بحث لماده الاحياء عن علم الأحياء ( نظام المقررات )

مقدمة

علم الأحياء
ولعلم الأحياء صلات وثيقة بالعلوم الأخرى مثل علم الكيمياء وبينهم ضلع مشترك يعرف بالكيمياء الحيوية ، وله علاقة أيضاً بعلم الصيدلة من حيث صناعة الدواء، وكذلك الجيولوجيا. وقد تشعب علم الأحياء فروع كثيرة لتلبي احتياجات الإنسان الضرورية والمستمرة.
يتعالمل علم الأحياء مع دراسة كافة أشكال الحياة . حيث يهتم بخصائص المتعضيات الحية و تصنيفها و سلوكها , كما يدرس كيفية ظهور هذه الأنواع إلى الوجود و العلاقات المتبادلة بين بعضها البعض و بينها و بين بيئتها . لذلك فإن علم الأحياء يحتضن داخله العديد من التخصصات و الفروع العلمية المستقلة . لكنها جميعا تجتمع في علاقتها بالكائنات الحية (ظاهرة الحياة) على مجال واسع من الأنواع و الحجام تبدا بدراسة الفيروسات و الجراثيم ثم النباتات و الحيوانات , في حين تختص فروع اخرى بدراسة العمليات الحيوية ضمن الخلية مثل الكيمياء الحيوية إلى فروع دراسة العلاقات بين الحياء و البيئة في علم البيئة .
على مستوى العضوية , تأخذ البيولوجيا على عاتقها دراسة ظواهر مثل الولادة , النمو , الشيخوخة aging , الموت death و تفسخ الكائات الحية , ناهيك عن التشابهات بين الأجيال offspring و آبائهم (وراثة heredity ) كما يدرس أيضا ازهرار النباتات و غيرها من الظواهر حيرت الإنسانية خلال التاريخ .
ظواره أخرى مثل إفراز الحليب lactation , metamorphosis , وضع البيض , تشافي healing, الانتحاء Tropism . ضمن مجال أوسع من الوقت و المكان , يدرس علماء الأحياء تدجين الحيوانات و النباتات , إضافة للتنوع الهائل في الحياة النباتية و الحيوانية (التنوع الحيوي biodiversity ), التغير في العضويات الحية عبر الزمن (التطور ), الانقراض , ظهور الأنواع Speciation , السلوك الاجتماعي بين الحيوانات , الخ .. .
يبرز ضمن علم الأحياء علم النبات الذي يختص بدراسة النباتات في حين يختص علم الحيوان بدراسة الحيوانات أما الأنثروبولوجيا فيختص بدرساة الكائن البشري . أما على المستوى الجزيئي , فتدرس الحياة ضمن علم الأحياء الجزيئي , و الكيمياء الحيوية و علم الوراثة الجزيئي. أما على المستوى التالي و هو الخلية فهو يدرس في علم الأحياء الخلوي. عند الانتقال لمستوى عديدات الخلايا multicellular , يظهر لدينا علوم مثل الفيزيولوجيا و التشريح و علم النسج . أما علم أحياء النمو Developmental biology فهو يدرس الحياة في مستوى تطور و نمو الكائنات الحية المفردة أو ما يدعى ontogeny. أما عندما نتقل إلى أكثر من عضوية واحدة , يبرز علم الوراثة الذي يدرس كيق تعمل مباديء الوراثة heredity بين الآباءو الأنسال . يدرس علم الإيثولوجيا Ethology سلوك المجموعات الحيوانية . أما علم الوراثة المجموعي Population genetics فيأخذ بعين الاعتبار كامل و مجمل المجموعة السكانية population أما النظاميات فتدرس مجالا متعدد الأنواع من الذراري lineage (أنواع من أصل مشترك) . المجموعات الحيوية المترابطة بعلاقات و مواطنها تدرس في إطار علم البيئة و علم الأحياء التطوري evolutionary biology . أحد أحدث العلوم البيولوجية حاليا هو علم الأحياء الفلكي astrobiology (أو xenobiology ) الذي يدرس إمكانية وجود حياة خارج كوكب الأرض .

