Back to chapter

4.2:

حجم الخلية

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Cell Size

Languages

Share

الخلايا هي لبناء الحواجز بين جميع الكائنات الحية ويمكن أن يختلف حجمها اعتمادا على النوع. على سبيل المثال الخلية البكتيرية أصغر بكثير في القطر عدد قليل من ميكرومتر من القول مصنع واحد والتي يمكن أن تتراوح بين 10 إلى 100 ميكرومتر. صغر البكتيريا بدائيات النوى بشكل عام يسمح المغذيات والغازات التي تدخل لنشر بسهولة من جزء إلى آخر.مثال فإن أي نفايات تنتج في الداخل يمكن أن تنزع بسرعة للخارج. ومع ذلك الخلايا النباتية أكبر وعلى نطاق أوسع حقيقيات النوى الأخرى تطورت التكيفات الهيكلية المختلفة لتحسين وظائف مثل النقل بين الخلايا. هذه التعديلات تسليط الضوء على العلاقة الهامة بين حجم ومساحة السطح.المعلمة ثلاثية الأبعاد قدرة مكعب يزيد بسرعة أكبر بكثير من نظيره ثنائي الأبعاد مساحة السطح. تحتاج أنواع كثيرة من الخلايا إلى زيادة المساحة السطحية وخفض حجم من أجل تبادل الغازات بشكل صحيح وجمع الموارد. لهذا السبب قد تغير النباتات شكلها قل عن طريق إنتاج أوراق طويلة وشعر رقيق والبكتيريا قد تبقى صغيرة وتقسيم.وهكذا تتغير التعديلات الهيكلية نسبة السطح إلى الحجم وهي حاسمة بالنسبة للكائنات الحية للتفاعل مع بيئتهم. دون مثل هذا التعويض عن الحجم فإنها ستهلك.

4.2:

حجم الخلية

حجم الخلايا يختلف اختلافا كبيرا بين الكائنات الحية و داخلها. على سبيل المثال ، أصغر بكتيريا يبلغ قطرها. ٠,١ ميكرومتر (ميكرون) _ حوالي ألف مرة أصغر من العديد من الخلايا حقيقية النواة. معظم البكتيريا الأخرى أكبر من هذه البكتيريا الصغيرة _ ما بين ١-١٠ ميكرون _ لكنها لا تزال تميل إلى أن تكون أصغر من معظم الخلايا حقيقية النواة ، والتي تتراوح عادة من ١٠ إلى ١٠٠ ميكرون.

المساحه

ليس بالضرورة أن يكون الحجم الأكبر هو الأفضل عندما يتعلق الأمر بالخلايا. على سبيل المثال ، تحتاج الخلايا إلى تناول المغذيات والماء من خلال الانتشار. يحد غشاء البلازما المحيط بالخلايا من معدل تبادل هذه المواد. تميل الخلايا الأصغر إلى أن يكون لها نسبة مساحة سطح إلى الحجم أعلى من الخلايا الأكبر. وذلك لأن التغيرات في الحجم ليست خطية مع التغيرات في مساحة السطح. عندما يزداد حجم الكرة ، ينمو الحجم متناسباً مع مكعب نصف قطرها (r3)بينما تنمو مساحتها بما يتناسب مع مربع نصف قطرها فقط (r2) لذلك ، تمتلك الخلايا الأصغر مساحة سطح أكبر نسبياً مقارنة بحجمها من الخلايا الأكبر من نفس الشكل. تعني مساحة السطح الأكبر مساحة أكبر من غشاء البلازما حيث يمكن للمواد أن تدخل وتخرج من الخلية. تحتاج المواد أيضاً إلى السفر داخل الخلايا. ومن ثم فإن معدل الانتشار قد يحد من العمليات في الخلايا الكبيرة.

التكيف

غالباً ما تكون بدائيات النوى صغيرة وتنقسم قبل أن تواجه قيوداً بسبب حجم الخلية. تحتوي الخلايا حقيقية النواة الأكبر حجماً على عضيات تسهل النقل داخل الخلايا. أيضاً ، تساعد التغييرات الهيكلية في التغلب على القيود. طورت بعض الخلايا التي تحتاج إلى تبادل كميات كبيرة من المواد مع البيئة نتوءات طويلة ورفيعة تزيد من مساحة السطح إلى نسبة الحجم. ومن الأمثلة على هذه الهياكل الشعيرات الجذرية للخلايا النباتية التي تسهل امتصاص الماء والمواد المغذية. لذلك ، يعد حجم الخلية ومساحة السطح إلى نسبة الحجم من العوامل الحاسمة في تطور الخصائص الخلوية.