=-=-=-=–=-=-=-=-=-=-=-=-==-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-
خلايا اليوكاريوت مقابل البروكاريوت, الجزء الأول
الصيدلة السريرية, قسم المايكروبيولوجي وعلوم الكائنات الدقيقية, علم الخلايا
محاضرة سريعة كمراجعة عامة للطلبة والمتخصصين ونرجوا ملاحظة أن الترجمة ضعيفة لغويا وقد تشوبها بعض الأخطاء اللغوية لأن ما يهمني أكثر شيء هو المعلومة العلمية وشكرا للتفهم وهذا الكلام منطبق على كل ما يكتب على هذه المدونة باللغتين العربية والانجليزية
دراسة ومراجعة إسماعيل مرتضى
بكالريوس في الصيدلة والعلوم الصحية
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
إن لمواد دراسية كثيرة كمثل بيولوجيا الخلية الحية, المايكروبيولوجي وهي التي تدرس الكائنات الحية الدقيقة أو علوم الخلية نفسها لهي كلها من المواد الممتعة والشيقة حيث أنها تدرس ومن جوانب متعمقة جدا التركيبة والشكل والخصائص الفيسيولوجية والتشريحية للكائنات الحية والدقيقة والتي أيضا الكثير منها لا يرى بالعين المجردة, مما لا يخفى أهميته في التطبيقات الطبية و لاسيما الصيدلانية منها
إن أجسام كل الكائنات الحية بما فيها مثلا البكتيريا, الطحالب الزرقاء المخضرة, الحيوانات والنباتات وغيرها من الكائنات (ما عدا الفيروسات) تحتوي على منظمات أو مجتمعات خلوية معينة وتحتوي على خلية واحدة (كما في البكتيريا) أو عدة خلايا (كما في النبات مثلا), فتسمى عادة الكائنات المكونة من خلية حية واحدة فقط بالكائنات وحيدة الخلية كمثل البكتيريا وبعض أنواع الطحالب مثل الطحالب الزرقاء المخضرة وغيرها من الكائنات الحية, كما أن الأحياء المتكونة من أكثر من خلية حية واحدة تسمى بالكائنات متعددة الخلية كمثل النباتات (بعضها) والحيوانات, وبشكل عام فإن أي كائن حي يتكون جسمه من الخلايا يمكن أن يقسم الى واحدة من فئتين فقط لا غير وهما كالتالي
أ) خلية البروكاريوت , والتي غالبا ما تكون كائنات وحيدة الخلية
ب) خلية اليوكاريوت والتي غالبا ما تكون كائنات متعددة الخلايا مع ملاحظة وجود بعض الإستثناءات لكل فئة في بعض الأحيان
أ) خلية البروكاريوت أو الكائنات وحيدة الخلية
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
إن الخلايا البروكاريوتية (كاريون تعني بالاتيني النواة الخلوية أو نواة الخلية) تعتبر من أكثر الخلايا بدائية مقارنتا بقرينتها الأخرى والبدائية بمعنى الشكل التشريحي الخاص بهذه الخلايا, وتظهر الخلية البروكاريوتية بوضوح عند البكتيريا و الطحالب الرزقاء المخضرة والتي تنتمي الى فصيلة الكائنات البروكاريوتية أو الكائنات بدائية الخلية, الخلية البدائية البروكاريوتية هي خلية محاطة بغلاف خارجي واحد فقط وبشكل ملزم الى العمق, مما يعني أن هذه الخلية تتكون من المكونات الخلوية الأساسية كمثل المواد الوراثية الدي ان ايه والأر ان ايه DNA & RNA بالاضافة الى البروتينات النووية الأساسية, محاطة بالسيوتبلازم الخلوي (السائل الخلوي) وبحيث تكون كل تلك المكونات المذكورة محاطة كلها مع بعضها بغشاء بلازمي واحد أساسي خارجي, مما يعني أيضا أن المكونات النووية الخلوية والجهاز الأنزيمي التنفسي الخاص بالخلية غير محاطين بأي نوع من الأغشية الإضافية الداخلية, مما يعني أن كل المواد تسبح بجانب بعضها البعض دون وجود تغليف داخلي خاص بكل عضو على حدا, كما ذكرت قبل قليل, يوجد فقط غشاء بلازمي أساسي خارجي محيط بكل مكونات الخلية دفعة واحدة ودون تخصيص, إذا يمكنن يالقول أن أكثر ما يهمني وبشكل أساسي هو أن الخلية البدائية البروكاريوتية لا تحتوي على غشاء يحيط بنواة الخلية أو غشاء نووي داخلي, وهذا ما يفرقها بشكل ملحوظ عن الخلايا الأكثر