الخلية ( The Cell )

تأملات في الخلية
إن النــاظر إلى جســم الإنســـان ببنيته العـــامة والخــــاصة وما فيها من الإعجاز في الخلق لا يسعه إلا أن يشكر الله ويحمده على ما أعطى لهذاالجسم من حسن التقويم قال تعالى :(لَقَدْ خَلَقْنَا الإنسان فِىأَحْسَنِ تَقْوِيمٍ )
فهذا الجسم الذي يتكون من مجموعة من الأجهزة والتي تتألفبدورها من مجموعة من الأعضاء المكونة من مجموعة من الأنسجة حتى نصل إلى اللبنةالأساسية في هذا البناء ألا وهي الخلية.
فالخلية هي وحدة البناء في هذاالجسم مع التباين الكبير في أشكالها ووظائفها، فكل نسيج يعمل في تناسق لخدمة هذاالإنسان ثم إن الجسم بمجموعه مسخر من الله ـ عز وجل ـ لخدمة هذا الإنسان، فجميعالأجهزة تعمل دون كلل أو ملل، تواصل الليل بالنهار لذلك لم نسمع في يوم من الأيامأن جهازًا من أجهزة الجسم له إجازة أسبوعية أو شهرية ولم نسمع كذلك أي تمرد أوعصيان من قِبَل هذه الأجهزة، بل إنها كلها مسخرة لخدمة هذا الإنسان وهي ملك للهتعمل بإرادته وتسبحه، ومن تسبيح هذه الخلايا طاعتها لله بأدائها لوظيفتها الموكلةإليها فكل الخلايا تعمل طبقًا للأوامر التي أودعها الله ـ سبحانه وتعالى ـ في كلخلية عند بداية خلقها. والناظر إلى كل الخلايا التي لا ترى بالعين المجردة (حيثيمكن رؤيتها تحت المجهر بعدتكبيرها مئات المرات أو آلاف المرات. إذا ماأراد رؤية التفاصيل الداخلية لهذه الخلايا ـ يجد أن كل خلية تعمل وكأنها دولةمستقلة بما في الدولة من مقومات. فالدولة لها إراداتها المستقلة ولها دوائرهاومؤسساتها المتمثلة فيوزاراتها المختلفة، كما وأن لها حدودها ولها نظام حياتهاالخاص بها سواء على الصعيد الداخلي أو الخارجي. وكذلك للخلية ما للدولة من مقومات،ولنا أن نتتبع ذلك عبر السطور القادمة. ولنبدأ بحدود هذه الخلية ألا وهو ما يسمىبالغشاء الخلوي حيث يليه الغشاء البلازمي، فالغشاء الخلوي إضافة إلى أنه يعطي الشكلوالحماية للخلية فإنه يتعرف على كل المواد التي من شأنها أن تعبر إلى داخل الخلية،وذلك بسبب وجود مستقبلات على السطح الخارجي لهذه الخلايا ومن ثم تتجمع هذه المواداستعدادًا للدخول، فبعض هذه المواد ترسل إنزيمات أو مواد كيماوية لتسهيل مهمةدخولها إما عن طريق تحطيمها (تفكيكها) إلى أجزاء صغيرة أو تغير معالمها بالشكل الذييسمح له بدخول الغشاء البلازمي، هنا يأتي دور الغشاء البلازمي والذي بدوره لا يسمحبدخول أو خروج أي مادة إلا حسب قانون معين مرتبط بإدارة الخلية حيث يكون معروفًالدى هذا الغشاء أي المواد المسموح بإدخالها وأيها غير مسموح له بالدخول، فالخليةتعمل بنظام يوافق مصلحتها العامة والخاصة، فهي لا يمكنها إدخال أي مادة ضارةبالخلية أو أي مادة ليس للخلية مصلحة في إدخالها. وهذه الدولة الصغيرة بإدارتهاالحكيمة لا تسمح بدخول أي جسم غريب أو خروج أي مادة تحتاجها الخلية لبناء مؤسساتها،فإذا جاز التعبير فإن عملية الاستيراد والتصدير في الخلية تتم حسب نظام مدروس ومخططله من قبل إدارة الخلية، وطالما أن حدود هذه الخلية آمن من عبث الإنسان والبيئةالمحيطة بها فإنها تعيش في أمان واستقرار، ولكن إذا ماانتهكت حدود هذه الدولةالصغيرة وذلك عن طريق إجبارها على التعامل مع ما حرم الله من مآكل ومشارب أو غيرذلك، فإنها تنحرف عن فطرتها التي فطرها الله عليها مما يؤدي إلى قيامها بوظائف لاتفيد الخلية بشيء، وبالتالي لا تنفع هذا الجسم الذي أوكله الله إليها خدمته لذلكإذا ما ارتكب الإنسان المحرمات التي من شأنها الضرر بهذا الجسم فإنها تشتكي صاحبهذا الجسم والمخول بالحفاظ عليه، فإنها تشتكيه إلى الحكم يوم القيامة ـ سبحانه ـلأنه كان السبب في تعطيلها عن القيام بوظيفتها بمعنى أنه عطله عن تسبيح الله عزوجل.لذلك أقول: إن ما ينطبق على هذه الخلية وهي اللبنة الأساسية في بناءهذا الجسم ينطبق على الجسم كله وينطبق على أية دولة، فإذا صلحت هذه الخلية وبقيةالخلايا صلح سائر الجسم، وكذلك الأمر إذا ما صلح الفرد صلح المجتمع وبالتالي صلحتالدولة.
