Lecture 1: علم الحيوان (Zoology)
Document Details
Uploaded by BrotherlyElation6399
جامعة أسيوط
د/ محمود عبدالرسول
Tags
Summary
This lecture covers the introductory concepts of cell biology, cell structure, types of cells, cell organelles, histology, classification of organisms, biological kingdoms, and embryology. It is part of a Zoology course for the Faculty of Agriculture at Assiut University (2024-2025).
Full Transcript
مادة علم الحيوان لطالب كلية الزراعة ()2024-2025 محتويات المقرر مقدمة علم الخلية تركيب الخلية أنواع الخاليا عضيات الخلية :التركيب والوظيفة علم األنسج...
مادة علم الحيوان لطالب كلية الزراعة ()2024-2025 محتويات المقرر مقدمة علم الخلية تركيب الخلية أنواع الخاليا عضيات الخلية :التركيب والوظيفة علم األنسجة أنواع االنسجة :التركيب والوظيفة تصنيف الكائنات الحية الممالك التصنيفية المختلفة علم األجنة المحاضرة األولى علم الخلية د /محمود عبدالرسول كلية العلوم – جامعة أسيوط أعضاء أجهزة أنسجة خاليا (الخلية( التركيب والوظيفة The Cell structure and Function الوحدة التركيبية والوظيفية للكائنات:الخلية الحية (The cell: Structural and functional unit of all living organisms) أول من أطلق اسم الخلية )(Cellهو العالم روبرت هوك ()Robert Hooke منذ االكتشاف األول للخلية توالت الدراسات بالمجهر الضوئي على خاليا األنسجة المختلفة في النبات والحيوان ووجد أنها تتكون من خاليا.ويعتبر العالمان األلمانيان( شوان )Schwannو(شليدن )(Schleidenأول من قاال بأن الحيوانات والنباتات تتكون من خاليا وذلك بعد الدراسات المجهرية التي أجروها كل على حدة سنة 1838م وسنة 1839م وعلى أنواع مختلفة من األجنة الحيوانية (شوان) والنباتية (شليدن). وقد نتج عن ذلك ظهور نظرية الخلية (Cell theory ” تشترك كل الكائنات الحية في انها تتكون من خاليا أو الخلية هي وحدة بناء الكائن الحي ” ثم توالت الدراسات بعد ذلك وكان من بين الدراسات الهامة تلك التي أجراها العالم فيرشو ( )Virchowسنة 1855م، حيث اثبت أن الخاليا الجديدة تأتي عن طريق انقسام خاليا سابقة.كما أن الخاليا ال يمكن أن تتولد تلقائيا ً من مواد غير حية.ومنذ ذلك الوقت توالت الدراسات المستفيضة على الخلية ومن جميع الزوايا (النمو ،الوراثة ،التكوين ،).... ،إلى أن أصبحت في الوقت الحاضر علم قائم بذاته يعرف بعلم الخلية ( )Cytologyأو كما يعرف حديثا ً ( Cell .)biology كان للمجاهر الضوئية دورا كبيرا في معرفة مكونات الخلية من العضيات. تعتبر المجاهر الوسيلة األولى التي أمكن استخدامها في دراسة الخلية.ولعلها احد أهم األسباب التي ساعدت ومازالت تساعد الباحثين في الكشف عن أسرار الخلية. وهناك نوعين من المجاهر المستخدمة في دراسة الخلية، وهي المجاهر الضوئية ()The light microscopes والمجاهر االلكترونية (.)Electron microscopes – المجهر الضوئي البسيط ( :)Simple light microscopesوهو أول وابسط المجاهر التي أستخدمت في دراسة الخلية.ويتكون المجهر البسيط من عدسة زجاجية واحدة محدبة الوجهين.ومصدر اإلضاءة فيه ضوء الشمس أو الضوء الكهربائي ،وقوة التكبير فيه ال تزيد عن 25مرة.