شارح الدرس: النواة | نجوى شارح الدرس: النواة | نجوى

شارح الدرس: النواة الأحياء

في هذا الشارح، سوف نتعلَّم كيف نَصِف تركيب نواة الخلية الحقيقية النواة، ونتذكَّر تركيب الكروماتين والكروموسومات ووظائفهما.

تحتوي كل خلية بشرية على مترين من الحمض النووي (DNA) المعبَّأ والمنظَّم بإحكام. إذا وُضِعَت جميع شرائط DNA الموجودة في خلايا الإنسان معًا، فإن طولها يُمكن أن يبلغ 6.2 مليار كيلومتر، وهو ما يفوق المسافة من الأرض إلى الشمس بنحو 41 مرة!

على الرغم من أن مصطلح «الحيوانات» لا يُستخدَم عادة للإشارة إلى البشر، فإنه وفقًا لنظام التصنيف الحديث، يُصنَّف البشر ضمن المملكة الحيوانية، لأن أجسامنا بصفة عامة تتكوَّن من تريليونات الخلايا الأساسية ذاتها الموجودة في الحيوانات الأخرى، وهي ما تُسمى الخلية الحيوانية. الخلية الحيوانية هي أحد أنواع الخلايا الحقيقية النوى. وهذا يعني أن جميع خلايانا تَحتوي على نواة، مع بعض الاستثناءات البسيطة، مثل خلايا الدم الحمراء الناضجة. وبشكل عام، كل كائن حي معروف متعدد الخلايا هو حقيقي النواة، سواء أكان من النباتات أو الحيوانات أو الفطريات، لكن بعض حقيقيات النوى كائنات وحيدة الخلية، مثل الأميبا أو فطر الخميرة.

مصطلح رئيسي: الخلية الحقيقية النواة

الخلية الحقيقية النواة هي خلية تحتوي على نواة محاطة بغشاء، وعُضَيَّات أخرى محاطة بغشاء أيضًا.

تختلف الخلايا الحقيقية النوى اختلافًا طفيفًا في نسبة العُضَيَّات المختلفة التي تحتوي عليها؛ ويرجع ذلك إلى اختلاف وظائفها. على سبيل المثال، أَلْقِ نظرة على الشكل 1 الموضَّح بالأسفل. يحتاج الحيوان المنوي إلى الكثير من الطاقة للتحرُّك نحو البويضة؛ ومن ثمَّ سيتطلب مزيدًا من الميتوكوندريا لتوفير هذه الطاقة مقارنةً ببعض الخلايا الأخرى. على سبيل المثال، خلايا الدم الحمراء لا تحتوي على أيِّ ميتوكوندريا؛ لأنها لا تحتاج إلى كمية الطاقة التي يحتاج إليها الحيوان المنوي، ويرجع ذلك إلى أنها تتحرك بمساعدة عوامل أخرى.

تحتوي جميع الخلايا الحقيقية النوى على السيتوبلازم، وهو سائل هلامي يحتوي على الماء، وأملاح ذائبة، وجزيئات عضوية أخرى. كما يُعد السيتوبلازم موطنًا للعديد من العُضَيَّات والتراكيب الأخرى؛ على سبيل المثال، تُوجَد الميتوكوندريا لإطلاق الطاقة، والريبوسومات لتخليق البروتين، والبلاستيدات الخضراء في الخلايا النباتية للقيام بعملية البناء الضوئي.

مصطلح رئيسي: العُضَيَّة

العُضَيَّة هي تركيب تحت خلوي يؤدي وظيفة محددة.

العُضَيَّة التي سنركِّز عليها في هذا الشارح هي النواة، وكذلك الشيء الذي يجعلها مميزة للغاية لدرجة أن جميع خلايا الكائنات الحية المعقدة تقريبًا تحتاج إليها لأداء وظائفها بفاعلية. لكي نفهم ذلك، علينا أن نتعرف على المادة الثمينة التي تعمل النواة على حفظها، وهي الحمض النووي (DNA) . بعد ذلك، سنتعرَّف أكثر على التركيب المعقد للنواة ذاتها.