حداثة منها وهي الخلايا اليوكاريوتية, ولكن تجدر الملاحظة بأن بطانة الغشاء البلازمي الداخلية تعتبر مقرا جيدا لالتصاق بعض الأنزيمات وتعتبر بديلا عن الغشاء النووي في بعض الأحيان بما يخص البيئة الداخلية للخلية, أما إذا جئنا الى السيتوبلازم الخلوي, فإننا نلاحظ أن السيتوبلازم الخاص بالخلية البدائية يفتقد الى تكوين بعض الأعضاء الموجودة في الخلايا الأكثر تقدما وهي كمثل مثلا الشبكة الإندوبلازمية الداخلية غير موجودة, كما وأن ما يعرف بأجسام جولجي غير موجودة, كما وأن الميتوكوندريا (بيت الطاقة) غير موجودة أيضا وبعض العصيات الوسطية الوراثية غير موجودة والخ, وتتكون كما أسلفنا هذه الخلايا البدائية أيضا من خلية واحدة عادة, ما عدا في بعض الحلات الخاصة والتي تعتبر فيها الخلية البروكاريوتية متعددة الخلايا, أنا شخصيا أرى أن أحد هذه الحالات هي عندما تهم الخلية بالإنقسام أو التبرعم ففي هذه الحالة أرى أنها تصبح بشكل مبدئي عبارة عن ثنائية الخلية وليست وحيدة الخلية الى أن تنقسم على نفيها فتعود مجددا لتصبح وحيدة الخلية, كما أن هناك بعض الطوائف البكتيرية كمثل (الميكسو باكتيريا) MYXOBACTERIA والتي تصنف كونها متعددة الخلية في بعض أطوار دورة حياتها الطبيعية ولكنها أساسا تعتبر وحيدة الخلية كما أسلفت سابقا, أما إذا أردنا تقسيم الخلية البدائية البروكاريوتية فسنرى أنها تنقسم الى 3 أقسام أساسية وهي كالتالي
أ) PPLO أو الكائنات الشبيهة بالبلوروبنومونيا
ب) البكتيريا
ج) الطحالب الزرقاء المخضرة
أ) الPPLO أو الكائنات الشبيهة بالبلوروبنومونيا
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
إنها عبارة عن كائنات تتكون من خلية بدائية واحدة كما أسلفنا وهي تشبه الى حد كبير جدا البكتيريا, وهي تختلف عن البكتيريا الأساسية كونها لا تملك حائط أو غشاء خلوي كامل (تحتوي فقط على الغشاء البلازمي العادي) كما أنها لا تحتوي على الميزوسوم, فتتكون هذه الخلايا من شكل بدائي بسيط جدا تشريحيا فعلا حيث أن حجمها صغير, ومحاطة فقط بالغشاء البلازمي القابل للتشكل بسهولة. في عام 1969 كانوا قد ضموا هذه النوعية من الخلايا للبكتيريا Mycoplasmatceae of bacteria حيث أنها كانت تعتبر كنوع خاص من أنواع البكتيريا المختلفة, ولكن في عام 1970 أعادوا إخراجها من قسم البكتيريا وقاموا بتصنفيها على أنها كائنات لا تنتمي الى البكتيريا
إن محيط أصغر خلية pplo يتكون من حوالي 0.1 ميكرو متر الى 0.3 ميكرو متر, وكأمثلة عليها هي Mycoplasma laidlawii والتي يتكون محيطها من 0.1 ميكرو متر فقط , ومثال آخر هي Mycoplasma gallisepticum والتي تتكون من 0.25 ميكرو متر فقط, كما وأنا وكما ذكرنا سابقا تتكون الخلية البروكاريوتية البدائية من غشاء بلازمة بسمك 75 أنجستروم فقط, كما أن المادة الوراثية ونواة الخلية تتواجد في المنطقة الننوية من الخلية ولكنها محاطة بالرابوسومات والمواد البروتينية الضرورية لعملية التكاثر الخلوي الا أنها هي وغيرها من هذه الأجسام والمواد الداخلية غير محاطة بأي نوع متخصص من الجدران الخلوية البلازمية
تتكون ال PPLO من منظومة مهمة من الأنزيمات والتي لها الخصائص والمهمات التالية
أ) نقل المادة الوراثية ال DNA من خلية الى أخرى
ب) تملية وترجمة ونسخ ال RNA و ال DNA
ج) كل عمليات الترجمة المتضمنة جزئيا في تكوين وتصنيع المواد الوراثية والبروتينات
د) التصنيع الداخلي لثلاثي فوسفات الأدينوسين Adenosine Triphosphate وهي المادة المهمة لتكوين الطاقة وتصنع عن طريق التحليل الجزئي وتكسير جزيئات السكر بشكل لا هوائي
