وحدة التكاثر الخلوي الأحياء للصف التاسع متقدم
النمو الخلوي
نمو الخلايا حتى تبلغ حد الحجم الطبيعي لها، وبعد ذلك تتوقف عن النمو أو تنقسم.
الربط مع الحياة اليومية إذا ما كنت فد شاركت في مباراة الزوجي في التنس، فمن المحتمل أنك شعرت أنك وزميلك قد استطعتما تغطية نصف الملعب الخاص بكها. لكن. في حال كانت مساحة الملعب كبيرا جدا، فربما لن تتمكنا من تسديد رمياتكما.
في مباراة مثالية. يجب أن يكون حجم ملعب التنس مطابقا لما تنص عليه قواعد اللعبة. كذلك. يجب أن يكون حجم الخلية محدودا لضمان تلبية احتياجاتها.
القيود الخاصة بحجم الخلية
يقل قطر معظم الخلايا عن pm IOO (m 6-x1O 100). أي إن الخلية أصغر من النقطة الموجودة في نهاية هذه الجملة. لماذا تكون معظم الخلايا صغيرة للغاية ؟ يحقق هذا القسم في العوامل العديدة التي تؤثر في حجم الخلية.
نسبة مساحة السطح إلى الحجم يتمثل العامل الأساسي الذي يحد من حجم الخلية في نسبة مساحة سطحها إلى حجمها. تشير مساحة سطح الخلية إلى المساحة التي يغطيها الغشاء البلازمي. أما الغشاء البلازمي فهو التركيب الذي تمر من خلاله كل المواد المغذية والفضلات. في حين يشير الحجم إلى الحيز الذي تشغله المحتويات الداخلية للخلية. بما في ذلك العضيات الموجودة داخل السيتوبلازم والنواة.
نقاط الفحص الخاصة بمراقبة الجودة تذكر ألية تشغيل السيارة إن عددا كبيرا من الشركات المصنعة تستخدم رقاقة دقيقة وفريدة في مفتاح التشغيل لضمان تشغيل كل سيارة بمفتاح معين. تعد هذه الرقاقة نشطة فحص ضد السرقة. إضافة إلى ذلك. تنطوي دورة الخلية على نقاط فحص تراقب الدورة وبإمكانها إيقافها في حال حدوث خطأ ما على سبيل المثال. نمة نقطة فحص بالقرب من نهاية المرحلة GI تراقب الوضع بحثا عن ضرر في ال DNA وإمكانا إيقاف الدورة فبل دخول المرحلة S من الطور البيني. ثمة تخاط فحص أخرى لمراقبة الجودة خلال المرحلة S وبعد مضاعفة ال DNA في المرحلة فضلا عن ذلك. تم تحديد نقاط فحص في الجهاز المغزلي خلال مرحلة الانقسام المتساوي. ففي حال اكتشاف خلل في الخيوط المغزلية يمكن إيقاف الدورة قبل حدوث الانقسام السيتوبلازمي. يبين الشكل II مواطن نقاط الفحص الرئيسة في دورة الخلية
الدورة غير الطبيعية للخلية: السرطان
رغم أن دورة الخلية تنطوي على نظام نقاط
الفحص الخاصة بمراقبة الجودة. إلا أنها عملية معقدة تفشل في بعض الأحيان. عندما لا تستجيب الخلايا لآليات التحكم في الدورة الطبيعية للخلية. تنتج عن ذلك حالة مرضية تسمي السرطان. إن السرطان هو عبارة عن نمو وانقسام في الخلايا لا يمكن التحكم به، فهو إذن خلل في نظام دورة الخلية فعندما تكون الخلايا السرطانية بلا رقابة. يمكن أن تؤدي إلى موت كائن حي عن طريق مزاحمة الخلايا الطبيعية وبالتالي فقدان الأنسجة لوظيفتها تجدر الإشارة إلى أن الخلايا السرطانية تقضي فى الطور البيني وقتا أقل من الوقت الذي تقضيه الخلايا الطبيعية فيه. ما يعني أن الخلايا السرطانية تنمو وتنقسم على نحو غير مضبوط طالما أنها تحصل على المواد المغذية الأساسية. يبين الشكل 12 طريقة تطفل الخلايا السرطانية على الخلايا الطبيعية.
