وظائف الخلايا

الدرس ٢

وظائف الخلايا

في هذا الدرس

الأهداف

• تقارن كيف أن الخلايا المختلفة لها وظائف مختلفة.
• توضح الفرق بين كل من النسيج، والعضو، والجهاز.

الأهمية

سوف تعرف كيفية عمل الخلايا المختلفة بشكل مشترك؛ لتحافظ على صحتك.

مراجعة المفردات:

المخلوق الحي: كل ما له خصائص حيوية، ومنها التكاثر والحركة.

المفردات الجديدة

• النسيج
• العضو
• الجهاز

خلايا متخصصة لوظائف خاصة

لابد أنك سمعت الحكمة التي تقول: «اختر الأداة المناسبة للوظيفة المناسبة»، فأنت لا تستطيع قطع لوح من الخشب باستخدام المطرقة، أو تثبيت مسمار باستخدام المنشار. ويمكن القول إن خلايا جسمك تعمل بالطريقة نفسها.

تتكون المخلوقات الحية العديدة الخلايا، وأنت منها، من خلايا متخصصة، تعمل مجتمعة لتقوم بالعمليات الحيوية.

أنواع خلايا جسم الإنسان

يتكون جسم الإنسان والحيوانات من أنواع عديدة من الخلايا المتخصصة. ويظهر الشكل ٧ بعضها. لاحظ تنوع أحجامها وأشكالها. إن شكل الخلية وحجمها يرتبطان بالوظيفة التي تقوم بها.

تحاط الخلايا العظمية بمواد صلبة مكونة من الكالسيوم والفوسفور.

تكون الخلايا العضلية طويلة في الغالب، وتحتوي على الكثير من الألياف القادرة على الانقباض والانبساط.

تخزن الخلايا الدهنية كميات كبيرة من الدهون، مما يؤدي إلى دفع النواة باتجاه الغشاء البلازمي.

تمتاز الخلايا العصبية بطولها وكثرة الزوائد فيها، مما يسمح لها باستقبال الرسائل وإرسالها بسرعة.

غالبًا ما تكون خلايا الجلد مسطحة ومتراصة لحماية طبقات جسمك الداخلية.

الشكل ٧ خلايا جسم الإنسان لها أشكال وأحجام مختلفة.

الشكل ٨ تحتوي النباتات كالحيوانات على خلايا متخصصة.

استنتج ما العملية التي تحدث في خلايا الورقة ولا تحدث في خلايا الجذر؟

بعض خلايا الورقة تشبه النباتات، وهي تحتوي على العديد من البلاستيدات الخضراء.

معظم خلايا الساق طويلة شبه أنبوبية الشكل، تنقل الماء ومواد أخرى داخل النبات.

معظم خلايا الجذر تشبه قوالب متراصة الشكل، ولا تحتوي على بلاستيدات خضراء.

أنواع الخلايا النباتية

يوجد في النباتات - كما في الحيوانات - أنواع مختلفة من الخلايا، تتوزع في أوراقها، وجذورها، وسيقانها. لاحظ الشكل ٨.

يقوم كل نوع من الخلايا بوظيفة محددة؛ فبعض الخلايا في سيقان النباتات شبه أنبوبية الشكل وطويلة، يتصل بعضها ببعض لتشكل جهازًا لنقل الغذاء والماء والأملاح داخل النبات. وبعض الخلايا كتلك التي تغلف الساق من الخارج صغيرة وسميكة؛ لزيادة قوة الساق.

ماذا قرأت؟
ما وظيفة الخلايا الطويلة شبه الأنبوبية في النباتات؟

تنظيم الخلايا

ترى كيف يعمل جسمك لو كانت خلاياه المختلفة المهام موزعة بشكل عشوائي، ودون نظام محدد؟ هل تستطيع تحريك رجلك إذا كانت الخلايا العضلية مبعثرة هنا وهناك؟ هل كنت تستطيع التفكير إذا كانت خلايا الدماغ غير متصل بعضها ببعض؟

تتجمع الخلايا ذات النوع الواحد في المخلوقات الحية العديدة الخلايا وفق ترتيب دقيق، يساعدها على القيام بوظائفها، وبذلك تحافظ على استمرار بقاء المخلوق الحي، انظر الشكل ٩.

تجربة

تحليل الخلايا

الخطوات

• تفحص باستخدام المجهر المركب شرائح جاهزة لخلايا بشرية متنوعة.
• ارسم الخلايا التي شاهدتها في دفتر العلوم.
• حدد على رسم كل خلية الأجزاء التي تمكنت من رؤيتها.

التحليل

• ما أوجه الشبه بين الخلايا التي شاهدتها، وما أوجه الاختلاف؟
• كون فرضية حول ملاءمة أشكال الخلايا لوظائفها.

تطبيق الرياضيات

حل معادلة بسيطة

خلايا الدم الحمراء
يحتوي المللتر الواحد من الدم على ٥ ملايين خلية دم حمراء تقريبًا، ويوجد في الإنسان البالغ في المتوسط ٣,٥ لتر من الدم. ما عدد خلايا الدم الحمراء في الإنسان البالغ؟

الحل

١ المعطيات

• عدد خلايا الدم الحمراء في ١ مل من الدم = ٥٠٠٠٠٠٠ خلية.
• ١٠٠٠ مل = ١ لتر.
• حجم الدم في جسم الإنسان البالغ تقريبًا = ٣,٥ لتر.

