العمليات الخلوية

🧬 العمليات الخلوية: نظرة شاملة

🧬 العمليات الخلوية: نظرة شاملة

تنقسم العمليات الحيوية داخل الخلية إلى ثلاث فئات رئيسية:

العملية	الوظيفة الأساسية	نواتجها أو أهميتها
النقل الخلوي	تنظيم دخول وخروج المواد عبر الغشاء الخلوي	الحفاظ على الاتزان الداخلي
التنفس الخلوي	إنتاج الطاقة من الجلوكوز	ATP + ماء + CO₂
البناء الضوئي	تصنيع الغذاء في النباتات باستخدام الضوء	جلوكوز + أكسجين

🚪 أولاً: النقل الخلوي

1. النقل السلبي (Passive Transport)

يتم دون استهلاك طاقة، ويشمل:

أ. الانتشار (Diffusion)

·         انتقال الجزيئات من منطقة ذات تركيز مرتفع إلى منطقة منخفضة.

·         مثال: تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الرئتين.

ب. الخاصية الأسموزية (Osmosis)

·         انتقال الماء من محلول منخفض التركيز إلى محلول عالي التركيز عبر غشاء شبه منفذ.

🔍 سؤال: لماذا تنفجر الخلية رقم 1 في الشكل؟

·         الإجابة: لأنها وضعت في محلول منخفض التركيز، فدخل الماء إليها بكثرة مما أدى إلى انفجارها.

·         التحليل: الفرق في الضغط الأسموزي أدى إلى دخول الماء بشكل مفرط.

🔍 سؤال: ما اتجاه حركة الماء في الخلية رقم 3؟

·         الإجابة: من داخل الخلية إلى المحلول.

·         التحليل: لأن المحلول عالي التركيز، فيسحب الماء من الخلية.

2. النقل الميسر (Facilitated Diffusion)

·         انتقال الجزيئات عبر بروتينات ناقلة دون طاقة.

·         مثال: دخول الجلوكوز من الدم إلى الخلايا.

🔍 سؤال: ما أهمية البروتينات الناقلة؟

·         الإجابة: تسهل مرور الجزيئات التي لا تستطيع عبور الغشاء بمفردها.

·         التحليل: البروتينات تعمل كقنوات أو حاملات متخصصة.

3. النقل النشط (Active Transport)

·         انتقال الجزيئات ضد منحدر التركيز باستخدام طاقة ATP.

أمثلة:

·         الخلايا العصبية: تطرد الصوديوم وتسحب البوتاسيوم.

·         الجذور النباتية: تمتص الأملاح من التربة رغم انخفاض تركيزها بالخارج.

🔍 سؤال: لماذا يحتاج النقل النشط إلى طاقة؟

·         الإجابة: لأنه ينقل الجزيئات عكس اتجاه التركيز الطبيعي.

·         التحليل: يتطلب تغيير شكل البروتين الناقل ليتمكن من دفع الجزيئات.

4. النقل الكتلي (Bulk Transport)

نقل الجزيئات الكبيرة مثل البروتينات والفضلات.

أ. الإدخال الخلوي (Endocytosis)

·         دخول الجزيئات الكبيرة إلى الخلية.

·         نوعان:

o        البلعمة (Phagocytosis): ابتلاع الجزيئات الصلبة.

o        الشرب الخلوي (Pinocytosis): امتصاص السوائل.

ب. الإخراج الخلوي (Exocytosis)

·         إخراج الفضلات أو البروتينات إلى خارج الخلية عبر حويصلات جولجي.

🔍 سؤال: ما الفرق بين البلعمة والشرب الخلوي؟

·         الإجابة: البلعمة تتعامل مع الجزيئات الصلبة، بينما الشرب الخلوي مع السوائل.

·         التحليل: كلاهما يحتاج طاقة ويعتمد على انبعاج الغشاء لتكوين الحويصلات.

🌿 البناء الضوئي (Photosynthesis)

التفاعلات الضوئية (Light Reactions)

·         تحدث في الجرانا داخل البلاستيدة الخضراء.

·         الضوء ينشط الكلوروفيل → إنتاج ATP وNADPH2 + إطلاق الأكسجين.

التفاعلات اللاضوئية (Dark Reactions)

·         تحدث في الستروما.

