Nittawlu Iktar fil-​Fond minn ġol-​Mikroskopju

IĊ-​ĊELLULA ġiet imsejħa l-​istruttura fundamentali tal-​ħajja. Tabilħaqq, l-​affarijiet ħajjin—inkluż il-​pjanti, l-​insetti, l-​annimali, u l-​bnedmin—huma magħmulin miċ-​ċelluli. Matul is-​snin, ix-​xjenzati ttawlu iktar fil-​fond lejn il-​ħidma li sseħħ ġewwa ċ-​ċellula u kixfu ħafna mis-​sigrieti tal-​bijoloġija molekulari u l-​ġenetika. Ejja nagħtu ħarsa iktar mill-​qrib lejn iċ-​ċelluli u nikkunsidraw dak li skopriet ix-​xjenza dwar dawn l-​istrutturi mikroskopiċi tal-​ħajja li huma tant affaxxinanti.

Daqqa t’Għajn lejn id-​Dinja Mikroskopika

Iċ-​ċelluli m’humiex kollha taʼ l-​istess forma. Ftit minnhom għandhom forma tawwalija; oħrajn qishom kaxxa. Hemm ċelluli tondi, ċelluli li għandhom forma taʼ bajda, u xi wħud li donnhom bla forma. Nieħdu l-​amiba, organiżmu li hu magħmul minn ċellula waħda u li m’għandu ebda forma partikulari. Minflok, il-​forma tiegħu tinbidel hu u jiċċaqlaq. Taʼ interess, ħafna drabi l-​forma taċ-​ċellula tagħti ħjiel dwar ix-​xogħol li din tagħmel. Per eżempju, xi ċelluli muskolari huma tawwalin u rqaq u jinġibdu meta jwettqu xogħolhom. Iċ-​ċelluli tan-​nervituri—li jibagħtu l-​messaġġi mal-​ġisem kollu—għandhom friegħi twal.

Iċ-ċelluli jvarjaw ukoll f’dak li hu daqs. Madankollu, ħafna huma żgħar wisq biex tarahom mingħajr l-​għajnuna taʼ lenti apposta. Biex tieħu idea taʼ kemm hi kbira ċellula taʼ daqs medju, ħares lejn it-​tikka fit-​tarf taʼ din is-​sentenza. Ġo dik it-​tikka ċkejkna jistgħu joqogħdu madwar 500 ċellula taʼ daqs medju! Jekk taħseb li din hija ċkejkna wisq, ftakar li xi ċelluli tal-​batterji huma xi 50 darba iżgħar! U xi ngħidu għall-​akbar ċellula li teżisti? Din hija l-​isfar tal-​bajda tan-​nagħma—“ġgant” b’ċellula waħda, ftit akbar minn ballun tat-​tennis!

Ladarba l-​biċċa l-​kbira taċ-​ċelluli ma nistgħux narawhom mingħajr ma nużaw lenti apposta, ix-​xjenzati jużaw xi strumenti, bħall-​mikroskopju, biex jistudjawhom.a Xorta waħda, xi dettalji komplikati taċ-​ċellula ma jkunux jistgħu jarawhom sew. Aħseb ftit: Mikroskopju taʼ l-​elettroni jistaʼ jkabbar iċ-​ċellula sa 200,000 darba—jekk tkabbar nemla għal daqstant drabi tkun tidher kbira iktar minn tliet kwarti taʼ kilometru. Madankollu, saħansitra jekk tkabbarha daqshekk, xi dettalji taċ-​ċellula xorta ma tarahomx!

Permezz t’hekk ix-​xjenzati sabu li l-​komplessità taċ-​ċellula ġġiblek għajnejk wara widnejk. Fil-​ktieb tiegħu The Fifth Miracle, Paul Davies, xjenzat li jispeċjalizza fil-​fiżika, jistqarr: “Kull ċellula hija ppakkjata bi strutturi ċkejknin li donnhom magħmulin skond l-​istruzzjonijiet taʼ xi manwal taʼ l-​inġinerija. Ġo fiha ssib minn kollox—pinzetti, imqassijiet, pompi, muturi, lievi, valvijiet, kanen, katini u saħansitra vetturi, ilkoll taʼ daqs ċkejken ferm. Imma, m’għandniex xi ngħidu, iċ-​ċellula hija ferm iżjed minn xi kaxxa taʼ l-​għodda. Id-​diversi komponenti tagħha jaqblu u jingħaqdu flimkien biex jifformaw xi ħaġa kompleta li taħdem tajjeb, bħal xi linja elaborata taʼ produzzjoni ġewwa fabbrika.”

