مقومات الكائن الحي

مقومات الكائن الحي


أسامة بوسطيلة.ossama opi




تقسم الموجودات التي يحتويها هذا الكون إلى قسمين:


مواد غير حية : الماء, الأرض, الهواء, المعادن وماإليها


كائنات حية وهي مختلف أنواع النبات والحيوان. والحياة هي أهم صفاتها


والحياة هي طريقة وجود أو معيشة الأجسام البروتينية وهذه الطريقة في حقيقتها في تجدد مستمر للمكونات الكيماوية لهذه الأجسام.



ويكمن
سر الحياة في تلك المادة التي يبني بها جسم الكائن الحي وهي البروتوبلازما
وهي مادة معقدة التركيب تحدث فيها جميع التغيرات الطبيعية والكيماوية التي
تنطوي عليها وظائف الحياة من: حركة, نمو, تغذية, تنفس, تمثيل... الخ.
تجمع الكائنات الحية صفات مشتركة من بينها صفتان أساسيتان:

• وجود البروتينات والأحماض النووية.
  
• القدرة على القيام بعمليات التحول الغذائي
  

وأما
الفيروسات فهي تلك الحلقة الهامة التي تربط عالم الكائنات الحية بغير
الحية. والفيروسات مجردة من خاصية التحول الغذائي التي تتمتع بها الكائنات
الحية.
كما أن الفيروسات هي إحدى الصور الولية لوجود الأجسام البروتينية وتملك صفات الكائنات الحية وغير الحية :

• فما يقربها من المواد غير الحية إنها لا تتنفس ولا يمكنها أن تتكاثر خارج الكائن الحي الذي تصيبه.
  
• وأما
  الصفات التي تجعلها قريبة من الكائنات الحية إنها عندما تصل إلى الخلية
  فإنها تتكاثر وتنتقل الصفات الوراثية الخاصة بها إلى الجيل الجديد.
  

تحتوي الخلايا النباتية والحيوانية على (الخلية هي الوحدة الأساسية التي يتكون منها الجسم)

• مواد عضوية توجد في الخلية على شكل مركبات معقدة مثل: البروتينات, الأحماض النووية, الكاربوهيدرات, الدهون, الليبرات.
  
• محاليل مائية للأملاح المعدنية.
  

ويوجد في جسم الإنسان وخصوصا في خلايا الكبد (مثلاً):
80% ماء, 12% بروتين, 5% دهن, 2% أحماض نووية, 1% كاربوهيدرات وغيرها من المواد
وتدخل مختلف العناصر الكيماوية في تركيب الكائن الحي ( وفي تركيب المركبات المكونة للخلية) :

• الكربون – الاكسجين – الهيدروجين – النتروجين (N, H, O, C ) تمثل 96%
  
• الكبريت – الفوسفور - البوتاسيوم – الكالسيوم (Ca, K, P, S ) تمثل 3%
  
• الحديد – الصوديوم - الكلور (Fe, Na, Cl )تمثل 1%
  

وعناصر أخرى بكميات ضئيلة جداً.
من أولى مقومات الحياة البيولوجية

• الروح:
  أولى مقومات الحياة غير المادية ( الأصل الذي تقوم عليه الحياة) إذ ما إن
  تفارق الروح الجسد حتى يبقى هذا الجسد جثة هامة لا حياة فيها.
  
• النوم ( غير مادي) يوفر لخلايا الجسم عنصر الراحة وعنصر النوم يوفر للفرد بشكل فيزيولوجي غير إرادي.
  
• الأمور النفسية والفكرية (غير مادي) تتصل بحياة الأفراد من خلال طبيعة بنية أجسامهم وطبيعتهم البيولوجية الحية ذوي مشاعر وأحاسيس.
  