ولم يعد استخدام مثل هذا النوع من المجاهر شائعا ً في الوقت الحالي. - 2المجهر الضوئي المركب ( The compound light :)microscopeيمتاز هذا النوع من المجاهر الضوئية بقوة تكبير عالية قد تصل إلى ألف مرة.و يعتبر المجهر الضوئي المركب أكثر تعقيدا ً من المجهر الضوئي البسيط حيث يعتمد نظام التكبير فيه على مرور الضوء خالل العينة ( )Specimenالمراد فحصها إلى نوعين من العدسات ،األول يعرف بالعدسات الشيئية ( )Objective lensesوهي القريبة من العينة.أما النوع الثاني فيعرف بالعدسات العينية ( )Ocular lensesوهي العدسات التي يمكن رؤية صورة العينة من خاللها. ب -المجاهر االلكترونية ( :)Electron microscopesتمتاز هذه المجاهر بقوة تكبير عالية جدا ً قد تصل إلى أكثر من مليون مرة ،كما أن مصدر اإلضاءة فيها عبارة عن حزم من االلكترونات، والعدسات المستخدمة فيها هي عدسات كهرومغناطيسية ،باإلضافة إلى أسعارها المرتفعة.ومنها األنواع التالية: -المجهر االلكتروني النافذ ( :)Transmission electron microscopeوهو من أول المجاهر االلكترونية التي تم استخدامها في دراسة الخلية.حيث بدأ العلماء باستخدام هذا النوع من المجاهر االلكترونية في الخمسينات من القرن الماضي وقد كان للمجهر االلكتروني النافذ الدور الكبير في دراسة التركيب الدقيق للخلية واكتشاف العديد من عضياتها المتناهية في الصغر والتي كان من المتعذر رؤيتها بواسطة المجهر الضوئي مثل الرايبوزومات ( )Ribosomesواألجسام الهاضمة (.)Lysosomes -المجهر االلكتروني الماسح ( :)Scanning electron microscopeوهو من المجاهر الحديثة.تركيب المجهر االلكتروني الماسح والذي يشبه المجهر االلكتروني النافذ من حيث مصدر اإلضاءة والعدسات المستخدمة ،إال أنه يختلف عن النافذ في كيفية إظهار صورة العينة.حيث يعتمد إظهار الصورة في هذا النوع من المجاهر االلكترونية على االلكترونات المرتدة من على سطح العينة لتظهر على شاشة تلفزيونية.وعادة ما يستخدم المجهر االلكتروني الماسح في دراسة العينة كاملة أو جزء منها لذلك ال يشترط أن تكون العينات رقيقة. تعريف الخليــة ❑ تعريف الخلية : -هي وحدة تركيب الكائن الحي . -1كائنات حية بسيطة -أبسط الكائنات الحية تتكون غالبا من خلية واحدة مثل البكتيريا. -2كائنات حية معقدة -الكائنات الحية المعقدة تتكون من مئات الماليين من الخاليا مثل اإلنسان. -في الكائنات الحية المعقدة هناك أنواع متعددة من الخاليا تختلف في أحجامها وأشكالها وتخصصها الوظيفي . تصنيف الخليـــــة ❑ تصنيف الخاليا : -تصنف الكائنات الحية تبعا ألنواع الخاليا األساسية إلى : (1خاليا بدائية األنوية ( ) Prokaryotes (2خاليا حقيقية النواة ( ) Eukaryotes خاليا بدائية األنوية خاليا بدائية األنوية ( ) Prokaryotes في هذا الصنف من الخاليا تكون الخلية بسيطة ال تحتوي على نواة واضحة المعالم تتكون من خاليا صغيرة الحجم الكائنات في هذه المجموعة غالبا ما تكون وحيدة الخلية ألنها يمكن أن توجد على هيئة مستعمرات متعددة الخاليا. أمثلة على الخاليا بدائية األنوية مثل الجراثيم ( البكتيريا ) والطحالب أو األشنات الخضراء المزرقة . خلية بدائية النواة خاليا