ما هي مراحل التقسيم الخيطي المتساوي للخلية الحيوانية؟ ما الذي يشترك بين الأمعاء والخميرة في عجينة الخبز والضفدع المتطور؟ بالإضافة إلى أمور أخرى، فإن لديهم جميعا خلايا تخضع للتقسيم الخيطي.
وتنقسم لإنتاج المزيد من الخلايا المتطابقة جينيًا مع نفسها، لكن لماذا تحتاج هذه الكائنات، والأنسجة المختلفة للغاية إلى الانقسام، تابعوا موقع مقال للتعرف على ما هي مراحل الانقسام الخيطي المتساوي للخلية الحيوانية.
المقصود بالانقسام الخيطي
الانقسام الخيطي (بالإنجليزية: الانقسام الخلوي هو مرحلة في دورة الخلية، حيث يتم فصل الحمض النووي الجديد.
تكوين خليتين جديدتين يعد عملية مهمة في النسخ الأحادي الخلية، حيث تعد هذه العملية عملية التكاثر غير الجنسي.
بالنسبة للكائنات متعددة الخلايا، الانقسام هو كيفية تحول الزيجوت الفردي إلى كائن كامل.
يتألف الانقسام المتساوي من عدة مراحل مميزة سنناقشها فيما يلي.
تتضمن المراحل الأخرى في دورة الخلية النمو وتكرار الحمض النووي، وكلاهما ضروري لحدوث الانقسام.
كما هو موضح في الصورة أدناه، وهي تناسب عملية تقسيم الخلية.
شاهد أيضًا: العلاقات بين الكائنات الحية في النظام البيئي
اكتشاف الانقسام الخيطي
تم وصف انقسام الخلايا في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر بأوصاف متعددة وبدرجات متفاوتة من الدقة.
في عام 1835م، وصف العالم النباتي الألماني هوغو فون موهل عملية انقسام الخلايا في الطحالب الخضراء Cladophora glomerata، وأشار إلى أن تكاثر الخلايا يحدث عن طريق انقسام الخلية.
في عام 1838م، أكد “ماتياس جاكوب” شلايدن أن تشكيل خلايا جديدة داخل النباتات كان قانونا عاما لتكاثر الخلايا فيها.
وهو رأي تم رفضه فيما بعد لصالح نموذج `موهل` بسبب مساهمات `روبرت ريماك` وآخرين.
وتم اكتشاف انقسام الخلايا بالانقسام الخيطي في الخلايا الحيوانية للقرنية في الضفادع والأرانب والقطط عام 1873م.
وصفها عالم الأنسجة البولندي `فاكلو مايزل` لأول مرة في عام 1875م.
وظائف الانقسام الخيطي
هناك ثلاثة وظائف للانقسام الخيطي، وهي:
التطوير
في الكائنات المتعددة الخلايا، تبدأ الحياة دائما باكتناز خلية واحدة، وتشكل هذه البويضة حاملا لجميع الحمض النووي الضروري.
وذلك لإنشاء كائن حي يعمل بشكل كامل، ولكن ليس بالقرب من عدد كاف من الخلايا، والهدف من الانقسام هو إنتاج خلايا إضافية.
بعد الدورة الأولى من التقسيم، هناك فقط خليتان، وتتخضع كل من هاتين الخليتين للتقسيم، وهناك 4 خلايا تشكل كرة صغيرة مجوفة من الخلايا، وتسمى بلاستولة.
تنحني هذه الكرة على نفسها وتنمو بتكوين خلايا إضافية، وتبدأ هذه الخلايا في التخصص لتنفيذ وظائف محددة في الجسم.
وفي النهاية، يتم تطوير كائن حي يعمل بكامل طاقته، ويمكن أن يتكاثر أو يفقس في العالم.
في الكائنات ذات الخلية الواحدة، يتم تكاثرها غير الجنسي من خلال الانقسام، حيث تستخدم الكائنات الواحدة الخلية الانقسام لتكاثر حمضها النووي الخاص، وبعض الكائنات الواحدة الخلية تتكاثر أيضا جنسيا.
وتخضع معظم الكائنات الحية لعملية أخرى للتكاثر الجنسي، وهي الانقسام الاختزالي، من أجل تقليل الحمض النووي بشكل صحيح ووضعه في الخلايا الفردية.
بعد ذلك، يمكن أن تلتقي هذه الأمشاج ويتم تخصيب إحداها، وتحتوي الأمشاج المخصبة على مجموعتين من الجينوم. وهذا أمر ضروري في معظم الكائنات الحية لتحقيق التطور السليم.