أعود إلى الخلية وأمنها واستقرارها علمًا بأن في كل خلية ما يسمىبالاستقرار الداخلي، فإذا ما انتهكت هذه الركائز الأساسية فإن الوضع ينذر بقربنهاية هذه الخلية وما يترتب عليه من تفشي ظاهرة الفساد في الجسم وبالتالي قربنهايته.وكما أن للدول حدودًا ومعالم خاصة تميزها عنغيرها وتميز سكانها عنغيرهم، فإن لكل خلية ما يميزها عن غيرها حيث يوجد على سطح كل خلية مركبات كيماويةخاصة بها تميزها عن خلايا أجسام أخرى، مما يتيح لخلايا الدفاع في جسم الإنسانالتعرف على خلايا جسمه، فتميز هذه الخلايا الدفاعية بين القريب والغريب، وإذا ماتغيرت هذه العلامات المميزة على سطح الخلايا نتيجة لتعرض الجسم لعوامل مختلفة فإنذلك يتيح الفرصة لخلايا الدفاع أن تهاجم هذه الخلايا الموجودة في الجسم نفسه ممايؤدي إلى القضاء عليها. ولأنه إذا ما فسدت خلية في الجسم فإن خلايا الدفاع تقومبالتخلص منها لكي لا تفسد غيرها وتؤدي إلى تفشي الفساد في الجسم، الأمر الذي يؤديإلى أن يقاتل الجسم نفسه وهو ما يعرف بالاصطلاح الدولي (الفتنة الداخلية) إن خلاياالدفاع في الجسم لها القدرة على تمييز خلايا الجسم من غيرها من الخلايا وبأدقالتفاصيل، ولعل من أقرب الأمثلة: عمليات زراعة الأعضاء وما تشتمل عليه من تحاليلدقيقة لمعرفة مدى القرابة بين المتبرع والمستقبل، وبالرغم من ذلك فإن المريض يعطىأدوية تقلل من كراهية جهاز المناعة للأعضاء المزروعة.
وإذا ما دخلنا بقطار العلمالسريع إلى داخل هذه الدولة الصغيرة (الخلية) فإن المرء سيقف مذهولاً عما سيتحدثعنه من مقومات هذه الدولة، حيث الدوائر المتعددة والمتخصصة. وإذا جاز لي أن أدعوهابالوزارات المختلفة في عملها والمتعاونة فيما بينهاـ فلا عجب فهناك على سبيل المثالـ لا الحصر ـ
وزارة الطاقة ـ الميتوكندريا ـ فهذه العضية تقوم بتصنيع عملةالطاقة المستخدمة داخل الخلية وهو ما يعرف بـ ATP أو آذينوذين ثلاثي الفوسفات حيثإن معظم عمليات البناء والهدم تحتاج هذه العملة من الطاقة ولأهمية هذه العضية فيالخلية فإنها محاطة بغشائين بدلاً من غشاء واحد، أخذا بعين الاعتبار أن زيادةالالتواءات في الغشاء الداخلي إنما هو لزيادة إنتاج الطاقة، ومن حيث التفاصيلالكيميائية فإن جزيئًا يرتبط مع جزيئات الحمض النووي في النواة، ونظرًا لأهميةالطاقة في تسيير أمور الدولة والذي يكمن في وضع مولدات كهربائية احتياطية في حالاتالطوارئ، فإن للميتوكندريا نوعًا من الاستقلال الذاتي في عملية إنتاج الطاقة يتمثلبوجود جزيء من الحمضالنووي DNA (دنا) خاص بهذه العضية وريبوسومات لتحضير الإنزيماتاللازمة لإنتاج الطاقة، ومن الإعجاز الخلقي أيضًا أن الخلايا الخاصة بالحركةوالموجودة داخل جسم الإنسان كخلايا العضلات وخلية الحوين المنوي ـ تحتوي على أضعافمضاعفة من عضيات الميتوكندريا وبخاصة ذيل الحوين المنوي اللازم لحركة هذاالحوين.والعضية الأخرى في الخلية والتي تتميز بوجود هذه الاستقلالية فياتخاذ القرار بالإنتاج هي البلاستيدات الخضراء في الخلايا النباتية والطحالب، وحيثإنها هي المركز الرئيسي لاستقبال أشعة الشمس وتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقةكيميائية مختزنة وذلك بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مواد سكرية>من أهمالإدارات في الخلية الإدارة العامة المركزية أو ما يعرف برئاسة الدولة أو النواة،فالنواة هي المركز الذي يسيطر على كل العمليات الحيوية في الخلية، والحديث عنالإدارة في الخلية حديث شيق وممتع حيث تجد أن النواة تعطي أوامرها بتصنيع موادتحتاجها العضيات (الوزارات) في