Id-​DNA—Il-​Molekula taʼ l-​Eredità

Il-​bnedmin, kif ukoll dawk il-​pjanti u l-​annimali li huma magħmulin minn ħafna ċelluli, jibdew bħala ċellula waħda. Wara li din iċ-​ċellula tilħaq ċertu daqs, din tinqasam u tifforma żewġ ċelluli. Imbagħad dawn iż-​żewġ ċelluli jinqasmu u jifformaw erbaʼ ċelluli. Hekk kif iċ-​ċelluli jkomplu jinqasmu, dawn jispeċjalizzaw—jiġifieri jinbidlu biex jagħmlu xogħol partikulari u jsiru ċelluli muskolari, ċelluli tan-​nervituri, ċelluli tal-​ġilda, u nibqgħu sejrin. Hekk kif il-​proċess ikompli, ħafna miċ-​ċelluli jingħaqdu flimkien fi gruppi biex jifformaw it-​tessuti. Per eżempju, iċ-​ċelluli muskolari jingħaqdu flimkien u jifformaw it-​tessuti muskolari. Tipi differenti taʼ tessuti jifformaw l-​organi, bħalma huma l-​qalb, il-​pulmuni, u l-​għajnejn.

Taħt il-​qoxra rqiqa taʼ kull ċellula hemm fluwidu qisu jelly msejjaħ ċitoplażma. Iktar ’il ġewwa minn dan hemm in-​nukleu, li huwa separat miċ-​ċitoplażma permezz taʼ rita rqiqa. In-​nukleu ġie msejjaħ iċ-​ċentru tal-​kontroll taċ-​ċellula għaliex dan jidderieġi tistaʼ tgħid l-​attivitajiet kollha taċ-​ċellula. Ġewwa n-​nukleu hemm il-​programm ġenetiku taċ-​ċellula, miktub bid-​deoxyribonucleic acid—fil-​qasir, id-​DNA.

Il-molekuli tad-​DNA jinsabu mkebbin ċrieki ċrieki marsusin ħafna ġewwa l-​kromosomi taċ-​ċellula. Il-​ġeni tiegħek, li huma sezzjonijiet mill-​molekuli tad-​DNA, iġorru l-​informazzjoni kollha meħtieġa biex tagħmlek dak li int. “Il-​programm ġenetiku li hemm fid-​DNA jagħmel lil kull ħaġa ħajja differenti mill-​affarijiet ħajjin l-​oħrajn kollha,” tispjega The World Book Encyclopedia. “Dan il-​programm jagħmel lil kelb differenti minn ħuta, lil żebra differenti minn warda, u lil siġra taż-​żafżafa differenti minn żunżan. Jagħmel lilek differenti minn kull persuna oħra fid-​dinja.”

L-ammont taʼ informazzjoni li hemm fid-​DNA taʼ ċellula waħda biss milli għandek huwa xi ħaġa li tbellhek. Dan jistaʼ jokkupa madwar miljun paġna daqs din! Ladarba huwa permezz tad-​DNA li tiġi mgħoddija l-​informazzjoni ereditarja minn ġenerazzjoni taʼ ċelluli għal taʼ warajha, dan ġie msejjaħ il-​pjan ewlieni taʼ kull forma taʼ ħajja. Imma d-​DNA kif ikun meta tarah?

Id-DNA huwa magħmul minn żewġ strixxi donnhom żigarelli mdawrin maʼ xulxin u jieħu l-​forma taʼ garigor, jew taʼ sellum mibrum li għandu l-​iskaluni. Iż-​żewġ strixxi huma mqabbdin maʼ xulxin permezz taʼ erbaʼ sustanzi komposti li jingħaqdu flimkien u li huma msejħin bażijiet. Kull bażi taʼ strixxa waħda hija msieħba maʼ bażi mill-​istrixxa l-​oħra. Dawn il-​pari taʼ bażijiet jifformaw l-​iskaluni tas-​sellum mibrum tad-​DNA. L-​informazzjoni ġenetika li dan iġorr hija determinata mill-​ordni eżatta tal-​bażijiet fil-​molekula tad-​DNA. Fi kliem sempliċi, din is-​sekwenza tiddetermina tistaʼ tgħid kollox dwarek, mill-​kulur taʼ xagħrek sal-​forma taʼ mnieħrek.

