الوسم: الخلايا

؛[ خصائص الكائنات الحية "‹
× تعريف الخلية : هي الوحدة الصغرى التي تستطيع تأدية العمليات الحيوية .
· أصغر وحدة تستطيع تنفيذ كل العمليات الحيوية هي : الخلية .
· جميع الكائنات الحية تتكون من خلية واحدة أو أكثر .
سؤال :
– كيف تنفذ الخلية وظائفها في الكائن الحي عديد الخلايا ؟ لكل خلية وظيفة خاصة بها .
× الخلايا محاطة بغشاء و تضم حمض DNA ( المادة الوراثية ) , والسيتوبلازما .
# مثال للأسئلة :
· على ماذا تحتوي الخلية ؟ DNA المادة الوراثية , السيتوبلازما .
· بماذا تغلف الخلية ؟ الغشاء .
· كيف تتم حماية محتويات الخلية من بيئتها الخارجية ؟ من خلال الغشاء .
× المؤثر : أي شيء يسبب رد فعل أو تغيير في الكائن الحي أو في جزء منه .
سؤال :
– كل شي في البيئة يسبب تفاعلاً أو تغييراً في الكائن الحي نسميه ؟ مؤثراً .
] قد تكون المؤثرات مواد كيميائية , أو جاذبية , أو ضوء , أو صوت أو مذاقات , أو أي شي يجعل الكائنات الحية تستجيب بطريقة ما .[
سؤال :
– ماهي المؤثرات التي وردت في الشرح ؟
· مواد كيميائية , جاذبية
· الضوء , الصوت , المذاقات
× الاتزان الداخلي : المحافظة على حال داخلية ثابتة في بيئة متغيرة .
] يحافظ جسم الإنسان على درجة حرارته 37˚C عندما يشعر بالحر يستجيب جسمه بالتعرق , عندما يبرد تنتفض عضلاته في محاولة لاستعادة الدفء , مما يجعله يرتعش , سواء كنت تتعرق أو ترتعش فأن جسم الانسان يحاول استعادة الوضع الطبيعي . .
أما الحيوان تحتاج إلى ظروف داخلية مستقرة , لكن الكثير منها لا يستجيب بطريقة نفسها التي يستجيب فيها الإنسان , تتحكم تلك الحيوانات في درجة حرارة أجسامها بالانتقال إلى بيئة أخرى . [
سؤال :
– ماذا تسمى العملية التي يحافظ فيها الكائن الحي على استقرار بيئته الداخلية ؟
– الاتزان الداخلي .

– ما العملية الحيوية التي يقوم بها جسم الإنسان عندما يرتجف أو يتعرق ؟
– الاستجابة للمؤثرات .

– كيف تضبط بعض أنواع الحيوانات درجة حرارة أجسامها ؟
– من خلال الانتقال إلى بيئة أخرى .

× التكاثر اللاجنسي : التكاثر الذي لا يتضمن اتحاد بين خلايا جنسية والذي ينتج في أثنائه فرد واحد أفراد مماثلة له . <- ( مثل الخميرة ) .
× التكاثر الجنسي : التكاثر الذي تتحد خلاله خلايا جنسية من الأبوين , فتنتج أفراد فيها صفات الأبوين . <- ( مثل الدب )
سؤال :
– ما الفرق بين التكاثر الجنسي و اللاجنسي ؟
– الجنسي يتطلب أبوين , اللاجنسي يتطلب فرد واحد .

· ينتج فرد واحد أفراداً مماثلة له بواسطة التكاثر ( اللاجنسي ) .
· تتكاثر معظم الكائنات الحية أحادية الخلية عن طريق التكاثر ( اللاجنسي ) .
· ينتج أبوان أفراداً تتقاسم خصائصهما عن طريق التكاثر ( الجنسي ) .
· تتكاثر معظم النباتات و الحيوانات عن طريق التكاثر ( الجنسي ) .
× الوراثة : انتقال الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء .
] تحتوي خلايا كل الكائنات الحية على جزيئات تسمى الحمض النووي المنقوص الأكسجين DNA , يتحكم هذا الحمض في تركيب الخلايا ووظائفها , عندما تتكاثر الكائنات الحية تنقل نسخاً من حمضها النووي DNA إلى أبنائها , يضمن هذا الانتقال مشابه الأبناء للآباء , إن انتقال الصفات من جيل إلى جيل آخر يسمى بالوراثة . [
سؤال :
– ما وظيفة الحمض النووي DNA ؟
– يتحكم في تركيب الخلية ووظائفها .

– ماذا تنقل الكائنات الحية إلى أفرادها ؟
– نسخاً من DNA الخاص بها .

– تسمى عملية انتقال الصفات من الآباء إلى الأبناء ( الوراثة ) .

– أنشطة حيوية تقوم بها كل الكائنات الحية . ( التنفس – النمو – التغذية )

× الإيض : جميع العمليات الكيميائية التي تجري داخل الكائن الحي .
] تستخدم الكائنات الحية الطاقة لتأدية وظائفها الحيوية , من تلك الوظائف إنتاج الغذاء , أو تفكيكه , و نقل المواد إلى الخلايا ومنها , وبناء الخلايا , إن مجموع كل الأنشطة الكيميائية التي يؤديها الكائن الحي تسمى الإيض . [
سؤال :
– جميع الأنشطة الكيميائية التي يؤديها الكائن الحي تشكل عملية ( الإيض ) .

النباتات الوعائية . ولها أحجام مختلفة وتحتوي على صبغة اليخضور وقد تحتوي على صبغات أخري مختلفة وتحتوي على مراكز خاصة لتخزن النشا ( مراكز النشا ) .
* الطحالب عديدة الخلايا :
– تعيش غالباً في الماء .
– توجد في المستنقعات والبحيرات والأنهار والبحار والمحيطات .
– توجد على بقايا الأشجار والصخور التي توجد في التربة الرطبة .
– منحها الله سبحانه وتعالي تراكيب مهيئة للعيش في هذه البيئات .
– تحتوي على أنواع مختلفة من اليخضور الذي يمتص مختلف الموجات الضوئية لتعيش مع قلة الضوء في هذه البيئات . وتحتوي على صبغات أخري قد تطغي على صبغة اليخضور وتعطيها ألوان مميزه البنية والحمراء .
– تحتوي على مراكز خاصة صغيرة لخزن النشادر الفائض من عملية البناء الضوئي تسمي مراكز النشا.
– هي نباتات ثالوسية .
– أحجامها مختلفة قد تصل إلي 100 متر مثل اللاميناريا .
تقسم الطحالب عديدة الخلايا حسب أنواع الأصباغ التي تحتويها بالإضافة إلي اليخضور إلي :
1- قسم طحالب خضراء :
* مياه عذبة : مثل طحلب الاسبيروجيرا وطحلب الفولفكس .
* مياه مالحة : مثل خس البحر والكلادوفورا ( في الخليج العربي) .
2- قسم طحالب البنية:
* مياه مالحة : مثل طحلب الفيوكس وطحلب سرجاسوم ( في الخليج العربي )
3- قسم طحالب حمراء :
* مياه مالحة : مثل بليوماريا وطحلب الجليديوم وطحلب البوليسيفونيا
1) تعيش في المياه العذبة
2) من أو سع الطحالب انتشارا
3) يتكون من :-
* خيط اخضر غير متفرع
* مقسم الي خلايا متشابهة من حيث التركيب والوظيفة0
* كل خلية من الخلايا المكونة لها تقوم بالوظائف الحيوية يشكل مستقل عن الخلايا الأخرى 0
تتميز بوجود بلاستيدة خضراء واحدة حلزونية الشكل كبيرة الحجم تمتد علي طول الخلية وتكثر فيها مراكز النشا .
– توجد صبغة بنية تسمي الفيكوزانثين بنسبة أعلي من صبغة اليخضور .
– يدخل الغذاء على هيئة مواد كربوهيدراتيةعديدة التسكر .
– جدرها الخلوية تتركب من مادتين كربوهيدريتين السليلوز والالجين .
– تعيش هذه الطحالب في المياه المالحة ونادراً في المياه العذبة :
أ – مثل طحلب الفيوكس – طحلب سرجاسوم ويكثران في مياه الخليج العربي
ب- مثل طحلب اللاميناريا وهو أكبر الطحالب البنية طولاً يصل 100 متر تقريبأً .
– يعتبر تركيب الطحالب البنية من أكثر الطحالب تعقيداً حيث تتميز داخلياً إلي عدد الانسجة مثل :
أ – النسيج التمثيلي : الذي تحتوي خلاياها على
عدد من البلاستيدات الخضراء للقيام بعملية البناء الضوئي .
ب- النسيج التخزيني : الذي يخزن الفائض من الغذاء .
جـ – نسيج النخاع : الذي له وظيفة الدعم وتوصيل المواد الغذائية .
جـ : طحلب السارجاسوم :-
3 – قسم الطحالب الحمراء :
– يعيش غالباً في البحار ويندر وجودها في المياه العذبة .
– تتميز بوجود صبغتي الفيكوارثرين والفيكوسانين بالإضافة لصبغة اليخضور
– لا تظهر هذه الطحالب باللون الأحمر دائماً لتغلب إحدى الصبغتين على الأخرى .
– تحزن المواد الغذائية الفائضة فيها على صورة مواد كربوهيدراتية تعرف بالنشا الفلوريدي .
* من أمثلتها :
– طحلب بليوماريا
– طحلب الجليديوم
– طحلب البوليسيفونيا .
مثال طحلب الجليديوم : يعيش هذا الطحلب في البحار فقط ، ويتكون جسمه من جزء قاعدي معمر يكون جسم الطحلب الأسطواني أو المسطح ، وهو جسم صلب نسبياً ذو تفرع ريشي
* أهمية الطحالب :
1- تستخدم الطحالب كغذاء في بعض المناطق الساحلية في العالم ، كما تعتبر مصدر غذاء لكثير من الحيوانات المائية ، والبرية كأعلاف للماشية والدواجن
2- تعد الطحالب البنية مصدراً للأسمدة بعد تجفيفها وذلك لاحتوائها على نسبة كبيرة من المواد النيتروجينية .
3- يستخرج من الطحالب البنية والطحالب الحمراء اليود ومادة الآجار
* الآجار : هي مادة كربوهيدراتية عديدة التسكر ، تستخدم في الصناعات الغذائية وفي المختبرات العملية لعمل البيئات لتنمية الفطريات والبكتريا .
4- تعد الطحالب من أهم مصادر الأكسجين على سطح الأرض حيث يقدر العلماء أن ما بين 50-70% من عمليات البناء الضوئي تتم في الطحالب.
5- للطحالب دور مهم في معالجة مياه الصرف الصحي ، حيث تقوم الطحالب بتوفير الأكسجين الذي تنتجه في عملية البناء الضوئي للبكتيريا التي تعمل على أكسدة المواد العضوية في تلك المياه .
6- تدخل الطحالب في بعض الصناعات مثل صناعة الآيس كريم ومعاجين الأسنان ومنظفات البشرة ومزيلات الرائحة وأصباغ الأظافر ، وفي كثير من الصناعات الغذائية .
7- يستخرج من بعضها مواد كيميائية تدخل في تراكيب الأدوية .
8- ساهمت الطحالب في تطور العديد من العلوم مثل علم الخلية وعلم الوارثة وعلم وظائف الأعضاء والتقنية الإحيائية ، حيث استخدمت بعض أنواعها مثل طحالب كلاميد وموناس الكلوريلا في أبحاث البناء الضوئي والوراثة .
الحمراء البنية الخضراء نوع الطحالب
وجود صبغتي الفيكوارثرين والفيكوسانين بالإضافة لصبغة اليخضور . صبغة بنية فيكوزانثين بنسبة أعلي من صبغة اليخضور . صغبة اليخضور * الصبغة
في البحار ويندر وجودها في المياه العذبة . تعيش في المياه المالحة ونادراً في المياه العذبة تعيش في المياه المالحة و المياه والعذبة * المعيشة
تحزن المواد الغذائية الفائضة فيها على صورة مواد كربوهيدراتية تعرف بالنشا الفيلوري . كربوهيدراتية عديدة التسكر نشا حقيقي في مراكز خاصة لتجميع النشا في البلاستيدات * تخزن الغذاء ( المدخر )
– جدرها الخلوي تتركب من مادتين كربوهيدراتيين هما السليلوزو الأجلين جدرها الخلوي مكونة من مادة السليلون * الجدار الخلوي
* طحلب البليوماريا . * طحلب الجليديوم . * طحلب البوليسيفونيا . * طحلب الفيوكس واسارجاسوم اللذان يكثران في مياه الخليج العربي .* طحلب الأمناريا ( يعد من أكبر الطحالب البنية ) * طحلب الفولفكس والسبيروجيرا التي تعيش في المياه العذبة . * طحلب جنس البحر الكلادوفورا ( تعيش في المياه المالحة ) والكلادوفورا تكثر في مياه الخليج العربي *

المقدمة:

الظاهرة الكهروضوئية هي احدى الظواهر العديدة التي يمكن منها انبعاث الكترونات من سطح مادة، فمن هذه الظواهر الإنبعاث الحراري والانبعاث الثانوي ، والانبعاث الكهربائي ، والانبعاث الكهروضوئي. وسوف نتناول في هذا التقرير بشكل تفصيلي عن الظاهرة الكهروضوئية.

العرض:

الظاهرة الكهروضوئية : تحدث عند سقوط اشعاع كهرومغناطيسي على سطح معدن ، فينتج عنه تحرير الكترونات من سطح المعدن ، ولتفسير ما يحدث هو ان جزء من طاقة الشعاع الكهرومغناطيسي يمتصها الإلكترون المرتبط بالمعدن يتحرر منه ويكتسب طاقة حركة. وهذه العملية تعتمد على العديد من المتغيرات وهي :
تردد الشعاع الكهرومغناطيسي ، شدة الشعاع الكهرومغناطيسي ، التيار الفوتوضوئي، طاقة حركة الألكترون المتحرر من سطح المعدن ، نوع المعدن .
يعود اكتشاف الأثر الكهروضوئية الى القرن الماضي الميلادي عندما قام العالم بكيرل في عام 1839 بدراسة تأثير الضوء على بعض المعادن والمحاليل وخصائص التيار الكهربائي الناتج عنها.

وأدخل العالمان آدم وسميث مفهوم الناقلية الكهربائية الضوئية لأول مرة عام 1877 وتم تركيب أول خلية شمسية من مادة السيلينيوم من قبل العالم فريتز عام 1883 حيث توقع لها ان تساهم في انتاج الكهرباء مستقبلاً.
ومن جهة أخرى فقد ساعد تطوير نظريات ميكانيكا الكم على تفسير الكثير من الظواهر الفيزيائية ، وخاصة المرتبطة بالكهرباء الضوئية في فترة الثلاثينات و الأربعينات من القرن الحالي.
أما الفترة الهامة للخلايا الكهروضوئية فقد حدثت في عقدي السبعينات وخاصة بعد تطور علوم التركيب المجهرية الدقيقة لأشباه الموصلات ، وقد اعتبرت الخلايا الكهروضوئية حينئذ بأنها احدى الطرق العلمية الطموحة لتوليد الكهرباء في المصادر المتجددة الطاقة.
وقد ساعد ازدياد الطلب على استخدام مجمعات الخلايا الكهروضوئية الى انخفاض تكلفة انتاجها نسبياً ، مما يساعد على التوسع في انتاج هذا النوع من الطاقة والذي يؤدي بدوره الى خفض التلوث البيئي ، وقد بدأت نظم الخلايا الكهروضوئية تنتشر تدريجياً في تطبيقات الانارة والاتصالات وضخ المياه وغيرها.

*العناصر الكهروضوئية:

قبل ان نتعرف على العناصر الكهروضوئية لابد لنا ان نعرف ماهو الضوء ؟ فمن حيث المبدأ يعتبر الضوء شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي يرى بالعين المجردة وهو لا يختلف عن بقية أصناف الإشعاعات الكهرومغناطيسية مثل الأشعة الكونية و أشعة جاما و أشعة اكس والترددات الراديوية إلا من حيث قيمة التردد ويمتد التردد الضوئي من 300GHz الى 300 مليون GHz (غيغا هيرتز) يبدا من الأشعة تحت الحمراء وينتهي بالأشعة فوق البنفسجية ، أما الضوء الذي تراه العين البشرية ، ويقصد هنا ضوء الشمس و مكون من عدة ألوان ( أحمر – برتقالي – أصفر – أخضر – سماوي – أزرق – بنفسجي) يقع مجال تردده ما بين حوالي 400GHz الى ما يقارب 750 GHz .

و للضوء خاصية مزدوجة فهو ينتشر في الفضاء كالأمواج الراديوية و يسلك كما لو كان مكوناً من العديد من الجسيمات الدقيقة.

المقاومة الكهروضوئية:

تعتبر واحدة من اقدم العناصر الكهروضوئية ، وهذه المقاومة تتناقص قيمتها بازدياد شدة الضوء الساقط عليها ، وتصنع المقاومة الكهروضوئية من مواد حساسة للضوء مثل سلفيد الكاديوم (Cds) أو سليتد الكاديوم (Cdse) ، بالرغم من ان مواد أخرى مثل سلفيد الرصاص قد استخدمت. كما يمكن لهذه المواد ان تطعم بمواد اخرى كالنحاس أو الكلور وذلك لتحسين عمل المقاومة الكهروضوئية ، وذلك لضبط الطريقة الصحيحة التي تتغير بها قيمة المقاومة وفقاً لشدة الضوء.
ان معظم المقاومات الكهروضوئية تستطيع ان تتحمل فولت يتراوح بينV 100 وV 200 و 300 فولت ، ولكن استهلاك الواط (W) القدرة العظمى لهذه العناصر يترواح بين 30 ملي واط و 300 ملي واط.

*تطبيقات المقاومة الكهروضوئية:

تطبق في مجال الالكترونيات فعلى سبيل المثال تستعمل غالبا في أجهزة الإنذار وفاتح الأبواب الآلية حيث يتطلب الأمر الاحساس بوجود ضوء أو غيابه. ومع تطور العلوم الالكترونية تم تصنيع عنصر كهروضوئي من مادة السيليكون تشبه من حيث التركيب الترانزيستور.

*استخداماته:

يستخدم في اجهزة الانذار ، فاتح الأبواب الآلي ، دوائر اغلاق الستائر عند غياب الشمس او العكس ، ودوائر اخرى يتطلب عملها الاحساس بالضوء. كما أنه يستخدم في اجهزة التلفزيون كوحدة استقبال لجهاز التحكم. ويمتاز الترانزيستور بامكانية عمله مع الضوء الغير مرئي مثل الأشعة تحت الحمراء ، حيث يمكن استخدامه ي أجهزة انذار ضد اللصوص.

الخاتمة:

من خلال العرض لموضوع الظاهرة الضوئية يتبين لنا بانها تحدث عند سقوط اشعاع كهرومغناطيسي على سطح معدن ، وتكمن أهمية اكتشاف وتطوير الخلايا الكهروضوئية قد ساعد في توليد الطاقة الكهربائية من اشعة الشمس ، والتي تعتبر من الطاقات النظيفة التي لا تسبب تلوث بيئي ، كما تم الاستفادة من هذه الطاقة في مجالات تكنولوجية دقيقة و عديدة ، وفي اغراض متعددة.

المصادر:
علم الخلية أ/ زكريا عبد الحميد
فى عالم الخلية د/ السيد سلامة السقا
أسس علم النفس الفزيولوجى د/ السيد أبو شعيشع