البيولوجيا وعلوم الحياة

الوظائف المختلفة التي تقدمها “الصبغيات” للنباتات والحيوانات

2011 الكيمياء في حياتنا اليومية

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الصبغيات النباتات الحيوانات وظائف الصبغيات البيولوجيا وعلوم الحياة

تتميز الحياة النباتية والحيوانية الموجودة على الأرض بطيف واسع من الألوان الباهرة.

أمْعِن النظر في الخضار بألوانها الحمراء والخضراء والصفراء، والببغاء بألوانه المتعددة والحرباء بألوانها المتغيرة.

إن السبب وراء وجود هذه الألوان إنما يعود إلى مواد تدعىالصبغيات“.

 

إذا فتحت ثلاجتك وألقيت نظرة على الخضروات المحفوظة في داخلها فقد ترى أن الجزر بلونه البرتقالي؛ والملفوف والطماطم أو الشمندر بألونها الحمراء؛ والبصل والكُرّات أو الخسّ بألوانها الخضراء، وغيرها من المواد الغذائية الملونة.

ويعود السبب في وجود كل هذه الألوان إلى جزيئات كبيرة داخل الخضروات تُعرف باسم الصبغيات أو (الأصبغة).

فألوان الجزر والطماطم سببها صبغيات تسمى «الصبغيات الجزرانية»، في حين يستمد السبانخ والخضروات الأخرى اللون الأخضر من «صِبْغ الكلوروفيل» (اليخضور)، أما الألوان الأخرى فيسبب ألوانها مركّبات من الصبغيات المختلفة.

 

يوجد بالإضافة إلى الكلوروفيل ثلاثة أنواع أخرى من الصبغيات النباتية. فالصبغ الجزراني (مثل البيتاكاروتين الموجود في الجزر البرتقالي) هو المسؤول عن إنتاج اللون البرتقالي والأحمر والبني.

أما صِبْغ «الإنثوسيانين» فيتنج اللون الأرجواني والأزرق والأسود والأحمر، كما يقوم صِبْغ «الأنثوكسانثين» بصنع اللون البرتقالي والأصفر والأبيض.

ولعلك لاحظت أيضاً أن العديد من النباتات تحتوي على أكثر من نوع واحد من الصبغيات المختلفة التي تتحد مع بعضها لتنتج مزيجاً من الألوان، أو يطغى لون أحد الصبغيات على لون الصبغيات الأخرى.

 

تعكس بعض جزيئات الصبغيات أطوالاً موجية (أو ألوان) معينة للضوء وتمتص الأطوال الموجية الأخرى.

فعلى سبيل المثال، عندما يشع الضوء الأبيض (مزيج من جميع ألوان الضوء) على الكلوروفيل

فإن الضوء في الجزء الأخضر فقط من الطيف ينعكس مرتداً على أعيننا، ما يجعلنا نرى اللون الأخضر.

 

لكن الصبغيات في النباتات تؤدي وظائف مهمة فضلاً عن إكساب اللون للنباتات، فهي تساعد أيضاً على صنع مواد مهمة تحتاجها النباتات والحيوانات التي تتغذى  عليها.

فعلى سبيل المثال يتحول البيتاكاروتين (الموجود في الجزر البرتقالي) الى فيتامين A الذي يحتاجه الانسان والحيوان لتحسين قوة البصر.

ومن المحتمل أنك تعرف مسبقاً أنه بوجود ضوء الشمس فإن الكلوروفيل يساعد النباتات والطحالب على صنع غذائها.

 

تحتوي معظم النباتات والطحالب على الكلوروفيل ولو لم يكن لونها أخضر، ففي بعض النباتات يختفي لون الكلوروفيل وراء صبغيات أخرى.

فعلى سبيل المثال، يحتوي الطحلب البني على الكلوروفيل وصبغ الكاروتين الذي يمنح الطحلب لونه.

إن الضوء الوحيد الموجود تحت سطح الماء يميل إلى اللون الأخضر والذي لا يستطيع الكلوروفيل امتصاصه، أما الصِبْغ الأحمر فإنه يمتص طاقة الضوء الأخضر وينقله إلى الكلوروفيل.