تُوجَد الكروموسومات في النواة، ويتكوَّن كلٌّ منها من شريط طويل من DNA. يحتوي كل شريط من شرائط DNA على العديد من الجينات المختلفة، وهي مقاطع من DNA تُشفَّر لإنتاج بروتينات معينة ضرورية لأنشطة الخلية.

الانقسام الميوزي هو نوع من الانقسام الخلوي الذي يحدث للخلية الحقيقية النواة لإنتاج الجاميتات (البويضات والحيوانات المنوية عند البشر). وخلال الانقسام الميوزي، تتضاعف هذه الكروموسومات أولًا في عملية تُعرَف بتضاعف DNA. بعد ذلك، تُقسَّم الكروموسومات ويُعاد ترتيبها مرتين، ويَنتج عن ذلك تكوين جاميتات تحتوي على نصف المعلومات الوراثية للخلية الأبوية الأصلية. الجينات الموجودة في الكروموسومات قابلة للتوريث. وهذا يعني أن الجينات يمكن أن تُنقل من الأبوين إلى النسل عندما تَندمج البويضة مع الحيوان المنوي عند الإخصاب.

يتكوَّن كل كروموسوم بشري من جزيء DNA طويل جدًّا، وإذا تم فك التفافه، فسيبلغ متوسط طوله 4.8 سنتيمترات. وهذا طول كروموسوم واحد فقط من أصل 46 كروموسومًا في نواة كل خلية من الخلايا الجسمية؛ إذن، ثمة مشكلة كبيرة في التعبئة!

لتجنُّب هذه المشكلة، يتشكَّل الكروماتين داخل النواة عندما ترتبط شرائط DNA الموجودة في الكائنات الحقيقية النوى وتلتفُّ حول بروتينات معينة تُسمى الهستونات. وهذا مفيد في عملية تكثيف DNA بشكل دقيق. يلتفُّ الكروماتين ويتكثَّف لتكوين الكروموسومات، والتي قد تتكون من كروماتيد واحد قبل تضاعُف DNA، أو كروماتيدَيْن بعد التضاعف.

مصطلح رئيسي: الكروماتين

الكروماتين هو مركب يتكوَّن عندما يرتبط الحمض النووي (DNA) ببروتينات هستونية.

مصطلح رئيسي: الكروماتيد

الكروماتيد هو أيٌّ من الشريطين الخيطيَّيِ الشكلِ اللذين ينقسم إليهما الكروموسوم المتضاعِف أثناء عملية الانقسام الخلوي. ويحتوي كل كروماتيد على جزيء واحد من DNA.

هذه المصطلحات يسهل الخلط بينها، وتحتاج إلى قدر من التدريب لاستخدامها في السياق الصحيح، لكن يُوضِّح الشكل 2 كيف ترتبط هذه المصطلحات معًا.

يحتوي الكروموسوم الموجود في أعلى الجانب الأيسر من هذا الشكل على كروماتيدين، كلٌّ منهما يتكوَّن من شريط طويل من DNA يلتفُّ حول بروتينات هستونية. وتَظهر الكروموسومات بهذه الصورة بعد تضاعُف DNA، وقبل انفصالها في الانقسام الخلوي. ويُرجَّح أن تَظهر الكروموسومات بهذه الصورة خلال الطَّوْر الاستوائي للانقسام الميتوزي، قبل أن ينفصل الكروماتيدين في الطور الانفصالي.

مصطلح رئيسي: الكروموسوم

الكروموسوم هو جزيء طويل من الحمض النووي (DNA) والبروتينات المرتبطة به، ويحتوي على المعلومات الوراثية للكائن الحي في صورة جينات.