أسباب السرطان لا يحدث السرطان في كائن حي ضعيف فحسب. في الواقع. يحدث السرطان في عدد كبير من الكائنات الحية الفتية التي تتمتع بالصحة والنشاط. ويعود السبب في التغيرات الثي تحدث على مستوى نظام نمو وانقسام الخلية في الخلايا السرطانية إلى اضطراب أو تغيرات في قطع في ال DNA تتحكم بإنتاج البروتينات. بما في ذلك البروتينات التي تنظم دورة الخلية. غالبا. يجري إصلاح الضرر أو التغير الورائي عن طريق أنظمة إصلاح مختلفة. لكن في حال إخفاق هذه الأنظمة. قد ينتج عن ذلك مرض السرطان. كما يمكن لعوامل بيئية متنوعة أن تتسبب في ظهور الخلايا السرطانية. وتسمى المواد والعوامل المعروفة بتسببها في السرطان مواد مسرطنة خلايا سرطانية
موت الخلية
إن البقاء على قيد الحياة ليس مصير كل الخلايا. فبعض الخلايا تمر بعملية تسمى موت الخلية. أو الموت الخلوي المبرمج. في الواقع. يتضاءل حجم الخلايا التي تمر بعملية موت الخلية وتضمحل ضمن آلية مضبوطة. يبدو أن كل الخلايا الحيوانية لديها برنامج موت" يمكن تفعيله.
أحد الأمثلة على هذه العملية هو موت الخلية أثناء نمو اليدين والقدمين لدى الإنسان. فعندما تبدأ اليدان والقدمان في النمو. وشغل الخلايا الحيز ما بين أصابع كل من اليدين والقدمين. عادة ما يخضع هذا النسيج إلى موت الخلية. إذ يتضاءل حجم الخلايا وتموت في التوقيت المناسب الذي ينمو ظهور نسيج شبكي في جسم الكائن الحي مكتمل النمو أحد الأمثلة على عملية موت الخلية في النباتات الموت الموضعي للخلايا الذي يؤدي إلى سقوط الأوراق من الأشجار خلال الخريف يحدث موت الخلية أيضا في الخلابا الثي تضررت إلى حد كبير بشكل يحول دون إصلاحها. بما في ذلك الخلايا التي تعرضت لضرر في ال DNA على نحو قد يؤدي إلى الإصابة بالسرطان. إن موت الخلية يمكن أن يساعد في حماية الكائنات الحية من تكون خلايا سرطانية.
الخلايا الجذعية
إن معظم الخلايا في كائن حي متعدد الخلايا لها وظيفة متخصصة فقد تشكل بعض الخلايا جزءا من الجلد. بينما تكون خلايا أخرى جزءا من القلب. في العام 1998. اكتشف العلماء طريفة لفصل نوع فريد من الخلايا لدى الإسان يعرف بالخلايا الجذعية تعتبر الخلية الجذعية خلايا غير متخصصة يمكنها أن تتحول إلى خلايا متخصصة عند توافر الظروف المناسبة. كما هو مبين في الشكل 13. يمكن للخلايا الجذعية أن تبقى موجودة في الكائن الحي لسنوات عديدة متعزضة خلال هذه الفترة إلى عملية الانقسام. ثمة نوعان رئيسان من الخلايا الجذعية، الخلايا الجذعية الجنينية والخلايا الجذعية البالغة
الخلايا الجذعية الجنينية
بعد أن يخصب حيوان منوي بويضة. تقسم كتلة الخلايا الناتجة بشكل متكرر إلى أن يتكون ما يتراوح بين IOO و 150 خلية تقريبا لا تكون هذه الخلايا خلابا متخصصة بعد. وتسمى الخلايا الجذعية الجنينة في حال انفصال هذه الخلايا، تكون لكل منها القدرة على أن تتطور إلى مجموعة واسعة ومشوهة من الخلايا المتخصصة أثناء مواصلة الجنين انقسامه. تتخصص الخلايا متحولة إلى أنسجة وأعضاء وأجخزة متنوعة. إن الأبحاث حول الخلايا الجذعية الجنينية لا تزال مثار جدل لأسباب أخلاقية تتعلق بمصدرها.
الخلايا الجذعية
هل يمكن علاج الشلل؟
أصيب سائق سيارة سباق بالشلل في حادث تصادم. كما أصيب مراهق بالشلل بعد الغوص في مياه ضحلة. حتى وقت قريب، له يمكن لدى هذين الشخصين إلا بصيص ضعيف من الأمل في استعادة قدرتهما على الاستفادة من كامل جسديهما. بيد أن الأبحاث الجديدة حول الخلايا الجذعية البالغة تبشر يإمكانية شفاء الشلل.
كيف يمكن استخدام الخلايا الجذعية ؟ يسعى العلماء إلى إيجاد طرق لاستنبات خلايا جذعية في مستنبتات الخلايا وإدخال تغييرات عليها لتكوين أنواع معينة منها على سبيل المثال. قد تستخدم الخلايا الجذعية في إصلاح نسيج القلب بعد التعرض لنوية قلبية. أو في استعادة الرؤية في حالة عين مريضة أو مصابة. أو في علاج أمراض مثل داء السكري. أو في إصلاح خلايا الحبل الشوكي لشفاء الشلل. وتتناول أبحاث الخلايا الجذعية الحالية في الإكوادور خلايا النخاع العظمي (BMCs). وهي عبارة عن خلابا جذعية بالغة تستخدم في استبتات الأوعية الدموية. حيث يساعد تجديد تدفق الدم والأكسجين في الأنسجة في عملية الشفاء ويوفر خيارات علاج للمرضى.