Id-​DNA, l-​RNA, u l-​Proteini

Il-​proteini huma l-​iktar makromolekuli abbundanti li hemm fiċ-​ċelluli. Ġie kalkulat li dawn jammontaw għal iktar minn nofs il-​piż tas-​sustanza solida tal-​biċċa l-​kbira mill-​organiżmi! Il-​proteini huma magħmulin minn komponenti iżgħar imsejħin amino acids. Ftit minn dawn jagħmilhom ġismek stess; oħrajn trid iġġibhom mill-​ikel li tiekol.

Il-proteini għandhom ħafna funzjonijiet. Per eżempju, hemm l-​emoglobina, proteina li ssibha fiċ-​ċelluli ħomor tad-​demm, li jġorru l-​ossiġnu mal-​ġisem kollu. Imbagħad hemm l-​antibodies, li jgħinu lil ġismek biex jiġġieled kontra l-​mard. Proteini oħrajn, bħall-​insulina, jgħinuk timmetabolizza l-​ikel kif ukoll jirregolaw diversi funzjonijiet oħrajn taċ-​ċelluli. B’kollox, għandu mnejn hemm eluf taʼ tipi differenti taʼ proteini f’ġismek. Ġo ċellula waħda biss jistaʼ jkun hemm bil-​mijiet!

Kull proteina għandha funzjoni speċifika li hija determinata mill-​ġene tad-​DNA tagħha. Imma l-​informazzjoni ġenetika fil-​ġene tad-​DNA kif tiġi interpretata sabiex tkun tistaʼ tiġi magħmula proteina partikulari? Kif inhu muri fl-​istampa “Kif Jintgħamlu l-​Proteini,” l-​informazzjoni ġenetika maħżuna fid-​DNA l-​ewwel trid tiġi trasferita min-​nukleu taċ-​ċellula għal ġoċ-​ċitoplażma, fejn hemm ir-​ribosomi, jew fabbriki li jipproduċu l-​proteini. Dan it-​trasferiment isir permezz taʼ medjatur imsejjaħ ribonucleic acid (RNA). Ir-​ribosomi fiċ-​ċitoplażma “jaqraw” l-​istruzzjonijiet taʼ l-​RNA u jiġbru flimkien is-​sekwenza t-​tajba t’amino acids biex jifformaw proteina partikulari. B’hekk, id-​DNA, l-​RNA, u l-​formazzjoni tal-​proteini kollha jiddependu minn xulxin.

Kif Kien il-​Bidu?

L-​istudju tal-​ġenetika u l-​bijoloġija molekulari affaxxina lix-​xjenzati għal għexur taʼ snin. Paul Davies, xjenzat li jispeċjalizza fil-​fiżika, huwa xettiku rigward jekk hemmx Ħallieq wara dan kollu. Xorta waħda, hu jammetti: “Kull molekula għandha funzjoni speċifikata u rwol disinjat fl-​iskema ġenerali sabiex ġewwa ċ-​ċellula jkunu jistgħu jiġu manifatturati l-​oġġetti t-​tajbin. Isir ħafna ġiri minn naħa għall-​oħra. Il-​molekuli jridu jivvjaġġaw minn tarf sa tarf taʼ l-​istess ċellula biex jiltaqgħu m’oħrajn fil-​post it-​tajjeb u fil-​ħin it-​tajjeb sabiex ikunu jistgħu jwettqu xogħolhom sew. Dan kollu jiġri mingħajr ma xi mgħallem jgħid lill-​molekuli x’għandhom jagħmlu u jidderiġihom fil-​post xieraq tagħhom. Ebda supervisor ma joqgħod għassa għal dak li jagħmlu. Il-​molekuli sempliċement jagħmlu dak li suppost jagħmlu: jiġru bl-​amment ’l hawn u ’l hemm, jaħbtu maʼ xulxin, jerġgħu lura, u jingħaqdu flimkien. . . .  B’xi mod, kollettivament, dawn l-​atomi bla ħsieb taʼ xejn jiltaqgħu u jingħaqdu, u jiżfnu ż-​żifna tal-​ħajja bi preċiżjoni eċċellenti.”

Bir-raġun, ħafna li studjaw il-​ħidmiet li jkunu għaddejjin ġewwa ċ-​ċellula kkonkludew li bilfors irid ikun hemm forza intelliġenti li ħolqot dan kollu. Ejja nikkunsidraw għala.

[Nota taʼ taħt]

[Kaxxa/Dijagramma f’paġna 5]

Ħarsa Ġewwa ċ-​Ċellula

Ġewwa kull ċellula hemm nukleu—iċ-​ċentru minfejn jinħarġu l-​ordnijiet kollha. Fin-​nukleu hemm il-​kromosomi, li jikkonsistu f’molekuli tad-​DNA li huma mkebbin ċrieki ċrieki marsusin ħafna, kif ukoll proteini. Il-​ġeni tagħna qegħdin f’dawn il-​molekuli tad-​DNA. Ir-​ribosomi, il-​fabbriki li jipproduċu l-​proteini, qegħdin fiċ-​ċitoplażma taċ-​ċellula, li qegħda barra n-​nukleu.

[Dijagramma ]

(Għall-formazzjoni sħiħa tat-test, ara pubblikazzjoni)

Ribosomi

Ċitoplażma

Ċellula

Nukleu

Kromosomi

Id-​DNA— is-​sellum tal-​ħajja

[Dijagramma f’paġna 7]

(Għall-formazzjoni sħiħa tat-test, ara pubblikazzjoni)

Kif id-​DNA Jirreplika

Sabiex l-​istampa tkun iktar faċli biex tifhimha, is-​sellum mibrum tad-​DNA ġie ċċattjat

mid-DNA li hu magħmul minn żewġ strixxi

1 Qabel ma ċ-​ċelluli jinqasmu biex jipproduċu l-​ġenerazzjoni li jmiss taʼ ċelluli, iridu jirreplikaw id-​DNA (jagħmlu kopja tiegħu). L-​ewwel, il-​proteini jgħinu biex jinqasmu sezzjonijiet Proteina

2 Imbagħad, bażijiet liberi (disponibbli) fiċ-​ċellula, li jimxu maʼ regoli stretti dwar kif il-​bażijiet jingħaqdu tnejn tnejn, jingħaqdu mal-​bażijiet li jaqblu magħhom fuq iż-​żewġ strixxi oriġinali

Bażijiet liberi

3 Finalment, jintgħamlu żewġ kodiċijiet duplikati. Għalhekk, meta ċ-​ċellula tinqasam, kull ċellula ġdida jkollha kodiċi tad-​DNA identika

Proteina

Proteina

Ir-​regola taʼ kif jingħaqdu tnejn tnejn il-​bażijiet tad-​DNA:

A dejjem maʼ T

A T Thymine

T A Adenine

C dejjem maʼ G

C G Guanine

G C Cytosine

[Dijagramma f’paġna 8, 9]

(Għall-formazzjoni sħiħa tat-test, ara pubblikazzjoni)

Kif Jintgħamlu l-​Proteini

Sabiex l-​istampa tkun iktar sempliċi, il-​proteina hawnhekk għamilnieha tidher li hi magħmula minn 10 amino acids. Il-​biċċa l-​kbira tal-​proteini għandhom iktar minn 100

1 Proteina speċjali taqsam sezzjoni mill-​istrixxi tad-​DNA

Proteina

2 Bażijiet liberi taʼ l-​RNA jingħaqdu mal-​bażijiet tad-​DNA li issa huma esposti fuq strixxa waħda biss, u b’hekk jifformaw strixxa taʼ RNA messaġġier

Bażijiet liberi taʼ l-​RNA

3 L-​RNA messaġġier li għadu kif inħoloq jinqataʼ kompletament u jersaq lejn ir-​ribosomi

4 L-​RNA li jintuża fit-​trasferiment jiġbor amino acid u jġibu ħdejn ir-​ribosoma

L-​RNA li jintuża fit-​trasferiment

Ribosoma

5 Hekk kif ir-​ribosoma tersaq lejn l-​RNA messaġġier, tingħaqad katina t’amino acids

Amino acids

6 Hekk kif tkun qed tiġi fformata, il-​katina taʼ proteini tibda tintewa sakemm tieħu l-​forma li hemm bżonn biex tiffunzjona sewwa. Imbagħad il-​katina tinqataʼ minn mar-​ribosoma

L-​RNA li jintuża fit-​trasferiment għandu żewġt itruf importanti:

Wieħed jagħraf il-​kodiċi taʼ l-​RNA messaġġier

L-​ieħor iġorr l-​amino acid it-​tajjeb

L-​RNA li jintuża fit-​trasferiment

Il-​bażijiet taʼ l-​RNA jużaw l-​U minflok it-​T, u għalhekk l-​U tingħaqad maʼ l-​A

A U Uracil

U A Adenine