في هذا المقال، سنناقش الاختلافات الخلوية الرئيسية بين الخلايا بدائية النواة و الخلايا حقيقية النواة، و الفرق بين الخلية النباتية والخلية الحيوانية. فالتنوع بين الخلايا المختلفة هو نتيجة للوظائف المتغيرة لتلك الخلايا وتعقيداتها.

نظرًا إلى أن النباتات تحول ضوء الشمس إلى طاقة بدلًا من الحصول على الطاقة عن طريق تناول الطعام مثل الطريقة التي نمارسها نحن البشر، تحتاج الخلايا النباتية إلى هياكل إضافية يمكنها أداء هذه الوظيفة. وفي حين أن معظم التراكيب متماثلة لدى الخلايا الحيوانية والخلايا النباتية، يوجد نوعان من الهياكل الإضافية التي تؤدي وظائف محددة في الخلايا النباتية، لا لزوم لها في الخلايا الحيوانية.

الفرق بين الخلايات النباتية والخلايا الحيوانية

على نقيض الخلايا حقيقية النواة، تفتقر الخلايا بدائية النواة إلى عضيات غشائية، إن مثل هذا التعض ضروري في الخلايا حقيقية النواة؛ لأن الكائنات حقيقية النواة هي في الغالب كائنات حية متعددة الخلايا تتواصل خلاياها بمساعدة بنى محددة مرتبطة بغشاء.

ولأن الخلايا بدائية النواة لا تشكل مثل هذه الشبكات المعقدة، يكفي وجود حجرة واحدة تحتوي على جميع الجزيئات الحيوية الضرورية للحياة. سنبدأ مناقشتنا بمقارنة الفرق بين الخلايا النباتية والحيوانية ثم ننتقل إلى الاختلافات الهيكلية بين الخلايا بدائية النواة والخلايا حقيقية النواة.

هيكليًا، تعتبر الخليتان الحيوانية والنباتية متشابهتان جدًا؛ لأن كلاهما خلايا حقيقية النواة. يحتوي كلاهما على عضيات محددة الغشاء مثل النواة، والميتوكوندريا، والشبكة الإندوبلازمية، وجهاز جولجي، والجسيمات المحللة، والجسيمات التأكسدية.

يحتوي كلاهما أيضًا على أغشية مماثلة مثل العصارة الخلوية وعناصر الهيكل الخلوي. تتشابه وظائف هذه العضيات للغاية بين الخلايا النباتية والحيوانية، (تؤدّي الجسيمات التأكسدية وظائف معقدة إضافية في الخلايا النباتية لها علاقة بالتنفس الخلوي)، ومع ذلك، فإن الاختلافات القليلة الموجودة بين خلايا النبات والحيوان هامة للغاية وتعكس اختلافًا في وظائف كل خلية.

يمكن أن تكون الخلايا النباتية أكبر من الخلايا الحيوانية، يتراوح المدى الطبيعي للخلية الحيوانية من 10 إلى 30 ميكرومترًا بينما يمتد نطاق الخلايا النباتية من 10 إلى 100 ميكرومتر. وغير الحجم، تكمن الاختلافات الهيكلية الرئيسية بين الخلايا النباتية والحيوانية في بضعة بنى إضافية موجودة في الخلايا النباتية تشمل: البلاستيدات الخضراء، جدار الخلية، الحويصلات.

تركيب الخلية النباتية الخلية الحيوانية الخلايا حقيقية النواة الخلايا بدائية النواة

تركيب الخلية النباتية

البلاستيدات الخضراء

في الخلايا الحيوانية، تنتج الميتوكوندريا غالبية الطاقة التي تحتاجها الخلايا من الغذاء. لكن ليس لها نفس الوظيفة في الخلايا النباتية، إذ تستخدم الخلايا النباتية ضوء الشمس كمصدر للطاقة، ويُحول ضوء الشمس إلى طاقة داخل الخلية في عملية تسمى التمثيل الضوئي.

البلاستيدات الخضراء هي الهياكل التي تؤدي هذه الوظيفة، وهي عبارة عن هياكل كبيرة ذات غشاء مزدوج (حوالي 5 ميكرومتر) تحتوي على مادة الكلوروفيل التي تمتص أشعة الشمس. تحتوي الأغشية الإضافية داخل البلاستيدات الخضراء على الهياكل التي تقوم بالفعل بعملية التمثيل الضوئي. تحوّل البلاستيدات الخضراء الطاقة من خلال مجموعة معقدة من التفاعلات المشابهة لتلك التي تؤديها الميتوكوندريا في الخلايا الحيوانية.

