الانقسام الخلوي وأهميته

• تمرّ الخلية في أثناء الانقسام المتساوي ⁦Mitosis⁩ بـأربعة أطوار رئيسة متتابعة، وهي:
• الطور التمهيدي
• الطور الاستوائي
• الطور الانفصالي
• الطور النهائي
• يليها انقسام السيتوبلازم لإنتاج خليتين مُنفصلتين.

فماذا يحدث للكروموسومات والنواة في كل طور؟

• أوضّح أهمية الانقسام الخلوي في حياة الكائنات الحيّة.
• أصف مراحل الانقسام الخلوي في الخلية.
• أقارن بين الانقسام المتساوي والانقسام المُنصّف.

الانقسام المتساوي: من خلية إلى خليتين مطابقتين

للانقسام الخلوي أنواع عِدَّة، لكلٍّ منها أهميته في استمرار الحياة، وبقاء الأنواع الحيَّة المختلفة على سطح الأرض.

أطوار الانقسام المتساوي: ماذا يحدث للكروموسومات؟

• في نهاية الطور التمهيدي ⁦Prophase⁩: يتفكّك الغلاف النووي، وتختفي النويّة.
• يتحرّك الجسمان المركزيان ⁦Centrosomes⁩ نحو قطبي الخلية المتقابلين.

• تبدأ الخيوط المغزلية بالامتداد من المُريكزات إلى القطع المركزية في الكروموسومات لترتبط بها.

• يكون شكل الكروماتيدات في هذا الطور مشابهًا لحرف ⁦(V)⁩ نتيجة عملية السحب.

• في نهاية الطور يبدأ انقسام السيتوبلازم بعد وقت قصير من انقسام النواة.

في أيّ أطوار المرحلة البينية تُصنّع البروتينات التي تدخل في تركيب الخيوط المغزلية؟

انقسام السيتوبلازم: الخلية الحيوانية والخلية النباتية

• يختلف انقسام السيتوبلازم في الخلايا الحيوانية عنه في الخلايا النباتية.
• الخلايا الحيوانية: يحدث تخصّر تدريجي وسط الخلية مُشكّلًا أخدودًا.
• في الجانب السيتوبلازمي للأخدود حلقة منقبضة من ألياف بروتين الأكتين الدقيقة وجزيئات بروتين الميوسين.
• تعمل معًا على انقباض الحلقة، فيزداد التخصّر إلى أن تنتج خليتان مُنفصلتان.

• الخلايا النباتية: تختلف العملية بسبب وجود الجُدُر الخلوية.
• تصطف وسط الخلية حويصلات من أجسام غولجي، ثم تندمج مشكّلةً صفيحة خلوية.
• يندمج الغشاء المحيط بالصفيحة بالغشاء البلازمي للخلية، ثم ينشأ الجدار الخلوي من مكوّنات في الصفيحة.
• تنتج خليتان مُنفصلتان، ومُطابقتان للخلية الأم.

كيف ينقسم السيتوبلازم في الخلية الحيوانية؟

أهمية الانقسام المتساوي: النمو وتعويض الأنسجة

• الانقسام المتساوي ضروري لنمو الكائنات الحيّة عديدة الخلايا.
• يُبيّن الشكل تطوّر جنين من بويضة مُخصّبة (خلية واحدة) إلى إنسان يتكوّن جسمه من عدد كبير جدًا من الخلايا.

• يعمل أيضًا على استبدال الخلايا التالفة، وتعويض الأنسجة التي تعرّضت لجرح، أو حرق، أو كشط.
• من الأمثلة: الجلد، والأنسجة المُبطنة للأمعاء.

ما أهمية الانقسام المتساوي في جسمي؟

الانقسام المُنصّف: الطريق إلى الجاميتات

• يمرّ الانقسام المُنصّف بـمرحلتين أساسيتين.
• تسبق أولاهما مرحلة بينية مُشابهة لتلك التي تسبق الانقسام المتساوي.

المرحلة الأولى: انفصال الكروموسومات المتماثلة

• تمرّ هذه المرحلة بـأربعة أطوار.
• تنتج في نهايتها خليتان تحويان نصف عدد كروموسومات الخلية الأم (المُنقسمة).