·         ثاني أكسيد الكربون + الهيدروجين + ATP → جلوكوز.

🔍 سؤال: لماذا يعتبر الأكسجين ناتجًا ثانويًا؟

·         الإجابة: لأنه ينتج من شطر الماء أثناء التفاعل الضوئي.

·         التحليل: النبات لا يستخدم الأكسجين في البناء الضوئي بل يطلقه.

🔋 التنفس الخلوي (Cellular Respiration)

·         سلسلة تفاعلات لتحرير الطاقة من الجلوكوز.

·         المرحلة الأولى: في السيتوبلازم.

·         المرحلة الثانية: في الميتوكوندريا.

🔍 سؤال: ما أهمية ATP في الخلية؟

·         الإجابة: هو مصدر الطاقة الأساسي للعمليات الحيوية.

·         التحليل: يخزن الطاقة في روابطه الكيميائية ويطلقها عند الحاجة.

🧪 الخلايا الجذعية (Stem Cells)

·         خلايا غير متخصصة قادرة على التحول لأي نوع من الخلايا.

·         تستخدم في علاج أمراض مثل: القلب، باركنسون، السكري، إصابات الحبل الشوكي.

🔍 سؤال: كيف تساعد الخلايا الجذعية في علاج الأزمة القلبية؟

·         الإجابة: تعوض الخلايا التالفة في القلب بخلايا جديدة.

·         التحليل: قدرتها على التخصص تمنحها دورًا علاجيًا فريدًا.

🧫 التجزئة الخلوية (Cell Fractionation)

·         تقنية لفصل مكونات الخلية باستخدام الطرد المركزي.

·         تساعد في دراسة الإنزيمات والعضيات بدقة.

🔍 سؤال: لماذا تستخدم أجهزة الطرد المركزي في التجزئة؟

·         الإجابة: لفصل المكونات حسب كثافتها.

·         التحليل: كل جزء من الخلية يترسب عند سرعة معينة.

العمليات الخلوية

النقل الخلوى			التنفس الخلوى	البناء الضوئى
النقل السلبي	النقل النشط	النقل الكتلى	تحرير وانتاج الطاقة وCO2 والماء	ينتج عنه جلوكوز واكسجين
الانتشار الاسموزية النقل الميسر		ادخال واخراج خلوى

 الآليات التي تنقل بواسطتها المواد عبر غشاء الخلية

لأن الظروف خارج الخلية مختلفة وأكثر تنوعا عنها داخل الخلية فإنه من الضروري أن يكون مرور المواد عبر غشاء الخلية منظما تنظيميا دقيقا. لذلك توجد عدة طرق أساسية تعبر بها المادة عبر غشاء الخلية وهي:

أولا: النقل السلبي : تحرك الجزيئات عبر غشاء الخلية دون استهلاك طاقة.

1-       الانتشار: تحرك الجزيئات عبر غشاء الخلية من منطقة ذات تركيز عال إلى منطقة ذات تركيز منخفض حتى يتساوى تركيز الخلية على جانبي الغشاء

وفيه يتم مرور المواد القابلة للذوبان في الماء من المناطق عالية التركيز إلى مناطق منخفضة التركيز (مثل تبادل الاكسجين وثانى اكسيد الكربون في الرئة والأنسجة اثناء التنفس).

 

2-    الخاصية الاسموزية Osmosis: • ما المقصود بالخاصية الاسموزية ؟
انتشار جزيئات المذيب (كالماء) من المحلول منخفض التركيز إلى المحلول عالي التركيز ولا تحتاج إلى طاقة. ويعرف المحلول ذو التركيز العالي بأنه محلول ذو ضغط أسموزي عالي أما المحلول ذو التركيز المنخفض فيعرف بالمحلول ذو ضغط الأسموزي المنخفض ويرجع ذلك الى تركيز المواد المذابه.

Y      الشكل الذي امامك يوضح التأثير الاسموزى للتركيزات المختلفه للمحاليل على كريات الدم الحمراء

بما تفسر:

*انفجار الخليه رقم 1  : لان المحلول منخفض التركيز

عدم تغير الخليه رقم 2:  لان المحلول متساوي التركيز                 

. انكماش الخليه رقم 3: . لان المحلول عالي التركيز

    *وضح اتجاه حركة الماء في كل خليه من الخلايا الثلاث:

·         الخليه رقم 1. من المحلول الى الخلية

·       الخليه رقم 2. متساو بين الخلية والمحلول.

