الفيزياء الحيوية32. الجزيئية الحيوية الماكينات
للغاية متكامل حيوى مصنع بمثابة الحية الخلية تعتبر
ك مّم تح مركز لديه الوحدات متعدد معمارى بتنسيق
الالت و طاقةّم ال لتوليد لدّم مو ,و يعمل ماذا يخبره
المنتجات لعمل
من أكثر السنسان جس م لدى -10الخليا من تريليون
بين يةّم البكتير الخليا ن فّم تص و المختلفة الكشكال ذات
أن يمكن ) . الطائر بيضة الكبرهي بينما , الغصغر
من -اكثر داًّ ج طويلة يّم الحرك العصب خليا تكون
1م
3. أى على الجزيئية الحيوية الماكينة لفظ اطل ق يمكن
أن يمكنها التى الخلية داخل الموجودة الوحدات من
معين لمؤثر تعرضها عند ميكاسنيكية كشبه بحركة تقوم
.لها موجه
البروتينات من كبيرا عددا تجمع الماكينات هذه
وتتراوح للغاية محددة وظائ ف ولها النووية واالحماض
من احجامها10الى150البيئة تتوفر وفيها سناسنومتر
كشديدة بدقة معين كيميائى تفاعل لحدوث المحددة
الى الكيميائية الطاقة تحويل أو سنهائى منتج السنتاج
.الخلية لوظائ ف المزمة ميكاسنيكية طاقة
على وقادرة دورى بشكل الماكينات هذه -تعمل
تلقائيا سنفسها ضبط اعادة
4. الخلية تركيب
•لماكن تبعا وبنياسنها كشكلها حيث من الخليا تختل ف
وتشكل الحيوية ووظائفها الجس م فى تواجدها
الخليا مثل ، ثابت كشكل له البعض ، مختلفة بأكشكال
والبعض . العصبية والخلية البويضية والخليا المنوية
الخليا وتختل ف الدم خليا مثل مختلفة أكشكاله الخر
ما السنسان فى الخليا حج م يتراوح حيث الحج م فى
بين200و1500.ميكرون
•جزئين إلى للخلية البروتوبلمزمية الكتلة تتميز
يسمى النواة فى جزء ، رئيسين
النيوكليوبلمزمNucleoplasm،بالنواة يحيط والخر
السيتوبلمزم ويسمىCytoplasm،النواة وتحاط
النووى الغشاء هو ، رقيق بغشاءNuclear
6. •تسمى حية تراكيب عدة على السيتوبلمزم ويحتوى
السيتوبلمزمية العضياتorganelles Cytoplasmic
الميتابلمزم تسمى حية غير مواد عدة على يحتوى كما
الديوتوبلمزم أوMetaplasm or deutoplasmومن
جولجى وجهامز الميتوكوندريا الحية العضيات
. النباتية الخليا فى والبلتستيدات
•والحبيبات والنشا الجليكوجين فيتضمن الميتابلمزم أما
الرخرى المواد وبعض الزيتية والقطرات الدهنية
الرخراجية والنواتج الفرامزية والمواد كالصبغيات
. وغيرها
7. •الخليـــة غشــاءCell Membrane
•حوالى )تسمكه جدا رقيق بغشاء محاطة رخلية كل
100الدهون بعض من يتركب (انجستروم
أكثر المواد كانت كلما فإنه لذلك وتبعا والبروتينات
انتشارها معدل كان كلما الدهون فى للذوبان قابلية
.الخلوية الغشية رخلل أتسرع
•مرور تنظيم فى أتساتسى بدور الخلية غشاء يقوم
، بها المحيط والوتسط الخلية بين الذائبة المواد
النفاذية عامة بصفة الخاصية هذه على ويطلق
Permeabilityتنظيم على تعمل التى الوتسيلة وهى
بناء فى أتساتسية أهمية ذات معينة مواد درخول
. للخلية الحية المادة
•
9. •الفسيولوجية الحالة على الخلية نفاذية تعتمد
المحيط الوسط فى اللمل ح تركيز ودرجة ، للخلية
الخلية غشاء نفاذية وتلعب الحرارة ودرجة ، بالخلية
أنشطة نواتج خروج فى التحكم فى هالما دورا
. الخلية لمن المختلفة الغذائى التمثيل
•لمعينة بعوالمل واضحة بصورة الخلية غشاء ويتأثر
المضادة الجسام لمثل ، وتفككه تحلله فى تتسبب
ولمذيبات السينية والعشعة الثقيلة والمعادن
