نفسر ما هو تكاثر الخلايا ، والانقسام الاختزالي ، والانقسام الفتيلي ومراحلها. أيضا ، أهميته لتنوع الحياة.
ما هو تكاثر الخلايا؟
يُعرف باسم تكاثر الخلايا أو انقسام الخلية إلى مرحلة الدورة الخلوية حيث تنقسم كل خلية لتشكل خليتين ابنتيتين متميزتين. إنها عملية تحدث في جميع أشكال الحياة وهذا يضمن استمرار وجودهم ، وكذلك النمو واستبدال الأنسجة والتكاثر في كائنات متعددة الخلايا.
الخلية هي الوحدة الأساسية للحياة. كل خلية ، مثل الكائنات الحية ، لديها طقس من الحياة التي ينمو خلالها وينضج وينمو العب ويموت.
هناك آليات بيولوجية مختلفة لتكاثر الخلايا ، أي أنها تسمح بتوليد الخلايا الجديدة ، وتكرارها المعلومات الجينية والسماح لـ دورة ابدأ من جديد.
في مرحلة معينة من حياة كائنات حية، تتوقف خلاياك عن التكاثر (أو تبدأ في القيام بذلك بشكل أقل كفاءة) وتبدأ في التقدم في السن. حتى يحدث ذلك ، فإن الغرض من تكاثر الخلايا هو الحفاظ على أو زيادة عدد الخلايا الموجودة في الكائن الحي.
في ال كائنات وحيدة الخلية، يخلق تكاثر الخلايا أ الكائن الحي كلي جديد. يحدث هذا بشكل عام عندما تصل الخلية إلى حجم وحجم معينين ، مما يؤدي إلى تقليل فعالية عمليات نقل المغذيات ، وبالتالي يكون تقسيم الفرد أكثر فعالية.
أنواع تكاثر الخلايا
من حيث المبدأ ، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من تكاثر الخلايا. الأول والأبسط هو الانشطار الثنائي، حيث تتكاثر المادة الوراثية الخلوية وتنقسم الخلية إلى شخصين متطابقين ، تمامًا مثل بكتيريا، وهبت مع واحد كروموسوم ومع العمليات التكاثر اللاجنسي.
ومع ذلك ، فإن الكائنات الأكثر تعقيدًا ، مثل حقيقيات النواة تتمتع بأكثر من كروموسوم واحد (مثل البشر، على سبيل المثال ، لدينا زوج من الكروموسومات من الأب وواحد من الأم).
تنطبق عمليات التكاثر الخلوي الأكثر تعقيدًا في الكائنات حقيقية النواة:
- الانقسام المتساوي. إنه الشكل الأكثر شيوعًا لانقسام الخلايا في الخلايا حقيقية النواة. في هذه العملية ، تنسخ الخلية مادتها الجينية تمامًا. للقيام بذلك ، يستخدم طريقة لتنظيم الكروموسومات في المنطقة الاستوائية من نواة الخلية، والتي تشرع بعد ذلك في الانقسام إلى قسمين ، مما ينتج عنه هبات كروموسومية متطابقة. ثم تنتقل بقية الخلية إلى نسخ ملف السيتوبلازم، حتى ال غشاء بلازمي وينتهي الأمر بتقسيم خليتي الابنتين الجديدتين إلى خليتين. ستكون الخلايا الناتجة متطابقة وراثيا مع والدها.
- الانقسام الاختزالي. إنها عملية أكثر تعقيدًا ، حيث تنتج خلايا أحادية الصيغة الصبغية (بنصف الحمل الجيني) ، مثل الخلايا الجنسية أو الأمشاج ، التي تتمتع بالتنوع الجيني. يحدث هذا من أجل توفير نصف الحمل الجيني أثناء الإخصاب ، وبالتالي الحصول على نسل فريد وراثيًا ، وتجنب التكاثر النسيلي (اللاجنسي).من خلال الانقسام الاختزالي ، تخضع الخلية ثنائية الصبغة (2 ن) إلى قسمين متتاليين ، وبالتالي تحصل على أربع خلايا ابنة أحادية العدد (ن).
أهمية تكاثر الخلايا
يخلق الانقسام الخلوي مستعمرات من الكائنات وحيدة الخلية ، ولكنه قبل كل شيء يسمح بوجودها الكائنات متعددة الخلايا، تتكون من أنسجة متباينة. يعاني كل نسيج من التلف ، ويتقدم في العمر وينمو في النهاية ، مما يتطلب استبدال خلايا قديمة أو تالفة ، أو خلايا جديدة لإضافتها إلى الأنسجة النامية.
يتيح الانقسام الخلوي نمو الكائنات الحية وإصلاح الأنسجة التالفة.
من ناحية أخرى ، يمكن أن يؤدي الانقسام الخلوي المضطرب إلى أمراض تحدث فيها هذه العملية بشكل لا يمكن السيطرة عليه ، مما يهدد حياة الفرد (كما يحدث في الأشخاص المصابين بالسرطان). هذا هو السبب في أن دراسة انقسام الخلايا في الطب الحديث هي واحدة من المجالات الرئيسية ذات الاهتمام العلمي.
مراحل الانقسام
في تكاثر الخلايا من نوع الانقسام ، نجد المراحل التالية:
- واجهه المستخدم. تستعد الخلية لعملية التكاثر ومضاعفة حجمها الحمض النووي واتخاذ الإجراءات الداخلية والخارجية ذات الصلة لمواجهة العملية بنجاح.
- الطور الأول. يبدأ الغلاف النووي في الانهيار (حتى يذوب تدريجياً). جميع المواد الجينية (DNA) تتكثف وتشكل الكروموسومات. يتكاثر الجسيم المركزي وينتقل كل منهما إلى أحد طرفي الخلية ، حيث تتشكل الأنابيب الدقيقة.
- الطورية. تصطف الكروموسومات عند خط استواء الخلية. تم بالفعل تكرار كل منها في الواجهة ، لذلك في هذه المرحلة يتم فصل النسختين.
- طور. تبتعد مجموعتا الكروموسومات (المتماثلتان مع بعضهما البعض) بفضل الأنابيب الدقيقة باتجاه القطبين المعاكسين للخلية
- Telophase. يتم تشكيل مغلفين نوويين جديدين. الأنابيب الدقيقة تختفي.
- يظهر يخنق غشاء البلازما الخلية ويقسمها إلى قسمين.
مراحل الانقسام الاختزالي
في نوع الاستنساخ الانقسام الاختزالي، ثم انتقل إلى تقسيم ثنائي جديد للخلايا الوليدة ، وبالتالي الحصول على أربع خلايا أحادية العدد.
يتضمن الانقسام الاختزالي مرحلتين متميزتين: الانقسام الاختزالي الأول والانقسام الاختزالي الثاني. يتكون كل منها من عدة مراحل: الطور الأولي ، الطور الطوري ، الطور الطوري ، الطور البعيدة. 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.
الانقسام الاختزالي I. يُعرف بالمرحلة الاختزالية ، وينتج عنه خليتان بنصف الحمل الجيني (ن).
- المرحلة الأولى وتتكون من عدة مراحل. في المرحلة الأولى ، يتم تكثيف الحمض النووي في الكروموسومات. ثم تقترن الكروموسومات المتجانسة لتشكيل بنية مميزة تسمى مجمع synaptonemic ، حيث يحدث التقاطع وإعادة التركيب الجيني. أخيرًا ، تنفصل الكروموسومات المتجانسة ويغلف غلاف النواة يختفي.
- الطور الأول. يصطف كل كروموسوم يتكون من كروماتيدين على المستوى المتوسط للخلية ويرتبط بالأنابيب الدقيقة للمغزل اللوني.
- الطور الأول. تنفصل الكروموسومات المتجانسة المزدوجة وتتحرك إلى أقطاب متقابلة. يتلقى كل قطب توليفة عشوائية من كروموسومات الأم والأب ، ولكن يوجد عضو واحد فقط من كل زوج متماثل في كل قطب. تظل الكروماتيدات الشقيقة مرتبطة بسنتروميراتها.
- Telophase I. يوجد واحد من كل زوج من الكروموسومات المتجانسة في كل قطب. يتشكل الغشاء النووي مرة أخرى. تحتوي كل نواة على عدد الكروموسومات أحادية الصيغة الصبغية ، ولكن كل كروموسوم هو كروموسوم مكرر (يتكون من زوج من الكروموسومات). يحدث التحلل الخلوي ، مما ينتج عنه خليتان ابنتان فرديتان.
الانقسام الاختزالي الثاني. إنها المرحلة المزدوجة: أقسم الخلايا من الانقسام الاختزالي الأول ، مما يؤدي إلى ازدواج الحمض النووي.
- الطور الثاني. تتكثف الكروموسومات. المغلف الأساسي يختفي.
- الطور الثاني. تصطف الكروموسومات على المستويات الوسطى لخلاياك.
- طور الثاني. تنفصل الكروماتيدات وتتحرك باتجاه القطبين المعاكسين.
- Telophase II. إن الكروماتيدات التي تصل إلى كل قطب من أقطاب الخلية هي الآن الكروموسومات. يتم إعادة تشكيل المغلفات النووية ، واستطالة الكروموسومات تدريجياً لصنع ألياف الكروماتين ، ويحدث التحريك الخلوي. ينتج التقسيمان المتعاقبان للانقسام الاختزالي أربع نوى أحادية العدد ، ولكل منها كروموسوم واحد من كل نوع. تحتوي كل خلية أحادية الصيغة الصبغية على مجموعة مختلفة من الجينات.
