مدى اختلاف حجم الخلايا في الإنسان

2013 آلات الحياة

د.ديفيد س. جودسل

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الخلايا البيولوجيا وعلوم الحياة

إن أغلب الأشياء التي سوف نناقشها في هذا الكتاب هي أشياء صغيرة جداً إلى درجة أننا لا يمكننا رؤيتها.

فالخلايا صغيرة الحجم – ولكن ليس بدرجة لا يمكن تخيلها – والجزيئات صغيرة جداً حقاً. فطول الخلايا أقل 1000 مرة من أطوال الأشياء التي تقابلنا في حياتنا اليومية.

ويمكننا رؤية أكبر الخلايا حجماً مثل خلايا البروتوزوا 3 (protozoa) بواسطة عدسة مكبرة، ولكننا نحتاج إلى ميكروسكوب لرؤية أغلب الخلايا في أجسامنا. ويبلغ طول خلايا الانسان المعتادة نحو 10 ميكرومترات4.

 

وهي تكون بذلك اصغر 1000 مرة تقريباً من المفصل الأخير في إصبعك. وليس من الصعب ملاحظة فارقاً في الطول يصل إلى 1000 مرة: فطول حبة الأرز أصغر بمقدار 1000 مرة من طول الحجرة التي تجلس فيها.

وإذا تخليت هذه الحجرة وهي ممتلئة بحبات الأرز فإن ذلك سوف يعطيك فكرة عن البليون أو نحو ذلك من الخلايا المكونة لطرف إصبعك.

وبتصغير الحجم بمقدار 1000 مرة إضافية فإننا بذلك ننتقل إلى عالم الجزيئات.وتبلغ الجزيئات درجة كبيرة من الصغر تصل بها إلى أن تكون أصغر من الطول الموجي للضوء، ولذلك فإنه ليس من الممكن رؤيتها مباشرة باستخدام مجهر ضوئي.

 

وبدلاً من ذلك فإننا نستخدم طرقاً مثل "التصوير البلوري باستخدام الأشعة السينية" (x-Ray Crystallograph)، أو التحليل الطيفي المعتمد على الرنين النووي المغناطيسـي" (NMR Spectroscopy) ، أو "المجهر الإلكتروني" ، أو "المجهر المعتمد على القوى الذرية" (Atomic Force Microscopy) وذلك لكي نكتشف ترتيب الذرات في الجزيء، ثم نقوم بابتكار صور إصطناعية لهذه الجزيئات (شكل 1-3).

ويحتوي البروتين متوسط الحجم المأخوذ من أي خلية على نحو 5000 ذرة ويبلغ طوله حوالي جزء من الألف من طول الخلية النموذجية، أو جزء من المليون تقريبا من عرض طرف الإصبع.

ومرة أخرى، إذا أردت أن يكون لديك تصور عن مثل هذه الأطوال، فعليك أن تفكر في الحجرة الممتلئة بحبات الأرز، فهذا سوف يعطيك فكرة عن حجم البروتينات المعبأة في كل خلية من خلاياك.

 

شكل 3.1 رسم الجزيئات: هناك نوعان من الصور التي يتم إستخدامها في الكتاب، فلكي نرسم صورة لجزيء معين، مثل جزيء الهيموجلوبين الموضح على يمين الصورة.

 يتم إستخدام برنامج كمبيوتر لرسم كرة لكل ذرة في الجزيء يكون مركزها نواة الذرة وحجمها يساوي تقريباً سحابة الإلكترونيات المحيطة بالنواة.

ويمكنك أن ترى بسهولة الذرات المكونة للجزىء في الرسومات الموضحة بالشكل – ولقد تم رسم هذا الشكل بإستخدام قوة تكبير قدرها 5 ملايين مرة.

أما النوع الثاني من الصور فيتم رسمه يدوياً وتظهر فيه الجزيئات داخل الخلايا، مثل الجزء من خلية الدم الحمراء المرسوم على يسار الصورة، والذي تم فيه تبسيط أشكال الجزيئات. 

أما الذرات فهي صغيرة جداً لدرجة لا تمكنا من رؤيتها، وتم رسم هذا الشكل باستخدام  قوة تكبير منتظمة قدرها مليون مرة. 

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]