أهمية الخلية بدائية النواة

سيرينا كوجي
لقب أستاذ علم الأحياء

تتكون الحياة المجهرية أيضًا من تنوع كبير في أشكال الحياة أحادية الخلية ، مع خصائص هيكلية وعضوية وجينية أبسط بكثير من بقية الكائنات الحية. يتم تجميع هذه الكائنات الصغيرة بشكل منهجي في مملكتها الخاصة تسمى البروتيستا ، والتي تتكون من خلايا بدائية النواة. يشترك هؤلاء الأفراد المميزون في خصائص تطورية فريدة مثل: 1) سلسلة من يتم تنظيم الحمض النووي في شكل تكتل دائري ، مكونًا نوويًا ، دون وجود نواة واضح؛ 2) لديهم جدار خلوي مكون من مواد مختلفة يمنحها مقاومة أكبر للعوامل البيئية. بيئيًا ، مختلفًا جزيئيًا بين أجناس هذه المملكة ، وكذلك جدار الخلية للنباتات ؛ 3) هم أصغر من الخلايا حقيقية النواة ؛ 4) ليس لديها عضيات خلوية محددة مثل الميتوكوندريا أو البلاستيدات الخضراء أو الشبكة الإندوبلازمية ، ولكنها تفعل ذلك لديها بعض الهياكل الداخلية المتخصصة ، مثل الريبوسومات ، التي تسمح لها بالتوليف البروتينات.

أصغر وأكثر كفاءة

كأشكال الحياة ، فإن الخلايا بدائية النواة هي أبسط وأصغر ما يمكن العثور عليه ، وهو لقب فخري يمكن تعديله وفقًا للنتيجة ، حتى الآن ، نقاش لا نهاية له حول تصنيف الفيروسات ككائنات حية أم لا ، وأكثر من ذلك في الوقت الحالي ، تمثل البكتيريا والعتائق أصغر الكائنات الحية في حياتها ، والتي ربما نشأت بقية الحياة على هذا الكوكب ، حيث تشير الأدلة إلى أن هذه الخلايا ظهرت منذ أكثر من 3500 مليون سنة ، عندما لم يسكن أحد على الكوكب. أرض.

سمحت لهم أبعادها الصغيرة باستعمار جميع المساحات ، حتى الأكثر قسوة ، والحقيقة هي أن البساطة العضوية لهذه الخلايا يمثل ميزة كبيرة عندما يتعلق الأمر بالتكيف مع الوسائل والموارد ، مما يتيح لهم الاستفادة من أي نوع من المواد بنشاط ، لذلك ، تعتبر العديد من الأنواع من الكائنات الحية المتطرفة ، وتعيش حصريًا في أماكن لا يمكن لأي نوع آخر البقاء فيها. صِنف. وبالتالي ، فإن التنوع الأيضي الواسع الموجود بين هذا النوع من الكائنات الحية يسمح لهم بالعيش في مجموعة متنوعة متساوية من البيئات. والموارد ، القدرة على إنتاج الطاقة من المواد الكيميائية غير العضوية وغير العضوية ، أو حتى من خلال البناء الضوئي.

هذه الحالة من القدرة الشديدة على التكيف إلى جانب الكمية الضئيلة من العناصر الغذائية التي يحتاجون إليها للبقاء على قيد الحياة ، ولدت نتيجة لذلك تتمتع الخلايا بدائية النواة بكفاءة أيضية عالية ، حيث تكون قادرة على تحلل وامتصاص واستقلاب أي نوع من المواد العضوية تقريبًا وجود بنية غير عضوية ، وهذا هو السبب في أنهم سيكونون الكائنات الحية الوحيدة التي يمكن حقًا ضمان الحياة الأبدية ، أيضًا نتيجة أن النفايات الأيضية لبعض الأنواع يمكن أن تكون بمثابة غذاء للآخرين ، مما يحافظ على توازن مثالي إذا كانت موجودة فقط بدائيات النوى.

ومع ذلك ، فإن عكس هذه الفكرة الأخيرة وفقًا لكيفية تطور ديناميكيات الحياة بين الأنواع هو أكثر كارثي إلى حد ما بالنسبة لمعظم الناس ، لأن بدائيات النوى تسهل أيضًا الظروف المعيشية لجميع الكائنات الأخرى تقريبًا على قيد الحياة. على سبيل المثال ، بدون بكتيريا قادرة على تحلل المواد العضوية ، فإن العناصر الغذائية التي يمكن الحصول عليها منها لن تعود إلى التربة لتكون التي تستخدمها النباتات ، وتغذيها بدورها إلى العواشب وهذه الحيوانات آكلة اللحوم ، وبالتالي تكمل أيضًا دورة التحول من طاقة.

