الدَّرْسُ الأَوَّلُ: الخلايا
انظر إلى هذه الصورة المكبرة، تبدو مثل صناديق خضراء صغيرة متراصة بجوار بعضها. هذه الصناديق الدقيقة هي خلايا حية لا نستطيع رؤيتها بالعين المجردة، بل نحتاج إلى المجهر لتظهر لنا بهذا الوضوح. تماماً مثل قوالب الطوب التي تبني بيتك، هذه الخلايا هي وحدات البناء الصغيرة جداً التي تكوّن أجسام النباتات وجميع المخلوقات الحية من حولنا.
كل كائن حي حولنا، كالإنسان والنبات والحيوان، مبني من وحدات بالغة الصغر تسمى الخلايا. الخلية أصغر وحدة بناء في جسم الكائن الحي، ولا يمكن رؤيتها إلا بالمجهر. تتشابه الخلايا الحيوانية والنباتية في أجزاء أساسية كالنواة وغشاء الخلية والسيتوبلازم، لكن الخلية النباتية تنفرد بجدار صلب وبلاستيدات خضراء تصنع الغذاء. وتنتظم هذه الخلايا المتشابهة لتشكل نسيجا، وتجتمع الأنسجة لتبني عضوا كالقلب، وتتكامل الأعضاء في جهاز حيوي كالجهاز الدوراني. ومثال ذلك: خلية عضلية تجتمع مع خلايا عضلية أخرى لتشكل نسيجا عضليا، والنسيج يبني عضلة القلب التي تضخ الدم في جسمك.
الفكرة الأساسية
الخلية هي أصغر وحدة في بناء المخلوقات الحية. تجتمع الخلايا المتشابهة لتكون أنسجة، وتتجمع الأنسجة لتكون أعضاء، والأعضاء تتعاون لتشكل أجهزة حيوية تدير وظائف الحياة.
الشرح
تخيل جدار غرفتك؛ هو مبني من قوالب طوب صغيرة متراصة. أجسام المخلوقات الحية مبنية بنفس الطريقة، وقالب البناء الصغير فيها هو الخلية. معظم الخلايا صغيرة جدا لا نراها بالعين المجردة، بل نحتاج إلى المجهر لرؤيتها.
تقوم المخلوقات الحية بوظائف أساسية للحياة: التكاثر، والنمو، والحاجة إلى الغذاء والماء والأكسجين لإنتاج الطاقة، والتخلص من الفضلات، والاستجابة لتغيرات البيئة كنمو النبات باتجاه الضوء.
تتكون الخلية من أجزاء داخلية:
- النواة: تتحكم في جميع أنشطة الخلية، وبداخلها الكروموسومات التي تحمل الصفات الوراثية.
- غشاء الخلية: غطاء رقيق يحيط بالخلية ويحميها.
- الميتوكندريا: تحرق الغذاء لتزويد الخلية بالطاقة.
- السيتوبلازم: مادة شبه سائلة تحتوي على مواد كيميائية مهمة.
- الفجوة العصارية: خزان للماء والغذاء والفضلات.
تختلف الخلية النباتية عن الخلية الحيوانية في ثلاثة أمور أساسية:
- جدار الخلية: تركيب صلب يحيط بالخلية النباتية ليدعمها ويحميها، ولا يوجد في الخلية الحيوانية.
- البلاستيدات الخضراء: مصانع الغذاء في الخلية النباتية، تحتوي على مادة الكلوروفيل الخضراء لصنع الغذاء بالاستعانة بضوء الشمس، ولا توجد في الخلية الحيوانية.
- الفجوة العصارية: تكون واحدة أو اثنتين وكبيرة الحجم في الخلية النباتية، بينما تكون فجوات عديدة وصغيرة في الخلية الحيوانية.
كيف تنتظم هذه الخلايا في الكائنات عديدة الخلايا؟
- الخلايا المتماثلة التي تؤدي نفس الوظيفة تجتمع معا لتشكل نسيجا.
- مجموعة الأنسجة المختلفة تجتمع معا لتشكل عضوا يقوم بوظيفة محددة، مثل القلب.
- مجموعة الأعضاء تتآزر معا لتشكل جهازا حيويا، مثل الجهاز الدوراني الذي ينقل الدم في سائر الجسم.
مثال محلول خطوة بخطوة
المسألة: كيف يترتب تركيب قلب الإنسان من أصغر جزء إلى الجهاز الكامل؟
- الخطوة 1: نبدأ بأصغر وحدة بناء، وهي الخلية العضلية.
- الخطوة 2: تجتمع مجموعة من الخلايا العضلية المتشابهة لتكون النسيج العضلي.
- الخطوة 3: تلتقي أنسجة متنوعة معا لتبني عضوا واحدا وظيفته ضخ الدم، وهو القلب.
- الخطوة 4: يتعاون القلب مع أعضاء أخرى داخل نظام متكامل يؤدي وظيفة كبرى في الجسم، فيتشكل الجهاز الدوراني. الترتيب التصاعدي: خلية عضلية -> نسيج عضلي -> عضو (القلب) -> جهاز حيوي (الجهاز الدوراني).
أخطاء شائعة
- يظن البعض أن جميع الخلايا متشابهة؛ والصواب أن الخلايا تختلف في شكلها ووظيفتها؛ فخلايا الدم تختلف عن الخلايا العصبية وعن خلايا الجذور.
- يعتقد البعض أن الخلايا النباتية والحيوانية متطابقة في المكونات؛ والصواب أن الخلية الحيوانية لا تحتوي على جدار خلوي ولا تحتوي على بلاستيدات خضراء.
- يخلط البعض بين العضو والنسيج؛ النسيج يتكون من خلايا متشابهة، بينما العضو يتكون من أنسجة مختلفة تعمل معا.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
السؤال الأول: أي الأجزاء التالية يوجد في خلايا ورقة نبات الطماطم ولا يوجد في خلايا دم الأرنب؟ أ- النواة. ب- البلاستيدات الخضراء. ج- الميتوكندريا. د- غشاء الخلية. الإجابة الصحيحة: ب- البلاستيدات الخضراء؛ لأنها توجد في الخلايا النباتية فقط لصنع الغذاء بالكلوروفيل ولا توجد في الخلايا الحيوانية.
السؤال الثاني: ماذا نطلق على مجموعة الخلايا المتشابهة التي تعمل معا لأداء وظيفة محددة؟ الإجابة الصحيحة: النسيج.