ما هي الفجوة وماذا تفعل؟ الفجوة هي بنية موجودة في الخلايا الحيوانية والنباتية والبكتيريا والطلائعيات والفطريات. إنها واحدة من أكبر العضيات الموجودة في الخلايا، وهي على شكل كيس كبير. للفجوات بنية بسيطة: فهي محاطة بغشاء رقيق ومملوءة بالسوائل وأي جزيئات تستقبلها. وهي تشبه الحويصلات، وهي عضية أخرى، لأن كلاهما عبارة عن أكياس مرتبطة بغشاء، ولكن الفجوات أكبر بكثير من الحويصلات وهي تتشكل عندما تندمج حويصلات متعددة معًا.
الوظائف الأربع الرئيسية للفجوة
ماذا تفعل الفجوة؟ وتتمثل المهمة الرئيسية للفجوات في الاحتفاظ بمواد وجزيئات مختلفة. إنهم يتصرفون بشكل أساسي مثل وحدة التخزين في الخلية. فيما يلي بعض وظائف الفجوة الرئيسية، والتي يرتبط الكثير منها بتخزين المواد التي ستحتاجها الخلية لاحقًا أو التي يمكن أن تلحق الضرر بالخلية وبالتالي تحتاج إلى إزالتها:
-
إزالة وتخزين النفايات الناتجة أثناء الالتهام الذاتي (عندما يتحلل جزء من الخلية بسبب العمر أو التلف)
-
إزالة وتخزين المنتجات الأجنبية الضارة حتى لا تلحق الضرر بالخلية
-
تخزين المياه
-
تخزين العناصر الغذائية مثل الدهون والبروتينات والكربوهيدرات
سلسلة صفيف ج
ومع ذلك، فإن الوظائف الدقيقة للعجوة تعتمد على نوع الخلية الموجودة فيها. في الأقسام التالية، سنتعرف على الوظائف الإضافية التي يمكن أن تؤديها الفجوات، بناءً على ما إذا كانت موجودة في الخلايا الحيوانية أو النباتية/الفطريات أو البكتيريا أو الخلايا الطلائعية.
هيكل ووظيفة الفجوات في الخلايا الحيوانية
تقوم الفجوات الموجودة في الخلايا الحيوانية في الغالب بتخزين المواد؛ ليست هناك حاجة إليها كثيرًا لتكسير المواد لأن الليزوزومات، وهي عضية أخرى في الخلايا الحيوانية، تقوم بذلك. فجوات الخلايا الحيوانية عادة ما تكون صغيرة، ويمكن أن تحتوي كل خلية على فجوات متعددة. يمكن للفجوات تخزين مواد مختلفة اعتمادًا على نوع الخلية الموجودة فيها. على سبيل المثال، في الخلايا الدهنية، غالبًا ما تخزن الفجوات كميات كبيرة من الدهون.
تساعد الفجوات الموجودة في الخلايا الحيوانية أيضًا في عمليات الالتقام والإخراج الخلوي. يحدث الالتقام الخلوي عندما يتم نقل المواد التي لا يمكنها التحرك بشكل سلبي عبر غشاء الخلية بشكل فعال إلى داخل الخلية. يمكن أن تشمل هذه المواد أي شيء بدءًا من العناصر الغذائية وحتى السموم وحطام الخلايا. Exocytosis هو العكس. إنها عملية تحريك الجزيئات بشكل نشط خارج الخلية.
خلال هذه العمليات، تكون الفجوة هي المكان الذي يتم فيه تخزين المواد أو تفكيكها قبل/بعد نقلها إلى داخل/خارج الخلية.
هيكل ووظيفة الفجوات في الخلايا النباتية والفطريات
على عكس الخلايا الحيوانية، تحتوي الخلايا النباتية عادةً على فجوة واحدة فقط لكل خلية (يشار إليها غالبًا بالفجوة المركزية)، والفجوة التي تحتوي عليها أكبر بكثير من تلك الموجودة في الخلايا الحيوانية. تشغل الفجوات المركزية للخلية النباتية نسبة هائلة من الخلية، وأحيانًا تزيد عن 90% من مساحة الخلية، على الرغم من أن 30-50% أكثر شيوعًا.
الممثلة ساي بالافي
يحيط بالفجوات في الخلايا النباتية الناضجة غشاء رقيق إضافي يسمى tonoplast. يساعد التونوبلاست الفجوة على الاحتفاظ ببنيتها حتى تتمكن الفجوة من الاحتفاظ بشكلها. ومع ذلك، تؤدي الفجوات الموجودة في الخلايا النباتية والفطريات وظائف متشابهة جدًا؛ عادة ما تكون فجوات الخلايا الفطرية أصغر بكثير من فجوات الخلايا النباتية، ويمكن أن تحتوي كل خلية فطرية على أكثر من فجوة واحدة (شبيهة بالخلايا الحيوانية).
الفجوات في الخلايا النباتية والفطريات تؤدي وظائف أكثر من الفجوات الموجودة في أنواع الخلايا الأخرى ; إنها جزء مهم من الحفاظ على النبات/الفطريات حية وصحية. نظرًا لأن الفطريات والخلايا النباتية لا تحتوي على الليزوزومات، فإن الفجوات الموجودة في هذه الخلايا تقوم أيضًا بتكسير مواد أكثر مما تفعله في الخلايا الحيوانية. بالإضافة إلى الوظائف المذكورة في القسم السابق، تقوم الفجوات الموجودة في الخلايا النباتية والفطرية أيضًا بما يلي:
-
الحفاظ على درجة الحموضة المناسبة: تحافظ الفجوة على حمضية السيتوبلازم في الخلية حتى تتمكن الإنزيمات من تحطيم الجزيئات المختلفة. تعمل الفجوة على خفض الرقم الهيدروجيني عن طريق نقل البروتونات من الخلية الخلوية إلى الفجوة.
