فيديو تعرف علي حقائق مثيرة لا تعرفها عن الخلايا الحيّة!
الخلية هي أصغر وحدة في الكائن الحي، وتقوم بالعديد من الأنشطة البيولوجية المهمة للكائن الحي ولذلك يطلق عليها الوحدة الهيكلية والأساسية والوظيفية لجميع الأنواع الحية الموجودة على كوكب الأرض وفيما يلي بعض المعلومات عن الخلايا نتمني ان تستفاد منها
10 أسئلة تكشف أسرار الخلايا البشرية
كم عدد الخلايا الموجودة في جسم الإنسان؟
- أفضل تقدير حالي هو أن الجسم المتوسط يحتوي على حوالي 37.2 تريليون خلية بشرية.
- يبلغ عدد الخلايا التي تشكل جسمًا واحدًا حوالي 372 ضعف عدد النجوم في مجرتنا، درب التبانة
- هذه التريليونات من الخلايا هي الوحدة الوظيفية الأساسية لبيولوجيتنا، حيث تتجمع معًا لتشكل الأجهزة العضوية المختلفة في الجسم.
- تأتي الخلايا في أشكال ووظائف عديدة - بدءًا من الخلايا العضلية القلبية الطويلة التي تساعد القلب على الانقباض
- إلى الخلايا العصبية على شكل شجرة والتي تنقل الرسائل الكهروكيميائية في جميع أنحاء الدماغ، والخلايا ثنائية التقعر، على شكل قرص تحمل الحديد في جميع أنحاء الدم.
ما هو حجم الخلية؟
- تأتي الخلايا البشرية في مجموعة من الأحجام، على الرغم من أن معظمها صغير جدًا بحيث لا يمكن رؤيته بالعين المجردة.
- الاستثناء الرئيسي لذلك هو البويضة، أو خلية البويضة، والتي تعد من أكبر الخلايا في الجسم حيث يبلغ عرضها حوالي 0.1 ملم (أو 100 ميكرومتر).
- تنافس الخلايا العصبية الحركية التي تنبثق من الحبل الشوكي وصولاً إلى إصبع القدم الأكبر، الحجم الكبير غير المعتاد للبويضة.
- يبلغ قطرها حوالي 100 مرة أرق من قطر البويضة ، ولكن لها نتوء واحد يمتد على طول الساق، ويصل طوله إلى متر واحد .
- ويبلغ متوسط قطر معظم الخلايا البشرية الأخرى حوالي 10-100 ميكرومتر.
- يرتبط حجم الخلية وشكلها ارتباطًا وثيقًا بوظيفتها، ويمكن أن يتغيرا بمرور الوقت. يتم تنظيم نمو الخلايا وانقسامها بعناية شديدة للحفاظ على حالة صحية.
ما هي مميزات الخلية البشرية؟
- تحتوي الخلايا البشرية على غشاء مبطن بالدهون من الخارج مع العديد من البروتينات المدمجة فيه والتي يمكن أن تعمل كأجهزة استشعار للبيئة خارج الخلية.
- يشبه الجزء الداخلي من الخلية مدينة تحت الماء: فبدلاً من المباني توجد هياكل أصغر تسمى العضيات، وملايين جزيئات البروتين، المربوطة والعائمة، تسبح في جميع أنحاء السائل الموجود داخل الخلية.
- يتم تحصين مركز مدينة الخلية بغشاء دهني آخر، مما يحمي النواة الموجودة بداخلها من بقية النشاط في الخلية.
- داخل تلك النواة، تلتف التعليمات الجينية للخلية ثم تنفك حسب الحاجة لتوجيه أوركسترا النشاط في الخلية.
- البروتينات الموجودة داخل خلايانا صغيرة جدًا لدرجة أن دراسة مجمعات العديد من البروتينات مجتمعة معًا تتطلب تصويرًا على مستوى النانومتر.
هل تحتوي كل خلية في جسدي على نفس الحمض النووي؟
- تحتوي كل خلية في الجسم تقريبًا على نفس مجموعة الحمض النووي. وذلك لأن جميع خلايا الجسم تنشأ من البويضة المخصبة، والتي يتم إنشاؤها من خلال جولات عديدة من انقسام الخلايا.