مثال ١: تحديد وظيفة الكروموسومات

تتكوَّن الكروموسومات من الحمض النووي (DNA). ما الوظيفة الأساسية لهذه الكروموسومات؟

  1. تُحافِظ على فصل محتويات النواة عن السيتوبلازم
  2. تعمل موقعًا للتنفُّس الخلوي
  3. توفِّر التغذية الضرورية للخلية
  4. تحمل المعلومات الوراثية، وتُتِيح لها الانتقال من الآباء إلى النسل

الحل

لِنَحُلَّ هذا السؤال باستخدام طريقة الاستبعاد، مستعينين بالمعلومات المتوفِّرة حول وظيفة الكروموسومات. ضَعْ في اعتبارك أنه عندما يَطلب السؤال إيجاد «الوظيفة الأساسية» لشيءٍ ما، فإن العديد من الإجابات قد تكون صحيحة من الناحية العملية. لكن في هذه الحالة، نبحث عن الإجابة التي تُحدِّد وظيفة الكروموسومات بدقة؛ وعليه يجب أن نتحقَّق من جميع الإجابات بعناية.

يُشير الخيار (أ) إلى الحفاظ على فصل المكونات المختلفة. هذا دور أحد الأغشية، وهو في هذه الحالة تحديدًا يُشير إلى الغلاف النووي. الكروموسومات ليست أغشية؛ لذلك يمكن استبعاد الخيار (أ).

يُشير الخيار (ب) إلى موقع التنفس، وهذه في الواقع وظيفة الميتوكوندريا. إذن هذه الوظيفة لا تنطبق على الكروموسومات.

يُشير الخيار (ج) إلى عملية حيوية أساسية أخرى، وهي الحصول على التغذية. يمكن لبعض الكائنات الحقيقية النوى أن تحصل على التغذية من التراكيب الموجودة في خلاياها. على سبيل المثال، تُعد النباتات كائنات حقيقية النوى ذاتية التغذية؛ حيث تَحصل على التغذية عن طريق تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية في البلاستيدات الخضراء بداخلها. لكن بما أنه لا يمكن لجميع حقيقيات النوى أداء هذه الوظيفة، فهذا لا يمكن أن يكون دورًا لتركيب مشترك بين جميع الكائنات الحقيقية النوى مثل الكروموسوم. معظم الحيوانات، التي تُعد أيضًا من حقيقيات النوى، غيرُ ذاتية التغذية؛ وعليه تحصل على التغذية من تناول الطعام. ويتكسر هذا الطعام إلى الأجزاء المكوِّنة له عن طريق الجهاز الهضمي لامتصاصه في مجرى الدم ونقل هذه المغذيات إلى خلايا الجسم. لا يُوجَد أيُّ تركيب وحيد في جميع الخلايا الحقيقية النوى مسئول مسئولية كاملة عن توفير التغذية، وبالأخص الكروموسومات.

إذن يَتبقى الخيار (د) الذي يُحدِّد الجانبين الأساسيين اللازمين عند وصف وظيفة الكروموسومات وهما: حفظ المعلومات الوراثية في صورة حمض نووي، وأن هذه المعلومات الوراثية قابلة للتوريث؛ بحيث يمكن نقلها من الآباء إلى النسل.

إذن فالتعريف الصحيح هو أن الكروموسومات تَحمل المعلومات الوراثية، وتُتِيح لها الانتقال من الآباء إلى النسل.

لا تَظهر الكروموسومات في الخلايا الحقيقية النوى تحت المجهر الضوئي إلا أثناء عملية الانقسام الخلوي. يُوجَد نوعان أساسيان من الانقسام الخلوي في حقيقيات النوى، وهما الانقسام الميوزي، الذي ذكرناه سابقًا، والانقسام الميتوزي. على النقيض من الانقسام الميوزي الذي يُنتِج أربع خلايا تَحتوي كلٌّ منها على نصف المادة الوراثية الموجودة في الخلية الأبوية، يُنتِج الانقسام الميتوزي خليتين بَنَوِيَّتين متطابقتين جينيًّا تحتويان على نفس مجموعة المادة الوراثية الكاملة الموجودة في الخلية الأبوية.

خلال دورة الخلية، تمضي الخلية العادية معظم حياتها في مرحلة تُعرَف باسم الطور البَّيْني، تقوم خلالها بتحضيرات استعدادًا لإجراء عملية الانقسام الميتوزي. أثناء الطور البَيْني، تُنسخ المادة الوراثية لكل كروموسوم في الخلية تمامًا بحيث تحتوي الخلية البَنَوِيَّة الجديدة على DNA نفسه الموجود في الخلية الأبوية الأصلية من خلال عملية تضاعُف DNA.