. الدهون
10. •:لمن الخلوي الغشاء ويتكون
*: أنواع أربعة ولها الدهون أول
1.) الفوسفاتية الدهونPhospholipids.(
2.) الكولسترولHydrophobic.(
3.) السكرية الدهونGlycolipids.(
4.) البروتينية الدهونLipoproteins.(
•*ثانيا:أنواع أربعة ولها البروتينات
1.) حالملة بروتيناتCarrier proteins.(
2.) لمستقبلة بروتيناتReceptor proteins.(
3.) الخلية تعريف بروتيناتCell recognition.(
4.) أنزيمية بروتيناتEnzymatic proteins.(
11. الجزيئي التركيبMolecular Organization
•الجزيئات لمن لمزدوج صف هيئة على الدهون توجد
إحداهما البروتين جزيئات لمن طبقتين بين لمحصورة
.لمنها للداخل والخرى للخارج
•هذه بعض الخلية غشاء في دقيقة ثقوب يوجد
والبعض لموجبة كهربائية عشحنات يحمل الثقوب
راًا دو تلعب يجعلها لمما ،سالبة عشحنة يحمل الخر
الذائبة المواد عشوارد لمرور وتنظيم ضبط في هالما
.الخليا لمن الخارج وإلى الداخل إلى المختلفة
•,لمهمة راًا أدوا للغشاء المكونة البروتينات تلعب
أن كما والنواقل النزيمات عمل يعمل فبعضها
لمثل الكيميائية المعلولمات استقبال في راًا دو لبعضها
.الهرلمونات
12. والريبوسولمـات الندوبلمزلميـة الشبكـة
Endoplasmic reticulum and Ribosomes
الدقيقة المتفرعة التجاويف لمن جهامز على الخلية أرضية تحتوى
الندوبلمزلمية الشبكة أسم عليها يطلق رقيقة بأغشية المحاطة
Endoplasmic reticulumبواسطة الشبكة هذه اكتشا ف تم
الخليا أنواع جميع فى لموجودة وأنها اللكترونى الميكروسكوب
. النوية ذات
رقيقة بأغشية المحاطة التجاويف لمن لمجموعة لمن دائما وتتكون
وتسمى الخلية داخل لمتصلة عشبكة لتكون ببعض بعضها يتصل والتى
إل ، لمنتظمة غير أو الشكل أنبوبية وهى ، بالصهاريج التجويف هذه
أو الشكل لمستديرة لمنفصلة تجاويف كمجموعة تظهر لما عادة أنها
وهذه اللكترونى الميكروسكوب تحضيرات فى لممتدة أو بيضاوية
عشبكة تكون البعض بعضها عن لمنفصلة تبدو التى التجاويف
. الخلية داخل لمتصلة إندوبلمزلمية
13. •ـ : الدندوبلمزمية الشبكة من دنوعان هناك
•1المحببة أو الخشنة الدندوبلمزمية الشبكة -Granular rough endoplasmic
reticulumسطح على الدقيقة الحبيبات من كبير عدد بوجود النوع هذا يتميز
والربيوسومات والبروتينات الريبودنيوكليك بحامض غنية الحبيبات هذه للشبكة الخارجى
ribosomesتتوفر فهى ولذا ، الخلية فى البروتنيات تخليق مواقع الربيوسومات وتمثل
والبنكرياس كالكبد البروتينات بناء فى بنشاطها تتميز التى الخليا فى بكثرة
•2المحببة غير أو الملساء الدندوبلمزمية الشبكة -Agranular or Smooth
endoplasmic reticulumويقتصر ، الريبوسومات من بخلوه النوع هذا ويتميز
والخليا العين لشبكية الطليئية الصبغية الخليا مثل الخليا من قليلة أدنواع على وجوده
. الخليا هذه مثل فى حسى بدور تقوم الشبكة أن ويبدو ، الرادية العضلية
•البعض بعضها مع متحدة وبروتينية دهينة مواد من الدندوبلمية الشبكة أغشية تتكون
الحبيبى النوع وبخاصة ، الدندوبلمية الشبكة وتلعب الليبوبروتينية بالمركبات يسمى فيما
آخرى وظيفة وهناك ، الخلية فى الفرامزات وتكوين البروتينات تخليق عملية فى اً دور ،
مختلف دنقل يتخللها كممرات تعمل قد تجاويفها أن وهى ، الدندوبلمزمية للشبكة محتملة