حقيقية النواة -وهي خاليا متعددة و معقدة في محتوياتها. -خاليا ذات أحجام كبيرة (حجمها أكبر من حجم الخاليا بدائية النواة ب 10000 -1000مرة) -تحتوي على نواة واضحة المعالم ( حقيقية ) -وتشمل هذه المجموعة النباتات والحيوانات الراقية ولكنها تحتوي أيضا على كائنات وحيدة الخلية مثل الفطريات وجه التشابه و اإلختالف بين الخاليا بدائية النواة و الخاليا حقيقية النواة مميزات الخاليا حقيقية النواة مميزات الخاليا بدائية النواة -1خلية بسيطة تحتوي على عدد -1خلية أكبر حجما وأكثر تعقيدا قليل من العضيات وال تحتوي على وعلى درجة كبيرة من الخصوصية وتحتوي على نواة واضحة المعالم نواة واضحة المعالم . (حقيقية ) و العديد من العضيات. -2الخلية محاطة بغشاء بالزمي -2محاطة بغشاء خلوي . وجدار خلوي وأحيانا كبسولة في الخاليا النباتية فقط يحيط بالخلية جدار خلوي الذي يغلف جيالتينية تفرز بواسطة الخلية . الغشاء البالزمي للخلية مميزات الخاليا حقيقة النواة مميزات الخاليا بدائية النواة -3النواة غير محاطة بغشاء نووي -3تحتوي على عدة كروموسومات وتحتوي على كروموسوم واحد -.تحتوي على نواة حقيقية واضحة والجهاز الوراثي ممثل في قطعة المعالم محاطة بغشاء نووي . واحدة من شريط دائري مزدوج وهو الـ DNAوتسمى المنطقة التي تحوي DNAبالجسم النووي ( . ) Nuclear body مميزات الخاليا حقيقة النواة مميزات الخاليا بدائية النواة ❑ مكونات أخرى للخلية الحقيقية النواة: ❑ مكونات أخرى للخلية بدائية -تحتوي على تراكيب غشائية داخلية : النواة: -1الميتوكندريا . -1يوجد بالطحالب تراكيب غشائية -2جهاز جولجي . معقدة داخل خالياها تشمل أجهزة -3الشبكة اإلندوبالزمية . التركيب الضوئي إال أنها تختلف عن صانعات الخضراء (الكلوروبالست) -4وفي النبات توجد الكلوروبالست الموجودة في حقيقة النواة -2يوجد ريبوسومات حرة في -5رايبوسومات السيتوبالزم ( الريبوسومات مصنع البروتين ) وتعتبر الريبوسومات العضيات الحقيقية الوحيدة في بدائية النواة. مميزات الخاليا حقيقة النواة مميزات الخاليا بدائية النواة -6اليسوزوم . -7بيروكسيزوم Peroxisomes -3لها زوائد مثل أسواط الحركة -8قد توجد أسواط وأهداب فيها إال أن تركيبها يختلف عن بدائية النواة وأهداب خلية بدائية النواة https://almerja.com/azaat/indexv.php?id=4299 خلية حقيقية النواة https://almerja.com/azaat/indexv.php?id=4951 تركيب الخلية البروتوبالزم (السيتوبالزم – النواة) البروتوبالزم وهى المادة الحية المكونة للخلية وهى تتكون كيميائيا من (البروتين ,الكربوهيدرات ,الليبيدات, االحماض النووية ومواد غير عضوية والماء).تختلف مكونات البروتوبالزم فى الخاليا المختلفة ومن الممكن ان تتحول من الحالة اللزجة الى الحالة االكثر سيولة والعكس. المواد البروتينية: وهى اكثر المركبات انتشارا فى السيتوبالزم وتتكون من الكربون واالكسجين والهيدروجين والنيتروجين مع وجود الكبريت والفوسفور فى بعض االحيان. البروتينات اما ان تكون منفردة او متحدة مع الدهون او الكربوهيدرات مكونة المركبات التركيبية المختلفة فى الخلية وكل االنزيمات والعديد من الهرمونات. وتتحد البروتينات مع بعض العناصر مثل الحديد لتكون صبغة الهيموجلوبين