دورة الخلية الانقسامية - الجلسة 1

نحن نعلم أن كل كائن حي لديه الحمض النووي. DNA يرمز إلى حمض الديوكسي ريبونوكلييك. يحتوي على المعلومات الوراثية. إنه بمثابة مخطط أو دليل إرشادي لإنشاء كائن حي والحفاظ عليه. فهو يحتوي على كافة المعلومات اللازمة لتحديد سماتنا الشخصية، مثل لون العين والطول. هل تعلم كيف تنتقل الصفات من الآباء إلى الأبناء؟. يحدث ذلك من خلال الحمض النووي. في خلايانا، يتم تنظيم الحمض النووي في هياكل تسمى الكروموسومات.

الكروموسومات هي هياكل تشبه الخيوط. تتواجد داخل نواة خلايانا. إنها تعمل كالحزم التي تحمل وتحمي الحمض النووي الخاص بنا. الآن، دعونا نركز على الكروموسومات ونتحدث عن الكروماتيدات. عندما تستعد الخلية للانقسام، تخضع الكروموسومات لعملية تسمى التضاعف. أثناء عملية التضاعف، يقوم كل كروموسوم بإنشاء نسخة متطابقة من نفسه. وتسمى هذه النسخ بالكروماتيدات.

والآن أصبح لدينا زوج من الكروماتيدات لكل كروموسوم. الكروماتيدات هي نسخ متطابقة من بعضها البعض لأنها تحتوي على نفس المعلومات الجينية. يتم ربط الكروماتيدات معًا بواسطة منطقة خاصة تسمى المركزومير. يمكنك أن تفكر في الأمر على أنه غراء يحافظ على ارتباط الكروماتيدات في مكان محدد على الكروموسوم.

الآن بعد أن فهمنا الكروماتيدات والمركزات. دعونا ننتقل الآن إلى التركيز على بنية الكروموسومات على المستوى الجزيئي. تتكون الكروموسومات من الحمض النووي، ولكن هناك أكثر من ذلك. يلتف الحمض النووي DNA حول proteins تسمى الهستونات. الهستونات هي عبارة عن بكرات يلتف حولها الحمض النووي بإحكام. إنها توفر الدعم وتساعد في تنظيم جزيء الحمض النووي الطويل إلى شكل أكثر إحكاما وقابلية للإدارة. يسمى مجمع الهيستون في الحمض النووي بالكروماتين. وهو يشكل الوحدة الأساسية للكروموسومات.

توجد داخل الكروماتين وحدات أصغر تسمى النيوكليوسومات. النيوكليوسومات هي الوحدات البنيوية الأساسية للكروماتين. تتكون النيوكليوسومات من الحمض النووي الملتف حول مجموعة من proteins الهيستون. إنها تبدو مثل الخرز على خيط، حيث يمثل الخيط الحمض النووي والخرز يمثل الهستونات. تلعب هذه النيوكليوزومات دورًا حيويًا في تغليف الحمض النووي داخل الكروموسومات. تساعد على حماية الحمض النووي وضمان تنظيمه وضغطه بشكل صحيح.

دعونا نستكشف العملية التي تنقسم بها الخلايا. وتسمى هذه العملية بدورة الخلية. فهو يتكون من عدة مراحل متميزة. هذه المراحل هي الطور البيني والانقسام المتساوي والانقسام السيتوبلازمي. سنبدأ بالمرحلة البينية، وهي جزء أساسي من دورة الخلية. الطور البيني هو أطول مرحلة في دورة الخلية. إنها مثل مرحلة التحضير حيث تستعد الخلية للانقسام. هناك ثلاث مراحل في الطور البيني. هذه هي G1الطور، الطور S و G2مرحلة.

المرحلة الأولى من الطور البيني تسمى G1مرحلة. خلال هذه المرحلة تنمو الخلية في الحجم وتقوم بوظائفها الطبيعية. وتقوم الخلية أيضًا بفحص بيئتها الداخلية والإشارات الخارجية للتأكد من أنها جاهزة لتكرار الحمض النووي. فكر في G1المرحلة كمرحلة النمو والإعداد. في هذه المرحلة تقوم الخلية بتجميع الموارد والطاقة اللازمة للاستمرار في دورة الخلية.

المرحلة التالية من الطور البيني هي الطور S. تُعرف المرحلة S أيضًا باسم مرحلة التوليف. خلال هذه المرحلة، تخضع الخلية لتكرار الحمض النووي. تتفكك جزيئات الحمض النووي وتنفصل. يتم إنشاء نسخ جديدة دقيقة من الحمض النووي الأصلي في المرحلة S. تخيل أن المرحلة S هي مصنع لتكرار الحمض النووي. تقوم الخلية بنسخ معلوماتها الوراثية للتأكد من أن كل خلية ابنة سوف تحصل على مجموعة كاملة من الكروموسومات.