إذا وأختلافا عن فكرة الفيروسات أو آلية حياتها فإن هذه الكائنات البدائية الخلية والشبيهو بالبكتيريا والطحالب لا تحتاج الى جسم كائن حي آخر كمضيف لتستطيع التكاثر, وهي عادة ما تتكاثر عن طريق أحد الخطوات التالية
ا) الإنقسام الخلوة الثنائي
ب) التبرعم
ج) تكوين ما يشبه الجرثومة الصغيرة أو الأجسام الجرثومية
د) عن طريق تكوين خيوط او تفرعات كبيرة غالبا ما تنفصل مكونة كائنا جديدا
ولابد من التنويه الى أن هذه النوعية أيضا يطلق عليها بعض العلماء والمصنفون إسم Archaea bacteria وهي تعتبر لدى بعض العلماء الشكل التي تطورت منه البكتيريا ولكنني ضد أو لست متوافقا بشكل كلي مع هذه النوعية من التقسيمات وأفضل إستخدام الأسلوب المذكور في الأعلى من التقسيم التخصصي ولا أحب التعميم في الجوانب العلمية بشكل عام ولدي بعض الشكوك العلمية الشخصية في هذه الناحية
ب) البكتيريا
نرجوا ملاحظة أن المعلومات المذكورة حول البكتيريا هي غير متعمقة بالشكل الكافي إذا ما قورنت بالمعلومات الغنية الموجودة في ادة المايكروبيولوجي, ولكني أتيت على ذكر البكتيريا هنا فقط من سياق الحديث الموجود لشرح الفصائل المختلفة للخلايا البروكاريوتية وشكرا
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
تعتبر البكتيريا من الكائنات الحية الدقيقة (لا ترى سوى بالمجهر أو مايكروسكوبية كما يقال), وحيدة الخلية, لا تحتوي على صبغات وخصوصا الكلوروفيل النباتية, تتكاثر بشكل لا جنسي أو غير جنسي او لا تعتمد عالى الجنس في التكاثر, وتتواجد عادة البكتيريا في المياه الحلوة والمالحة والتربة وفي الكائنات الحية كمثل الإنسان والحيوان والنبات, وتعيش الباكتيريا على أسلوبين مختلفين في الحياة, فاما أن تكون بكتيريا مهمة ومتعاونة وغير طفيلية واما أن تكون طفيلية على جسم الضحية, وتكون النوعية الأولى مهمة جدا للانسان من الناحية الإقتصادية والفائدة العامة أما الأخرى فاما أن تكون غير ضارة بل مفيدة, وإما أن تكون مرضية وتسبب الأمراض في حال وجودها, إذا بشكل عام يمكننا القول بأن هناك العديد من أنواع البكتيريا والملايين من الوظائف المختلفة لها والتي تتراوح ما بين النافعة والضارة بما بتيع لمكان التواجد ونوعية البكتيريا وآلية عملها والخ من التفاصيل
أما الآن فسندرس أو نناقش البكتيريا من 3 نواحي أساسية وهي كالتالي
أ) الأحجام المختلفة للبكتيريا
ب) النماذج المختلفة للبكتيريا
ج) التركيبات المختلفة للبكتيريا شكليا أو تشريحيا
أ) الأحجام المختلفة للبكتيريا
تكون أحجام الخلايا البكتيرية صغيرة جدا بشكل عام حيث تتراوح في الحجم ما بين 0.1 الى 15 مايكرو, كما أن أصغر الطوائف البكتيرية هي Dialister pneumosintes حيث يتراوح حجمها ما بين 0.15 الى 0.3 مايكرو, أما على الجهة الأخرى فإن أكبر أنواع الطوائف البكتيرية هي Spirillum volutans والتي يتراوح حجمها ما بين 13 الى 15 مايكرومتر في الطول وفي الأسفل صورة توضيحية لهذه البكتيريا الأكبر حجما
Spirillum volutans
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
ب) النماذج البكتيرية المختلفة
هناك حوالي 3 نماذج أساسية وقد تأخذ بعض الأشكال التركيبية الأخرى منها
أ) البكتيريا الكروية أو الشبيهة بالكرة أو الدائرية بالشكل
ب) البكتيريا الأسطوانية في الشكل أو كما تسمى أيضا بالعصوية
ج) البكتيريا الحلزونية أو اللولبية
في الأسفل عبارة عن عدة صور توضيحية للأشكال والأنواع المختلفة للبكتيريا
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
والآن سنتحدث عن كل شكل ونوع فيهم ببعض التفصيل, بادئين بالبكتيريا الدائرية أو البيضاوية أيضا, حيث أنها أيضا تقسم الى عدة أنواع, أو بالأحرى قد تظهر في الطبيعة بعدة أشكال ومظاهر مختلفة , ومن أهم هذه الأشكال هي كالتالي