 

لون الحيوانات

يوجد في جلد الحيوانات أو فرائها أو ريشها صبغيات (ألوان) تساعدها على أداء وظائف مختلفة أهمها التمويه والتخفي.

تستعمل الحيوانات التمويه للاختباء من الحيوانات المفترسة أو لجذب أقرانها أو عند اصطياد فرائسها، فبعض الفراشات والحشرات الأخرى تموه نفسها بحيث تشبه العصي أو أوراق الشجر، وبعضها الآخر يحاكي ألوان المخلوقات السامة.

 

وتملك ذكور الطيور ريشاً ملوناً نابضاً بالحياة كي تجذب إليها الإناث، كما تستطيع الحرباء تغيير لون جلدها بتغيير حجم الخلايا وشكلها التي تحتوي على الصبغيات المختلفة، وهذا ما يعطي الحرباء (انظر الصورة إلى اليسار) تمويهاً فريداً من نوعه عندما تجثم بانتظار فريستها من الحشرات الأخرى.

ويستطيع الحبّار والأخطبوط أيضاً تغيير ألوانهما لتتوافق مع محيطهما أو للتواصل مع أقرانهما.

 

ويملك الإنسان أيضاً الصبغيات في بشرته وستدرك ذلك بمجرد النظر إلى زملائك من حولك في المدرسة.

إن التنوع في درجات لون البشرة المختلفة تسببه الكميات المختلفة من صِبْغ الميلانين، فكلما زاد الميلانين أصبح لون البشرة داكناً أكثر.

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪من خارج هذا العالم
وب بانينو Rob Banino @robertbanino صحفي مستقل يعمل في بريستول
الحياة على المريخ أعالي البحار، الجزيرة الكبيرة، هاواي، الولايات المتحدة الأمريكية
بذلة الفضاء ليست أول ما يخطر في ذهن أي شخص يزور هاواي. هذا إلا إذا كان سيقضي ثمانية أشهر في موئل هاواي لاستكشاف الفضاء بالتناظر والمحاكاة Hawaii Space Exploration Analog and Simulation اختصاراً: الموئل HI-SEAS على بركان ماونا لوا. ويتيح الموئل HI-SEAS للباحثين دراسة كيفية تعامل الناس مع ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪تكسي طائر من هيونداي وأوبر S-A1 AIR TAXI
ل هذا طائر؟ أم هي طائرة؟ لا، إنها مركبة جوية شخصية Personal Air Vehicle. طوّرت S-A1 شركةُ هيونداي Hyundai، وهي مصممة للإقلاع عموديّاً ثم التبديل إلى الوضع الأفقي أثناء الطيران، قبل الهبوط عموديّاً من جديد. وقد تحمل المركبة التي عُرضت كمفهوم في المعرض CES أربعة ركاب إضافة إلى طيار، مع سرعة ملاحة تصل إلى 290 كم/ساعة وتحلق على ارتفاعات من 300 إلى 600 متر. هل هي آمنة؟ زودتها هيونداي بمراوح زائدة عن الحاجة «للتأكد من أن أي عطل في المحرك لن يحطم ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪أبرز ما احتواه أكبر معرض تكنولوجي في العالم
نذ إطلاقه أول مرة في عام 1967، قدم المعرض CES لمحة عن المستقبل. ففي عام 2001 كشف بيل غيتس Bill Gates النقابَ عن نظام تشغيل ألعاب الفيديو الجديد إكس بوكس Xbox من مايكروسوفت Microsoft وفي عام 2003 كانت أقراص Blu-ray DVD هي الاختراع الثاني المهم، على الرغم من أنها لم تنتشر لاحقاً. وفي عام 2013، كُشِفَ عن Oculus Rift لأول مرة للصحافيين في زاوية صغيرة من قاعات العرض المترامية الأطراف.
وهذه المرة هيمنت أجهزة التلفاز على أحدث الإلكترونيات في ... (قراءة المقال)