حقيقيات النوى هي كائنات حية لكل خلية نواة وعضيات لها أغشية خاصة بها. بدائيات النوى هي كائنات أبسط وحيدة الخلية بدون نواة ومساحة داخلية واحدة فقط. يمثل هذا الاختلاف ميزة هيكلية تسمح للخلايا حقيقية النواة بتنظيم نفسها في كائنات متعددة الخلايا. تعزل العضيات الداخلية ، بما في ذلك النواة ، عمليات الخلية المختلفة وتسهل التحكم فيها.
بدون نواة ، تتكاثر الخلايا بدائية النواة من خلال عملية انشطار ثنائي يصعب السيطرة عليها. هذا يعني أنها يمكن أن تتكاثر بسرعة عندما تتوفر الموارد والمساحة ، ولكن هذا النمو السريع غير المنضبط غير مرغوب فيه عندما تشكل الخلية جزءًا من كائن حي أكبر. بدلاً من ذلك ، يجب على كل خلية أن تنسق نموها وانقسامها مع جميع الخلايا الأخرى في الكائن الحي. تتمتع الخلايا حقيقية النواة بالتعقيد البنيوي للقيام بذلك بينما لا تمتلك الخلايا بدائية النواة هذه القدرة.
ميزات وخصائص الخلايا بدائية النواة تحت المجهر
المجالات بدائية النواة هي البكتيريا والعتائق. كل مجال من هذه المجالات مقسم إلى ممالك وفئات تصنيفية أصغر. ككائنات وحيدة الخلية بدون نواة أو عضيات ، فإنها تتميز بالسمات البارزة التالية:
- الخلايا المفردة لها جدار خلوي.
- تحتوي الخلايا المفردة على غشاء خلوي.
- تحتوي الخلايا على خيط DNA.
- تحتوي الخلايا على الريبوسومات.
- الخلايا لها سوط.
تتعرض الخلايا المفردة للبكتيريا والعتائق إلى البيئة وبالتالي تحتاج إلى جدار الخلية لحمايتهم. تحت المجهر ، يكون جدار الخلية عبارة عن بنية سميكة ومرئية تحيط بالخلية. يوجد في داخل جدار الخلية غشاء خلوي يتحكم في المواد التي يمكن أن تعبر إلى الخلية وخارجها.
يوجد داخل غشاء الخلية خيط واحد من الحمض النووي ملفوف بإحكام. يكون الشريط دائريًا ، وعندما تبدأ الخلية في الانقسام ، تنفصل الخصلة وتتخذ شكلها الدائري قبل نسخها. بمجرد تكرار الخيط ، تنتقل النسختان إلى نهايتين متقابلتين للخلية وتنقسم الخلية إلى نسختين.
العوم بحرية في سيتوبلازم الخلية هي ريبوسومات تنتج البروتينات التي تتطلبها الخلية. في أحد طرفي الخلية ، يوجد هيكل شبيه بالجلد يسمى أ السوط لإعطاء الخلية القدرة على الحركة. تستخدم الخلايا بدائية النواة هيكلها البسيط كميزة تطورية. الحمض النووي الخاص بهم غير محمي ويتحول بحرية بينما يسمح معدل تكاثرهم السريع بالتكيف السريع مع المواقف الجديدة والتغيرات في البيئة المحيطة.
هيكل الخلايا حقيقية النواة
إذا قارنت بنية الخلايا بدائية النواة والخلايا حقيقية النواة تحت المجهر ، فإن الخلايا تبدو مختلفة تمامًا. مثل الخلايا بدائية النواة ، تحتوي الخلايا حقيقية النواة على غشاء وريبوزومات ، ولكن الاختلافات التالية مرئية:
- الخلايا ليس لها جدار خلوي.
- الخلايا لها نواة.
- يوجد الحمض النووي في عدة خيوط داخل النواة.
- هناك ميتوكوندريا وليزوزومات ، ولكل منها غشاء خارجي خاص بها.
- العضيات الإضافية المرتبطة بالغشاء هي أجسام جولجي والشبكة الإندوبلازمية.
- الخلايا لها مريكزان.
من الواضح أن الخلايا المكونة لحقيقيات النوى لها بنية مختلفة عن الخلايا بدائية النواة. في حين أنها معقدة وتتكاثر بطريقة أكثر تعقيدًا ، إلا أنها ليست واضحة لماذا هذا بالضبط يعطي حقيقيات النوى ميزة هيكلية.
كيف تعمل الخلايا حقيقية النواة
تتمتع الخلايا حقيقية النواة بوظائفها المستقلة ، ولكنها غالبًا ما تعمل كجزء من كائن حي أكبر. في النباتات والحيوانات ، يستوردون المواد من الخلايا الأخرى ويصدرون النفايات والبروتينات المفيدة والهرمونات والإنزيمات. عندما ينخرطون في نشاط ما ، ما يقومون بتصدير الإشارات إلى الخلايا الأخرى ما يفعلونه. ليس لديهم جدار خلوي لأنهم لا يحتاجون إلى جدار للحماية ، وسوف يعترض طريق التبادلات بين الخلايا.