أ) قد تظهر بشكل خلايا فردية, وتسمى بهذه الحالة المايكروكوكوس Micococcus
ب) قد تظهر بشكل مجموعات, كل مجموعة تتكون من ثنائي خلوي , أي بمعنى خليتان فقط لا غير, وتسمى هذه النوعية بال ديبلوكوكوس Diplococcus أي الثنائي ومن أمثلتها البكتيريا المسببة للدفتيريا وهي Diplococcus pneumoniae
ج) قط تظهر بشكل سلاسل خلوية طويلة أو قصيرة, وتسمى في هذه الحالة الستريبتوكوكوس Streptococcus ومن أمثلتها بكتيريا Streptococcus pyegen المسببة لالتهابات الحلق
د) قد تظهر بشكل تجمعات غير منتظمة ولا تأخذ شكلا معينا, حتى أنها تظهر بكثير من الأحيان كعنقود عنب, وهي تسمى بال ستافيلوكوكوس Staphylococcus, ومن أمثلتها البكتيريا المسببة للدمل والتي تسمى Staphylococcus aureus
وهنا وفي الأسف ستظهر عدة صور مختلفة توضح الأمثلة المذكورة في السابق حول البكتيريا الدائرية
micrococcus bacteria لاحظ كيف أنها عبارة عن بكتيريا دائرية خلوية منفردة
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
diplococcus pneumoniae لاحظ كيف أن هناك ثنائي خلوي متجمع بين خليتان من البكتيريا
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
streptococcus pyegens إن الصورة تتضح كثيرا حيث تسعى كل خلية فردية الى الالتصاق بزميلتها مكونين سلاسل خلوية طويلة واضحة الشكل والتركيب والمعالم
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
staphylococcus aureus لاحظ ان الخلايا الفردية البكتيريا تجمعت في مجموعات غير منتظمة مكونة أشكالا تشبه عناقيد العنب
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
من جهة الأخرى, نجد أن هناك أنواعا أخرى من البكتيريا كمثل البكتيريا الأسطوانية أو العصوية والتي تظهر عادة بواحد فقط من الشكلين الآتيين وهما كالتالي
أ) إما أن تظهر هذه البكتيريا بشكل عصية واحدة أو أسطوانة واحدة منفردة عن زميلاتها ومثال على ذلك البكتيريا المسببة للمرض المعروف والخطير وهو الأنثراكس Anthrax Bacteria
ب) وإما أن تظهر بشكل سلسلة طويلة من الخلايا الملتصقة بشكل خيط طويل أو سلسلة متصلة
بعض أنواع البكتيريا العصوية أو الأسطوانية تسبب أمراض صعبة وخطيرة كمثل الأمثلة التالي
أ) مرض السل أو الدرن والتي تسببه المايكوباكتيريوم تيوبركولوسيس Mycobacterium Tuberculosis
ب) مرض الدفتيريا والتي تسببه الكورنيباكتيريوم ديفتيريا Corneybacterium diphtheria
ج) مرض التيفوئيد والتي تسببه باكتيريا السالمونيلا تيفوسا Salmonella typhosa
الرجاء الإطلاع على الصور القادمة والتي تبين بعض الأمثلة للبكتيريا العصوية المذكورة في الأعلى
Mycobacterium tuberculosis تظهر شكل البكتيريا العصوية واضحا في هذه الصورة
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
Cornyebacterium diphtheria
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
Salmonella typhosa
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
والآن نأتي لدراسة البكتيريا الحلزونية أو اللولبية الشكل والتي تظهر عادة بصورتين مختلفتين كما في التالي
أ) بشكل السبيريلا والتي تكون بها البكتيريا ملتفة حول محورها بما يشبه شكل "الفاصلة" باللغة العربية أو الإنجليزية ومن أمثلتها البكتيريا المسببة للكوليرا
ب) بشكل السبيروكيتس والتي تأخذ شكلا شديد الإلتفاف وتشبه "البرغي" أو المسمار في شكلها وتكون لولبية وحلزونية بشكل واضح ومن أمثلتها البكتيريا المسببة لمرض الزهري أو السفليس
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
ج) التركيبات المختلفة للبكتيريا بالشكل أو تشريحيا
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