يوضِّح الشكل 3 تركيب الكروموسوم بعد عملية تضاعُف DNA، وقبل انفصال الكروماتيدين أثناء الانقسام الخلوي.

يحتوي الكروموسوم الموضَّح في الشكل 3 على كروماتيدَيْن شقيقين متطابقين يلتقيان عند السنترومير. يصبح الكروموسوم مرئيًّا عندما يلتفُّ DNA حول بروتينات هستونية لتكوين الكروماتين الذي يَتكثَّف بدرجة أكبر حتى يُشكِّل كروموسومات مكثَّفة بإحكام. بعد ذلك، يُصبح الكروموسوم جاهزًا للانقسام في عملية الانقسام الميتوزي، لتتكون خليتان لهما حمض نووي متطابق.

مصطلح رئيسي: السنترومير

السنترومير هو مقطع من الحمض النووي (DNA) يَربط بين الكروماتيدَيْن الشقيقين على الكروموسوم المتضاعِف؛ وترتبط به خيوط معينة أثناء الانقسام الميتوزي لفصل هذين الكروماتيدَيْن أحدهما عن الآخر.

النواة هي عُضَيَّة كروية الشكل تحتوي على المادة الوراثية للخلية الحقيقية النواة. وتَكون النواة غالبًا أكبر العُضَيَّات حجمًا في الخلية الحيوانية، كما هو موضَّح في الشكل 4، وعادةً ما يجري صبغها عند رؤيتها باستخدام المجهر الضوئي، وهذا يُسهِّل التعرُّف عليها في الصور الفوتوجرافية الملتقطة عن طريق المجهر، والتي تُسمى أيضًا «الصور المجهرية».

مصطلح رئيسي: النواة

النواة هي عُضَيَّة مُحاطة بغشاء مزدوج، وتحتوي على المعلومات الوراثية في صورة جزيئات من الحمض النووي (DNA).

لنلقِ نظرة على المثالين الموضَّحين لصورتين مجهريتين تُظهران أنوية مرئية في خلايا مختلفة من حقيقيات النوى.

الصورة الآتية هي صورة مجهرية ملتقطة بمجهر ضوئي لبعض الألياف العضلية في الأنسجة العضلية للقلب. كل خلية من هذه الخلايا المتخصصة تحتوي على نواة واحدة بيضوية الشكل تَظهر باللون الأزرق الأرجواني الغامق.

صورة مجهرية لبعض الألياف العضلية للنسيج العضلي للقلب

ا5

الصورة الآتية هي صورة مجهرية ملتقطة بمجهر ضوئي، وهي عبارة عن خلايا ممتدة ومستطيلة الشكل تقريبًا من الغشاء الداخلي لنبات البصل، والمعروف علميًّا باسم «Allium cepa»؛ تم صبغها باليود. حيث يُظهر اليود نواة كل خلية على شكل دائرة صغيرة برتقالية أو بُنِّية اللون.

خلايا من الغشاء الداخلي للبصل

ا6

للنواة تركيب داخلي معقد، كما هو موضَّح في الشكل 7.

يُحيط بالنواة غشاء مزدوج يُعرف باسم الغلاف النووي، ويتصل عادةً بعُضَيَّة أخرى تُسمى الشبكة الإندوبلازمية. يَفصل الغلافُ النوويُّ بفاعليةٍ محتوياتِ النواة عن باقي أجزاء الخلية؛ وبذلك يَحمي DNA من التفاعلات التي قد تحدث داخل سيتوبلازم الخلية. يُسمى ذلك تقسيم الخلية، ويحدث في جميع العُضَيَّات التي تُوجَد بها أغشية.

مصطلح رئيسي: الغلاف النووي

الغلاف النووي هو طبقة من غشاء مزدوج تَفصل محتويات النواة عن باقي أجزاء الخلية، وتَحمي المادة الوراثية للخلية من التفاعلات الكيميائية التي تحدث خارج النواة.