الخلية لكي يستقيم عملها في إطار من الحريةالمسؤولة، فكل العضيات في الخلية تعمل بجد واجتهاد ـ وبمراقبة من النواة ـ توجد فيكل خلية جزئيات تعمل جزيئات تعمل على تصحيح أي خطأ في عملية التنفيذ للأوامر التيتعطى من النواة أو عندما تتعرض الخلية إلى ظروف قاسية تؤدي إلى تغيير في بعضالبروتينات الموجودة أو أخطاء في عملية التصنيع، فإن هذه الجزيئات تقوم بتصحيح هذهالأخطاء جميعها وإذا جاز لي التعبير فإن هذه الجزيئات تعمل عمل كل فرد مسلم من حيثالتذكير والأمر بالمعروف للرجوع إلى جادة الصواب، ولو أن هذه الجزيئات ذات التركيبالخاطئ تُرِكت دونما تصحيح لأدَّت إلى هلاك هذه الخلية، فالخلية تعالج الأمور فيمهدها ولا تترك الحبل على الغارب. كذلك وإن العنصر الأساسي في عملية تصنيعالبروتينات في الخلية هو ما يسمى بالحمض النووي المرسَلْRNA (رنا) حيث يتم بواسطتهتصنيع البروتينات في الخلية. وتعتبر البروتينات من المواد الأساسية والهامة جدٌّافي تركيب ووظيفة كل جزء من أجزاء الخلية، لذلك فإن كل شيء في الخلية محكوم للنواةحكمًا طوعيٌّا إراديٌّا، لا حكمًا قهريٌّا تسلطيٌّا، وإذا ما تعرضت النواة فيالخلية إلى بعض المؤثرات الخارجية ـ كأن يتعاطى صاحب هذه الخلية والخلايا أمورًاحرمها الله ـ فإن بعض هذه المؤثرات تؤدي بدورها إلى تحور وتغيير في طبيعة المادةالوراثية الموجودة في النواة، وبالتالي فإن هذه النواة المتطورة والخارجة عنطبيعتها تقوم بإعطاء الأوامر الخاطئة إلى الخلية حيث تتحول هذه الخلية إلى خليةسرطانية لا يستفيد منها الجسم بشيء وإنما تعتبر عالة عليه تشاركه المأكل والمشربدونما فائدة، والخلايا السرطانية هذه أشبه ما تكون بالشَّعب المخرب الذي يأخذ ويفسدولا يعطي، وطالما الحال كذلك ـ فإن الخلايا السرطانية تتفشى وتنشر الفساد مما ينذربقرب النهاية.ولك أن تتصور أن رئاسة الخلية هذه محاطة بغشاء نووي لا يسمحبدخول أو خروج أي مواد كيماوية إلا حسب قانون معين وعبر بوابات خاصة من خلال الغشاءالنووي، هذا يعني أن هذه الرئاسة لها احترامها وتقديرها من الخلية بكل عضياتها، كماأن لكل عضية استقلالها، علمًا بأن التعاون بين كل أفراد هذا المجتمع الصغير هو علىأحسن ما يكون، من أجل أن تقوم هذه الخلية بوظيفتها الخاصة بها متعاونة كذلك مع بقيةخلايا الجسم لكي يستقيم أمر هذا الجسم ويقوي على عبادة الله وحده، حيث يريد الله ـسبحانه وتعالى ـ منا أن نكون متعاونين تعاون عضيات الخليةوتعاون الخلايا مع بعضهاوتعاون الأنسجة فيما بينها كل ذلك حتى يبني أفراد المجتمع المسلم مجتمعهم على أحسنما يكون البناء والتعاون والإخلاص في العمل.هنالك شبكة مواصلات ممتازة داخلالخلية، تربط جميع أجزاء الخلية بعضها ببعض، حيث تعطي الشبكة دعامة داخلية للخليةبالإضافة إلى تسهيل حركة العديد من العضيات على هذه الشبكة، وتسمى هيكل الخلية.
إن كل مادة تصنع داخل الخلية، فللخلية حق الأولوية في الانتفاع بها، ولكنإذا ما أريد تصديرها إلى الخارج فإنه يتم تغليفها وتنسيقها إلى هذا الغرض من قبل مايعرف بأجسام جولجي، وحتى في هذه الحالة الأخيرة فإن الخلية تهدف من وراء هذاالتصدير ـ ومعظمه من الإنزيمات ـ مصلحة الخلية (حيث إن هذه الإنزيمات تقوم بتسهيلدخول العديد من المواد الغذائية إلى داخل الخلية). فالخلية تعتبر دولة مستقلة لهانظامها الغذائي الخاص بها، تسمح بدخول وخروج بعض المواد حسب ما تقتضيه مصلحةالخلية. وهكذا تقوم الخلية بالتخلص من كل الفضلات الضارة في الخلية، حتى لا تتراكمبداخلها وتؤدي إلى موتها. لذلك فإن كل ما ينطبق على الخلية وهي اللبنة الأساسيةينطبق على الجسم كله، وهو ما ينطبق على الدول بأفرادها. هذا غيض من فيض أردت منخلاله تبيان عظمة الخالق - سبحانه وتعالى - ووحدانيته في تسيير أمور الخلق،