الذى يوجد فى الدم او مع النحاس ليكون الهيموسيانين الذى يوجد فى دم الحشرات. الكربوهيدرات: وتتكون اساسا من الجلوكوز والذي يعتبر مصدر اساسي للطاقه فى الخلية الحيوانية. الليبيدات او المواد الدهنية: وهى مصدر غنى بالطاقة وتعتبر المركب االساسي الغالب فى النظام الغشائي للخلية. االحماض النووية: ويوجد نوعان من االحماض النووية: DNAوهو يمثل المادة الوراثية ويوجد اساسا فى النواة RNAويوجد فى السيتوبالزم والنواة ويقوم بحمل المعلومات من النواة الى السيتوبالزم كما يعمل ايضا كطابع لتخليق البروتين فى الخلية. المواد الغير العضوية: وهى عبارة عن االمالح التي توجد مذابة فى البروتوبالزم مكونة حوالى %1من وزن الجسم تقريبا. وهى تعتبر اساسية فى بروتوبالزم الخلية كعناصر متحدة مع البروتين او الكربوهيدرات او الليبيدات.ويعتبر فوسفات الكالسيوم وكربوناته وكلوريد الصوديوم والبوتاسيوم وكبريتات الماغنسيوم من المكونات االساسية فى البروتوبالزم ,كما توجد كميات قليلة من الحديد والنحاس واليود ,واثار قليلة جدا من الكوبالت والمنجنيز والزنك. من اهم وظائفها (المواد الغير عضوية) -1حفظ الضغط االسموزى داخل وخارج الخلية -2نقل السيال العصبي -3انقباضات العضالت -4المساعدة فى التصاق الخاليا -5تنشيط االنزيمات -6المساعدة فى نقل االكسجين -7إكساب العظم الصالبه المميزة له الماء: يكون ما يقرب من %75من البروتوبالزم وهي بالغة األهمية بالنسبة للجسم. فوائد الماء: -1تستخدم كمذيب لعدد كبير من المركبات -2تعتبر وسط مالئم لحدوث جميع العمليات الفسيولوجية مثل (الهضم – االمتصاص – االخراج -االفراز) -3تعمل على حماية الجسم من التغيرات المفاجئة فى درجة الحرارة. مكونات الخلية الغشاء الخلوي نموذج الفسيفساء السائل لتركيب غشاء الخلية يتكون اساسا من: -1االفوسفوليبيدات :تتكون من طبقتين من الفوسفوليبيد وهى عبارة عن فوسفات وليبيد وبه طرفان الطرف القطبى (مشحون) المحب للماء وهو الراس (الفوسفات) واالخر القطبى (غير مشحون) كاره للماء وهو الذيل (الليبيد). -2الكوليسترول :يمر عبر الطبقتين ويقلل من مرونة الغشاء -3الجليكوبروتين :وهو عبارة عن بروتين وكربوهيدرات وهى تعمل على نقل المواد عبر الغشاء -4الكربوهيدرات :وهى عبارة عن سالسل قصيرة الغشاء الخلوي غشاء الخلية الغشاء الخلوي شكل الغشاء الخلوي بواسطة المجهر اإللكتروني: -يتكون من تركيب ثالثي الخطوط يتراوح سمكه بين nm 10-8عبارة عن خط داخلي باهت سمكه من nm 4-2و محاط بخطين داكنين سمك كل منهم .nm 3 يتكون الغشاء الخلوي كيميائيا من ليبيدات و فوسفوليبيدات وبروتينات وكربوهيدرات. - تكون الفوسفوليبيدات %50من كتلة الغشاء الخلوي. - -يوجد نوعان من البروتينات وهما: البروتينات المتداخلة - :بروتينات كروية ذات أحجام مختلفة موزعة في طبقة الليبيدات اعتمادا علي توزيع المناطق المحبة والكارهة للماء وتنقسم إلى: -1بروتينات ذات منطقة واحدة محبة للماء واألخرى كارهة للماء. -2بروتينات طرفيها محبين للماء يعرف بالبروتين العابر. -3بروتينات أحد جوانبها الطولية محبا للماء وتتجمع مجموعة منها متوازية بحيث تكون أسطحها المحبة للماء متقابلة مكونة ثقب أيوني ثابت. البروتين الحافي :كل