تذكرنا بنية الغشاء المضاعف للبلاستيدات الخضراء أيضًا بالميتوكوندريا، يحيط الغشاء الداخلي بمنطقة تسمى فغرة (stom) وهي مشابهة لتلك المصفوفة في الميتوكوندريا وتحتوي على الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين، الحمض النووي الريبوزي، الريبوسومات، وأنزيمات مختلفة. على الرغم من ذلك، تحتوي البلاستيدات الخضراء على غشاء ثالث وهي عادةً أكبر من الميتوكوندريا.

جدار الخلية

الفرق البنيوي الآخر بين الخلايا النباتية هو وجود جدار خلوي صلب يحيط بغشاء الخلية، يمكن أن يتراوح هذا الجدار من 0.1 إلى 10 ميكرومتر. ويتكون من الدهون والسكريات، يوفر الجدار الصلب مزيدًا من الاستقرار والحماية للخلية النباتية.

تركيب الخلية النباتية الخلية الحيوانية الخلايا حقيقية النواة الخلايا بدائية النواة

تركيب الخلية النباتية الخلية الحيوانية الخلايا حقيقية النواة الخلايا بدائية النواة

الحويصلات

الحويصلات عبارة عن عضيات كبيرة مملوءة بالسوائل توجد فقط في الخلايا النباتية. يمكن أن تشغل الحويصلات ما يصل إلى 90٪ من حجم الخلية ولها غشاء واحد. وظيفتها الرئيسية هي حشو الفراغ في الخلية، ولكن يمكنها أيضًا القيام بوظائف الجهاز الهضمي بشكل مشابه للجسيمات المحللة (التي توجد أيضًا في الخلايا النباتية).

تحتوي الحويصلات على عدد من الأنزيمات التي تؤدي وظائف متنوعة، ويمكن استخدام تصميماتها الداخلية كمخزن للمغذيات أو كما ذكرنا، توفير مكان لتقليل المواد غير المرغوب فيها.

الخلايا بدائية النواة

على عكس الخلايا حقيقية النواة، تفتقر الخلايا بدائية النواة إلى العضيات الغشائية، ومع ذلك، بالرغم من كون الخلايا بدائية النواة أقل تعقيدًا هيكليًا من حقيقيات النواة، فإنها أكثر تعقيدًا من الناحية الكيميائية؛ نظرًا إلى أن جميع الجزيئات الحيوية في الخلية بدائية النواة تتجول معًا، فيجب أن تتفاعل هذه الجزيئات الحيوية فقط مع جزيئات أخرى مناسبة لتقوم بوظيفتها البيولوجية.

تحتوي الخلايا بدائية النواة على حجرة واحدة مغلقة داخل غشاء الخلية، في هذا الفراغ يقيم الحمض الريبوزي النووي منقوص الأكسجين، والحمض النووي الريبوزي، والريبوسوم وجزيئات أخرى.

تفتقد بدائيات النواة إلى نواة محددة (حيث يُخزّن الـ DNA و RNA في الخلايا حقيقية النواة)، والميتوكوندريا، والشبكة الإندوبلازمية، وجهاز جولجي. بالإضافة إلى نقص تلك العضيات؛ تفتقر الخلايا بدائيات النواة أيضًا إلى الهيكل الخلوي، وبالإضافة إلى دوره كداعم للهيكل الداخلي للخلية -كما أشرنا سابقًا- يشارك في نقل العضيات داخل الخلايا.

وبما أنه لا توجد عضيات تُنقل في الخلايا بدائية النواة، فإن مثل هذه الوظيفة غير ضرورية. كما في الخلية حقيقية النواة، تمتلئ الخلية بدائية النواة بالعصارة الخلوية، وتمتلئ تلك العصارة الخلوية بالأنزيمات التي تقوم بعمليات التنفس التي تجريها الميتوكوندريا في الخلايا حقيقيات النواة.

تختلف ريبوسومات بدائيات النواة وحقيقية النواة اختلافًا طفيفًا، وتعكس اختلافات طفيفة في معالجة الخلايا بدائية النواة مقابل حقيقيات النواة للحمض النووي DNA الخاص بها.

اقرأ أيضًا:

ترجمة: علي أبو الروس
تدقيق: محمد قباني

المصدر