تعريف الخلايا بدائية النواة الهيكل والوظيفة

تعريف الخلايا بدائية النواة الهيكل والوظيفة، تعتبر الخلايا بدائية النواة على أنها كائنات أحادية الخلية، تفتير إلى نواه منظمة أو عضية أخرى مرتبطة بالغشاء، في أغلب مكونات الخلايا بدائية النواه، وتشترك جميعا الخلايا في بعض المكونات، وتختلف الخلايا بدائية النواة عن الخلايا حقيقية النواة من خلال عدة طرق. وسوف نتعرف في موضوعنا التالي عن خصائص الخلايا بدائية النواة ومقارنة بين خلية حقيقية النواة وخلية بدائية النواة، وما هو هيكل الخلايا بدائية النواة،ووظيفتها، وكيف تتكاثر .

تعريف الخلايا بدائية النواة

بدائيات النوى هي كائنات أحادية الخلية بسيطة تفتقر إلى نواة منظمة أو عضية أخرى مرتبطة بالغشاء. بالنسبة لمكونات الخلايا بدائية النواة ، تشترك جميع الخلايا في أربعة مكونات مشتركة:

• غشاء البلازما: غطاء خارجي يفصل داخل الخلية عن محيطها.
• السيتوبلازم: عصارة خلوية تشبه الهلام داخل الخلية حيث توجد مكونات خلوية أخرى.
• DNA: المادة الوراثية للخلية.
• الريبوسومات: حيث يحدث تخليق البروتين.

ومع ذلك ، تختلف الخلايا بدائية النواة عن الخلايا حقيقية النواة بعدة طرق.

خصائص الخلايا بدائية النواة

بدائيات النوى هي كائنات بسيطة وحيدة الخلية ، تفتقر إلى نواة منظمة أو عضية أخرى مرتبطة بالغشاء ، وهذا يختلف اختلافًا كبيرًا في حقيقيات النوى ، ومعظم بدائيات النوى لها جدار خلوي ببتيدوغليكان والعديد منها يحتوي على كبسولة عديد السكاريد ، ويعمل جدار الخلية كطبقة واقية إضافية ، وتساعد الخلية في الحفاظ على شكلها ، وتمنع الجفاف ، وتمكن الكبسولة الخلية من الالتصاق بالأسطح في بيئتها ، كما تحتوي بعض بدائيات النوى أيضًا على سوط ، أو خيوط ، أو خميرة تستخدم في النقل ، وتبادل المواد الجينية أثناء نوع التكاثر يسمى الاقتران ، وما يميزها عن حقيقيات النوى هو الآتي:

مقارنة بين خلية حقيقية النواة وخلية بدائية النواة

• حجم الخلية

بالنسبة إلى حجم الخلية ، يتراوح قطر الخلايا بدائية النواة بين 0.1 و 5.0 ميكرون ، وهو أصغر بكثير من الخلايا حقيقية النواة. يتميز الحجم الصغير بالسماح للأيونات والجزيئات العضوية التي تدخله بالانتشار بسرعة ، وبالمثل ، فإن أي إنتاج للخلايا بدائية النواة مثل النفايات يمكن أن ينتشر بسرعة أيضًا ، لكن الخلايا حقيقية النواة ليست كذلك ، لأن هذه الخلايا قد طورت خصائص هيكلية مختلفة لتحقيقها النقل داخل الخلايا.

بشكل عام ، يجب أن تكون جميع الخلايا صغيرة ، سواء كانت بدائيات النوى أو حقيقيات النوى. كلما زاد نصف قطر الخلية ، تزداد مساحة سطحها مع مربع نصف القطر ، لكن حجمها يزداد (أسرع) كلما زاد نصف القطر ، وكلما زاد حجم الخلية ، قل مساحة سطحها إلى نسبة الحجم.

• متطلبات الطاقة والمغذيات من بدائيات النوى

تحتاج بدائيات النوى ، على عكس حقيقيات النوى ، إلى مصدر للطاقة ومصدر للكربون والمغذيات الكبيرة والمغذيات الدقيقة للبقاء على قيد الحياة.

هيكل الخلايا بدائية النواة

كما ذكرنا ، بدائيات النوى هي كائنات وحيدة الخلية تفتقر إلى عضيات أو غيرها من الهياكل الداخلية المرتبطة بالغشاء ، وبالتالي فهي لا تحتوي على نواة ، ولكن معظم بدائيات النوى تحتوي على جدار خلوي خارج غشاء البلازما وسنشرح في النقاط التالية:

• جدار الخلية

يعمل جدار الخلية كطبقة واقية وهو مسؤول عن شكل الكائن الحي. تحتوي بعض الأنواع أيضًا على سوط يستخدم للتنقل ويتم استخدامه للتثبيت على الأسطح. البلازميدات ، التي تتكون من DNA خارج الكروموسومات ، موجودة أيضًا في العديد من البكتيريا والعتائق.

