نفسر ما هو الانقسام الاختزالي وما تتكون كل مرحلة من مراحلها. أيضا ، ما هو الانقسام واختلافه عن الانقسام الاختزالي.
ما هو الانقسام الاختزالي؟
الانقسام الاختزالي هو أحد الطرق التي يتم بها تقسيم الخلايا، والتي تتميز بإحداث الخلايا البنات مختلفات وراثيًا عن الخلية التي نشأت فيها. هذا النوع من انقسام الخلايا هو مفتاح التكاثر الجنسي، منذ ذلك الحين من خلال الانقسام الاختزالي الكائنات الحية ينتجون الأمشاج أو الخلايا الجنسية. الفرد الجديد الناتج عن اتحاد اثنين من الأمشاج (ذكر وأنثى) سيكون له أ المادة الوراثية تختلف عن تلك الخاصة بالوالدين ، والتي تنشأ من الجمع بينهما.
الانقسام الاختزالي (من اليونانية ميوم، النقصان) يتكون من تقسيم خلية ثنائية الصبغة (2 ن) ، أي يتم تزويدها بمجموعتين من الكروموسومات لإحداث أربع خلايا أحادية العدد (ن) ، مزودة بمجموعة واحدة من الكروموسومات ، أي نصف الحمل الجيني للخلية الأولية.
في ال الحيوانات (بما في ذلك كائن بشري) معظم الخلايا في الجسم ثنائية الصبغيات وتسمى الخلايا الجسدية. فقط في الأنسجة الجرثومية توجد خلايا خاصة تؤدي ، من خلال الانقسام الاختزالي ، إلى خلايا أحادية العدد. هذه الخلايا أحادية الصيغة الصبغية هي الأمشاج أو الخلايا التناسلية التي تشارك في التكاثر الجنسي ، أي أنها الحيوانات المنوية (الأمشاج الذكرية) والبويضات (الأمشاج الأنثوية).
عندما يندمج الحيوان المنوي والبويضة مع بعضهما البعض أثناء الإخصاب ، يساهم كل منهما بنصف الحمل الجيني للفرد الجديد الذي يتكون نتيجة لهذا الاتحاد. وهكذا ، تتحد كلتا المجموعتين الأحاديتين من كل مشيج لتشكيل مجموعة ثنائية الصبغيات كاملة ، وهي جينوم الفرد الجديد الذي تم تشكيله حديثًا.
الانقسام الاختزالي هو عملية أساسية قبل التكاثر الجنسي ، حيث تتشكل الأمشاج خلال هذه العملية. ومع ذلك ، فإن الانقسام الاختزالي هو أيضًا جزء من دورات الحياة المعقدة في الطحالب ، الفطر وغيرها من حقيقيات النوى البسيطة ، لتحقيق تناوب جيلي معين ، وإعادة إنتاج خلاياها في a جنسي ص عديم الجنس في مراحل مختلفة.
تم اكتشاف الانقسام الاختزالي في القرن التاسع عشر من قبل عالم الأحياء الألماني أوسكار هيرتويج (1849-1922) ، بناءً على دراساته حول بيض قنفذ البحر. منذ ذلك الحين ، متتالية ابحاث ساهمت في فهم هذه العملية بعمق أكبر وفهم أهميتها الحيوية في تطور من أعلى أشكال الحياة.
أنظر أيضا:خلية حقيقية النواة
مراحل الانقسام الاختزالي
الانقسام الاختزالي هو ملف معالجة معقدة تتضمن مرحلتين مختلفتين: الانقسام الاختزالي الأول والانقسام الاختزالي الثاني. يتكون كل منها من عدة مراحل: الطور الأولي ، الطور الطوري ، الطور الطوري ، الطور البعيدة. هذا يتطلب دراسة أكثر تفصيلاً:
- الانقسام الاختزالي الأول يحدث أول انقسام للخلايا ثنائية الصبغيات (2 ن) ، يُعرف بالاختزال ، لأنه ينتج خلايا بنصف الحمل الجيني (ن). يتميز الانقسام الاختزالي الأول عن الانقسام الاختزالي الثاني (والانقسام الفتيلي) لأن طورته طويلة جدًا وفي مساره زوج كروموسومات متجانسة (متطابقة لأن أحدهما يأتي من كل والد) ويعاد اتحاده لتبادل المواد الجينية.
- المرحلة الأولى وهي مقسمة إلى عدة خطوات. في الخطوة الأولى الحمض النووي يتم تحضيره بالتكثيف في الكروموسومات ويصبح مرئيًا. بعد ذلك ، يتم تجميع الكروموسومات المتجانسة معًا في أزواج ، لتشكيل معقدًا يتبادلون فيه المواد الجينية. تُعرف هذه العملية بإعادة التركيب الجيني. أخيرًا ، تنفصل الكروموسومات ، على الرغم من أنها تظل متحدة في بعض النقاط: هذه هي النقاط التي حدث فيها إعادة التركيب الجيني. بالإضافة إلى ذلك ، مغلف النواة وينشأ نوع من الخط الفاصل في الخلية.
- الطور الأول. يتم ترتيب الكروموسومات ثنائية التكافؤ (المكونة من كروماتيدات كل منهما ، ولهذا السبب تسمى أيضًا رباعي التكافؤ) في المستوى الاستوائي للخلية وترتبط بهيكل مكون من أنابيب دقيقة تسمى المغزل اللوني.
- الطور الأول. الكروموسومات المتجانسة لكل ثنائي التكافؤ (يتكون كل منهما من كروماتيدات شقيقتين) منفصلة عن بعضها البعض ، تميل إلى قطب واحد من الخلية ، وتشكل قطبين أحادي العدد (ن). تم بالفعل تنفيذ التوزيع الجيني العشوائي.
- Telophase I. تصل مجموعات الكروموسوم أحادية الصيغة الصبغية إلى أقطاب الخلية. تم تشكيل الغلاف النووي مرة أخرى. ال غشاء بلازمي يفصل وينتج عن خليتين ابنتيتين أحاديتين العدد.
- الانقسام الاختزالي الثاني. تُعرف بالمرحلة المزدوجة ، وهي تشبه الانقسام الفتيلي: يتم تشكيل شخصين كاملين عن طريق تكرار الحمض النووي.
- الطور الثاني. الخلايا الفردية التي تم إنشاؤها في الانقسام الاختزالي أقوم بتكثيف كروموسوماتها وكسر الغلاف النووي. يظهر المغزل اللوني مرة أخرى.
- الطور الثاني. كما في السابق ، تميل الكروموسومات نحو المستوى الاستوائي للخلية ، استعدادًا لانقسام جديد.
- طور الثاني. تنفصل الكروماتيدات الشقيقة لكل كروموسوم ويتم سحبها باتجاه الأقطاب المتقابلة للخلية.
- Telophase II. يتلقى كل من أقطاب الخلية مجموعة أحادية الصيغة الصبغية من الكروماتيدات التي تمت إعادة تسميتها بالكروموسومات. يتم تشكيل الغلاف النووي مرة أخرى ، متبوعًا بتقسيم السيتوبلازم وتشكيل أغشية الخلايا مما أدى إلى أربع خلايا أحادية العدد (ن) ، لكل منها توزيع مختلف للشفرة الجينية الكاملة للفرد.
الانقسام الاختزالي والانقسام
الاختلافات بين الانقسام والانقسام الاختزالي عديدة:
- يرتبط الانقسام الخيطي بالتكاثر اللاجنسي. يتكون الانقسام الخيطي من تقسيم الخلية الأصلية لتشكيل خليتين ابنتيتين متطابقتين وراثيًا. يستخدم الانقسام الخيطي كآلية في أنواع مختلفة من التكاثر اللاجنسي ، حيث ينتج الكائن "استنساخ" الخلية ، دون إضافة تنوع إلى المجموعة الجينية. من ناحية أخرى ، يعد الانقسام الاختزالي عملية مطلوبة في التحضير للتكاثر الجنسي ، وعلى عكس الانقسام الفتيلي ، فإنه يسمح بإعادة التركيب الجيني العالي.
- يرتبط الانقسام الخيطي بعمليات النمو والتنمية. تستخدم الكائنات متعددة الخلايا آلية الانقسام للحفاظ عليها وتجديدها الهياكل يسمح هذا النوع من الانقسام الخلوي بإضافة خلايا جديدة أثناء نمو ونمو الفرد واستبدال الخلايا القديمة والبالية طوال حياة الكائن الحي.
- الانقسام الخيطي يخلق خليتين ابنتيتين. كلاهما ثنائي الصيغة الصبغية ومتطابق. من ناحية أخرى ، ينتج الانقسام الاختزالي أربع خلايا سليلة ، ولكن جميعها أحادية العدد ومختلفة عن بعضها البعض وعن الخلية التي نشأت عنها.
- الانقسام المتساوي يحافظ على الحمض النووي. الانقسام الخيطي هو آلية للحفاظ على المواد الجينية السليمة (على الرغم من إمكانية حدوثها الطفرات بشكل عشوائي أثناء العملية) ، في حين أن الانقسام الاختزالي يُخضعها لعملية إعادة تركيب يمكن أن تحدث فيها أخطاء ، ولكنها أيضًا تثري الجينوم وتسمح بإنشاء سلاسل ناجحة بشكل خاص. يكون الانقسام الاختزالي في مرحلة ما مسؤولاً إلى حد كبير عن الاختلاف الجيني بين الأفراد.
أكثر في:الانقسام المتساوي