الخلية هي الوحدة التركيبية والوظيفية في الكائنات الحية، فكل الكائنات الحية تتركب من خلية واحدة أو أكثر، وتنتج الخلايا من انقسام خلية بعد عملية نموها. وتقسم الخلايا عادة إلى خلايا نباتية وخلايا حيوانية، وهناك تقسيمات أخرى؛ وتسمى مجموعة الخلايا المتشابهة في التركيب والتي تؤدي معًا وظيفة معينة في الكائن الحي عديد الخلايا بالنسيج. وتحتوي الخلية على أجسام أصغر منها تسمى عضيات، مثل أجسام جولجي، وهناك أيضًا النواة التي تحمل في داخلها الشيفرة الوراثية الدي أن إيه (حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين). كما يحيط بالخلية غشاء يسمى بالغشاء الخلوي، ولدى الخلايا النباتية، جدار من السليلوز يسمى غشاء بلازمي، وهو غير مرن كالغشاء الخلوي وسنتحدث اكثر عن انواع الخلايا لاحقا في موضوعنا المتواضع

وتمثل كل خلية من المئة تريليون خلية أو أكثر في جسم الإنسان بنية حية يمكنها أن تبقى على قيد الحياة إلى الأبد، وفي بعض الحالات يمكنها أن تعيد توليد نفسها إذا ما توفرت لها في السوائل المحيطة بها مواد مغذية مناسبة !!



تركيبها

لدراسة وظائف أعضاء الجسم وبنياته الأخرى لا بد من دراسة أولًا التنظيم الأساسي للخلية ووظائف كل مكوناتها. تتكون الخلايا حقيقية النواة من أربعة أجزاء رئيسية كما تشاهد بالمجهر الضوئي هي:

الغشاء الخلوي
النواة
السيتوبلازم
الهيكل الخلوي
القسمان الرئيسيان في الخلية هما النواة nucleus والسيتوبلازم ( الهيولي ) cytoplasm ويفصل النواة عن السيتوبلازم غشاء النواة كما يفصل غشاء الخلية السيتوبلازم عن السائل المحيط الخارجي. في الأجزاء الأخرى في داخل الخلية والتي تكون عادة معلقة في الجبلة فيما يعرف باسم البنية الفيزيائية للخلية؛ وتشمل:

غشاء الخلية
غشاء النواة
المتقدرات والجسيمات الحالة lysosomes والمريكزات centrioles
الشبيكة بلازمية
أجسام جولجي
الجسيمات الحالّة
الميتوكندريا
البلاستيدات الخضراء (بالنسبة الخلايا النباتية)
فالخلية ليست مجرد محفظة للسوائل والإنزيمات والمواد الكيميائية بل إنها تحوي أيضا بنيات فيزيائية منتظمة يسمى العديد منها العُضيات organelles. و تعطي الخواص الفيزيائية لهذه المواد بمجموعها أهمية وظيفية مهمة للخلية لا تقل عن أهمية مكوناتها الكيميائية؛ فمثلًا بدون إجدى أنواع هذه العضيات - وهي الميتوكوندريا mitochondria - يتوقف أكثر من 95 % من إمداد الخلية من الطاقة و تسمى المواد المختلفة التي تكون الخلية بمجموعها الجِبلة protoplasm التي تتكون بصورة رئيسية من خمس مواد أساسية، وهي: الماء والكهارل electrolytes والبروتينات والشحوم والسكريات ~ وسنشرح عنهم اكثر

الماء: يكون الماء الوسط السائل الرئيسي للخلية. وهو يكون بنسبة تتراوح بين 70 5 % وتوجد مذابة فيه الكثير من المواد الكيميائية في الخلية. كما يوجد البعض الآخر من المواد معلقة فيه بشكل دقائق صغيرة. وتتم العمليات الكيميائية في الخلية بين المواد الكيميائية المذابة في السائل أو عند حدود سطوح الجسيمات المعلقة والأغشية والماء.

الكهارل: أهم الكهارل electrolytes الخلية هي البوتاسيوم والمغنيسيوم والفوسفات والسلفات والبيكربونات وكميات صغيرة من الصوديوم والكلوريد والكالسيوم؛ مما يحفظ العلاقة المتبادلة بين السائلين داخل الخلية وخارجها. توفر الكهارل المواد الكيميائية اللاعضوية الضرورية للتفاعلات الخلوية؛ فمثلًا تساعد كهارل غشاء الخلية في انتقال الدفعات الكهركيميائية في الألياف العصبية والعضلية؛ كما تعين كهارل داخل الخلية العمليات المختلفة المحفزة إنزيميًا والضرورية لاستقلاب الخلية.