·       الخليه رقم 3. من الخلية الى المحلول.

الشكل الذى امامك يوضح اليه من اليات النقل السلبى وهى الاسموزيه :

 *وضح ماالمقصود بهذه الاليه.

الأسموزية هي انتشار الماء عبر غشاء الخلية بحسب منحدر التركيز

* بما تفسر تغير تركيز المواد الذائبه في الجانب الايسر للكأس

تحرك الماء بالخاصية الأسموزية عبر الغشاء شبه المنفذ

 Y      النقل الميسر

     انتقال جزيئات المواد عبر غشاء الخلية بواسطة ناقل أو حامل وسيط من بروتينات الغشاء نفسه

ودون ان تبذل الخلية جهد مثل نقل الجلوكوز من الدم الى خلايا الجسم.

الشكل الذي امامك يوضح اليه من اليات النقل السلبي وضح الاتى:

* اسم هذه الاليه.. النقل الميسر

* ما المقصود بهذه الاليه:

هو انتقال جزيئات المواد عبر غشاء الخلية بواسطة حامل

*ما اهمية الحامل البروتينى الموجود بالشكل

بعض بروتينات الغشاء بتسيير انتقال الجزيئات

*هل يحتاج نقل الجزيئات إلى طاقه. لا يحتاج

 نشاط عملى على البطاطس مع السكروز

Y      ثانيا النقل النشط : ماذا نعني بالنقل النشط ؟
هو انتقال جزيئات المذاب ضد تدرج التركيز أي من المنطقة ذات التركيز المنخفض إلى المنطقة ذات التركيز العالي بواسطة بروتينات ناقلة ترتبط بها كيميائيا محدثة بها تغيرات مؤقتة في شكلها ثم تنفصل عنها بعد دخولها إلى الخلية ويتطلب ذلك طاقة ATP لحدوثه إذ تنشط البروتين الناقل لتغيير شكله والقيام بعمله ويسمى البروتين الناقل في هذه الحالة بالمضخة.

اهمية النقل النشط في المحافظة على تركيز الايونات داخل الخلية:

1-       الخلية العصبية و العضليه:

تطرد الصوديوم للخارج و تسحب البوتاسيوم عكس منحدر تركيز كل منهم

هذا التدرج في التركيز ضرورى لانتقال النبضات العصبية اللازمة لانقباض الخلايا العضلية

2-       الخلايا النباتية :

تمتص الجذور الاملاح ةمن التربة  بالرغم من انها اكثر تركيزا فى خلايا الجذر

* الشكل التالى يوضح اليه من اليات النقل السلبي ادرس الشكل جيدا ثم اجب:

ا

ب

ج

ما المقصود بهذه الاليه: النقل النشط

* يحتاج نقل الجزيئات في هذه الاليه إلى: طاقة وذلك لنقل الايونات ضد منحدر التركيز

*ما اهمية الحامل البروتينى الموجود بالشكل. تمر من خلالها الايونات

1-         ثالثا النقل الكتلى: النقل الكتلي (النقل الكبير): النقل التي يتم فيه نقل جزيئات كبيرة نسبيا مثل جزيئات البروتينات أو فضلات الخلية عبر غشاء الخلية وهي تتميز الى:
الإخراج الخلوي: النقل التي يتم فيه نقل جزيئات كبيرة نسبيا مثل جزيئات البروتينات أو فضلات الخلية عبر غشاء الخلية إلى خارج الخلية يقوم به جهاز جولجى حيث تلتحم حويصلات جولجى بغشاء الخلية وتفرغ محتوياتها للخارج	الإدخال الخلوي: النقل التي يتم فيه نقل جزيئات كبيرة نسبيا مثل جزيئات البروتينات أو فضلات الخلية عبر غشاء الخلية إلى داخل الخلية وفيها تدخل الجزيئات الكبيرة مثل البروتينات عن طريق التهام الخلايا لها وتحتاج هذه العملية إلى طاقة (ATP).  وهناك نوعان بالنسبة للدخول الخلوي وهما:
	ا- الأكل الخلوي: البلعمة Phagocytosis هو انتقال الجسيمات الكبيرة الصلبة بعملية تشبه الشرب الخلوي، مثل ابتلاع كريات الدم البيضاء للجراثيم	ب- الشرب الخلوي Pinocytosis انتقال الجزئيات الكبيرة السائلة إلى داخل الخلية بحيث ينبعج الغشاء البلازمي مكوناً فجوة صغيرة أو حويصلة Vesicles وهي جزء من الغشاء البلازمي.