يحتوي الغلاف النووي على فتحات صغيرة تُسمى المسام النووية، وهي تسمح بمرور المواد الصغيرة من خلالها بين النواة والسيتوبلازم، لكن لا تستطيع الجزيئات الكبيرة فعل ذلك. على سبيل المثال، يُعد جزيء DNA كبيرًا جدًّا على المرور من المسام النووية؛ وبهذا يَظل داخل النواة، لكن جزيئات الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) أصغر حجمًا؛ وبهذا تَستطيع المرور من المسام النووية والاتجاه إلى الريبوسومات في السيتوبلازم حيث تتم عملية تخليق البروتين.

مصطلح رئيسي: المسام النووية

المسام النووية هي فتحات صغيرة في الغلاف النووي، تَسمح بمرور جزيئات معينة من خلالها إلى داخل النواة وخارجها.

لنستخدِمْ تشبيهًا يساعدنا على فهْم دور الغلاف النووي فهمًا أفضل. تخيَّل أن النواة مكتبة في مدرسة، تَحتوي على كمية كبيرة من المعلومات داخل الكتب (أو تَحتوي على المادة الوراثية إذا كان حديثنا عن النواة). وأبواب المكتبة تُمثِّلها المسام النووية الموجودة في الغلاف النووي. وبينما يُمكن نقل الكتب من وإلى المكتبة عبر الأبواب، فقد يَصعب نقل أشياء مثل الطاولات والكراسي وخزانات الكتب؛ لأنها كبيرة جدًّا.

مثال ٢: تعريف دور الغلاف النووي

يُحيط بالنواة غشاء مزدوج يُعْرَفُ بالغلاف النووي. ما وظيفة هذا الغشاء؟

  1. يمنع أيَّ مواد من دخول النواة أو الخروج منها
  2. يعمل موقعًا لتخليق الحمض النووي الريبوزي (RNA)
  3. يسمح بارتباط النواة بالغشاء الخلوي
  4. يفصل محتويات النواة عن السيتوبلازم

الحل

لِنَحُلَّ هذا السؤال باستخدام طريقة الاستبعاد، مستعينين بالمعلومات المتوفِّرة حول وظيفة الغلاف النووي والمكونات الخلوية الأخرى.

نعلم أن دور الأغشية عادةً هو التحكم فيما يدخل منطقة أو خلية معينة ويخرج منها، لكنها لن تُجدي نفعًا إذا مَنعت جميع المواد من الدخول أو الخروج. يحتوي الغلاف النووي على مسام نووية لمنع دخول مواد كبيرة معينة إلى النواة والخروج منها، لكن الجزيئات الصغيرة مثل RNA تدخل إلى النواة وتخرج منها بالفعل؛ وبذلك يُعد الخيار (أ) غير صحيح؛ حيث يُشير إلى منع جميع المواد من عبور الغشاء.

النُّوَيَّة هي منطقة داخل النواة يُخلَّق فيها الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي (rRNA)، وهذا يعني أن الخيار (ب) لا يَصف وظيفة الغلاف النووي أيضًا. من المفيد أن ننظر إلى معطيات السؤال؛ حيث يُوصَف الغلاف النووي بأنه غشاء مزدوج. ولهذا تذكَّر ما تعرفه عن وظيفة الغشاء؛ حيث لا تتضمن تخليق مواد جديدة، بل فصل التفاعلات الكيميائية التي تحدث في العُضَيَّات المختلفة.

يَصف الخيار (ج) النواة بأنها مرتبطة بالغشاء الخلوي باعتبار ذلك وظيفة للغلاف، وهذا غير صحيح. على الرغم من أن الغلاف النووي يرتبط بغشاء الشبكة الإندوبلازمية الخشنة، وأن جميع العُضَيَّات ترتبط بالغشاء الخلوي عبر الهيكل الخلوي، فإن هذه ليست وظيفة أساسية للغلاف النووي في حد ذاته.