• الهواء:
  أحد مكونات الحياة المادية البيولوجية وهو يأتي من أولويته للحياة بعد
  الروح إذ لا يقدر أن تستمر الحياة بدونه دقائق معدودة
  
• فغاز الآزوت (N2 ) نسبته 79% حجماً من الهواء غاز خامل لا صلة مباشرة له بالحياة
  
• أما غاز الاكسجين (O2 ) فنسبته 21% حجماً من الهواء فيمتلك عدداً من الخواص التي تربطه بالحياة
  
  
  
  • كون (O2 ) عنصراً مساعداً على الاحتراق يساعد الجسم على إتمام عملية احراق المواد الغذائية للحصول على الطاقة.
    
  • سرعة اتحاد (O2 )
    مع بعض العناصر الكيماوية وسرعة تخليه عنهامما يسمح له الوصول ( عند
    استنشاق الهواء عبر الرئتين) إلى كافة أنحاء الجسم لانجاز عملية الاحتراق
    فيها والعودة منها محملاً بمخلفات الاحتراق إلى أجهزة الإطراح لتطرحح من
    خلالها خارج الجسم.
    
  
  
• غاز الأوزون (O3 ) هذ الغاز الايجابي الثاني في صلته بالحياة البيولوجية
  
• الغازات ذات الأثر السلبي على الحياة البيولوجية وهي Cox, NOx; Sox ... الخ.
  
• الشمس : تعتبر الحياة على الأرض هبة الشمس التي لولاها لما وجدت عليها بالرغم مما للشمس من مضار:
  
  
  
  • إذ
    لولا الشمس والضياء نهاراً والظلمة ليلاً لما تمت عملية التمثيل الضوئي
    (الكلوروفيلي) النباتي نهاراً وعمليتها المعاكسة (التنفس) ليلاً, اللتان
    تعملان على توفير وتنظيم تواجد العناصر الغذائية الرئيسية في الهواء
    
  • لولا
    الشمس وحرارتها وما ينتج عن غيابها من برودة للجو ما تمت عملية تبخر الماء
    وتكاثفه وسقوط المطر, وما تمت عملية نشاط وتكاثر النباتات والكائنات
    الدقيقة ولا تثبيط نشاطها والقضاء عليها.
    
  • لولا
    الشمس واشعاعاته المفيدة وما ينتج عن غيابها من وقف الاشعاعات الضارة
    ماتمت أعداد كبيرة من العمليات البيولوجية التي تعمل جميعها على توفير
    شروط وظروف المناخ البيئي الملائم للحياة واستمراريتها على الأرض بشكل
    متوازن.
    
  
  
• الجسد
  ( مادية) ما هو إلا عبارة عن مجمع من أعداد لا تحصى من الآلات ( الأعضاء)
  والأجهزة والمعامل والمخابر المعقدة التركيب والعمل. ومن الطبيعي أن هذا
  المجمع لا ينتصب من لا شيء وإن تحتاج إقامته لمدخلات يؤسس وينشأ ويحدد
  ويصان منها بناؤه وأخرى توفر ه مستلزمات الادارة والتشغيل طوال حياته.
  

وهذه المدخلات هي الأغذية والجسم يكون ذو :

• بنية
  جيدة ومقاومة للمرض إذا بني من مدخلات ( أغذية ) مناسبة لبنيته وذات أداء
  جيد إذا وفرت له مستلزمات الادارة والتشغيل المناسبة.
  
• بنية رديئة وأداء رديء إذا وفرت له مدخلات (أغذية) خلاف ذلك.
  

وعلى
الرغم من الخواص العامة التي تميز الكائنات الحية عن المواد غير الحية فإن
هذه الخواص تنعكس في عالم النبات بشكل مختلف عنها في عالم الحيوان.
وتبدو
هذه الفروق واضحة جداً لدى مقارنة نبات راق مع حيوان راق أيضاً. وعلى
العكس من ذلك فإن هذه الفروق تبدو أقل وضوحاً في الكائنات الدنيا كما يلي:

• الحركة:
  الحركة الواضحة الملموسة تعتبر من أهم الصفات التي يختص بها الحيوان دون
  النبات وتعزى قدرة الحيوان علىالحركة إلى وجود جهازه العضلي.
  