إن الخلية البروكاريوتية الكاملة تحتوي على غشاء أو غلاف خارجي (الغشاء الخلوي) وكما وتحتوي على غشاء يبطنه (بطانة غشائية) وهي الغشاء السيتوبلازمي أو البلازمي, كما وصح سابقا, ولذلك فيمكننا تلخيص الأغشية الخلوية للبكتيريا "بشكل عام" الى الثلاث أقسام التالية وهي كالتالي
أ) الغشاء البلازمي أو الغشاء السيتوبلازمي
ب) الغشاء الخلوي
ج) السيتوبلازما والتي لا تعتبر غشاء أساسا ولكنها تدخل من ضمن التقسيم التشريحي الأساسي للخلايا البروكاريوتية ومنها البكتيريا
أ) الغشاء البلازمي
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
كما ذكر سابقا فإن السيتوبلازم الخاص بالخلية البروكاريوتية البدائية الحية محاط بغشاء رقيق التركيب يسمى "الغشاء السيتوبلازمي" والذي يتكون من مجموعة من جزيئات "الدهون" و "البروتينات", كما ويحتوي هذا الغشاء على مجموعة من القنوات الإنزيمية التنفسية والمؤكسدة, كما ويحتوي على مجموعة من الأنزيمات المعقدة أيضا في تركيبته الأساسية والتي تقوم بعمل خلية "الميتوكوندريا" Mitochondria المفقودة في الخلايا البروكاريوتية البدائية كما أسلفنا بالذكر سابقا, كما ان هذا الغشاء البلازمي أو السيتوبلازمي قد يتحور ويتخصص في الشكل والتركيب والوظيفة معطيا نتائج جديدة أو مظاهر تشريحية جديدة كمثل التالي
أ) في بكتيريا كمثل بكتيريا الثيوفولوم ماجوس, يتدخل الغشاء السيتولازمي الى داخل الخلية الحية أو الى داخل السيتوبلازم ويتعمق بها مكونا ما يعرف بالنتوءات أو القنوات الواصلة بين أطراف وأخرى
ب) في بعض الأنواع الأخرى من البكتيريا مثل باكتيريا الباسيلاس, ينشأ عن الغشاء البلازمي بعض أنواع النتوءات مكونا أغشية خارجية معقدة التركيب تسمى mesosomes ولها أيضا خصائصها العامة, على العموم, كلاهما لهما خصائصهما العامة
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
[وحدهم المديرون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]
في داخل السيتوبلازم الحي, تقوم هذه النتوءات الداخلية أو mesosomes تقوم بأعمال مهمة ومن أهمها أنها تكون حلقات أو قنوات تنفسية مهمة للخلية, كما أنها تعمل على تصنيع بعض المواد المراد تصديرها أو إخراجها الى خارج الخلية, كما أنها تساهم بشكل مباشر في تكوين الجدار الخلوي الخارجي الأساسي, وتقوم هذه النتوءات باستقبال المادة الوراثية الدي ان ايه DNA من الخلايا البكتيرية الأخرى خلال عملية الإنقسام للتكاثر
برجاء النظر الى الصور في الأعلى ومراقبة أنواع البكتيريا وتركيباتها المختلفة والطبقات الخلوية المختلفة للبكتيريا, راقبوا البلازما أو الغشاء البلازمي وكيف أن الجدران تتكون من طبقتين مختلفتين (تخيلوها أيضا) وهذه الطبقتين المكونتين للغشاء البلازمي ممتلئة بأنواع مختلفة من البروتينات والدهون المركبة مما يشبه في التركيب سائر خلاياا الكائنات الحية الأخرى ومن ضمنها الإنسان
ب) الجدار الخلوي الأساسي
يتبع الغشاء البلازمي الداخلي المذكور غشاء آخر خارجي أقسى منه وأشد صلابة والذي يحتوي على الكاربوهيدرات (سكريات) والدهون والبروتينات والفوسفور والمركبات الفسفورية ويحتوي أيضا على أملاح غير عضوية, يحتوي بشكل أساسي أيضا على أحماض أمينية مركزة ومتخصصة كمثل diaminopimelic acid والمشتق من الحمض الميني الايزين وكما ويحتوي على أحماض دهنية مشتقة ومرتبطة بالسكريات (الجلوكوز) كمثل muramic acid, كما وأنه قد يحيط بهذا الجدار الخلوي من الخارج ما يسمى ببعض الأحيان بالكبسولة
لاحظوا أن هناك إختلاف بنوعية وبوجود الجدار الخلوي من نوع الى آخر في البكتيريا
ج) الستوبلازمة
يتبع في المحاضرات القادمة
تركي مكتوب
الأحد ديسمبر 12, 2010 6:49 pm