الشكل الذي امامك يمثل انواع النقل الكتلى:

الرقم ا يمثل عملية. الاخراج الخلوي ,الرقم ب يمثل عملية. الادخال الخلوي 

ما المقصود بالنقل الكتلى:

يتم نقل الجزيئات الكبيرة نسبيا عبر غشاء الخلية

البلعمة (Phagocytosis) والإخراج الخلوي (Exocytosis) : البلعمة هي قدرة الغشاء البلازمي على الانثناء إلى الداخل في المنطقة التي يلامس بها الأجسام الكبيرة، بحيث تصبح هذه الاجسام داخل الإنغماد الذي يتحول إلى فجوة ضمن السيتوسول.

عملية البناء الضوئى

التفاعلات الضوئية	التفاعلات اللاضوئية
هى تفاعلات البناء الضوئي التي تتم في الجرانا داخل البلاستيدة الخضراء. يسقط الضوء على الكلوروفيل الموجود فى جرانا البلاستيدات الخضراء فتكتسب الكترونات ذرات جزئ الكلوروفيل طاقة. يختزن جزء من طاقة الكلوروفيل المنشط فى جزئ ATP (عملة الطاقة فى الخلية) وذلك باتحاد جزئ ADP (الموجود فى البلاستيدة الخضراء) مع مجموعة فوسفات P. يستخدم الجزء الآخر من الطاقة المتحررة من الكلوروفيل المنشط فى شطر جزئ الماء إلى هيدروجين وأكسجين. الأكسجين ينطلق كناتج ثانوي.	هي تفاعلات البناء الضوئي التي تتم في الستروما (أرضية البلاستيدة  حيث يتم تثبيت (يختزل) غاز ثاني أكسيد الكربون باتحاده مع الهيدروجين المحمول على مركب NADPH2 وبمساعدة الطاقة المختزنة في جزئ ATP فتتكون المواد الكربوهيدراتية.
ثانى اكسيد كربون + ماء -------------------> جلوكوز + اكسجين  ( ضوء وكلوروفيل)

التنفس الخلوى وتحرير الطاقة

  وهو عبارة عن سلسلة من التفاعلات الكيميائية المتتابع

تؤدي إلى أكسدة الجلوكوز للحصول منها على الطاقة المخزنة (داخل مركب كيميائى ATP   في روابطها الكيميائية    

المرحلة الاولى فى السيتوبلازم | الثانية فى الميتوكوندريا.

الخلايا الجذعية:

عندما نمرض او نتعرض لإصابه فإن خلايانا أيضا تتضرر او تموت وعندما يحدث ذلك الخلايا الجذعية تصبح نشيطة فتعمل على إصلاح الخلل في الخلايا او الانسجة عن طريق تعويض الخلايا الميتة او المتضررة.

 الخلايا الجذعية البالغة تمتلك القدرة على تعويض الجسم بما فقده من خلايا متخصصة

لي سبيل المثال إذا كان المريض مصاب بأزمه قلبية فإن زراعة الخلايا الجذعية له يؤدي الى إصلاح الخلل في قلبه

الخلايا الجذعيه قد تم استخدامها لإنتاج مادة الدوبامين والتى تبشر بعلاج اغلب الامراض مثل الحصول على الانسولين عوضا عن نقص افراز البنكرياس، امراض القلب، مرض باركنسون، والتصلب المتعدد، السكته الدماغية، مرض هنتنغتون، اصابات الحبل الشوكي وغيرها من الامراض

التجزئة الخلوية:

تقنية حديثة لدراسة كل نوع من خلايا نسيج ما لدراسته كالأنزيمات باستخدام اجهزة الطرد المركزى فائق السرعة.