• الحس:
  تتميز الحيوانات بكونها حساسة (بعكس النباتات) فهي تستجيب بسرعة للمهيجات
  الخارجية ويعود الفضل بذلك إلى الجهاز العصبي لدى الحيوان.
  
• جهاز
  الدوران: تحوي الحيوانات على وسط داخلي (وسط دموي) بينما لا تحتوي النباتا
  على مثل هذا الوسط (تحتوي على النسغ) وهناك مركزية واضحة في الحيوانات
  تجعل مجموع الخلايا مرتبطة مع بعضها البعض تماماً كالجملة العصبية بينما
  لا توجد في النباتات.
  
• التغذية والتمثيل:
  
  
  
  • يتألف غذاء النبات من مواد بسيطة التركيب تنحصر في :
    
  
  
• ماء وأملاح معدنية ذائبة يمتصها النبات من محلول التربة عن طريق الجذور
  
• غاز CO2 يمتصه النبات من الوسط الخارجي.
  
• أهم عملية بناء هي تلك التي يستمد بها الطاقة من ضوء الشمس (البناء الضوئي)
  
• يستطيع النبات أن يبني مواد عضوية معقدة التركيب من الغذاء البسيط غير العضوي
  
• يشترط لحدوث البناء الضوئي وجود مادة اليخضور (الكلوروفيل) حيث تتميز معظم أوراق النباتات باللون الأخضر (لوجود الكلوروفيل فيها)
  
• تقوم النباتات بتركيب موادها الخاصة بها اعتبارا من (CO2 )
  الموجود في الهواء والماء والذي تحوله باستخدام الطاقة الشمسية
  والكلوروفيل إلى سكريات كما يأخذ النترات من التربة لتحولها إلى حموض
  أمينية وهي قادرة كذلك على صنع فيتاميناته . حيث تدعى هذه الكائنات بذاتية
  الاغتذاء Auto trophic
  

• يتألف
  غذاء الحيوان عادة من مواد عضوية معقدة التركيب بعضها صلب وبعضها سائل,
  بعضها نباتي و بعضها حيواني. إلا أن الحيوانات تتطلب الكربون العضوي على
  هيئة سكريات, والآزوت على هيئة حموض أمينية كما تتطلب فيتامينات جاهزة أي
  أن الحيوانات تعيش على ماتصنعه النباتات وتدعى هذه الكائنات بغير ذاتية
  التغذية Hetertrophic
  


• التفرع: تتجمع أعضاء الحيوان وتتمركز حول جهازه الهضميالذي يمدها بالغذاء ولذلك فإن جسمه محدود غير متفرع.
  

وأما
النبات فيتفرع مجموعه الخضري في الهواء تفرعات كبيرة متكررة ليعرض أوراقه
للضوء وأزهاره وثماره لعوامل التلقيح والانتشار كما تتفرع جذوره في التربة
وتمتد بعيداً لتشكل أكبر حيز ممكن في الأرض يساعده على وفرة امتصاص الماء
والأملاح.

• النمو:
  النمو يستمر في النبات وذلك لأن هناك قمماً نامية في النبات مستمرة النمو
  والنشاط طوال حياتها وتوجد تلك القمم عادة في أطراف الجذور والسيقان.
  

والنمو في الحيوان محدود إذ يستمر نموه حتى البلوغ ثم يتوقف بعد ذلك.

• التحول الغذائي (تبادل المواد) :
  
  
  
  • تنحصر
    عملية التمثيل الغذائي في استعمال الخلية لمختلف المواد التي تحصل عليها
    من الوسط الخارجي بما فيها من طاقة وبناء وتبديل الأجزاء التي تهدم في جسم
    الخلية.
    
