[Alshami]

عمل الخلية

الخلية عارمة النشاط؛ فهي تقوم بمعظم وظائف الحياة، بما في ذلك النمو والتكاثر. وبالإضافة إلى ذلك تؤدي خلايا بعض الكائنات الحية المتعددة الخلايا، وظائف خاصة. ولكي تعيش وتؤدي عملها، لابد للخلية أن تحصل على طاقة، وأن تصنع البروتينات وغيرها من المواد التي تحتاجها الخلية لبناء نفسها، وتسريع آلاف التفاعلات الكيميائية التي تحدث فيها.

إنتاج الطاقة

تأتي معظم طاقة الإنسان من المتقدرات، أي مراكز إنتاج القدرة في الخلية. وتشبه المتقدرات محطات القدرة التي تحرق الوقود لإنتاج الكهرباء التي تدير الآلات. فالغذاء الذي يتناوله الشخص هو الوقود الذي يحترق داخل المتقدرات. ومن منتجات هذا الاحتراق مركب يسمى ثالث فوسفات الأدينوزين (ث ف أ)، الذي يمثل الكهرباء التي تدير نشاطات الخلية، حيث يوفر الطاقة التي تحتاجها الخلية لأداء عملها. يوفر ث ف أ، على سبيل المثال، الطاقة اللازمة لتقليص العضلات أو إرسال الرسائل بين الخلايا العصبية.
يحتوي جزيء ث ف أ على ثلاث مجموعات فوسفات، يرتبط كل منها بالأخرى بروابط كيميائية (قوى تمسك الذرات بعضها إلى بعض)، مكونة شكلاً يشبه عربات السكك الحديدية. والرابطة التي تربط بين المجموعتين الثانية والثالثة، على وجه الخصوص، غنية جدًا بالطاقة. وعندما تتفكك هذه الروابط تنطلق الطاقة التي تستخدمها الخلية.
والشمس هي مصدر الطاقة لكل الكائنات الحية، سواء بطريقة مباشرة أو غير مباشرة، حيث تنتج خلايا النباتات ث ف أ أثناء عملية التركيب الضوئي، وهي العملية التي تأسر بها النباتات الخضراء الطاقة من الشمس وتستخدمها لصنع السكريات. فعندما يسقط ضوء الشمس علي جزيء اليخضور في البلاستيدة الخضراء، تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية. ويوفر ث ف أ الناتج الطاقة التي يحول بها النبات ثاني أكسيد الكربون من الجو، والماء من التربة، إلى سكريات ومواد أخرى. وتنتج بعض الكائنات الحية الأخرى، مثل البكتيريا أيضًا ث ف أ بعملية التركيب الضوئي.

تحصل خلايا الحيوانات على طاقتها من الغذاء الذي تأكله. يفتت الجهاز الهضمي للحيوان الغذاء إلى أجزاء رئيسية، حيث تتفتت الدهون إلى أحماض دهنية، والسكريات والنشا إلى سكريات بسيطة، والبروتينات إلى وحدات كيميائية تسمى الأحماض الأمينية. ويحمل الدم هذه المواد إلى خلايا الجسم.
وفي سيتوبلازم الخلية تتفتت السكريات البسيطة إلى حمض البيروفيك، وتنتج كمية قليلة من ث ف أ. وتدخل الأحماض الأمينية والأحماض الدهنية وحمض البيروفيك إلى المتقدرات، حيث تفتت إنزيمات معينة هذه المواد أكثر، في سلسلة من التفاعلات الكيميائية. ولابد من وجود الأكسجين أيضًا في المتقدرات لضمان حدوث هذه التفاعلات. وينتج عن هذه التفاعلات ثاني أكسيد كربون وماء وجزيئات عديدة من ث ف أ. وتغادر جزيئات ث ف أ المتقدرات لتمنح الطاقة حيثما برزت الحاجة إليها في الخلية، حيث تفتت إنزيمات خاصة الروابط الفوسفاتية في ث ف أ، لتحرير الطاقة التي تتطلبها نشاطات الخلية.