بعد مرحلة S، تدخل الخلية إلى G2مرحلة. خلال هذه المرحلة، تستمر الخلية في النمو. يقوم بتصنيع proteins والاستعداد لانقسام الخلايا. يقوم بفحص أي أخطاء في الحمض النووي المكرر وإصلاحها. وتنتج الخلية أيضًا عضيات وجزيئات إضافية ضرورية للانقسام القادم. فكر في G2المرحلة التي تعتبر بمثابة الاستعدادات النهائية قبل انتقال الخلية إلى الانقسام المتساوي. ويضمن أن الخلية مجهزة بكل المكونات اللازمة للانقسام الناجح.

بعد ذلك G2المرحلة الثانية، تدخل الخلية في مرحلة الانقسام الفتيلي. الانقسام المتساوي هو المرحلة في دورة الخلية حيث ينقسم النواة. وهذا يضمن أن كل خلية ابنة تتلقى مجموعة متطابقة من الكروموسومات. يتكون الانقسام المتساوي من عدة مراحل مميزة. هذه المراحل هي الطور التمهيدي، الطور الاستوائي، الطور الانفصالي، والطور النهائي.

أثناء الطور التمهيدي، يتكثف الكروماتين ويصبح ملتفًا بإحكام. تصبح الكروموسومات مرئية تحت المجهر على شكل هياكل مميزة. يبدأ الغشاء النووي بالانهيار. يبدأ الجسم المركزي بالتحرك إلى الأقطاب المقابلة للخلية.

في الطور الاستوائي، تصطف الكروموسومات المكثفة على طول منتصف الخلية. تتواجد هذه الكروموسومات في المستوى الاستوائي للخلية. ويؤدي هذا إلى تكوين مستوى واحد. تُسمى هذه الطائرة باللوحة الطورية. وتضمن هذه العملية أن كل خلية ابنة سوف تتلقى مجموعة متساوية وكاملة من الكروموسومات.

المرحلة التالية من الانقسام الفتيلي هي الطور الانفصالي. أثناء الطور الانفصالي تنقسم السنتروميرات. وهذا يسمح للكروماتيدات الشقيقة بالانفصال والتحرك نحو الأطراف المقابلة للخلية. تساعد الألياف المغزلية، وهي عبارة عن هياكل بروتينية، في فصل الكروماتيدات عن بعضها.

أثناء الطور النهائي، تصل الكروماتيدات المنفصلة إلى الأطراف المقابلة للخلية. تبدأ الأغشية النووية بإعادة تشكيل نفسها حول كل مجموعة من الكروموسومات. تبدأ الكروموسومات في الانفصال والعودة إلى شكل الكروماتين. تتفكك ألياف المغزل. تستعد الخلية الآن للانقسام السيتوبلازمي.

انقسام السيتوبلازم هو العملية التي يتم بها انقسام السيتوبلازم. يؤدي هذا الانقسام في السيتوبلازم إلى إنشاء خليتين two منفصلتين. تحدث هذه العملية مباشرة بعد الانقسام المتساوي. تكتمل عملية انقسام الخلايا عن طريق انقسام السيتوبلازم. بعد انقسام السيتوبلازم، تدخل الخلية في مرحلة الطور البيني مرة أخرى وتتكرر دورة الخلية بأكملها. في الخلايا الحيوانية، يحدث انقسام السيتوبلازم من خلال عملية تسمى الانقسام. يتشكل حلقة انقباضية حول مركز الخلية. تتكون هذه الحلقة الانقباضية من خيوط الأكتين proteins الميوسين. عندما تنقبض الحلقة الانقباضية، فإنها تضغط على سيتوبلازم الخلية. يؤدي هذا إلى إنشاء ثلم يتعمق حتى يضغط في النهاية على الخلية إلى خليتين two.

تختلف عملية انقسام الخلايا في الخلايا النباتية عنها في الخلايا الحيوانية بسبب وجود جدار خلوي صلب. خلال المرحلة النهائية المتأخرة، تتجمع الحويصلات التي تحتوي على مادة جدار الخلية في منتصف الخلية. تشكل هذه الحويصلات بنية تسمى بالصفيحة الخلوية. تكبر صفيحة الخلية تدريجيًا وتندمج مع جدار الخلية الموجود. ويؤدي ذلك إلى انقسام الخلية إلى خليتين two.