  • وعملية
    الهدم الغذائي عبارة عن عملية تحليل وهدم المواد الداخلة في تركيب الجسم
    عن طريق عملية الأكسدة بوجود الاكسجين وعملية التخمر التي تتم بدون وجود
    الاكسجين. وكنتيجة لعملية الهدم وحرق المواد المختلفة في جسم الكائن الحي
    تفرز في البيئة الخارجية النواتج النهائية لعملية الهدم
    
  • كلا عمليتي التمثيل والهدم الغذائي تعتمد الواحدة على الأخرى فهما وحدتان متكاملتان
    
  
  

هذا وقد تكون عملية التحول الغذائي :

• نشطة جداً في بعض الخلايا والكائنات الحية وحيدة الخلية
  
• أو تكون منخفضة في بعض الأحيان لدرجة يصعب ملاحظتها
  

وتكون
عمليات التحول الغذائي في الأنواع المختلفة من النباتات والحيوانات على
درجة عظيمة من التخصص, وحتى داخل أفراد النوع الواحد من الكائنات توجد
اختلافات في عمليات التحول الغذائي. ويتوقف تخصص عمليات التحول الغذائي
على عدة عوامل منها : العمر – الجنس –الحالة الصحية – الأحوال الجغرافية –
المناخ – الوقت من السنة.

• ظواهر الحياة المستمدة من التحول الغذائي:
  
• التنبه والانفعال
  
• تطور الجهاز العصبي
  
• الغرائز
  
• التحرك واشكال الحركة
  
• التجديد أو التجدد
  
• التكاثر بأنواعه
  
• التلقيح والاخصاب
  
• التكاثر ( التوالد) البكري.
  
• دورة العناصر في الطبيعة:
  

إن العناصر في دورة مستمرة في الطبيعة )وهذا
يتفق تماماً مع قانون بقاء الماء والطاقة) حيث تحصل الكائنات الحية أثناء
عملية التحول الغذائي على مختلف العناصر اللازمة من البيئة المحيطة ولكن
هذه العناصر تعود مرة ثانية إلى البيئة والوسط المحيط حيث يعاد استعمالها
مرات عديدة.

• دورة الكربون في الطبيعة: يحتوي الهواء الجوي على (0.03 – 0.04%) من غاز (CO2 ) أي حوالي 1530 مليار طن . ويتكون غاز (CO2 ) كنتيجة للنشاط الحيوي للنبات والحيوان والانسان :
  
  
  
  • من المواد العضوية الداخلة في أجسامها
    
  • تفرز كل الكائنات الحية التي تسكن الأرض عن طريق التنفس حوالي 1080مليون طن / يوم (CO2 )
    
  • النباتات
    الميتة التي تسقط في الماء المحتوي على كمية كافية من الاكسجين لا تتعفن
    بل تتحول إلى فحم حجري وقد يكون النفط من بقايا النباتات والحيوانات تحت
    نفس الظروف. وقد استخرج الانسان النفط والفحم الحجري واستعملهما كوقود حيث
    يتولد حالياً في عمليات احتراق الوقود حوالي 1265 مليون طن /يوم من غاز (CO2 )
    
  • يتكون غاز (CO2 ) أيضاً كنتيجة لنشاط البكتريا التعفنية والتخمر.
    
  • تعتبر
    طبقة الميثوسفير (قشرة الأرض الصلبة) مخزناً هاماً للكربون في الطبيعة حيث
    يدخل الكربون في تركيب الصخور الجبلية مكوناً الأحجار الجيرية والمرمر.
    وتتعرض هذه الصخور إلى تحطيم بطيء ومستمر ينطلق أثناءه غاز (CO2 ).
    
  • تقوم
    النباتات الخضراء يومياًُ بتكوين كمية من المادة العضوية كنتيجة لعملية
    التمثيل الضوئي يفوق وزنها 1 مليار طن فإذا تحولت كل الطاقة المحصورة في
    هذه المواد العضوية إلى طاقة حركية كانت كمية الطاقة هذه مساوية لكمية
    الطاقة التي تنتجها 2000 محطة كهربائية هائلة القوة
    
  • تستهلك النباتات الخضراء سنوياً 550 مليار طن من غاز(CO2 )
    يلزم لها 25 مليار طن من الهيدروجين لتعطي 400 مليار طن من الاكسجين.
    وكنتيجة لذلك فإن الهواء يحتوي بصفة مستمرة على 20.93-20.94 % من الاكسجين
    وهذا يوفر ظروفاً ملائمة للنشاط الحيوي للكائنات الهوائية التي تستعمل
    الاكسجين في عمليات الأكسدة.
    