أسطح هذه البروتينات محبة للماء لهذا توجد على سطحي الغشاء وخاصة السطح الداخلي وترتبط مع بعض البروتينات العابرة برابطة ضعيفة. -توجد الكربوهيدرات في صورة قليالت التسكر وترتبط بالسطح الخارجي فقط للغشاء الخلوي. -عندما تتصل الكربوهيدرات مع البروتين تكون جليكوبروتينات وعندما تتصل مع الفوسفوليبيدات تكون الجليكوليبيدات. cell coat « or الخلية غطاء معا والجليكوليبيدات الجليكوبروتينات -تكون .»glycocalyx وظيفة غطاء الخلية: -1يساهم في عملية التعرف الخلوي. -2يقوم بدور فعال في الربط بين الخاليا. -3يعمل على ادمصاص الجزيئات على سطح الخلية. -4يقوم بوظيفة الحماية للغشاء في بعض الحاالت. الفوسفولبيدات في الغشاء الفوسفولبيد يتكون من زوج من األحماض الدهنية (عىل ◆ غي مشبع),ترتبط هذه مع الغالب أحدها مشبع واآلخر ر فوسفات الدهن الثالث يرتبط ي الجليرسول وبدل الحامض جليسرول بالجليرسول مركب يحتوي مجموعة فوسفات. تنتظم الدهون المفسفرة يف وسط الغشاء عىل شكل ◆ متقابلي,بحيث تكون األطراف المتقابلة كارهة ر صفي ر للماء (أطراف األحماض الدهنية)والطرف اآلخر دهن ي حامض (مجموعة الفوسفات)يكون متجها إىل البيئة الخارجية أو من الجهة األخرى إىل داخل الخلية. حامض دهني po4 po4 طرف هيدروفيلي جليسرول محب للماء po4 po4 طرف هيدروفوبي –كاره للماء cytoskeleton cholesterol طرف هيدروفيلي محب للماء طرف هيدروفوبي –كاره للماء طرف هيدروفيلي محب للماء carbohydrate chains membrane protein outside the cell interior of cell Phospholipids bilayerطبقة الدهون الفوسفاتية المزدوجة رأس قطبى محب للماء polar hydrophilic heads nonpolar hydrophobic tails ذيل غير قطبى كاره للماء polar hydrophilic heads وظائف غشاء الخلية (غشاء البالزما): -1النقل اإلنتقائى: -4اإلستقبال: يسمح الغشاء بإدخال المواد التى تحتاجها الخلية إستقبال أية مادة والتفاعل معها أو تجاهلها. وإخراج المواد الغير مرغوب فيها دون غيرها من المواد وتشمل االنتشار السلبي واالنتشار الميسر وهم يعتمدوا على وجود فرق في التركيز بن غشاء الخلية -5البلعمة :Phagocytosis والوسط المحيط. مثال إبتالع جسم معين (مثال إبتالع األميبا لكائنات دقيقة للتغذية). -2النقل النشط: نقل جزيئات معينة إلى داخل الخلية فى إتجاه مضاد لتركيزه (تنتقل الجزيئات من التركيز االقل الى التركيز -6إبتالع السوائل (االلتهام) :Pinocytosis االعلى).وهى عملية يتم فيها إستهالك للطاقة. مثال إلتقاط بعض القطرات السائلة. -3اإلتصال: -7الطرد :Exocytosis يلعب دور رئيسى فى عمليات اإلتصال بين الخاليا, التخلص من مادة معينة وإخراجها إلى الخارج. وهى فى الغالب إتصاالت كيميائية. عي الغشاء النقل ر ◆ غشاء الخلية هو الحد الفاصل ن …بي الداخل والخارج ◆ يفصل الخلية عن بيئتها food carbohydrates OUT sugars, proteins waste amino acids ammonia lipids OUT salts salts, O2H ,2O CO2 H2O IN products أساس ومهم يف عملية تنظيم مرور المواد الذائبة ربي ي يقوم غشاء الخلية بدور ◆ الخاليا والوسط المحيط بها ،ويطلق عىل هذه الخاصية اسم النفاذية .Permeability تعرف هذه الخاصية عىل أنها معدل حركة مادة ما خالل غشاء