خارجها إلى النواة ومن ، المختلفة السيتوبلمزمية الجزاء بين المواد
14. •الربيوسومـاتRibosomes
•أغشية على أما توجد الشكل كروية صغيرة حبيبات عن عبارة الربيوسومات
حوالى من وتتركب السيتوبلمزم فى حرة معلقة أو الدندوبلمزمية الشبكة
60%Ribosomal RNAو40بنوع ترتبط والربيوسومات بروتين %
الـ من معينRNAوهوMRNA)الرسولMessanger RNA(
والناقلTransfer RNA ) TRNAللشفرة كنتيجة الخلية دنواة فى يتكون
الوراثيةGentic Codeالبروتين لتخليق اللمزمة المعلومات بنقل يقوم حيث
ينقل حيثMRNAالبروتينات من دنوعين لبناء اللمزمة الوراثية المعلومات
من العديد يوجد السيتوبلمزم وفى التركيبى والبروتين الوظيفى البروتين هما
من بنسبة ترتبط التى الريبوسوماتMRNAيسمى تركيب وتكون
Ploysome / PolyribosomeويقومMRNAبه المتصل والريبوسوم
البروتين بتخليق
•
15. •تركيب فى داخل يكون أن له مخططا البروتين هذه كان لو
إدنزيمات أو هرمودنات أو الخلية جدار أو الليزوسومات
الـ تتصل الحالة هذه فى هاضمة
•Protein Complex- Ribosome MRNA
الخشنة الدندوبلمزمية بالشبكةRERذلك بعد البروتين وينتقل
الخلية خارج إلى
مثل الخليا داخل للستخدام البروتين هذا كان إذا إما
الخاصة البروتيناتCytoskeleton or cytoplasmic
enzymesالـ فيبقىPolysomeفى الحالة هذه فى حرا
. السيتوبلمزم
16. الميتوكوندرياMitochondria
•على الكائنات أنواع جميع فى توجد حيه خلوية عضيات الميتوكوندريا
ما طولهـا ويتـرواح خيوط أو قصيرة عصى أو دقيقة حبيبات هيئة
الى نصف بين1إلى منها الخيطية النواع طول ويصل ميكـرون10-
12. الكشكال هذه من أكثر أو نوع الخلية فى توجد وقد ميكرون
•فمثل الخليا من الواحد للنوع بالنسبة ثابت الميتوكوندريا وعدد
يوجد500000بصفة الميتوكندريا وتكثر الميبا فى ميتوكوندريون
وتوجد الكلية وخليا الكبد خليا مثل تخصصا الكثر الخليا فى عامة
فى متجانسا منتظما توزيعا موزعة الحالت معظم فى الميتوكندريا
. السيتوبلزمة
•هيئة على اللكترونى الميكروسكون صور فى الميتوكندريا تظهر
أما مستوى منها الخارجى رقيقان غشاءان منها بكل يحيط أكياس
. فمتعرج الداخلى
•إلى بالاضافة والبروتينات الدهون من أساسا الميتوكندريا وتتكون
تعتبر كما والفيتامينات والملح الخرى العضوية المواد بعض
Editor's Notes #3: These machines have highly specialized functions and are large assemblies of proteins and nucleic acids. They range in size from about 10 - 150 nanometers (10-9 m) and provide environments in which chemical species can interact in a highly specific fashion. Molecular machines also function as mechano-chemical energy transducers, converting chemical free energy into mechanical energy for cellular processes. They operate cyclically, and can reset themselves.
#8: وتعتمد نفاذية الخلية على الحالة الفسيولوجية للخلية ، ودرجة تركيز الأملاح فى الوسط المحيط بالخلية ، ودرجة الحرارة وتلعب نفاذية غشاء الخلية دوراً هاماً فى التحكم فى خروج نواتج أنشطة الأيض المختلفة من الخلية .
ويتأثر غشاء الخلية بصورة واضحة بعوامل معينة تتسبب فى تحلله وتفككه ، مثل الأجسام المضادة والمعادن الثقيلة والأشعة السينية ومذيبات الدهون .