- وفي كل مرة تنقسم الخلية، فإنها تقوم بتكوين نسخة من مادتها الوراثية بحيث يكون هناك ما يكفي لتمريرها إلى الخلية الجديدة.
- في حين أن هناك العديد من خطوات "التدقيق اللغوي" لتقليل الأخطاء في عملية تكرار الحمض النووي، إلا أن
- هناك ما يقرب من 120.000 خطأ نسخ عبر 6 مليارات قاعدة في الشفرة الوراثية في كل مرة تنقسم فيها الخلية.
- في حين أن معظم هذه التغييرات لا ترقى إلى أي تغييرات كبيرة في الشفرة الوراثية، إلا أنها يمكن أن تتراكم مع استمرار خلايا الجسم في الانقسام على مدار حياتنا.
- في حين أن كل خلية في جسم الشخص تحتوي تقريبًا على نفس مجموعة الحمض النووي، إلا أن الخلايا تصبح مختلفة اعتمادًا على المجموعة الفرعية من الحمض النووي المستخدمة.
- إنها تشبه الطريقة التي تعمل بها الأوركسترا:
- كل الآلات موجودة، ولكن لا يتم العزف عليها كلها في وقت واحد، واعتمادًا على التوقيت ومجموعة الآلات،
- يمكنك الحصول على موسيقى مختلفة تمامًا من نفس مجموعة الآلات.
- في حين أن كل خلية تحتوي على مجموعة كاملة من الحمض النووي، مع تطور الخلية وتخصصها، فإنها تقوم بتفكيك أجزاء الحمض النووي التي تحتاج إلى استخدامها ولف الأجزاء الأقل صلة بوظائفها.
- وبهذه الطريقة تصبح الخلية العضلية مختلفة عن خلية الجلد، على الرغم من أنها تحتوي على نفس مجموعة التعليمات الجينية.
كم عدد أنواع الخلايا المختلفة الموجودة في جسم الإنسان؟
- هناك حوالي 200 نوع مختلف من الخلايا في جسم الإنسان، لكن التكنولوجيا الجديدة في العقد الماضي كشفت عن أكثر من ذلك بكثير، ويبلغ مجموعها بضعة آلاف.
- على سبيل المثال، لقد عرفنا منذ أكثر من قرن أن هناك أربعة أنواع رئيسية من الخلايا في الدماغ:
- الخلايا العصبية الناقلة للرسائل
- والخلايا الداعمة على شكل نجمة تسمى الخلايا النجمية
- والخلايا التي تعزل الوصلات العصبية التي تسمى الخلايا الدبقية قليلة التغصن
- والخلايا المناعية المتخصصة التي تقوم بمسح والاستجابة للتغيرات في الدماغ التي تسمى الخلايا الدبقية الصغيرة.
- ومن اللمحات الأولى لهذه الخلايا ومن خلال المجاهر المبكرة، أصبح من الواضح أن هناك العديد من الفئات الفرعية لكل نوع من أنواع الخلايا هذه.
كيف يستغل العلماء كل المعلومات الموجودة في خلايانا؟
- إن التقنيات الجديدة التي تحل الخلايا على المقياس النانوي أو ترسم خريطة الجسم بأكمله بدقة خلية واحدة تولد كمية هائلة من البيانات.
- وفي الحالة الأخيرة، تقوم أدوات مثل Chan Zuckerberg CELL by GENE بتجميع البيانات وتوحيدها، مما يسهل الوصول إليها وتحليلها.
- يعد هذا التعاون بين العلوم الطبية الحيوية وهندسة البرمجيات أمرًا بالغ الأهمية لضمان إمكانية تحويل البيانات لفهم أسرار الخلية.
- والأهم من ذلك، أن بناء ودعم الأدوات والموارد التي تشترك في قيم العلم المفتوح هي المفتاح لتسريع العلوم في جميع أنحاء العالم.
هل يمكن للخلايا أن تحل محل نفسها؟
- تقوم بعض الخلايا في الأمعاء الدقيقة باستبدال نفسها كل بضعة أيام، بينما تتجدد الخلايا الموجودة في الدم كل شهرين تقريبًا.