ومع ذلك، يُشير الخيار (د) إلى أن وظيفة الغشاء هي فصل محتويات النواة عن السيتوبلازم، وهذا ما يوضِّح الوظيفة الرئيسية لجميع الأغشية، وهي فصل محتويات شيء عن شيء آخر خارجه؛ بحيث يُمكن للتفاعلات الكيميائية المختلفة أن تَحدث في كل قسم. وعلى الرغم من أن هذا لا يُشير إلى الوظيفة الأخرى للغشاء النووي، أيِ التحكم في المواد التي تمُر من خلاله، فإن هذا الأمر يمكن اعتباره أقرب إلى وظيفة المسام النووية في الغلاف النووي وليس وظيفة الغلاف في حد ذاته.

هذا يجعل الخيار الآتي أفضل خيار لوظيفة الغلاف النووي، وهي فصل محتويات النواة عن السيتوبلازم.

تُوجَد مادة هلامية داخل الغلاف النووي تُسمى بلازما النواة. وكلمة «بلازما» تشبه ذلك المقطع الموجود في كلمة «سيتوبلازم» لسبب معين، وهو أن السيتوبلازم هو الجزء السائل من الخلية، بينما بلازما النواة هي الجزء السائل من النواة. إذ تحتوي على النُّوَيَّة والكروماتين، والعديد من المواد المختلفة، مثل النيوكليوتيدات والإنزيمات، لاستخدامها في تضاعُف DNA. لذلك تُفصل التفاعلات الكيميائية التي تَحدث في بلازما النواة عن السيتوبلازم بواسطة الغلاف النووي.

مصطلح رئيسي: بلازما النواة

بلازما النواة هي مادة هلامية تحتوي على الكروماتين ومواد أخرى، مثل النيوكليوتيدات والإنزيمات، لازمة لتضاعف الحمض النووي (DNA). وتُفصَل بلازما النواة عن السيتوبلازم بواسطة الغلاف النووي؛ بحيث يمكن تقسيم التفاعلات الكيميائية المختلفة التي تَحدث في كلٍّ من المنطقتين.

مثال ٣: تعريف دور بلازما النواة

أيُّ العبارات الآتية تَصِف بلازما النواة؟

  1. الغشاء المزدوج الذي يُحيط بالنواة لفصل محتوياتها عن سيتوبلازم الخلية
  2. المادة اللزجة الموجودة داخل النواة، التي تُحافظ على الشكل المكعب للنواة
  3. السائل الهلامي الموجود في النواة الذي يحتوي على كروماتين
  4. الطبقة الدهنية التي تُغلِّف النُّوَيَّة لفصلها عن النواة
  5. المحلول المائي الذي يُمثِّل الموقع الذي تحدث فيه جميع التفاعلات الكيميائية في الخلية

الحل

لِنَحُلَّ هذا السؤال باستخدام طريقة الاستبعاد، مستعينين بالمعلومات المتوفِّرة حول وظيفة بلازما النواة والمكونات النووية الأخرى.

بالنظر إلى كلمة «بلازما» الموجودة في مصطلح بلازما النواة، يمكننا معرفة أن لها وظيفة مشابهة على الأرجح لمكوِّن آخر نعرفه ويحتوي اسمه على المقطع «بلازم»، وهو السيتوبلازم. ولذلك، يمكننا استنتاج أن الوظيفة المحتملة لبلازما النواة هي احتواء المواد الذائبة وأن تُكوِّن السائل المرتبط بالنواة وليس الخلية (المقطع «سَيْتُو» في مصطلح السيتوبلازم يعني خلية).

نعلم أن بلازما النواة ليست غشاءً، وعليه يمكننا استبعاد الخيارين (أ) و(د)؛ لأن وظيفة السائل ليست فصل تراكيب عن أخرى أو الإحاطة بالنُّوَيَّة نفسها. يُشير كلا الخيارين بقدر أكبر إلى دور التركيب الغشائي، والذي في الخيار (أ) يمثِّل الغلاف النووي، لكن في الخيار (د) ليس تركيبًا خلويًّا حقيقيًّا على الإطلاق.