٢ المطلوب

• ما عدد خلايا الدم الحمراء في جسم الإنسان البالغ؟

٣ طريقة الحل

• باستخدام المعادلة الآتية:

س = (عدد خلايا الدم الحمراء/ ١ مل) (١٠٠٠ مل / ١ لتر) (٣,٥ لتر من الدم)

وبتعويض القيم المعطاة، فإن:
س = (٥٠٠٠٠٠٠ / مل) (١٠٠٠ مل / ١ لتر) (٣,٥ لتر من الدم) = ١٧٥٠٠٠٠٠٠٠٠٠

يوجد ١٧,٥ بليون خلية دم حمراء تقريبًا في جسم الإنسان البالغ.

٤ التحقق من الحل
اقسم ١٧٥٠٠٠٠٠٠٠٠٠ على ١٠٠٠ مل / ١ لتر، ثم اقسم الإجابة على ٣,٥ لتر
وتحصل على ٥٠٠٠٠٠٠ خلية دم حمراء / مل.

مسائل تدريبية

• يحتوي المللتر الواحد من الدم على ٧٥٠٠ خلية دم بيضاء تقريبًا، احسب العدد التقريبي لخلايا الدم البيضاء في جسم الإنسان البالغ؟
• يحتوي المللتر الواحد من الدم على ٢٥٠٠٠٠ صفيحة دموية تقريبًا. ما العدد التقريبي للصفائح في جسم الإنسان البالغ؟

التنظيم في المخلوقات الحية

الشكل ٩
يتكون العضو من نسيجين أو أكثر يعملان معًا، ويقوم العضو بوظائف لا يستطيع أي عضو آخر القيام بها.

نسيج ضام
أنسجة طلائية مبطنة
نسيج عضلي

القلب
القلب هو العضو الذي يضخ الدم

عظم الساق

نسيج ضام
خلايا عظمية
نسيج دموي

العظام أعضاء تدعم الجسم، كما أنها تخزن بعض الأملاح وتنتج خلايا الدم.

الأنسجة والأعضاء

تنتظم الخلايا المتشابهة التي تقوم بوظيفة محددة في نسيج. يتكون النسيج العظمي من خلايا عظمية. والنسيج العصبي من خلايا عصبية. والنسيج الدموي من أنواع مختلفة من خلايا الدم. وتتجمع الأنسجة المختلفة لتعمل معًا لتكون عضوًا. فالمعدة مثلًا عضو مكون من الأنسجة العضلية والعصبية والدموية، التي تتآزر معًا لتمكن المعدة من القيام بوظيفة الهضم. ويعد القلب والكليتان عضوين آخرين في جسم الإنسان.

ماذا قرأت؟
ما المصطلح الذي يطلق على نسيجين أو أكثر يعملان معًا؟

الأجهزة

يطلق على مجموعة الأعضاء التي تتآزر للقيام بوظيفة واحدة اسم الجهاز. فالمعدة والفم والأمعاء والكبد تتعاون للقيام بعملية الهضم، وهي تشكل مع أعضاء أخرى الجهاز الهضمي. وهناك أجهزة أخرى كجهاز الدوران والجهاز التنفسي والجهاز العصبي. انظر الشكل ٩. وتتعاون الأجهزة فيما بينها. ولعل أبسط مثال على ذلك هو طريقة عمل الجهاز العضلي، الذي يتكون من أكثر من ٦٠٠ عضلة ترتبط بالعظام. فعندما تنقبض خلايا النسيج العضلي يؤدي ذلك إلى تحرك العظام التي تشكل جزءًا من جهاز عضوي آخر، هو الجهاز الهيكلي.

تجربة عملية

اللبنات البنائية للأعضاء
ارجع إلى كراسة التجارب العملية على منصة عين الإثرائية

الطبيب العالم محمد بن راشد الفقيه أحد أهم رواد طب وجراحة قلب الأطفال على مستوى الوطن العربي، وهو أول من أجرى عملية زراعة قلب لطفل على مستوى الشرق الأوسط، وله إسهامات مهمة في تطوير آليات جراحة مبتكرة في هذا التخصص. كما أسس مركز الأمير سلطان لأمراض وجراحة القلب الذي يعد أكبر مركز لجراحة القلب بالشرق الأوسط، وتخرج على يديه العديد من الجراحين والفنيين السعوديين الذين أصبحوا فيما بعد رؤساء أقسام بارزين في الوطن العربي وخارجه. وحاصل على ٦ جوائز وأوسمة محلية وإقليمية وعالمية. ولمعرفة المزيد عن الجوائز الحاصل عليها، ارجع لموقع جائزة الشيخ حمدان بن راشد آل مكتوم للعلوم الطبية.

مراجعة الدرس ٢

الخلاصة

خلايا متخصصة لوظائف خاصة

• للخلايا النباتية والخلايا الحيوانية أشكال وأحجام مختلفة.
• يرتبط شكل وحجم الخلية الحيوانية بوظيفتها.
• تتكون أوراق النباتات وسيقانها وجذورها من أنواع مختلفة من الخلايا، يقوم كل نوع منها بوظائف مختلفة.

تنظيم الخلايا

• تنتظم الخلايا في المخلوقات الحية المتعددة الخلايا في أنسجة، وأعضاء، وأجهزة.
• يقوم كل عضو بوظيفة محددة، وتكون الأعضاء معًا الأجهزة التي تحافظ على صحة المخلوق الحي وحياته.

اختبر نفسك

• صف ثلاثة من أنواع الخلايا في جسم الإنسان.
• قارن بين الخلايا الموجودة في جذور النبات، وفي أوراقه وفي سيقانه.
• وضح العلاقة بين الخلايا والنسيج، وبين النسيج والعضو.
• التفكير الناقد لماذا يجب على الخلايا المتخصصة أن تعمل كمجموعة؟

تطبيق المهارات

• خريطة المفاهيم ارسم خريطة مفاهيم على شكل سلسلة تبين فيها مستويات التنظيم الخلوية من الخلية إلى الجهاز، وأعط أمثلة على مستويات التنظيم.