إذا كنت تستعد لامتحان AP Biology، فمن المحتمل أنك تقضي وقتًا طويلاً في دراسة بنية الخلية. لكن إبقاء جميع الهياكل مستقيمة وفهم وظيفة كل منها قد يكون أمرًا مربكًا!
ولهذا السبب نقوم بتفكيك هياكل الخلايا لك، بدءًا من الشبكة الإندوبلازمية، أو ER. سنعلمك في هذا المقال كل ما تريد معرفته عن الشبكة الإندوبلازمية، بما في ذلك كيفية عمله في الخلية. سنقوم أيضًا بتفكيك الاختلافات بين الشبكة الإندوبلازمية الخشنة والشبكة الإندوبلازمية الملساء!
مستعد؟ ثم دعونا نبدأ!
مقدمة سريعة لبنية الخلية
تعتبر الشبكة الإندوبلازمية جزءًا أساسيًا من أ خلية . ربما تعلمت في صف علم الأحياء أن الخلايا هي اللبنات الأساسية لجميع أشكال الحياة... بما في ذلك البشر! ومن الواضح أن هذا يجعل الخلايا في غاية الأهمية، ولهذا السبب من المهم أيضًا فهم كيفية عملها.
ونظرًا لأن النباتات والحيوانات مخلوقات معقدة، فإن بنية الخلية معقدة أيضًا. وتتكون كل خلية من العديد من الأجزاء الفردية، ولكل منها وظيفة داخل الخلية نفسها! يساعد البعض في الحفاظ على كل شيء في مكان واحد (مثل غشاء الخلية )، بعضها ينتج الطاقة لتشغيل الخلية ( الميتوكوندريا )، بل إن هناك أجزاء تساعد في الحفاظ على نظافة الخلية ( الجسيمات المحللة )!
تعبير الانحدار في جافا
تسمى هذه الهياكل المختلفة الموجودة داخل الخلايا بالعضيات. الشبكة الإندوبلازمية هي عضية يمكن العثور عليها في كليهما حقيقية النواة و بدائية النواة الخلايا. فقط ضع في اعتبارك أنه ليس كل الخلايا تحتوي على شبكة إندوبلازمية! على سبيل المثال، لا تحتوي خلايا الدم الحمراء على شبكيات إندوبلازمية، على الرغم من أنها جزء مهم من بيولوجيا الحيوان.
تعريف الشبكة الإندوبلازمية
يتم تعريف الشبكة الإندوبلازمية على أنها عضية تتكون من سلسلة من فسفوليبيد الأغشية. في الواقع، الأغشية التي تشكل الشبكة الإندوبلازمية يمكن أن يمثل نصف بنية الغشاء الكلي للخلية في الخلايا الحيوانية ! تسمى هذه الأغشية إنتفاخات ، على شكل أنابيب أو أكياس، ومتصلة بالغشاء الخارجي للقناة الهضمية نواة الخلية . هذه طريقة رائعة للقول بأن الشبكة الإندوبلازمية مرتبطة بالنواة نفسها.
وظيفة الشبكة الإندوبلازمية
الآن دعونا نتحدث أكثر قليلاً عن كيفية عمل الشبكة الإندوبلازمية.
بشكل عام، الشبكة الإندوبلازمية يساعد في تركيب، طي، تعديل، ونقل البروتينات والدهون . وتقوم الشبكة الإندوبلازمية بذلك من خلاله الريبوسومات التي تعلق على جدرانه الغشائية. (سنتحدث أكثر عن كيفية عمل ذلك بعد قليل). الشبكة الإندوبلازمية كما يخزن الكالسيوم ويطلقها عندما تحتاجها الخلية. في الواقع، يتم استخدام العديد من البروتينات والدهون التي تصنعها الشبكة الإندوبلازمية بواسطة عضيات أخرى في الخلية.
واحدة من أفضل الطرق لفهم - وتذكر! - ما تفعله الشبكة الإندوبلازمية هو التفكير فيها كمصنع. في مصنع التصنيع، يأخذ الأشخاص المواد الخام ويحولونها إلى شيء جديد وقابل للاستخدام، ثم يقومون بشحنها بعد ذلك إلى متاجر ومصنعين وموردين آخرين حول العالم. تمامًا مثل مصنع العالم الحقيقي، تقوم الشبكة الإندوبلازمية ببناء المنتجات التي تحتاجها الخلية لتعمل، ثم تشحنها إلى حيث تحتاج إلى الذهاب، عندما تحتاج إلى الذهاب إلى هناك.