- أما الخلايا الأخرى، مثل الخلايا البويضية وتلك الموجودة في أجزاء من الدماغ والعين، فلا تتجدد على الإطلاق.
- في الأمراض التنكسية العصبية مثل مرض باركنسون والتصلب الجانبي الضموري، يتم فقدان هذه الخلايا غير المتجددة، مما يؤدي إلى ظهور أعراض المرض.
- من خلال الجمع بين الباحثين من تخصصات فريدة ، نريد تمكين التشخيص المبكر والأكثر دقة للأمراض التنكسية العصبية وإيجاد علاجات جديدة.
ماذا يحدث لخلايانا وأنسجتنا عندما يزداد الالتهاب؟
- الالتهاب هو خط الدفاع الأول لجسمنا ضد الإصابة أو العدوى بالفيروسات الضارة أو البكتيريا أو مسببات الأمراض الأخرى.
- إنها استجابة مهمة من الجهاز المناعي لمحاولة تقليل الإصابة أو العدوى وبدء عملية الشفاء، ولكن الكثير من الالتهاب في المكان أو الوقت الخطأ يمكن أن يصبح مشكلة.
- يمكن أن يعزى حوالي 50% من جميع الوفيات إلى الأمراض المرتبطة بالالتهابات، بما في ذلك السرطان وأمراض القلب والخرف.
- إذا تمكن العلماء من مراقبة عمل الجهاز المناعي البشري لمعرفة كيفية تأثر خلايانا وأنسجتنا، فيمكنهم اكتشاف طرق للسيطرة على الالتهاب.
- يقوم الباحثون في Chan Zuckerberg Biohub Chicago بتصميم أدوات جديدة لقياس الالتهاب في الأنسجة الحية.
- وهذا سيمكنهم من دراسة الأسباب الأساسية للالتهاب – كيف يبدأ، ولماذا يستمر، وكيفية علاجه حتى نتمكن من الوقاية من المرض قبل أن يبدأ، أو إيجاد طرق لعلاجه في مرحلة مبكرة.
كيف يسمح لنا فهم استجابة الخلية للمرض بتطوير علاجات جديدة؟
- تنجم الأمراض عن تغير في وظيفة الجسم، وصولاً إلى مستوى خلايانا.
- من خلال دراسة الخلايا المتأثرة بالمرض والتغيرات التي تحدث في العمليات الخلوية اليومية، سيكون الباحثون في وضع أفضل لمعالجة السبب الجذري للمرض.
- وذلك لأن فهم المزيد عن بيولوجيا المرض يمكن أن يمكّن الباحثين من
- تحديد أهداف جديدة للأدوية، وفهم تطور المرض بشكل أفضل
- وإجراء تنبؤات أكثر تخصيصًا حول كيفية استجابة شخص ما للعلاج
- وتطوير تدابير وقائية للمرض.
ما هي بعض المشاكل التي لم يتم حلها في بيولوجيا الخلية؟
- تشبه كل خلية من خلايا جسم الإنسان البالغ عددها 37.2 تريليون خلية مدينة كاملة من النشاط البيولوجي.
- كل خلية معقدة وتتفاعل أجزاء كثيرة ضمن بيئة دائمة التغير ما زلنا لا نعرف الكثير عن كيفية تغير الخلايا الفردية في أجسامنا بمرور الوقت وكيفية تفاعلها كأنظمة في أنسجتنا وأعضائنا.
- وفي حين أن التكنولوجيا الجديدة تمنح الباحثين مقعدًا في الصف الأول لهذا النشاط، فإن التعاون والمشاركة المفتوحة للبيانات والأدوات أمر أساسي لتحويل هذه المعلومات الجديدة إلى اختراقات علمية.
- نحن نبني أدوات برمجية مفتوحة المصدر لتسريع العلوم، وتمويل الأبحاث المهمة، وإطلاق معاهد لإجراء أبحاث لا يمكن إجراؤها في البيئات التقليدية.
ختاماً على مدى السنوات العشر القادمة، سيكون الهدف هو فهم أكبر لغز بيولوجي حول جسم الإنسان – الخلية ، إن الفهم الأساسي لكيفية عملها سيؤدي إلى اكتشافات من شأنها أن تغير الطب في العقود التالية.