• قد يحدث تقاطع بين كروماتيدين غير شقيقين في كروموسومين متماثلين بسبب قربهما من بعضهما.
• تُسمّى كلّ نقطة تقاطع منطقة التصالب Chiasma.

• تنتج من العبور تراكيب جينية جديدة تؤدّي دورًا في التنوّع الجيني.

• يتحرّك كل زوج من المريكزات نحو أحد قطبي الخلية المتقابلين، وتبدأ الخيوط المغزلية بالامتداد منها لترتبط بالقطع المركزية.

• ليس شرطًا أن تكون جميع الكروموسومات التي من الأب على الجانب نفسه، وكذا الحال بالنسبة إلى التي من الأم.
• قد تحوي جهة ما كروموسومات من الأب والأم؛ ما يؤدّي إلى تنوّع جيني في الخلايا الناتجة.

المرحلة الثانية: انفصال الكروماتيدات الشقيقة

• تدخل الخلايا المرحلة الثانية من الانقسام المُنصّف من دون حدوث تضاعف DNA.
• يتكوّن الغلاف النووي، ثم ينقسم السيتوبلازم، فتنتج أربع خلايا أحادية المجموعة الكروموسومية.

• الطور التمهيدي الثاني Prophase II
• يتفكّك الغلاف النووي، وتتجه المريكزات إلى أقطاب الخلية المُتقابلة، وتبدأ الخيوط المغزلية بالظهور.
• الطور الاستوائي الثاني Metaphase II
• تترتّب الكروموسومات في منتصف الخلية، ولا يزال كلّ منها يتكوّن من كروماتيدين شقيقين.
• الطور الانفصالي الثاني Anaphase II
• ينفصل كل كروماتيدين شقيقين أحدهما عن الآخر، ثم يتحرّك كلّ منهما نحو أحد قطبي الخلية.
• الطور النهائي الثاني Telophase II
• يتشكّل الغلاف النووي حول كل مجموعة كروموسومية، وتبدأ الخيوط المغزلية بالتفكّك.
• يحدث انقسام ثانٍ للسيتوبلازم، فتنتج أربع خلايا أحادية المجموعة الكروموسومية ⁦(1n)⁩.

خلية جنسية تحوي (64) كروموسومًا:

ما عدد الخلايا الناتجة في المرحلة الأولى من انقسامها انقسامًا مُنصّفًا؟

ما عدد الكروموسومات في كلّ من الخلايا الناتجة؟

أهمية الانقسام المُنصّف: ثبات عدد الكروموسومات

إذا كان كل جاميت يحمل نصف العدد، فكيف يعود العدد كاملًا في الجنين؟

• انقسام خلية ثنائية المجموعة الكروموسومية انقسامًا مُنصّفًا ينتج أربع خلايا أحادية المجموعة الكروموسومية.
• مثال: الخلايا المنوية الأولية في الإنسان ثنائية المجموعة ⁦(2n)⁩؛ في كلٍّ منها 23 زوجًا من الكروموسومات (46 كروموسومًا).
• بعد الانقسام المُنصّف تنتج أربع خلايا أحادية المجموعة ⁦(1n)⁩ تُسمّى جاميتات ذكرية، في كلٍّ منها 23 كروموسومًا.

• وبذلك يُمكن المحافظة على ثبات عدد الكروموسومات في الكائن الحيّ الطبيعي.
• في الإنسان يندمج جاميتان، في كلٍّ منهما 23 كروموسومًا، فيحوي الزيجوت:
• $23 + 23 = 46$

أُقارِن بين الطور الانفصالي الأول والطور الانفصالي الثاني من حيث أبرز أحداث كلّ منهما.

اختبر نفسك: أسئلة مراجعة الدرس

الفكرة الرئيسة: ما أنواع الانقسام الخلوي في الكائنات حقيقية النوى؟ ما أهمية كل نوع منها؟

أُقارِن بين كلّ ممّا يأتي:

• أ. انقسام السيتوبلازم في الخلايا النباتية، وانقسامه في الخلايا الحيوانية.

• ب. الخلايا الناتجة في الطور النهائي من الانقسام المتساوي، والخلايا الناتجة في الطور النهائي الأول من الانقسام المُنصِّف من حيث عدد الكروموسومات في كلّ منها.