CFCF/ ويكيميديا كومنز
مظهر الشبكة الإندوبلازمية
إذًا كيف تبدو الشبكة الإندوبلازمية بالضبط؟ حسنًا، هل تتذكر المتاهات التي كنت تجدها في كتب التلوين عندما كنت طفلاً؟ الشبكة الإندوبلازمية تبدو هكذا كثيرًا! تمتد الصهاريج بعيدًا عن نواة الخلية في سلسلة من الطيات والأنابيب، وتمتد في جميع أنحاء الخلية تقريبا مثل نظام الطرق السريعة .
لذلك عندما تنظر إلى مخطط الخلية، ابحث عن البنية الشبيهة بالمتاهة المرتبطة بنواة الخلية. هذه هي الشبكة الإندوبلازمية!
قد تلاحظ أن المخططات الخلوية غالبًا ما تصور بعض مناطق الشبكة الإندوبلازمية مع نتوءات، بينما تبدو الأجزاء الأخرى ناعمة. ذ لأن الشبكة الإندوبلازمية تتكون في الواقع من قطعتين: الشبكة الإندوبلازمية الخشنة والشبكة الإندوبلازمية الملساء. إن معرفة كيفية عمل هذه المناطق المختلفة أمر مهم لفهم وظيفة الشبكة الإندوبلازمية ككل.
CFCF/ ويكيميديا كومنز
الشبكة الإندوبلازمية الخشنة
تحصل الشبكة الإندوبلازمية الخشنة، أو RER، على اسمها من الشبكة الإندوبلازمية الخشنة الريبوسومات مغروسة في سطحها...مما يجعلها تبدو خشنة! تقع الشبكة الإندوبلازمية الخشنة بالقرب من النواة، وهي في الواقع متصلة بالنواة المغلف النووي - حتى تتمكن الجزيئات من التحرك مباشرة بين الأغشية.
تعمل الريبوسومات المرتبطة بجدران الشبكة الإندوبلازمية الخشنة بنفس الطريقة الريبوسومات الحرة كان. وهذا يعني أنها توليف البروتينات والتي توفر الطاقة اللازمة لعمل الخلية. تسمى عملية تكوين البروتينات بالترجمة.
عندما تقوم الريبوسومات بتصنيع البروتين، يتم تصنيفها بوجهة نهائية محددة. يتم إرسال بعض البروتينات إلى جهاز جولجي بينما يتم إفراز البعض الآخر في الجزء الخارجي للخلية أو يتم الاحتفاظ به داخل غشاء الشبكة الإندوبلازمية الخشنة نفسها.
هناك بروتينات معينة يتم إرسالها إلى الفضاء داخل الشبكة الإندوبلازمية الخشنة. هذه المساحة، والتي تسمى أيضا التجويف ، حيث يتم طي بعض البروتينات وتعديلها وتجميعها . ستحتوي بعض هذه البروتينات على مجموعات سكر مضافة إليها لتكوينها البروتينات السكرية . وبالمثل، سيتم نقل بعض هذه البروتينات الجديدة خارج الشبكة الإندوبلازمية، بينما سيبقى البعض الآخر داخل الشبكة الإندوبلازمية لأداء وظائف هناك.
الرموز التعبيرية التفاح على الروبوت
التجويف هو أيضًا المكان الذي تقوم فيه الشبكة الإندوبلازمية بمراقبة الجودة. عندما تتراكم البروتينات غير المطوية أو غير الصحيحة في التجويف، فإن استجابة البروتين المكشوفة (أو UPR). وهذا يخبر الخلية بتقليل كمية البروتين التي تنتجها مع تعزيز قدرة الشبكة الإندوبلازمية على طي البروتين. إذا لم تصحح المشكلة نفسها، فإنها تبدأ موت الخلايا المبرمج أو موت الخلايا المبرمج.
ملاحظة رائعة للغاية: لا ترتبط ريبوسومات الشبكة الإندوبلازمية الخشنة بشكل دائم بالغشاء نفسه. وهذا يعني أن الريبوسومات الجديدة يمكن أن تنفصل وتلتصق اعتمادًا على البروتينات التي تحتاجها الخلية!
CFCF/ ويكيميديا كومنز
الشبكة الإندوبلازمية الملساء
على عكس الشبكة الإندوبلازمية الخشنة، لا تحتوي الشبكة الإندوبلازمية الملساء على أي ريبوسومات مرتبطة بها. وهذا يجعلها تبدو سلسة، ولهذا السبب حصلت على اسمها!