وقد قال الله ـ سبحانه وتعالى: (وَمَا أُوتِيتُم مّنَ الْعِلْمِ إِلا قَلِيلا )

أنواع الخلايا

الخلايا أولية النواة ( Prokaryotic cells )

هذه الخلايا عبارة عن كائنات بسيطة التركيب وتشمل الخلايا أولية النواة البلازما الفطرية و البكتريا مثل بكتريا القولون التي تعيش في القناة الهضمية للإنسان و الطحالب الخضراء المزرقة أو البكتريا المزرقة .

الخلايا حقيقية النواة ( Eukaryotic cells)

هي خلايا أكثر تقعيداً وأكبر حجماً من الخلايا أولية النواة وسميت بذلك لأنها تحتوي على نواة حقيقية أي أن الجهاز الوراثي محاط بغشاء نووي وهي تمثل الوحدة التركيبية لجميع الكائنات الحية التي تنتمي إلى المملكة الحيوانية والنباتية و الأوليات و الفطريات .

النواة ((Nucleus))
جسم كروي او بيضاوي , وتوجد في وسط البرزتوبالزم تقريباً ويختــلف قطــرها حسب نوعالخليه ووظيفتها , وعند نزع النواه تموت الخليه لأنهـا تـعتــبر مــركز التنظيم والسيطرهفي الخليه . تحــاط الــنــواه مـــن الخـــارج بــغــــشـاء نــووي مــزدوج Double nuclear membrane يفصلها عن السيتوبلازم ,ويــحدث التبادل بين النواه والسيتوبلازم بواسطة الثـقــوب Pores الموجوده في الغشاء النووي ,حيث تخرج الرسائل الى السيتوبلازم عـلى هيئــة اشــرطه من RNA والوحـــدات الصـــغـيــره مــن الريبــوســومــات Ribosome subunits وتدخل القواعد النيتروجينيهالمطلوبه للتضاعف Replication, واستنساخ Transcription الـ DNA والفوسفــات وسكــرالريـبـــوز .

الخلايا الحيوانية و النباتية

تركيب الخلايا الحيوانية والنباتية :

التركيب العام الدقيق للخلايا الحيوانية و الخلايا النباتية مشترك مع ملاحظة وجود بعض العضيات في الخلايا النباتية فقط ولا توجد في الخلايا الحيوانية مثل الجدار الخلوي و البلاستيدات والفجوة العصارية كبيرة في النباتية بينما هي صغيرة في الحيوانية وايضاً تحتوي الخلايا الحيوانية على أجسام ليست في الخلايا النباتية مثل الأجسام المركزية .