منفذ تحت تأث ري ◆ قوى دافعة معينة . الن تعمل عىل تنظيم دخول مواد فه الوسيلة ي لنفاذية الخاليا أهمية خاصة ،ي ◆ معينة للخلية تعمل عىل بناء المادة الحية للخلية . كما يقوم الغشاء بتنظيم خروج النواتج التالفة والمواد اإلفرازية ،باإلضافة إىل الماء ◆ الزائد عن حاجة الخلية . كيهناك عوامل تعتمد عليها نفاذية الخلية مثل :الحالة الفسيولوجية للخلية ,تر ر ◆ األمالح يف الوسط المحيط بالخلية ,درجة الحرارة. آليات االنتقال ◆ االنتشار البسيطDiffusion. ◆ الخاصية االسموزيةOsmosis. ◆ االنتشار المسهلFacilitated Diffusion. ◆ النقل النشطActive Transport. ◆ البلعمة. Endocytosis ◆ اإلخراج الخلويExocytosis. اإلنتشار ◆ حركة الجزيئات عشوائية. diffusion كي ◆ انتقال جزيئات المذاب مع تدرج الي ر عاىل إىل كي ال ي ◆ تنتقل المواد من منطقة الي ر كي المنخفض. منطقة الي ر اليوتينات الناقلة بالغشاء ◆ ال تحتاج إىل ر البالزم. ي ◆ ال تحتاج إىل الطاقة. Molecules will randomly move through the pores in Channel Proteins. ◆ مثال :عملية تبادل الغازات بالرئت ري. الخاصية األسموزية osmosis المحلول األقل ً تنتقل جزيئات الماء من ً ◆ ر كيا إىل المحلول كيا للمذاب ر تر األكي تر ر عي أغشية شبه منفذة. ر العاىل بأنه ي كي◆ يعرف المحلول ذو الي ر عاىل أما محلول ذو ضغط أسموزي ي كي المنخفض فيعرف المحلول ذو الي ر بالمحلول ذو ضغط األسموزي المنخفض . اليوتينات الناقلة. ◆ ال تحتاج إىل ر ◆ ال تحتاج إىل الطاقة. ◆ أمثلة:إعادة إمتصاص الماء يف األمعاء وف الكىل ,إمتصاص الماء الغليظة ي بواسطة الجذور. ◆ تنتقل المواد مع تدرج كي.الي ر ◆ ال تحتاج إىل الطاقة. اليوتينات◆ تحتاج إىل ر الناقلة :إما تشكل قنوات مع لتمرير المواد أو ترتبط ً وتغي شكلها مؤقتا.المواد ر ◆ مثال :الحركة الرسيعة لجزيئات الجلوكوز عي خاليا األمعاءوالفركتوز ر الدقيقة. إنتشار الجلوكوز الميرس(الرسي ع) ◆ يرتبط جزيء الجلوكوز إىل الناقل من الجهة ً كيه مرتفعا). الخارجية(حيث تر ر ً ◆ ارتباط الجلوكوز يحدث تغ رييا يف شكل الزالل الناقل. ◆ يدخل الجلوكوز إىل داخل الخلية. ◆ يعود شكل الناقل إىل حالته األوىل. اليوتنيات الناقلة Carrier Proteins ر ◆ اليوتينات يتغي شكل رر الناقلة لنقل المواد عي غشاء الخليةر * النقل النشط ◆ انتقال المواد ضد تدرج كي.الي ر اليوتينات الناقلة. ◆ تحتاج إىل ر ◆ تحتاج إىل الطاقة ATP اليوتينات الناقلة. لتنشيط ر ◆ مثال :إعادة االستقطاب يف الخاليا العصبية. ”Moving the “Big Stuff االخراج Exocytosis اخراج المواد خارج الخلية يتم نقل الجزيئات إلى خارج الخلية عن طريق الحويصالت التي تندمج مع الغشاء البالزمي. و الهرمونات التي يتم إفرازها بنفس طريقة االخراج وكيفية تواصل الخاليا العصبية مع بعضها البعض. * Endocytosis النقل الى الداخل تنقل الجزيئات الكبيرة الصلبة الى داخل الخلية عن طريق أحد األشكال الثالثة لاللتقام الخلوي. * Pinocytosis نقل السوائل الى داخل الخلية * االخراج الخلوى Exocytosis هو اخراج المواد والجزيئات الكبيرة خارج الخلية. Cell environment Inside Cell * https://almerja.net/reading.php?i=4&ida=2031&id=708&idm=48597