الخيار (ب) ليس إجابة صحيحة لعدة أسباب. حيث لا يتمثَّل دور بلازما النواة في الحفاظ على شكل النواة، كما لا يتمثَّل دور السيتوبلازم في الحفاظ على شكل الخلية. ويُشير الخيار أيضًا إلى أن النواة مكعبة الشكل، بينما هي كروية الشكل بوجه عام. وعليه، إذا اكتشفتَ أحد الأخطاء في إجابة، فهذه طريقة مفيدة لاستبعاد أحد الخيارات.

وأخيرًا، الخيار (هـ) غير صحيح فيما يتعلق بتعريف بلازما النواة، لأنه يُعطينا بدلًا من ذلك تعريفًا غير صحيح بعض الشيء للسيتوبلازم. تذكَّر أن السيتوبلازم هو موقع الخلية العام الذي تَحدث فيه التفاعلات الكيميائية، لكن جميع التفاعلات التي تقع في النواة لا تَحدث في باقي أجزاء الخلية أيضًا. وهذا يسلِّط الضوء على الحاجة إلى التقسيم بين العُضَيَّات المختلفة؛ حيث تَحدث تفاعلات كيميائية مختلفة داخل كلٍّ منها. وعليه، لا يُوجَد قسم واحد من الأقسام السائلة في الخلية مسئول عن جميع التفاعلات الكيميائية.

وهذا يعني أن الخيار (ج) يَصف وظيفة بلازما النواة بشكل أفضل؛ حيث تعرَّف بلازما النواة بأنها ذات قوام متماسك (سائل أو هلام)، وأنها تحتوي على الكروماتين، وهو المادة التي تتكوَّن عندما يرتبط DNA بالبروتينات الهستونية ويلتفُّ حولها. إذن، الإجابة الصحيحة هي أن بلازما النواة هي السائل الهلامي الموجود في النواة الذي يحتوي على كروماتين.

النُّوَيَّة هي منطقة كثيفة داخل النواة، تَسهُل عادةً رؤيتها في الصور المجهرية. أما الريبوسومات فتتكوَّن داخل النُّوَيَّة من البروتينات والحمض النووي الريبوزي (RNA).

مصطلح رئيسي: النُّوَيَّة

النُّوَيَّة هي منطقة داخل النواة تتكوَّن من بروتينات، وحمض نووي ريبوزي (RNA)، وحمض نووي (DNA)، وهي المسئولة عن إنتاج الريبوسومات التي تُعد موقعًا لتخليق البروتين.

وكما نلاحظ في الشكل 8، تتكوَّن الريبوسومات من وحدتين فرعيتين كبيرة وصغيرة.

تَخرج وحدتا الريبوسوم الفرعيتان الكبيرة والصغيرة من النواة عبر المسام النووية وتتجمعان معًا في السيتوبلازم أثناء عملية تخليق البروتين. تستطيع الريبوسومات أن تلتصق بالشبكة الإندوبلازمية الخشنة أو أن تظل حرة في السيتوبلازم. بعد ذلك ترتبط جزيئات mRNA، التي تنتقل أيضًا عبر المسام النووية إلى السيتوبلازم، بالريبوسومات عند الحاجة إلى إنتاج بروتينات معينة. إذن، تؤدي الريبوسومات دورًا مهمًّا في تخليق البروتين.

مثال ٤: تعريف دور النُّوَيَّة

ما دَوْر النُّوَيَّة في الخلية الحقيقية النواة؟

  1. تلتفُّ حول الكروماتين عند تكوين الكروموسومات
  2. تُخلِّق الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي (rRNA)
  3. توفر حاجزًا بين النواة والسيتوبلازم
  4. تستحث الانقسام الخلوي، وتتحكَّم به
  5. تعمل موقعًا للتنفس الخلوي

الحل

لِنَحُلَّ هذا السؤال باستخدام طريقة الاستبعاد، مستعينين بالمعلومات المتوفِّرة حول وظيفة النُّوَيَّة والمكونات الخلوية الأخرى.

تتمثَّل الوظيفة الرئيسية للنُّوَيَّة في إنتاج الريبوسومات التي تؤدي بعد ذلك دورًا مهمًّا في تخليق البروتين.

