الوظائف المختلفة لخلايا جسم الإنسان

2013 آلات الحياة

د.ديفيد س. جودسل

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الوظائف المختلفة لخلايا جسم الإنسان خلايا جسم الإنسان البيولوجيا وعلوم الحياة

أن يكون الكائن الحي متعدد الخلايا فإن ذلك يمنحه مميزات واضحة. فالشكل والحجم الذي يتخذه جسم الإنسان، وقدرتنا على الركض والسباحة، والتفكير والإحساس لدينا… كلها نتيجة أن لدينا جسماً مكوناً من خلايا كثيرة.

ولأن جسمنا يتركب من تريليونات من الخلايا الفردية، فإن هذا يمنح خلايانا الحرية في أن تتخصص لأداء مهامها الفردية الخاصة بها (شكل 1.6).

 

شكل 1.6 نسيج العضلات: يحتوي هذا القطاع من نسيج العضلات على العديد من أنواع الخلايا عالية التخصص، والتي تعمل معاً لتحقيق هدف مشترك وهو أن تسمح لنا بالحركة.

وتتضمن هذه الخلايا: خلايا العضلات المخططة والتي تقدم الطاقة اللازمة للحركة وخلايا الدم الحمراء الناصعة والتي تمد العضلات بالغذاء والأكسجين، والخلايا العصبية المتفرعة والتي تتحكم في عملية الحركة.

وبالإضافة إلى ذلك فإن هناك بنية تحتية معقدة من الأنسجة الضامة التي توجد خارج هذه الخلايا وتعمل على تدعيم وتشكيل نسيج العضلات (قوة التكبير: ألف مرة).

 

حيث تتخصص خلايا الجلد في حماية الجسم عن طريق بناء شبكات قوية من البروتينات العازلة.

كما أن الخلايا الموجودة في جهازنا الهضمي تكون خبيرة في امتصاص وتمثيل الغذاء والعناصر المغذية لإطعام باقي أجزاء الجسم.

وتتخصص خلايا العضلات في توليد القوة ، بينما تقوم خلايا العظام بدفن نفسها لتكون بللورات معدنية تعمل على بناء هيكل يظهر هذه القوة.

 

وهناك خلايا قليلة مميزة في الغدد التناسلية1 تتخصص في عمليات التكاثر. حيث تعمل على حماية المعلومات الوراثية ومصادرها ، وذلك بمساعدة خلايا متوافقة من الجنس الآخر، وذلك لبناء جسم إنسان كامل وجديد.

وربما يكون الأمر الأكثر إثارة بين كل ذلك هو الخلايا الموجودة في دماغنا والتي تتخصص في معالجة الإشارات الكيميائية والكهربائية، لتكون ما يحدث في ذلك العالم الداخلي الغني بالأحداث في عقولنا.

وعلى الرغم  من تنوع خلايانا والبالغ عددها 10 تريليونات، فإن كل خلية منها تكون قريبة لكائن حي بسيط أحادي الخلية وهو البكتيريا.

 

فكل خلية تحتوي على الـ "دنا"، وإنزيمات البلمرة، والريبوسومات ، وكل شىء اَخر تحتاجه  لبناء البروتينات.

وكل منها يحتوي على الإنزيمات اللازمة لعمليات تحلل الجلوكوز (Glycolysis) والتنفس، وذلك بما يسمح لها بمعاملة السكريّات لكي تحصل منها عتى طاقة كيميائية يمكن استخدامها.

وكل خلية تكون محاطة بغشاء دهني، يفصلها عن جيرانها من الخلايا الأخرى ويحدد المنطقة الخاصة بها. وتضع خلايانا عمليات إنتاج بروتيناتها المتخصصة على قائمة أولوياتها :

 

فتقوم الخلايا الليمفاوية بإنتاج الأجسام المضادة لتصديرها إلى الدم ، كما تقوم الخلايا العصبية بتصنيع البروتينات الخاصة بالمستشعرات الكيميائية والعوازل الكهربائية.

وتقوم خلايا الدم الحمراء ببناء الكثير جداً من بروتين الهيموجلوبين الذي يقوم بحمل الأكسجين بحيث لا يبقى مكان في الخلية لأي شىء اَخر، خلايا العضلات فإنها تقوم ببناء «محرك» بروتيني مكون من الأكتين(Actin) والميوسين(Myosin).

هذا التنوع في الخلايا يؤدي إلى مشكلة «معلوماتية» لا تواجهها الكائنات الأبسط في تركيباً .

 

فنظراً لأن كل الخلايا في جسم الإنسان تنتج من خلية بويضة مخصبة واحدة، فلابد أن تحتوي نسخة ال"دنا"  (DNA)الفردية التي تحصل عليها كل خلية من هذه الخلايا من الأب أو الأم على كل المعلومات التي يحتاجها كل نوع من الأنواع المختلفة من الخلايا المتخصصة.

ولذلك فإن خلايا الأعصاب تحمل نفس المعلومات اللازمة لبناء الهيموجلوبين،كما أن خلايا الدم يمكنها أن تنتج « ناقلات عصبية » (Neurotra–nsmitters).  وبالطبع فإنه من الواضح أنه لا يجب السماح بحدوث ذلك، وإلا فإن الفوضى سوف تكون هى النتيجة!!

فعلى كل خلية أن تقرر أى بروتينات يجب عليها إنتاجها وأيها إهماله، بحيث تتمكن من التركيز في أداء دورها الدم، أو المخ، أو أي مكان اَخر بالجسم.

 

 ويتم اتخاذ هذه الخيارات خلال الأشهر التسعه الأولى من حياة الإنسان ، حيث تلتزم خلايانا المتكاثرة بمهامها المختلفة بطريقة تدريجية.

وعندما تلتزم خلية ما بمسؤولية أداء وظيفة معينة، فإن الحاجة إلى إنتاج مجموعة كبيرة من البروتينات لا داعي لها، فالخلايا العصبية النامية لن تحتاج إلى الجينات المسئولة عن إنتاج الهيموجلوبين، كذلك فإن خلايا الدم لا تحتاج إلى المعلومات اللازمة لبنا الميوسين.

وهذا يؤدي إلى وضع وتخزين ال "دنا"الحامل لشفرات البروتينات التي لا تحتاجها الخلايا في الزوايا المهجوره بالنواة .

 

هناك عدد قليل من الخلايا الخاصة- وهي الخلايا الجذعية  (Stem Cells)– لا تتصرف بنفس الكيفية. فهي تحتفظ بقدرتها على النمو وأداء العديد من الوظائف. 

وتعتبر الخلايا الجذعية الجنينية أكثر الخلايا عمومية. حيث إن لديها القدرة على الإنقسام وإختيار أي تخصص، فيمكنها أن تتخصص كخلايا جلد أو خلايا عضلات أو خلايا أعصاب وذلك تبعاً لمموقعها في الجنين النامي.

ولكن الخلايا الجذعية في الإنسان البالغ ليس لديها نفس هذا القدر من المرونة. فهي تتخصص في إنتاج عائلة محددة من الخلايا.

 

على سبيل المثال، توجد "خلايا جذعية مكونة للدم" (Hematopoietic Stem Cells   في نخاع العظام، وتعمل هذه الخلايا على الإنقسام لتكون أنواعاً متعددة من خلايا الدم مثل خلايا الدم الحمراء والبيضاء.

وتستمر هذه النوعية من الخلايا الجذعية في الانقسام طوال حياتنا، لتعمل على تعويض خلايا الدم الهالكة أو التالفة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]