سرعة الإنجاب

القدرة على التكاثر السريع من خلال الانقسام الخلوي عن طريق الانشطار الثنائي هو ما يسمح للخلايا بدائية النواة بالتكاثر بمعدل عالية جدًا ، وهي حقيقة يمكن أن تلعب مع الأنظمة البيئية وضدها ، بل وأكثر من ذلك بالنسبة للكائنات الحية التي قد تتأثر بالعدوى جرثومي.

أثرت الخلية بدائية النواة أيضًا على تطور الحياة على الأرض من خلال كونها مقدمة للخلايا حقيقية النواة. تقترح نظرية التكافل الداخلي أن الخلايا حقيقية النواة تطورت من التعايش بين الخلايا بدائية النواة المختلفة. على سبيل المثال ، يُعتقد أن الميتوكوندريا ، وهي العضيات المسؤولة عن إنتاج الطاقة في الخلايا تطورت الخلايا حقيقية النواة من الخلايا بدائية النواة التي استولت عليها الخلايا مضيفات.

مثال آخر على أهمية الخلية بدائية النواة في التطور هو تطوير التمثيل الضوئي. من المعروف أن عملية التمثيل الضوئي نشأت في بكتيريا التمثيل الضوئي منذ حوالي 3 مليارات سنة ، أي قبل ظهور الكائنات متعددة الخلايا بوقت طويل. تمكنت بكتيريا التمثيل الضوئي من تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية ، مما سمح لها بالازدهار في البيئات التي لا تستطيع فيها الكائنات الحية الأخرى البقاء على قيد الحياة.

تسخير البكتيريا

بالإضافة إلى كونها أكثر الكائنات الحية وفرة على هذا الكوكب ، سواء من حيث عدد الأفراد أو حسب المناطق التي يمكن العثور عليها فيها ، فهي كذلك قادرة على أداء العديد من الأدوار الحاسمة في النظم البيئية ، مثل تثبيت النيتروجين من الهواء في شكل قابلة للاستخدام من قبل الكائنات الحية الأخرى ، بالإضافة إلى العديد من المواد الأخرى ، وهي القدرة التي جذبت الانتباه بشدة لتطوير التكنولوجيا الحيوية المعتمدة على استخدام هذه الأنواع من البكتيريا ، لعكس الأضرار الناجمة عن التلوث الناتج مع العمل البشري.

من ناحية أخرى ، لعدة قرون ، كانت أنواع مختلفة من البكتيريا لها وظائف أساسية مفيدة جدًا لإنتاج العديد من الأطباق الشهية التي اعتاد البشر ، مثل الزبادي والجبن وبعض أنواع الخميرة الأخرى ، ولكن هناك أيضًا بدائيات النوى التي تستخدم في إنتاج الإنزيمات وغيرها مركبات مهمة في صناعة المستحضرات الصيدلانية ، بينما يواصل البعض الآخر البحث العلمي من خلال العمل كنماذج لفهم علم الوراثة وعلم الأحياء الجزيئية ، نظرًا لبساطتها النسبية العضوية والوظيفية ، مما يجعل دراسة عملياتها الكيميائية الحيوية والوراثية أسهل وأرخص من تلك الخاصة بالخلايا الأكثر تعقيدًا مثل حقيقيات النوى.

بينما صحيح أن البكتيريا مسؤولة أيضًا عن العديد من الأمراض المعدية. إن فهم كيفية عمل الخلايا بدائية النواة وكيفية تفاعلها مع بيئاتها قد سمح بتطوير علاجات فعالة لمكافحة الأمراض التي تسببها ، مع كل هذا أن أهميتها على المستوى الاقتصادي لها نطاق عالمي حقيقي وفي جميع أنواع أغراض.

مراجع

مكتبة سلفات (1973). تطور البهارات. برشلونة ، أسبانيا. محرري سلفات.

دو براو ، إ. (1971). البيولوجيا الخلوية والجزيئية. هو. برشلونة ، أسبانيا. أوميغا إديشنز ، إس.

فانتيني ، ف. جوزيليفيتش ، م. (2014). الاستعلام عن انقسام الخلايا. قدمت في المؤتمر الأيبيري الأمريكي للعلوم والتكنولوجيا والابتكار والتعليم. بوينس آيرس ، الأرجنتين. 2014.

هيكمان ، سي. وآخرون. (1998) مبادئ متكاملة في علم الحيوان. 11 الطبعة.مدريد ، إسبانيا. ماكجرو هيل Interamericana.

لينينجر ، أ. (1977). الكيمياء الحيوية. الطبعة الثانية. مدينة هافانا ، كوبا. تحرير الناس والتعليم.

ماثيوز ، سي. وآخرون. (2005). الكيمياء الحيوية. الطبعة الثالثة. مدريد اسبانيا. بيرسون - أديسون ويسلي.