يُشير أحد الخيارات إلى أن النُّوَيَّة تلتفُّ حول الكروماتين. وهذه لا يمكن أن تكون إجابة صحيحة؛ حيث لا يلتفُّ أي شيء حول الكروماتين. بدلًا من ذلك، يُعد الكروماتين المركَّب الذي يتكوَّن عندما تلتفُّ شرائط DNA حول البروتينات الهستونية لتكوين الكروموسومات.

ثمة خيار آخر يُشير إلى أن النُّوَيَّة توفر حاجزًا بين النواة والسيتوبلازم. لكن هذا يُشير إلى دور الغلاف النووي. نعلم أن النُّوَيَّة ليست غشاءً أو حاجزًا في حد ذاتها؛ وعليه فإن وظيفة النُّوَيَّة لا تتمثَّل في فصل النواة عن السيتوبلازم؛ لأنها تقع داخل النواة نفسها وليس على حدود السيتوبلازم.

لننتقل إلى الخيار الذي يُشير إلى حث عملية الانقسام الخلوي والتحكم بها.

يَقع DNA داخل النواة؛ حيث يعمل قالبًا لتخليق البروتينات اللازمة لحدوث الانقسام الخلوي والتحكم به. ومع ذلك، تُعد مقاطع DNA الموجودة في النُّوَيَّة مسئولة بشكل أساسي عن إنتاج الريبوسومات وليس تحفيز الانقسام الخلوي. في الواقع، تختفي النُّوَيَّة مؤقتًا أثناء الانقسام الخلوي. ويرجع ذلك أساسًا إلى أن النُّوَيَّة عبارة عن منطقة كثيفة من الكروماتين، محاطة بالبروتينات الريبوسومية وجزيئات الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي (rRNA)؛ ثم تتفكك هذه المنطقة، وهي النُّوَيَّة، أثناء الانقسام الخلوي نتيجة لتكثيف الكروماتين مكونًا كروموسومات. وبالتالي هذا الخيار غير صحيح؛ لأن إنتاج الريبوسومات لا يتحكم في الانقسام الميتوزي، ولأن النُّوَيَّة تختفي أثناء الانقسام الخلوي؛ لذا لا يُمكنها التحكم فيه.

يشير أحد الخيارات إلى موقع التنفس، وهذه وظيفة الميتوكوندريا. إذن، هذه وظيفة غير صحيحة للنُّوَيَّة.

لذلك فالخيار الصحيح الذي يَصف وظيفة النُّوَيَّة هو أنها تُخلِّق الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي (rRNA).

لنلخِّصْ بعض النقاط الرئيسية التي تناولناها في هذا الشارح.

النقاط الرئيسية

  • النواة هي مكوِّن أساسي في الخلايا الحقيقية النواة؛ حيث تُخزن الحمض النووي (DNA) (المعلومات الوراثية) لمضاعفته؛ وكذلك تحتوي على شفرة تخليق البروتين للتحكم في أنشطة الخلية، وهي أيضًا تؤدي دورًا في تكوين الجاميتات، التي تنقل المادة الوراثية إلى النسل بعد الإخصاب.
  • تتكوَّن النواة من نُوَيَّة كثيفة داخل بلازما النواة، وهي تحتوي أيضًا على الكروماتين، وهو المركَّب الذي يتكوَّن عندما يلتفُّ الحمض النووي (DNA) حول البروتينات الهستونية.
  • تُحاط النواة بالغلاف النووي، الذي يعمل على تقسيم التفاعلات التي تحدث داخل النواة، ويحتوي على مسام نووية للسماح بعبور مواد معينة، مثل RNA، إلى داخل النواة أو إلى خارجها.

حمِّل تطبيق «نجوى كلاسيز»

احضر حصصك، ودردش مع معلمك وزملائك، واطَّلِع على أسئلة متعلقة بفصلك. حمِّل تطبيق «نجوى كلاسيز» اليوم!

التحميل على الكمبيوتر

Windows macOS Intel macOS Apple Silicon

تستخدم «نجوى» ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. اعرف المزيد عن سياسة الخصوصية