بدلاً من إجراء توليفهم لمواد الخلية وتحويلها للطاقة في الفضاء العام داخل غشاء الخلية ، لديهم مناطق متخصصة داخل عضيات محددة حيث تأخذ هذه الأنشطة مكان. يتم تحويل الجلوكوز إلى جزيء تخزين الطاقة ATP في الميتوكوندريا. يتم تفكيك حطام الخلية ونفاياتها الجسيمات المحللة. جثث جولجي و ال الشبكة الأندوبلازمية توليف البروتينات والكربوهيدرات والدهون. تتخصص عضيات الخلايا حقيقية النواة المرتبطة بالغشاء في إنتاج مواد خلوية محددة.
تكاثر الخلايا حقيقية النواة
لخلايا حقيقيات النوى طريقتان للتكاثر: التكاثر الجنسي واللاجنسي. يحدث التكاثر اللاجنسي عند الحاجة إلى المزيد من نفس النوع من الخلايا ، كما هو الحال في خلايا جلد الحيوانات. يستخدم التكاثر الجنسي عندما يتم إنشاء كائن حي جديد معقد مثل نبات أو حيوان. في التكاثر اللاجنسي ، يزداد عدد الخلايا بينما في التكاثر الجنسي ، يتضاعف عدد الكائنات الحية.
كلا النوعين من التكاثر عبارة عن عمليات متعددة المراحل معقدة. للتكاثر اللاجنسي ، تنقسم نواة الخلية إلى جزأين متطابقين في عملية تسمى الانقسام المتساوي. تحتوي كل نواة على نسخ كاملة من الحمض النووي للخلية ، وعندما تنقسم الخلية ، يتلقى كل جزء حصة من العضيات.
من أجل التكاثر الجنسي ، يتم إنتاج الخلايا بخصائص جنسية مختلفة في عملية تسمى الانقسام الاختزالي. على سبيل المثال ، في الحيوانات ، نوعان من الخلايا هما خلايا الحيوانات المنوية وخلايا البويضة. تتحد خليتان لهما خصائص جنسية مختلفة وعادة ما تكونان من كائنات مختلفة من نفس النوع لتكوين كائن حي جديد. في الحيوانات ، تقوم الخلية المنوية بتخصيب خلية بويضة ، وينمو هذا المزيج ليصبح حيوانًا جديدًا.
الميزة الهيكلية لحقيقيات النوى
الاختلافات بين خلايا حقيقيات النوى وبدائيات النوى تعطي مزايا حقيقيات النوى في عدة مناطق. عندما ندرج الميزات الموجودة في حقيقيات النوى وليس بدائيات النوى ، ما هي المزايا التي توفرها هذه الاختلافات؟ تكمن الاختلافات الهيكلية الرئيسية في النواة والعضيات والجدار الخارجي للخلية. تؤدي هذه الاختلافات إلى مزايا وقدرات محددة لحقيقيات النوى لا تمتلكها بدائيات النوى. نتيجة لذلك ، تظل بدائيات النوى كائنات بسيطة وحيدة الخلية. بينما توجد حقيقيات النوى أحادية الخلية أيضًا ، فقد استفادت بعض حقيقيات النوى من هذه المزايا لتتطور إلى نباتات وحيوانات أعلى.
وجود أ نواة في الخلايا حقيقية النواة يعطي حقيقيات النوى ميزتين. تمثل النواة غلافًا وقائيًا إضافيًا للحمض النووي. نتيجة لذلك ، يكون الحمض النووي حقيقي النواة أقل عرضة للطفرات. النواة أيضًا تجعل التحكم في التكاثر أسهل. تحتوي العمليات التناسلية المعقدة القائمة على النواة على العديد من النقاط التي يمكن أن تكون بمثابة نقطة توقف لتنسيق النمو وتكاثر الخلايا مع الخلايا الأخرى للكائن الحي.
تكامل العضيات في الخلايا حقيقية النواة تركز الوظائف في مساحاتها الداخلية. هذا يعني أن عمليات مثل إنتاج الطاقة والتخلص من النفايات تكون أكثر كفاءة في الخلايا حقيقية النواة منها في بدائيات النوى. عندما تنتج الميتوكوندريا طاقة الخلية ، يمكن أن تمتلك الخلايا أكثر أو أقل من الميتوكوندريا ، اعتمادًا على الدور الذي تلعبه في الكائن الحي. بدون العضيات ، يجب على الخلية بدائية النواة بأكملها أن تفعل كل شيء ، ومستوى الكفاءة أقل.
إن عدم وجود جدار خلوي في حقيقيات النوى المعقدة هو الميزة التي تسمح للخلايا حقيقية النواة بتنظيم نفسها في هياكل مثل الأعضاء والعظام وسيقان النبات والفاكهة. تعمل هذه الخلايا معًا وتميز نفسها اعتمادًا على الخلايا المحيطة بها. جدار الخلية سيمنع مثل هذه التفاعلات الوثيقة. بينما تتجمع الخلايا بدائية النواة في بعض الأحيان معًا في هياكل بسيطة ، فإنها لا تفرق بالطريقة التي تعمل بها الخلايا حقيقية النواة في الكائنات الحية المعقدة.
ال الميزة الهيكلية الرئيسية من حقيقيات النوى على بدائيات النوى هي القدرة على تكوين كائنات حية متعددة الخلايا متقدمة. بينما يمكن لحقيقيات النوى البقاء على قيد الحياة ككائنات وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا ، فإن بدائيات النوى لا تملك القدرة على تكوين هياكل أو كائنات حية معقدة.