التعليموظائف و تعليم
مراحل الانقسام المتساوي
على موقع الموسوعة، نقدم لكم شرحًا لمراحل الانقسام المتساوي وتعريفه. الخلية هي المسؤولة عن نقل الجينات والصفات الوراثية من الأب والأم إلى الأبناء في جميع الكائنات الحية. يتم تكاثر النباتات والحيوانات والبشر عن طريق تكاثر الخلية وانقسامها. ولأهمية الخلية وانقسامها، سنتحدث في هذا الموضوع عن أحد أنواع الانقسام داخل الخلية وهو الانقسام المتساوي، المعروف أيضًا باسم الانقسام الخيطي، وسنتعرف على المراحل التي تحدث خلاله.
الانقسام الخلوي
- تعتمد دورة حياة الخلية على عملية الانقسام التي تحدث داخل الخلية، فتكاثر الخلية يتوقف على عملية الانقسام، وتمر عملية الانقسام والتكاثر بالخلية من خلال عدة مراحل متتابعة.
- نوع الخلية، سواء كانت خلية حيوانية أم نباتية، هو الذي يحدد نوع الانقسام الذي يحدث داخل الخلية، ومن بين أنواع الانقسام الخلوي:
الانقسام المتساوي (الانقسام الخيطي)
- يؤدي هذا الانقسام إلى تكوين خليتين، تحمل كل منهما عددًا متساويًا من الكروموسومات.
- يحدد هذا العدد الحد الأدنى الذي يمكن أن يصل إليه عدد الخلايا في الجسم لضمان استمرار نموها وتجديدها، وسنتحدث عن هذا النوع بالتفصيل في موضوعنا.
الانقسام المنصف (الانقسام الاختزالي)
- تنتج هذه العملية أربع خلايا تحمل نصف عدد الصبغيات الموجودة في الخلية الأم.
- ويعود سبب تسمية هذا النوع من التقسيم بـ “التقسيم المنصف” إلى حاجة التكاثر والتنوع الجيني لهذا العدد من الكروموسومات.
الانشطار الثنائي
- يتم أنواعًا مختلفة من الانقسام الخلوي، ولكن يتم انقسام الخلايا البدائية بهذه الطريقة، نظرًا لأنها تتكون من خلايا بسيطة جدًا وغشاء واحد، ولا يمكن أن يحدث انقسام بداخلها.
- تتكاثر الخلايا الحية عن طريق الانشطار الثنائي، حيث يحدث استنساخ للحمض النووي DNA وينقسم إلى نصفين ويتجه كل نصف إلى جانب الخلية الواحدة وتمتد لتصبح طويلة حتى يحدث الانقسام من المنتصف.
مرحلة الطور البيني في الخلايا
في عام 1950م، تم اكتشاف أن الحمض النووي DNA يتضاعف في مرحلة الطور البيني، بالإضافة إلى حدوث كل ما يلزم لنمو الخلية وانقسامها، وكان هذا الاكتشاف نقطة تحول حيث لم يعد الطور البيني هو فترة الراحة في الخلية كما كان يعتقد العلماء قبل ذلك.
ينقسم الطور البيني في الخلية إلى 3 مراحل هم:
المرحلة التحضيرية
تتضمن أهم مراحل الطور البيني تهيئة المركبات اللازمة لعملية نسخ الحمض النووي، وذلك بهدف مضاعفته، ويحدث ذلك خلال:
- صناعة الرايبوسومات.
- صناعة الحمض النووي الريبي RNA.
- انتاج الإنزيمات.
مرحلة اصطناع المادة الوراثية
يحدث في هذه المرحلة ما يلي:
- يتم ضاعف الحمض النووي DNA عن طريق استنساخ الحمض النووي للخلية الموجود في الكروموسوم، حيث يتم إنتاج زوج من الكروماتيدات عن هذا الاستنساخ، ويتم فصل هذا الزوج في مرحلة الانقسام المتساوي.
مرحلة اصطناع بروتينات المغزل
- تبدأ الخلية في إنتاج البروتينات المعزولة للمساهمة في مرحلة فصل الكروماتيدات خلال الانقسام المتساوي.
- وفقًا للدراسات، يتم التنظيم بين مراحل انقسام الخلايا وتطورها، وهذا ما يمثل مراحل ودورة حياة الخلية، بفضل وجود إنزيم يعرف باسم إنزيم السايكلين الكينازي، حيث يتم إنتاجه بشكل متجدد في الفترات الانتقالية بين مراحل الانقسام المختلفة.
الانقسام المتساوي (الانقسام الخيطي)
الكروموسومات
في بداية الانقسام المتساوي، تظهر الكروماتيدات على شكل شرائط طولية، وتتكون كل منها من 2 كروماتيدات متصلة في المنتصف، وتسمى منطقة الاتصال بالسنترومير.
يتكون السينترومير من بروتينات على شكل أقراص متصلة بالألياف المغزلية للخلية.
المغزل
تتكون الألياف المغزلية من مجموعتين لهم شكل الكرة والمجموعتان هما:
الألياف القطبية
تصل الألياف العصبية المتقاطعة بين القطبين وتمر عبر منطقة المركز.
ألياف الصفيحات البروتينية
- تربط الكروموسومات بين منطقة السنترومير والألياف القطبية.
