الانقسام المتساوي - شرح ببساطة!

ما هو الانقسام؟

يصف الانقسام المتساوي عملية انقسام الخلايا. يبدأ انقسام الخلية بمضاعفة الحمض النووي وينتهي بقرص الخلية الجديدة. بهذه الطريقة ، يتم إنشاء خليتين ابنتيتين متطابقتين من خلية أم تحتوي على نفس المعلومات الجينية. خلال الانقسام الفتيلي بأكمله ، يكون لكل من الخلية الأم والخليتين الابنتين التي تنشأ مزدوجة (ثنائي الصيغة الصبغية) مجموعة من الكروموسومات. بالإضافة إلى الطور البيني ، يعد الانقسام الفتيلي جزءًا من دورة الخلية ويستخدم لمضاعفة خلايا الجسم مثل خلايا الجلد. يمكن تقسيم الانقسام المتساوي إلى مراحل مختلفة ويستمر دائمًا بنفس الطريقة.

التخلي عن الانقسام

مهمة الانقسام هو انقسام الخلايا وبالتالي تكاثر خلايا الجسم. الشرط المسبق لعملية الانقسام الفتيلي هو الطور البيني السابق ، حيث يتضاعف الحمض النووي. من خلية أم بها مجموعة كروموسومات مزدوجة (ثنائية الصبغيات) ، تنشأ خليتان ابنتيتان متطابقتان في عملية هي نفسها دائمًا. تحتوي هذه أيضًا على مجموعة مزدوجة من الكروموسومات ، والتي ، مع ذلك ، تتكون فقط من كروماتيد واحد. تتم مضاعفة الحمض النووي مرة أخرى في الطور البيني. ومع ذلك ، لا يحدث الانقسام الفتيلي في جميع خلايا الجسم. يتم التمييز بين خلايا الجسم والخلايا الجرثومية ، والتي لا يتم إنشاؤها عن طريق الانقسام ولكن عن طريق الانقسام الاختزالي. نتيجة الانقسام الاختزالي هي أربع خلايا ابنة مع مجموعة بسيطة (أحادية العدد) من الكروموسومات الجاهزة للإخصاب. ميزة خاصة أخرى هي الخلايا التي وصلت إلى شكل متخصص للغاية ثم لم تعد تنقسم. وتشمل ، على سبيل المثال ، الخلايا العصبية أو خلايا الدم الحمراء.ومع ذلك ، يلعب الانقسام الفتيلي دورًا مهمًا للغاية في الخلايا التي تحد من الأسطح ، مثل خلايا الجلد أو الخلايا السطحية (الخلايا الظهارية) في الجهاز الهضمي. تحتاج هذه الخلايا إلى التجديد بانتظام ، وهو عمل الانقسام. تضمن عملية الانقسام المستمر في مراحل مختلفة والعديد من نقاط التحكم داخل الطور البيني عدم حدوث أخطاء أثناء انقسام الخلية.

اقرأ أيضًا: الحمض النووي - يجب أن تعرف ذلك!

ما هي مراحل الانقسام؟

يمكن تقسيم دورة الخلية ، المسؤولة عن انقسام الخلايا وبالتالي أيضًا عن تكاثر الخلايا ، إلى الطور البيني والانقسام. في الطور البيني ، يتم مضاعفة الحمض النووي ويتم تحضير الخلية للانقسام القادم. يمكن أن تكون هذه المرحلة من دورة الخلية ذات أطوال مختلفة وتختلف بشكل كبير حسب نوع الخلية. الانقسام المتساوي هو المرحلة الثانية من دورة الخلية وينطوي على تقسيم المادة الوراثية وتكوين خليتين ابنتيتين متطابقتين من خلية أم مشتركة. يمكن تقسيم عملية الانقسام الخلوي هذه إلى مراحل مختلفة تحدث فيها العمليات المميزة دائمًا. اعتمادًا على المصدر ، يتم تمييز أربع إلى ست مراحل.

في البداية هناك الطور الأولي ، حيث يتكثف الكروموسومات وينشأ جهاز المغزل أيضًا. بعد ذلك ، يرتب الكروموسومان المكثفان إلى أقصى حد في المستوى الاستوائي ، والذي يوصف بأنه الطور الطوري. بين هاتين المرحلتين ، يذكر بعض المؤلفين مرحلة بروميتا. بعد ذلك ، يتم فصل الكروماتيدات الشقيقة في طور الطور. أخيرًا ، يتم تكوين غشاء نووي جديد في الطور البعيد وتتفكك الكروموسومات مرة أخرى. في بعض الكتب ، لا يزال ما يسمى بالتحرك الخلوي يعتبر مرحلة منفصلة. أثناء الحركة الخلوية ، يتقلص جسم الخلية الجديد ، بحيث يتم تكوين خليتين ابنتيتين متطابقتين.

قد تكون مهتم ايضا ب: وظائف نواة الخلية

ما هي الطورية؟

الطور الرئيسي هو أحد مكونات الانقسام وبالتالي مرحلة انقسام خلايا خلايا الجسم. إنها المرحلة الثالثة من الانقسام وتتبع مرحلة البروميتا. بعد أن تتكاثف الكروموسومات ويذوب الغشاء النووي ، يتم ترتيب المجموعة المزدوجة من الكروموسومات في المستوى الاستوائي. الطور الفوقي هو أيضًا المرحلة الوحيدة من الانقسام حيث تكون الكروموسومات مرئية بوضوح تحت المجهر. هذا لأن الحمض النووي قد اتخذ أكثر أشكاله إحكاما في هذه المرحلة من انقسام الخلية. أصبح الكروموسومات ثنائية الكروموسومات متجاورة الآن على المستوى الاستوائي للخلية. هذا المستوى هو تقريبا نفس المسافة من كلا قطبي الخلية. يتم ضمان هذا الموقف من خلال جهاز المغزل المبني ، والذي يفصل الكروماتيدات الشقيقة عن بعضها البعض في المسار الإضافي للانقسام.

ما هو الطور؟

طور الطور هو المرحلة الرابعة من الانقسام وبالتالي خطوة في انقسام الخلايا للخلايا ذات النواة. بعد تكثيف الكروموسومات وترتيبها في الطور الاستوائي في المستوى الاستوائي ، يتبع الطور الطور. في هذه الخطوة ، يتم فصل الكروماتيدات الشقيقة عن بعضها البعض بواسطة جهاز المغزل ويتم سحبها إلى أقطاب الخلية المعاكسة. وهكذا ، يبدأ الانقسام الفعلي للكروموسوم في طور الطور. بهذه الطريقة ، لا تزال مجموعة الكروموسومات مزدوجة تتكون من خلية أم أصلية مع مجموعة مزدوجة من 2 كروموسومات كروماتيد. ومع ذلك ، فإن هذا الآن يتكون فقط من اثنين من الكروموسومات أحادية الكروماتيد. يتبع طور الطور الطور النهائي.

اقرأ أيضًا: مجموعة الكروموسوم البشري

ما هو الطور النهائي؟

يصف Telophase الخطوة الأخيرة من الانقسام ، حيث يتم مشاركة المعلومات الوراثية للخلايا المنواة من أجل تمكين الخلايا من التكاثر. يتبع الطور النهائي طور الطور. تم سحب الكروماتيدات الشقيقة من المستوى الاستوائي إلى أقطاب الخلية المقابلة بمساعدة جهاز المغزل. في الطور النهائي ، تصل الكروموسومات إلى قطبها الخلوي ويذوب جهاز المغزل. في الوقت نفسه ، يتم تشكيل غلاف نووي جديد من شظايا الغشاء النووي المفكك. يتبع هذا الانقسام الكروموسوم الآن في خطوة أخرى من خلال التحريك الخلوي. هنا ، ينقبض جسم الخلية ، فتظهر خليتان مستقلتان ولكن متطابقتان.