-
تخزين المياه: يمكن للفجوة أن تستخدم القوة الدافعة البروتونية، وهو تدرج كيميائي يستخدم لنقل المواد إلى خارج الخلية، لتخزين الماء الذي يسمح للنبات بالبقاء على قيد الحياة لفترة أطول في فترات الجفاف.
-
الحفاظ على ضغط الدم: ضغط Turgor هو ضغط المنطقة الرئيسية للخلية على جدار الخلية. إنها إحدى الطرق التي تتجنب بها النباتات والأشجار التعرج وتنمو طويلًا وقويًا. فكر في خضار السلطة الطازجة والمقرمشة مقابل تلك الخفيفة. السابق لديهم ارتفاع ضغط الدم. تتحكم البلاستيدات اللونية الموجودة في الفجوات في ضغط الامتلاء عن طريق الحفاظ على توازن معين من الأيونات، مما يؤدي إلى تضخم الفجوة مقابل جدار الخلية.
-
ضبط حجم الخلية: نظرًا لأن الفجوات الموجودة في الخلايا النباتية يمكن أن تكون كبيرة جدًا، فهي جزء أساسي في تحديد مدى كبر أو صغر خلية نباتية معينة، والتي يمكن أن تؤثر بدورها على حجم أجزاء مختلفة من النبات.
ذاكرة افتراضية
في هذه الصورة، يمكنك رؤية حجم الفجوة (البنية الزرقاء الكبيرة) الموجودة في الخلية النباتية مقارنة بالخلية الحيوانية.مصدر: ويكيبيديا المشتركة
هيكل ووظيفة الفجوات في خلايا البكتيريا
لا تحتوي جميع أنواع البكتيريا على خلايا تحتوي على فجوات، ولكن بالنسبة لتلك التي تحتوي على فجوات، يتم استخدامها في الغالب للتخزين. تكون الفجوات كبيرة بشكل خاص في بعض أنواع بكتيريا الكبريت؛ في هذه البكتيريا، يمكن للفجوات أن تشغل مساحة كبيرة أو أكثر كما تفعل الفجوات في الخلايا النباتية، حتى 98٪ من مساحة الخلية. تُستخدم هذه الفجوات غالبًا لتخزين أيونات النترات لاستخدامها لاحقًا بواسطة الخلية.
تحتوي بعض البكتيريا الزرقاء أيضًا على فجوات نفاذية للغازات. يمكن نقل الغازات إلى داخل الفجوة أو خارجها مما يمنح البكتيريا طريقة للتحكم في طفوها.
بوويرشيل أكبر من أو يساوي
هيكل ووظيفة الفجوات في الخلايا الطلائعية
تحتوي الطلائعيات على نوع محدد من الفجوة يسمى أ فجوة مقلصة. بدلًا من استخدامها للتخزين، تنظم هذه الفجوة كمية الماء في الخلية (المعروفة باسم التنظيم التناضحي). يمكن للطلائعيات التي تعيش في المياه العذبة أن تأخذ كمية كبيرة من الماء إلى خلاياها، مما يؤدي إلى تمزقها. تمنع الفجوة الانقباضية ذلك عن طريق تقلص وطرد الماء من الخلية.
تمتلك بعض الطلائعيات فجوة انقباضية واحدة لكل خلية، والبعض الآخر لديها فجوة متعددة. في السوطيات مثل اليوجلينا, تبقى الفجوة الانقباضية ثابتة داخل الخلية، ولكن في داخلها الأميبا، يغير موضعه بناءً على حركات الاحتجاجية. في الأميبا، تقوم الفجوات الانقباضية أيضًا بجمع النفايات التي تنتجها الخلية.
ملخص: تعريف الفجوة
الفجوة هي عضية توجد في العديد من أنواع الخلايا، بما في ذلك الخلايا الحيوانية والنباتية والفطريات والبكتيريا والخلايا الطلائعية. وتتمثل وظيفة الفجوة الرئيسية في تخزين المواد، عادة إما النفايات أو المواد الضارة، أو المواد المفيدة التي ستحتاجها الخلية لاحقًا.
تعتبر الفجوات أكثر أهمية في الخلايا النباتية، حيث لها وظائف إضافية، مثل الحفاظ على الرقم الهيدروجيني المناسب وضغط التورم الذي يحتاجه النبات ليزدهر.
ماذا بعد؟
الآن أنت تعرف عن الفجوات، ولكن ماذا عن بقية الخلية؟ ج نظرية ell هي مفهوم بيولوجي رئيسي ستحتاج إلى معرفته، ويمكنك معرفة كل شيء عنها في دليلنا المتعمق لنظرية الخلية.
هل هناك مواضيع علمية أخرى تريد مراجعتها؟ إذن أنت محظوظ! سوف يعلمك مرشدونا الكثير من المواضيع المفيدة، بما في ذلك كيفية تحويل درجة مئوية إلى فهرنهايت و ما هي كثافة الماء .
ما هي أهم دروس العلوم التي يجب أخذها في المدرسة الثانوية؟ راجع دليلنا للتعرف على جميع فصول المدرسة الثانوية التي يجب عليك الالتحاق بها.