- تتكون المغزلة من الألياف التي تساهم في تكوين الكروموسومات في الألياف القطبية وفي نفس الوقت تساهم في فصل الكروماتيدات خلال مرحلة الانقسام المتساوي.
- في الانقسام المتساوي، تنشأ الخلايا الجديدة من خلال انقسام الخلايا القديمة، وهذا الانقسام يمنح الخلايا الكروموسومات والبروتينات اللازمة لاستكمال عملية النمو والتكاثر، سواء كان التكاثر جنسيًا أو غير جنسيًا، ويساهم في نقل الحمض النووي والجينات الوراثية إلى الأجيال الجديدة من الخلايا.
- بعد انقسام الخلية في مرحلة الانقسام المتساوي، يحصل كل خلية جديدة على نسخة من الكروموسومات الموجودة في الخلية الأم، ثم يحدث الانقسام السيتوبلازمي الذي يسمح لكل خلية بالحصول على نواة وكروماتيدات.
مراحل الانقسام المتساوي (الانقسام الخيطي)
الطور التمهيدي
- في هذه المرحلة، تكون النواة في وسط السيتوبلازم، ويحيط بها الغشاء النووي، وتحتوي على نواة واحدة أو أكثر، وتكون ممتلئة بمادة الكروماتين التي تشكل بداية تكون الكروموسومات في المراحل التالية.
- تتميز مرحلة الطور التمهيدي بمدة أطول من باقي مراحل الانقسام، وذلك بسبب مرور الخلية خلال نشاط بيوكيميائي، وتبلغ مدة هذه المرحلة نصف مدة الانقسام التي تحتاجها الخلايا خلال دورتها الحياتية.
- خلال مرحلة الطور البيني، لا تظهر العديد من مكونات النواة، ولكن مع بداية مرحلة الطور التحضيري للانقسام المتساوي، يبدأ الحمض النووي في الزيادة بشكل ملحوظ، ويمكن رؤية الكروموسومات بسهولة.
- يتألف كل كروموسوم من زوج من الكروماتيدات الملتصقة في منطقة السنترومير.
- في هذه المرحلة داخل الخلايا الحيوانية، يظهر زوج من الجسيمات المركزية عند أحد قطبي النواة خارج الغشاء النووي، بينما الخلايا النباتية لا تظهر هذا الجزء.
- تنتقل جميع الكروماتيدات إلى أحد قطبي الخلية، ثم تبدأ الخيوط المغزلية في التكوين وتتحول إلى شكل كرة.
- يتم حدوث اندمال للنوى الموجودة داخل النواة، ويبدأ الغشاء النووي في التحلل على العكس من الكروموسومات التي تستمر في النمو والتكاثف.
- يتم انتهاء المرحلة التمهيدية بتشكل الألياف المغزلية وتكوّن الألياف الصفيحات البروتينية، ويظهر الكروموسومات مرتبطة بالمغزل.
الطور الاستوائي
- يبدأ المرحلة الاستوائية عندما ترتبط الكروموسومات بالخيوط المغزلية من خلال السنترومير.
- تبدأ الكروموسومات بالتجمع معًا ثم تمتد الخيوط المغزلية لتصل إلى قطبي الخلية.
الطور الإنفصالي
- يبدأ الطور الانفصالي بانقسام السنترومير إلى نصفين، مما يؤدي إلى انفصال الكروموسوم عن بعضه إلى زوج من الكروماتيدات المنفصلة، ويتحرك كل كروماتيد في الاتجاه المعاكس للآخر حتى يصل كل واحد منهما إلى أحد قطبي الخلية.
- يُعَدُّ الكروماتيد بداية نموِّ كروموسوم جديد، مما يعني أن عدد الكروموسومات الناتجة عن نمو الكروماتيد هو نفس عدد الكروموسومات في الخلية الأم والخلية المنقسمة الأخرى.
- تحرك الكروموسومات الجديدة من المركز إلى أحد قطبي الخلية يحدث نتيجة لتعقب أحد أجزاء السنترومير المنفصل في بداية الطور الانفصالي.
الطور النهائي
- تكون الكروموسومات قد وصلت إلى أحد قطبي الخلية في المرحلة النهائية.
- تنحل الخيوط المغزلية وتختفي الألياف التي تكونها، مما يسبب اختفاءها.
- يظهر الغشاء النووي حول كل مجموعة من الكروموسومات حيث يتم فصل الغشاء النووي عن البقية.
- اختفاء الكروموسومات وظهور الكروماتيد.
- يشكل انقسام السيتوبلازم مرحلة مستقلة بذاتها ولها مراحل مختلفة تحدث داخل الخلية.
الانقسام السيتوبلازمي
- يحدث الانقسام اللاحق للخلية بعد الانقسام المتساوي في بعض الأحيان، وفي بعض الحالات يحدث في نفس الوقت مع الانقسام المتساوي.
- تبدأ مظاهر انقسام السيتوبلازم في نهاية مرحلة الطور النهائي الانقسام المتساوي.
- يؤدي انقسام السيتوبلازم إلى انقسام الخلية الأم وتشكل خليتين متطابقتين.
- يبدأ انقسام السيتوبلازم في المنطقة الوسطى من المغزل، حيث يتلاقى الألياف المغزلية في هذا المكان.
لمزيد من المعلومات حول مراحل الانقسام المتساوي (الانقسام الخيطي) يمكن قراءة الموضوعات التالية:
