All posts filed under: علم الأحياء

الإنزيمات (Enzymes)

الإنزيمات أو الأنزومات هي محفِّزاتٌ بيولوجية جزيئة بروتينة. تسرِّعُ التفاعلات الكيميائية. تُسمى الجزيئات التي تمارس الأنزيمات تأثيرها عليها بالركائز، حيث يحوّل الإنزيم الركيزة إلى جزيئات تُعرف باسم النواتج. تحتاج معظم عمليات الاستقلاب (الأيض) إلى إنزيمات من أجل أن تحدث بسرعة كافية للحفاظ على الحياة. تحدد الإنزيمات في الخلية أي مسار استقلابي سيحدث في تلك الخلية. تُعرف دراسة الإنزيمات بالإنزيمولوجي وهناك حقل جديد فيه لتحليل «الإنزيمات الكاذبة» ينمو باستمرار، حيث يدرس هذا الحقل الإنزيمات التي فقدت قدرتها التحفيزية البيولوجية خلال التطور وهذا غالباً يؤثر على تسلسلات الأحماض الأمينية ويعطيها خصائص تحفيزية كاذبة غير عادية.

التنوع الحيوي (Biodiversity)

التنوع الحيوي، يقصد به تنوع أشكال الحياة على الأرض. التنوع الحيوي مقياس للتباين على المستوى الجيني ومستوى الأنواع والنظام البيئي. تكون نسب التنوع الحيوي أكبر بالقرب من خط الاستواء نتيجة المناخ الدافئ والإنتاج الأولي العالي. تتفاوت نسب التنوع الحيوي على الأرض، وهو أكثر غنى في المناطق المدارية.

الفيروسات (Viruses)

الفيروسات أو الحُمَات، مفردها فيروس أو الحُمَة وتعني فيروس في اليونانية «ذيفان» أو «سم»، وهو عامل ممرض صغير لا يمكنه التكاثر إلا داخل خلايا كائن حي آخر. الفيروسات صغيرة جدًا ولا يمكن مشاهدتها بالمجهر الضوئي. تصيب الفيروسات جميع أنواع الكائنات الحية، من الحيوانات والنباتات اٍلى البكتيريا والعتائق. على الرغم من أن هناك الملايين من الأنواع المختلفة، لم يتم وصف إلا حوالي 5.000 من الفيروسات بالتفصيل،
وذلك منذ الاٍكتشاف الأولي لفيروس تبرقش التبغ من قبل مارتينوس بيجيرينك عام 1898.
الفيروسات موجودة تقريبًا في كل النظم الإيكولوجية على الأرض، وتعتبر هذه الهياكل الدقيقة (الفيروسات) الكيان البيولوجي الأكثر وفرة في الطبيعة. دراسة الفيروسات معروفة بعلم الفيروسات، وهو تخصص فرعي في علم الأحياء الدقيقة.

التطور البيولوجي (Evolution)

نظرية التطور أو نظرية النشوء والارتقاء أو التطور أو تطور بيولوجي هو التغير في السمات الوراثية الخاصة بأفراد التجمع الأحيائي عبر الأجيال المتلاحقة. السيرورات التطورية تُحدث تنوعاً حيوياً في كل المستويات التصنيفية، بما فيها الأنواع، وأفراد الكائنات الحية، والجزيئات كالدنا والبروتينات. وينقسم التطور لنوعين وهما التطور الصغروي الذي يؤدي لتغيرات طفيفة داخل النوع الواحد، والتطور الكبروي الذي يؤدي لتغير نوع لنوع أخر عبر سلسلة طويلة من التغيرات الطفيفة في فترات زمنية هائلة، ويُعتقد حدوثه خلال ملايين السنين. ويُعد التطور النظرية العلمية السائدة بين علماء الأحياء كتفسير لتنوع الكائنات الحية علي الأرض. وتعتبر نظرية التطور مهمة جدًا في علم الأحياء. فقال ثيودوسيوس دوبزانسك، عالم الأحياء التطوري المعروف: «لا شيء في علم الأحياء منطقي إلا في ضوء التطور».

الجهاز المناعي (Immune System)

الجهاز المناعي هو شبكة من العمليات الحيوية التي تحمي الكائن الحي من الأمراض. يكتشف ويستجيب لمجموعة واسعة من مُسببات الأمراض، من الفيروسات إلى الديدان الطفيلية، وكذلك الخلايا السرطانية، ويميزها عن الأنسجة السليمة للكائن الحي. العديد من الكائنات الحية لديها نظامين فرعيين رئيسيين من الجهاز المناعي. يوفر الجهاز المناعي الفطري استجابة مسبقة التكوين لمجموعات واسعة من الحالات والمحفزات. ويوفر جهاز المناعة التكيفي استجابة مصممة لكل منبه من خلال تعلم التعرف على الجزيئات التي صادفها من قبل. كلاهما يستخدم الجُزيئات والخلايا لأداء وظائفها.

الهندسة الوراثية (Genetic Engineering)

الهندسة الوراثية وتسمى أيضاً بالتعديل الوراثي هي تلاعب إنساني مباشر بالمادة الوراثية للكائن الحي بطريقة لا تحدث في الظروف الطبيعية وتتضمن استخدام الدنا المؤشب غير أنها لا تشمل التربية التقليدية للنباتات والحيوانات والتطفير ويعتبر أي كائن حي يتم إنتاجه باستخدام هذه التقنيات كائنا معدلا وراثيا. كانت البكتيريا هي أول الكائنات التي تمت هندستها وراثيا في عام 1973 ومن ثم تليها الفئران في عام 1974، وقد تم بيع الإنسولين الذي تنتجه البكتيريا في العام 1982 بينما بدأ بيع الغذاء المعدل وراثيا منذ العام 1994.

التمثيل الضوئي (Photosynthesis)

التركيب الضوئي أو الاصطناع الضوئي أو التخليق الضوئي أو البناء الضوئي هو عملية تستخدمها النباتات وبعض الكائنات الحية الأخرى لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية يمكن من خلال التنفس الخلوي، تحريرها لاحقًا لتغذية أنشطة الكائن الحي. تُخزن هذه الطاقة الكيميائية في جزيئات الكربوهيدرات، مثل السكريات والنشويات، والتي تُصنع من ثاني أكسيد الكربون والماء – ومن هنا جاء اسم التركيب الضوئي. في معظم الحالات، يجري إطلاق الأكسجين أيضًا كمنتج ثانوي. تقوم معظم النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء بعملية التركيب الضوئي. تسمى هذه الكائنات الحية كائنات ضوئية ذاتي التغذية. يُعتبر التركيب الضوئي مسؤولًا بدرجة كبيرة عن إنتاج محتوى الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي للأرض والحفاظ عليه، ويوفر معظم الطاقة اللازمة للحياة على الأرض.

حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين (DNA)

الحمض الريبي النووي منزوع الأكسجين أو حمض الديوكسي ريبونيوكليك أو الحمض النووي الصبغي واختصارًا هو جزيء ضخم يوجد داخل خلايا كل الكائنات الحية وعدَّة فيروسات ويحوي المعلومات الوراثية التي تسمح بعمل وتكاثر وتطور هذه الكائنات، الدنا والحمض النووي الريبوزي هي أحماض نووية تُشكِّل مع كُلٍّ من البروتينات والليبيدات والسكريات المتعددة الجزيئات الضخمة الأربعة الضرورية للحياة، تتكون معظم جزيئات الدنا من سلسلتي بوليميرات بيولوجية ملتفة حول بعضها البعض على شكل لولب مزدوج.