ت وظيفة الشبكة الإندوبلازمية الملساء تكاد تكون حصرية لإنتاج الدهون، مثل الفوسفوليبيدات والكوليسترول. تعتمد كيفية استخدام هذه الدهون على نوع الخلية. يمكن استخدام الدهون لإنشاء أغشية خلايا جديدة، وإنشاء الهرمونات، وتخزين الطاقة.
تساعد الشبكة الإندوبلازمية الملساء أيضًا على إزالة سموم الخلية عن طريق تحويل المواد الكيميائية العضوية السامة إلى منتجات أكثر أمانًا وقابلة للذوبان في الماء. حقيقة ممتعة: عندما يكون هناك الكثير من السموم، فإن الشبكة الإندوبلازمية الملساء يمكن أن تضاعف مساحة سطحه للمساعدة في التخلص منهم. وسيعود بعد ذلك إلى حجمه الطبيعي بعد إزالة السموم. تحتوي خلايا الكبد على كميات كبيرة من الشبكة الإندوبلازمية الملساء لهذا الغرض بالذات!
وأخيرًا، هناك نوع من الشبكة الإندوبلازمية الملساء المتخصصة تسمى الشبكة الساركوبلازمية . توجد الشبكة الهيولية العضلية في خلايا العضلات وتستخدم لتخزين أيونات الكالسيوم التي تحتاجها العضلات لتؤدي وظائفها . عندما تشهد العضلات نشاطًا مستمرًا، يمكن للشبكة الساركوبلازمية إطلاق أيونات الكالسيوم المخزنة لمساعدة العضلات على أداء وظائفها.
البرمجة الهيكلية للمصفوفة C
مصادر إضافية
إذا كنت قد قرأت هذا الدليل وما زلت ترغب في معرفة المزيد حول كيفية عمل الشبكة الإندوبلازمية، فإليك بعض الموارد الأخرى التي يمكنك الاطلاع عليها.
أكاديمية خان
لدى أكاديمية خان الكثير من الموارد المجانية حول جميع أنواع المواضيع بما في ذلك بنية الخلية. الفيديو الخاص بهم عن الشبكة الإندوبلازمية مفيد حقًا ، ولديهم مقالات حول هذا الموضوع على موقعهم الإلكتروني أيضًا.
الجمعية البريطانية لبيولوجيا الخلية
الجمعية البريطانية لبيولوجيا الخلية هي منظمة بريطانية غير ربحية مكرسة لتطوير أبحاث بيولوجيا الخلية، والتي تشمل تبادل المعرفة والمعلومات. إحدى الطرق التي يقومون بها بذلك هي من خلال المواد التعليمية التي يشاركونها على موقعهم على الإنترنت. بوابة التعلم الإلكتروني softCell الخاصة بهم لدي الكثير من المعلومات الجيدة عن جميع عضيات الخلية، بما في ذلك الشبكة الإندوبلازمية.
حلقة دراسية مكثفة
من قال أن الدراسة يجب أن تكون مملة؟ تدور قناة CrashCourse على YouTube - التي يستضيفها جون وهانك جرين من شركة VlogBrothers الشهيرة - حول إنشاء محتوى تعليمي ممتع وغني بالمعلومات. تُعد سلسلة هانك عن الخلايا الحيوانية مصدرًا رائعًا، والفيديو الرابع في سلسلة (Eukaryopolis!) يعطيكم لمحة عامة عن الشبكة الإندوبلازمية .
ماذا بعد؟
هل تحتاج إلى تحسين ما هو أكثر من مجرد الشبكة الإندوبلازمية قبل إجراء اختبار AP Biology؟ قد يكون الحصول على مصنف أو كتاب مدرسي هو أفضل رهان لك . فيما يلي قائمة منسقة بأفضل كتب AP Biology لمساعدتك على الدراسة بجدية أكبر و أكثر ذكاءً.
إذا كنت تشعر بالإرهاق من اختبار AP Biology، فأنت لست وحدك. هناك الكثير من الطلاب الذين يجدون هذا الاختبار صعبًا! ولهذا السبب قمنا بتجميع دليل مراجعة كامل لـ AP Biology . فهو يكسر جميع المواضيع التي قد تظهر في الامتحان، حتى تتمكن من معرفة ما تحتاج إلى دراسته بالضبط. (ويتضمن أيضًا بعض النصائح الدراسية الرائعة أيضًا!)
أفضل طريقة لمعرفة ما إذا كنت مستعدًا لاختبار AP Biology هي إجراء اختبار تدريبي. فيما يلي قائمة بكل اختبار تدريبي متاح لـ AP Biology. وأفضل الأخبار؟ إنهم أحرار!