها عبر بنية حلزونية تسمى مكون الحمض النووي.
- ولذلك فإن كل جين يحمل مجموعة من الخصائص والمعلومات الفرعية ويعتبر جزءا من شريط الحمض النووي.
كما ذكر أعلاه، تم فحص جميع تفاصيل الفجوة باستثناء النواة. والآن، هل لديك أسئلة أخرى حول بنية الخلية التي تساعدها على تخزين الماء والغذاء والفضلات؟ اتركها لنا في التعليقات أدناه.
الأسئلة الشائعة
-
الترتيب الصحيح لمستويات التنظيم في الكائن الحي هو:
الخلية، الأنسجة، العضو، الكائن الحي
-
تركيب موجود في الخلية النباتية وليس في الخلية الحيوانية
جدار الخلية