قد تكون مهتم ايضا ب: وظائف نواة الخلية

مدة الانقسام

يستمر الانقسام المتساوي حوالي ساعة في المتوسط ​​، بحيث يمكن للمرء أن يتحدث عن انقسام الخلايا السريع. بالمقارنة مع الطور البيني ، يستغرق الانقسام القليل من الوقت نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك ، اعتمادًا على نوع الخلية ، يمكن أن تستمر الطور البيني من عدة ساعات إلى عدة أشهر أو حتى سنوات. إن مرحلتي G1 و G0 في الطور البيني مسؤولتان بشكل خاص عن ذلك. في المرحلة G1 يتم إنتاج العديد من البروتينات والعضيات الخلوية وفي طور G0 تدخل الخلية نوعًا من الوضع الخامل. تظل العديد من الخلايا في طور G0 لسنوات أو حتى عقود.

ما هو معدل الانقسام؟

يمكن وصف السرعة التي تنقسم بها الخلايا بمعدل الانقسام. هذا يسمح باستخلاص استنتاجات حول سرعة تكاثر أنسجة معينة. يتم تحديد معدل الانقسام بمساعدة المجهر. باستخدام عدد معين من الخلايا ، على سبيل المثال 1000 خلية ، يتم تحديد عدد منها في المرحلة الانقسامية. يتم إعطاء المعدل الانقسامي كنسبة مئوية وبالتالي فهو رقم نسبي. غالبًا ما يكون للأنسجة التي يتم تجديدها معدل انقسام مرتفع. وتشمل نخاع العظام والجلد (البشرة) والغشاء المخاطي للأمعاء الدقيقة. نخاع العظم مسؤول عن تكوين الدم وينتج خلايا دم جديدة باستمرار. يتم أيضًا تجديد الجلد والأغشية المخاطية في الجهاز الهضمي بانتظام ، بحيث يمكن أيضًا العثور على معدل مرتفع من الانقسام الفتيلي هنا. ومع ذلك ، يمكن أن تشير معدلات الانقسام الفتيلي المرتفعة أيضًا إلى أورام خبيثة تنمو بسرعة. تتهرب هذه الخلايا المتدهورة من نقاط التحكم في الطور البيني والانقسام ويمكن أن تنمو دون عوائق. يمكن أيضًا استخدام معدل الانقسام الفتيلي المتزايد كنهج علاجي ، نظرًا لأن الأورام سريعة النمو حساسة بشكل خاص لمثبطات الانقسام ويمكن علاجها بفرصة أكبر للشفاء.

اقرأ المزيد عن الموضوع: ورم - يجب أن تعرف ذلك!

ما هي مثبطات الانقسام؟

مثبطات الانقسام هي المواد التي تمنع عملية الانقسام. وهكذا تمنع مثبطات الانقسام الانقسام النواة من الانقسام وبالتالي تمنع الخلايا من التكاثر. تستخدم هذه السموم كمثبطات للخلايا في علاج الأورام. تستجيب الأورام اللمفاوية وسرطان الدم بشكل خاص بشكل جيد لهذا النوع من العلاج الكيميائي. تتكون آلية مثبط الانقسام من الارتباط بالتوبولين ، وهو أمر ضروري لبناء جهاز المغزل. التوبولين هو البروتين الذي تتكون منه الأنابيب الدقيقة لجهاز المغزل. إذا لم يتوفر هذا البروتين بسبب ارتباط مثبط الانقسام الفتيلي ، فلا يمكن بناء أي جهاز مغزل ولا تنقسم نواة الخلية. ومع ذلك ، فإن مثبطات الانقسام الفتيلي مثل قلويدات الفينكا أو التاكسانات يمكن أن يكون لها آثار جانبية خطيرة يمكن أن تلحق الضرر بالجهاز العصبي بشكل خاص.

اقرأ المزيد عن الموضوع: ورم - يجب أن تعرف ذلك!

