دورة الخلية هي

دورة الخلية هي

تمر الخلية بالعديد من المراحل، حيث تمر بمرحلتي الانقسام والانحناء، وتحدث العديد من المراحل الأخرى خلال هذه العملية:

• يحدث العديد من التغييرات الأيضية قبل مرحلة انقسام الخلية، والتي بعدها تمر الخلية إلى مرحلة أخرى.
• تمر الخلية بمرحلة تصنيع الحمض النووي بدون الأكسجين، حيث يتم تصنيع الحمض النووي الذي يحمل الصفات الوراثية، ويتكون كل كروموسوم من زوجين من الكروماتيدين المتماثلين والملتصقين.
• تخضع الخلية لتغييرات أيضية أخرى في السيتوبلازما، والتي تتمثل في تجميع كافة المواد اللازمة للانقسام الفتيلي، ثم تدخل الخلية في مرحلة الانقسام الخلوي.
• ثم يحدث الانقسام ويتبعه الانقسام الخلوي (السيتوبلازم).

مراحل دورة الخلية

تتألف الخلية من العديد من المراحل والانقسامات التي قد تتضمن بعض التعقيدات.

الانقسام المتساوي

تمر الخلية بعدة مراحل وسلاسل معقدة نسبيًا، وتتبع عدة خطوات حتى يتم الحصول على خلية ابنتها المطلوبة التي تحتوي على المواد اللازمة للحفاظ عليها على قيد الحياة.

• تحتوي كل خلية على نسخة من كل كروموسوم، وعند فرز بعض المواد بشكل صحيح، تنقسم الخلية الأم إلى قسمين عن طريق الضغط على الغشاء الموجود في الوسط السفلي.
• تقوم الخلية الابنة الجديدة بتكوين خلايا حية بشكل مستقل، ولكنها صغيرة الحجم، وتحتوي على نسخة واحدة فقط من المادة الجينية.

مراحل تطور الخلية

تمر الخلية بعدة مراحل مميزة؛ وذلك نتيجة لانقسام الخلايا أو عبورها خلال المرحلة الوسطى.

المرحلة G 1

ينمو الخلية الجديدة في المرحلة G1 في موضع يشار إليه بأنه الفجوة، ويرجع ذلك إلى أن هذه المراحل تظهر فجوات غير نشطة في الخلية ويتم ملاحظتها بواسطة مجهر ضوئي في مختبرات المعمل.

• يمكن القول بدقة أن الحرف G يشير إلى النمو، حيث تعتبر مراحل “G” موجات وترددات تستخدم لإنتاج البروتين والعضيات، ويحدث ذلك بسبب زيادة حجم الخلية.
• خلال مرحلة G1، تتكون الخلية من العديد من المواد الأساسية مثل البروتينات والريبوزومات، وتقوم الخلايا التي تعتمد على عضيات متخصصة مثل البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا بإنتاج العديد من العضيات خلال هذه المرحلة، ولذلك، قد يزيد حجم الخلية حيث تتسع لاحتواء المزيد من المواد على مدار حياتها، ولهذا السبب، تُعتبر مرحلة G1 من أهم مراحل تطور الخلية.

المرحلة S

في المرحلة S، تقوم الخلية بتكرار الحمض النووي الفردي الذي لديها، وتشير الحرف S إلى إنشاء كروموسومات جديدة من المواد الخام.

• تتعلق هذه العملية بالاستهلاك الطاقي حيث تحتاج كمية كبيرة من النيوكليوتيدات لتكوينها، وتتكون العديد من الخلايا التي تحتوي على نواة على عشرات الكروموسومات من كتل ضخمة من الحمض النووي يجب تكرارها.
• تتم عملية إنتاج المواد والعضيات الأخرى بشكل كبير خلال هذا التوقيت، حيث تقوم الخلية بتكرار وتزايد جينومها بالكامل خلال مرحلة S، ويتم بذلك إنتاج مجموعتين كاملتين من المادة الجينية، وهذا يعد شيئًا مهمًا جدًا لانقسام الخلية، حيث يضمن أن تتلقى الخلايا التي تم إنتاجها نسخة من المخطط الذي تحتاجه للبقاء.