  
  

• دورة
  الآزوت:يدخل الآزوت في تركيب الأحماض الأمينية وبالتالي في البروتينات
  وتدخل الأحماض الأمينية والبروتينات في تركيب جيم الانسان عن طريق التغذية
  الحيوانية والنباتية والتي تتحول في جسم الانسان إلى بروتينات خاصة به.
  وينتج عن هدم البروتينات في الجسم تكوين مواد نيتروجينية بسيطة مثل
  اليوريا , حمض اليوريك , الأمونيا التي تفرز في صورة بول أو براز. وتتحلل
  بقايا النباتات والحيوانات الميتة على على الافرازات بفضل الكائنات الحية
  الدقيقة سواء أكانت هوائية أو لا هوائية. وكنتيجة لعملية التحلل تحدث
  عملية النشدرة (تكوين النشادر) الذي يستهلك جزء منه بواسطة النبات والباقي
  يتحول بفعل البكتريا إلى نتريت ونترات في عملية التأزت.ويمكن أن تتعرض هذه
  النواتج جزئياً إلى عملية عكس التأزت التي تقوم باحداثها بعض أنواع
  الكائنات الدقيقة وينتج عنها الآزوت الحر الذي يفقد من التربة إلى الجو.
  والآزوت يوجد في الجو أكثر من أي مكان آخر, فالآزوت الحر يكون الجزء
  الرئيسسي للهواء الجوي (حوالي 78% منه حجماً) ويوجد فوق كم 1م ³
  من سطح الأرض حوالي 8 طن آزوت). والعقد البكتيرية على جذور النباتات
  البقولية قادرة على امتصاص آزوت الجو وامداد التربة به. وتستعمل هذه
  النباتات في الدورة الزراعية فعلاوة على القيمة الغذائية للبقوليات تسمد
  الأرض بالأسمدة الآزوتية.
  
• دورة
  الفوسفور : الفوسفور عنصر ضروري لحياة كل الكائنات الحية من حيث أنه يدخل
  في تركيب المواد الحيوية الهامة حيث يدخل الفوسفور في:
  


• تركيب
  الأحماض النووية – الفوسفوليبيدات ( الشبيهة بالدهون) الفوسفوبروتينات
  (نوع من البروتينات الخاصة)- العديد من المركبات البسيطة التركيب التي
  تلعب دوراً هاماً في عملية التحول الغذائي.
  
• يوجد في الأنسجة مركب الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (P+A ) الذي يعتبر جزئية مولدة للطاقة من نوع خاص. ويتركب مركب( P+A ) في الجسم عند الأكسدة (في العمليات الهوائية ) والجليكوليز (في العمليات اللاهوائية). وعند تحليل مركب (P+A ) تنطلق الطاقة التي يستهلكها الكائن الحي بصفة مستمرة في حياته, وتنقبض العضلات بمشاركة (P+A ) وينبض القلب, وترى العين, وتسمع الأذن, ويجري العديد من العمليات الأخرى. وطاقة العضلات التي تحوي على (P+A ) عظيمة جداً فهي تكفي لرفع ثقل يزيد عن وزن نفس العضلات بألف مرة
  

وعند
موت الحيوان تتحلل بقايا جسمه الى العناصر التي تحدث بصورة ملحوظة في قاع
البحر نتيجة لتجمع أجسام بحرية ميتة. وتحتوي براز الطيور على كمية كبيرة
من الفوسفور (كسماد) ويستعمل الفوسفور مع الآزوت في التسميد على نطاق
واسع. ويمتص النبات الفوسفور (من التربة أو السماد المضاف العضوي أو
المعدني) وذلك في صورة ذاتية في الماء الأرضي ويحصل الانسان على الفوسفور
عن طريق المأكولات النباتية والحيوانية التي تحتوي عليه

• هناك دورات أخرى لمختلف العناصر الغذائية الأخرى.