• غشاء البلازما

غشاء البلازما عبارة عن طبقة رقيقة أو جدار من الدهون يتراوح من 6 إلى 8 نانومتر ، وهذه الطبقة تحيط بالخلية تمامًا وتعمل على فصل الداخل عن الخارج ، وتحتفظ نفاذه بشكل انتقائي بالأيونات والبروتينات والجزيئات الأخرى داخل الخلية ، منعهم من الانتشار في بيئة الخلية قد تتحرك الجزيئات الخارجية والجزيئات الأخرى عبر الغشاء ، والهيكل العام لغشاء الخلية عبارة عن طبقة ثنائية فوسفورية تتكون من طبقتين من جزيئات الدهون ، في غشاء الخلية الأصلي ، الأيزوبرين (فيتامين) السلسلة المتصلة بالجلسرين تحل محل الأحماض الدهنية والجلسرين المرتبط بالغشاء البكتيري وبعض الأغشية الأصلية عبارة عن طبقات دهنية أحادية الطبقة وليست طبقات مزدوجة.

وظيفة الخلايا بدائية النواة

يحتوي السيتوبلازم للخلايا بدائية النواة على تركيز عالٍ من المواد المذابة ، لذا فإن الضغط الاسموزي داخل الخلية مرتفع نسبيًا ، وجدار الخلية طبقة واقية تحيط ببعض الخلايا وتعطيها الشكل والصلابة. التركيب الكيميائي لجدران الخلايا بين العتائق والبكتيريا ، ويختلف أيضًا بين الأنواع البكتيرية.

تحتوي جدران الخلايا البكتيرية على ببتيدوغليكان يتكون من سلاسل عديد السكاريد التي ترتبط ببعضها البعض بواسطة ببتيدات غير عادية تحتوي على كل من الأحماض الأمينية L و D ، بما في ذلك حمض الجلوتاميك D و D- ألانين. تحتوي البروتينات عادةً على الأحماض الأمينية L فقط ؛ نتيجة لذلك ، تعمل العديد من المضادات الحيوية من خلال محاكاة الأحماض الأمينية D ، وبالتالي يكون لها تأثيرات محددة على تطور جدار الخلية البكتيرية. هناك أكثر من 100 شكل مختلف من الببتيدوغليكان ، كما توجد بروتينات الطبقة S على السطح الخارجي. من جدران الخلايا لكل من العتائق والبكتيريا.

كيف تتكاثر الخلايا بدائية النواة؟

تتكاثر بدائيات النوى ، مثل البكتيريا ، من خلال الانشطار الثنائي. بالنسبة للكائنات وحيدة الخلية ، فإن الانقسام الخلوي هو الطريقة الوحيدة لإنتاج أفراد جدد. في الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، تكون نتيجة تكاثر الخلية زوجًا من الخلايا الوليدة ، والتي تكون متطابقة وراثيًا مع الخلية الأم. في الكائنات الحية وحيدة الخلية ، تكون الخلايا الوليدة أفرادًا.

نظرًا للبساطة النسبية لدائيات النوى ، فإن عملية الانقسام الخلوي ، أو الانشطار الثنائي ، هي عملية أقل تعقيدًا وأسرع بكثير من الانقسام الخلوي في حقيقيات النوى. كروموسوم الدنا الأحادي الدائري للبكتيريا ليس محاطًا بنواة ، ولكنه بدلاً من ذلك يحتل موقعًا محددًا ، النواة ، داخل الخلية ، على الرغم من أن الحمض النووي للنيوكليويد يرتبط بالبروتينات التي تساعد في تعبئة الجزيء في حجم مضغوط ، فهناك لا توجد بروتينات هيستون وبالتالي لا توجد نيوكليوسومات في بدائيات النوى. ومع ذلك ، فإن بروتينات التعبئة للبكتيريا مرتبطة بالبروتينات المشاركة في ضغط كروموسوم حقيقيات النواة.

يرتبط الكروموسوم البكتيري بغشاء البلازما عند نقطة منتصف الخلية تقريبًا ، ونقطة بداية التكرار ، ويكون تكرار الحمض النووي ثنائي الاتجاه ، حيث يتحرك بعيدًا عن الأصل على كلا الخيوط الحلقية في وقت واحد ، عند تكوين خيوط مقترنة جديدة ، كل نقطة أصل يتحرك بعيدًا عن ارتباط جدار الخلية باتجاه الأطراف المقابلة للخلية ، حيث تستطيل الخلية ، يساعد الغشاء المتنامي في نقل الكروموسومات ، وبعد إزالة الكروموسومات لنقطة المنتصف للخلية الممدودة ، يبدأ الفصل السيتوبلازمي ، حيث تبدأ الحلقة من الوحدات المتكررة لبروتين FtsZ ، ويؤدي تكوين حلقة FtsZ إلى تراكم البروتينات الأخرى التي تعمل معًا لتجنيد جدار خلوي جديد ومواد غشائية إلى الموقع ، ويتشكل الحاجز بين النيوكلييدات ، ويمتد تدريجياً من المحيط نحو مركز الخلية ، وعندما توجد جدران خلوية جديدة في مكانها ، تنفصل الخلايا الوليدة.

تشير الدراسات والأبحاث بأن الخلايا بدائية النواة كانت بعض أشكال الحياة الأولى على سطح الأرض، وهي لاتزال وفيرة اليوم ويمكن تقسيمها إلى بكتيريا archea.