ما هو الفرق بين الانقسام والانقسام الاختزالي؟

كل من الانقسام والانقسام الاختزالي مسؤولان عن الأقسام الأساسية ، مع اختلاف العمليتين في مسارهما ونتائجهما. ينتج الانقسام المتساوي خليتين ابنتيتين متطابقتين مع مجموعة مزدوجة (ثنائية الصبغيات) من الكروموسومات من الخلية الأم. على عكس الانقسام الاختزالي ، لا يلزم سوى تقسيم كروموسوم واحد. بشكل عام ، يعمل الانقسام الفتيلي على توزيع المعلومات الجينية بالكامل في شكل DNA على خليتين متطابقتين ، وبالتالي فهو ضروري لتكاثر الخلايا. على النقيض من ذلك ، فإن الانقسام الاختزالي مهم لتكوين الخلايا الجرثومية للتكاثر الجنسي. نظرًا لأن الخلايا الجرثومية تحتوي على مجموعة بسيطة (أحادية الصيغة الصبغية) من الكروموسومات ، فإن الانقسام الاختزالي يتطلب قسمين نوويين. في الانقسام الاختزالي الأول ، تتشكل مجموعة مزدوجة من الكروموسومات. يفصل القسم المكافئ الثاني الآن الكروماتيدات الشقيقة عن بعضها البعض ، بحيث يكون لدينا ما مجموعه أربع خلايا ابنة ، كل منها بمجموعة واحدة من الكروموسومات. وبالتالي ، يختلف الانقسام والانقسام الاختزالي في عدد الانقسامات ، وفي عدد ونوع الخلايا الوليدة وفي مدتها. يستغرق الانقسام المتساوي حوالي ساعة حتى يكتمل. من ناحية أخرى ، يستغرق الانقسام الاختزالي وقتًا أطول. تستغرق مرحلة الانقسام الاختزالي وحده حوالي 24 ساعة (تكوين الحيوانات المنوية) عند الرجال وعدة سنوات أو حتى عقود (تكوين البويضة ونضجها) عند النساء.

اقرأ أيضًا: مجموعة الكروموسوم البشري

ما هو الطور البيني؟

إلى جانب الانقسام ، الطور البيني هو الجزء الثاني من دورة الخلية. يقع دائمًا بين قسمين انقساميين وله مهام مختلفة. خلال الطور البيني ، يتضاعف الحمض النووي إلى النصف في الانقسام الفتيلي مرة أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، هناك نمو عام للخلايا للخليتين الوليدين ويتم إعدادهما للانقسام الفتيلي المتجدد. تمامًا مثل الانقسام الفتيلي ، يمكن تقسيم الطور البيني إلى عدة مراحل. مباشرة بعد الانقسام الفتيلي ، تتبع المرحلة G1 الطور البيني. تتكون المجموعة المزدوجة من الكروموسومات في الخلايا الوليدة من كروماتيد واحد فقط لكل منهما. في هذه المرحلة تنمو الخلايا الوليدة ويتم إنتاج العديد من البروتينات والإنزيمات. المرحلة التالية هي ما يسمى المرحلة S (مرحلة التوليف). هنا يتم مضاعفة الحمض النووي بحيث لا يزال لدينا مجموعة مزدوجة من الكروموسومات ، والتي تتكون الآن أيضًا من كروماتيدات. في المرحلة الأخيرة من الطور البيني ، مرحلة G2 ، تنمو كلتا الخلايا الوليدة مرة أخرى وستستعد للانقسام التالي. خلقت الخليتان الابنتان الآن خلايا أم جديدة يمكن تقسيمها إلى انقسام. يستمر الطور البيني حوالي 18 ساعة في المتوسط ​​، وبالتالي يستغرق وقتًا أطول بكثير من الانقسام الفتيلي (يستغرق حوالي ساعة واحدة). نقطتا التحكم مهمتان في الطور البيني ، والتي تقع عند الانتقال من المرحلة G1 إلى المرحلة S ومن المرحلة G2 إلى الانقسام. يتم هنا فحص الخلية وخاصة المعلومات الجينية بحثًا عن الأخطاء المحتملة. إذا تم العثور على خطأ ، يتم إصلاحه أولاً قبل انقسام الخلية. إذا لم يتم التعرف على الخطأ والقضاء عليه ، فسيستمر في التكاثر في العديد من الخلايا من خلال الانقسام.

قد تكون مهتم ايضا ب: طفرة الكروموسوم