البروتينات: هذه هي أكثر المواد وفرة في معظم الخلايا بعد الماء؛ فهي تكون 10 - 20 % من كتلة الخلية. ومن الممكن تقسيم البروتينات هذه إلى بروتينات كريوية globular proteins وهي التي تكون الإنزيمات بصورة رئيسية، وبروتينات بنيوية structural proteins؛ وكمثال هام على البروتينات البنيوية يلاحظ بأن الجلد يتكون بصورة رئيسية من بروتينات بنيوية كما أن الشعر مكون بصورة تامة تقريبًا من نفس هذه البروتينات، ويوجد هذا النوع من البروتينات في الخلية على شكل خيوط طويلة ورفيعة وهي مكونة من مكاثير polymers عديدة من جزيئات بروتينة. وأهم وظائف هذه الخيوط داخل الخلية هو توفير الآلية التقلصية للعضلات. وتنتظم هذه الخيوط بشكل نبيبات مجهرية مكونة هياكل خلوية لبعض العُضيات كالأهداب، ومغازل الإنقسام الفتيلي للخلايا التي تنقسم فتيليًا. كما توجد البروتينات الخيطية خارج الخلايا بصورة خاصة في الألياف الكلاجينية والمرنة للنسيج الضام والأوعية الدموية والأوتار والأربطة العضلية وما شابه ذلك. و من الناحية الأخرى فإن البروتينات الكريوية هي من نوع مختلف تمامًا إذ أنها تتكون عادة من جزيئات بروتينية مفردة أو على الأكثر من تجمع عدد قليل من البروتينات بشكل كريوي بدلًا من الشكل الخيطي. وتقوم هذه البروتينات بصورة رئيسية بتكوين إنزيمات الخلايا - بخلاف البروتينات البنيوية - وهي عادة بروتينات ذؤوبة في سائل الخلايا أو أنها تكون أقسامًا متكاملة أو ملتصقة بالبنيات الغشائية داخل الخلايا. وتوجد الإنزيمات بتماس مباشر مع المواد الأخرى في داخل الخلية، وهي تحفز التفاعلات الكيميائية مثل تلك التي تشطر الجلوكوز إلى مكوناته وتوحدها بعد ذلك مع الأكسجين لتكون ثاني أكسيد الكربون والماء.كما أنهات تجهز في الوقت نفسه طاقة للوظائف الخلوية التي تحفز بسلسلة من الأنزيمات البروتينية.

الشحوم: وهي على أنواع متعددة ومختلفة تبحث كلها سوية بسبب خاصيتها العامة بكونها ذؤوبة في المذيبات الدهنية. وأهم الشحوم lipids الموجودة في معظم الخلايا الشحوم الفسفورية والكوليستيرول، وتكون هذه حوالي 2 % م نالكتلة الكلية للخلية. وتبرز الأهمية الخاصة للشحوم الفسفورية والكوليستيرول في الخلية لأنها بصورة عامة غير ذؤوبة بالماء ولذلك فإنها تكون حواجز غشائية تفصل مختلف الأحياز داخل الخلية. و بالإضافة للشحوم الفسفورية والكوليستيرول تحتوي بعض الخلايا كميات كبيرة من ثلاثيات الجليسريد triglycerides التي تسمى شحمًا متعادلًا. وتصل نسبة ثلاثيات الجليسريد في الخلايا الدهنية حوالي 95 % من كتلتها. ويمثل الدهن المخزون في هذه الخلايا المخزن الرئيسي للجسم للمغذيات المولدة للطاقة حيث يمكن تحليلها واستعمالها عندما يحتاج الجسم للطاقة.

السكريات: للسكريات carohydrates بصورة عامة وظائف ابتنائية قليلة في الخلية، فيما عدا كونه جزء من جزيئت البروتين السكري glycoprotein. ولكنها تقوم بدور رئيسي في تغذية الخلية. ومعظم خلايا الجسم في الإنسان لا تحتفظ بمخزون كبير من السكريات؛ فقد يصل مخزون السكريات فيها إلى 1 % فقط من مجموع كتلتها، ولكن هذا المخزون يزداد إلى 3 % في خلايا العضلات، واحيانًا يصل هذا المخزون إلى 6 % في خلايا الكبد. ومع ذلك توجد السكريات دائمًا بصورة جلوكوز في السائل خارج الخلايا المحيط بالخلايا وبصورة ميسرة لاستعمالها في الخلايا. وفي العادة تخزن كمية صغيرة من السكريات في الخلايا بشكل جليكوجين glycogen، وهو مكثور غير ذؤوب من الجلوكوز ومن الممكن أن يستعمل في الخلية لتوليد الطاقة فيها !!