المرحلة G2

تتشابه مرحلة G1 من دورة الخلية مع مرحلة G2، ولكن تتميز مرحلة G2 بإنتاج العديد من البروتينات. خلال مرحلة G2، تحدث العديد من الخلايا فحوصات للتأكد من صحة نسختي الحمض النووي الخاصة بها. إذا تبين أن حمض النووي للخلية تالف، فقد يفشل هذا النوع من الخلايا في نقطة التفتيش الخاصة بها والتي تسمى G2/M. تحدث هذه النقطة في نهاية مرحلة G2 وفي بداية مرحلة M أو الانقسام المتساوي.

• تعتبر نقطة التفتيش G2/M تقييمًا للأمان المهم للكائنات متعددة الخلايا مثل الحيوانات، حيث يمكن أن تؤدي الخلايا التي تحتوي على حمض نووي تالف إلى موت الكائن الحي بشكل مباشر. بتحديد ما إذا كانت الخلايا تعاني من التلف قبل تكاثرها، يتم تقليل خطر الإصابة بالسرطان لدى الحيوانات وبعض الكائنات الحية الأخرى.
• يمكن لبعض الكائنات الحية اجتياز مرحلة G2 والانتقال مباشرة إلى الانقسام الفتيلي بعد إنتاج الحمض النووي في المرحلة S، ومع ذلك، يتم استخدام مرحلة G2 ونقطة التفتيش المرتبطة بها في معظم الكائنات الحية بشكل أكثر أمانًا.
• عندما يتم تمرير نقطة G2/M في دورة الخلية، تبدأ الدورة من جديد وتنقسم الخلية عن طريق الانقسام الفتيلي لإنتاج خلايا ابنة جديدة خاصة بها، وتخضع هذه الخلايا الجديدة لمراحل G1 و S و G2.

المسار البديل: G 0 Phase

بعد الانقسام الفتيلي الذي يحدث بعد الولادة، لا تظهر الخلايا إلا بعد خضوعها لانقسام ينتج عنها خلايا جديدة.

• على سبيل المثال، لا يحدث في الخلايا العصبية الحيوانية عملية انقسام الخلية، وتصبح الخلايا الأم هي الخلايا الجذعية، وخلايا العصبونات الابنة مبرمجة على عدم المرور عبر دورة الخلية نفسها، وذلك لأن نمو الخلايا العصبية غير المستقر يمكن أن يسبب انقسام الخلية، ويمكن أن يكون ذلك خطيراً جداً على الكائن الحي.
• بدلاً من دخول المرحلة G1 بعد الولادة، تدخل الخلايا العصبية مرحلة يسمونها العلماء G0، وهي حالة استقبالية تهدف فقط إلى الحفاظ على الخلية الوليدة، وليس الاستعداد لانقسام الخلايا.
• يمكن للخلايا العصبية وأنواع الخلايا الأخرى غير المنقسمة أن تعيش حياتها كلها في مرحلة G 0 وتؤدي وظيفتها الحيوية للكائن الحي ككل دون القيام بأي عملية تكاثر أو تقسيم.

تنظيم دورة الخلية 

يجب تنظيم دورة الخلية للحفاظ على سلامة الخلايا والكائنات الحية، ويجب أن تتمكن الكائنات الحية من إيقاف انقسام الخلايا عند تعطل الخلية المساعدة أو عند نقص الغذاء اللازم لإنشاء خلية جديدة، وفي نفس الوقت يجب أن يكونوا قادرين على الانقسام عند الحاجة للنمو أو الشفاء من الجروح.

•  تستخدم الخلايا مختلف شلالات الإشارات الكيميائية لتشكيل روابط جديدة في سلسلة تأثيرات معقدة، وذلك استجابة لإشارات بسيطة.
• في هذه التسلسلات التنظيمية، يمكن لبروتين واحد تغيير وظيفته والتأثير على عمل العديد من البروتينات الأخرى، مما يؤثر على التغييرات الحادثة في عمل الخلية أو حتى هيكلها.