بعض الكائنات الحية تحتوي على نسخة واحدة فقط من الحمض النووي، وتعرف هذه الكائنات بأنها ثنائية الصيغة الصبغية وحيدة الصيغة الصبغية، على التوالي.
استبدال الأنسجة التالفة
المهمة الثانية للانقسام هي وظيفة الإصلاح، حيث تتلف خلايا الكائن الحي عندما يصاب
ومن الممكن أن تكون هذه إصابة جسدية مثل جرح، أو ضرر من مصادر بيئية مثل الشمس.
في كلا الحالتين ، يتعين استبدال الخلايا التالفة ، وبالتالي تعمل الخلايا المجاورة التي لا تشعر بالخلايا المجاورة لها.
تنطوي عملية تشغيل المسارات التي تبدأ عملية الانقسام الخلوي على تكاثر الخلايا الجديدة والوصول إلى بعضها البعض في النهاية.
يتم تجديد المنطقة المتضررة بخلايا جديدة، ومن اللافت للانتباه أن بعض الكائنات الحية قادرة على تجديد أجزاء أو أطراف كاملة باستخدام هذه الطريقة.
قد يفقد السحالي وسرطان البحر، والعديد من الحيوانات الأخرى ذيلها أو مخلبها بدون خوف، حيث يمكن للطرف أن ينمو من جديد عن طريق الانقسام الخيطي.
مراحل الانقسام الخيطي
على الرغم من أنه ليس جزءا من الانقسام من الناحية الفنية، يبدأ وينهي الطور البيني.
الطور البيني هو جزء من دورة الخلية، حيث تنمو الخلية ويتكرر الحمض النووي.
بعد تصنيع مجموعة متطابقة من الحمض النووي، تحدث الخلية الانقسام المتساوي.
Prophase – الطور التمهيدي
الطهور التمهيدي هو المرحلة الأولى في عملية الانقسام، وخلال هذه المرحلة، يتم تكثيف الحمض النووي، وأثناء المرحلة البينية (Interphase).
عندما يتم نسخ الحمض النووي، يكون في شكل متساهل ومفتوح للسماح للإنزيمات بأداء وظائفها على الحمض النووي وإنشاء سلسلة جديدة.
ومع ذلك، سيصبح هذا الكروماتين، كما يسمى، متشابكا وقد ينكسر إذا ما حاولت الخلية تحريكه دون تكثيفه.
أثناء المرحلة التمهيدية، يتم تحزيم الحمض النووي داخل الخلية بواسطة بروتينات معينة تسمى الهستونات.
من خلال السماح لها بزيادة التركيز في حزم محكمة جدا، يمكن الآن نقل هذه الحزم الضيقة من الحمض النووي بسهولة.
خلال المرحلة التمهيدية، تظهر المراكز على جوانب الخلية لتنظيم الأنابيب الدقيقة.
وفي النهاية، ستصل الأنابيب الدقيقة إلى كروموسومات الحمض النووي وتلتقطها.
تحدث هذه المرحلة في النباتات عندما تقوم الخلية بترتيب نواة الخلية في المركز، بينما في معظم الخلايا الحيوانية.
وكما تكون النواة في مركز الخلية معظم الوقت؛ في النباتات ، غالبا ما تكون دفعت إلى جانب واحد.
وهذا يتم عن طريق وجود فجوات كبيرة تحتوي على الماء، ويتيح هذا النمط الأولي للنباتات أن تنظم تقسيمها بشكل عضوي.
اخترنا لك: تركيب الخلية البكتيرية بالتفصيل
Prometaphase – طليعة الطور الاستوائي
لتقسيم الكروموسومات المضاعفة، يجب أن تصل الأنابيب الدقيقة إليها في مرحلة ما قبل الطور.
يحدث انهيار الغلاف النووي الذي يحيط بالخلايا، وكان هذا الغشاء يفصل الحمض النووي عن العصارة الخلوية للخلية.
عندما يذوب الغلاف النووي، يسمح للأنابيب الدقيقة بالتمدد من السينتروميرات إلى الكروموسومات.
يحتوي كل كروموسوم على منطقة خاصة تعرف بالسنترومير، ويحتوي كل سنترومير على kinetochore، والأنابيب الدقيقة قادرة على الارتباط بتلك الحركية.
وهذا يتيح للخلية تحريك الكروموسومات المحيطة بها، وسيتم تثبيت الأنابيب الدقيقة من جميع الجوانب، من جوانب الخلية، بكل كروموسوم خلال مرحلة ما قبل الانقسام.
Metaphase – الطور الاستوائي
أثناء المرحلة الاستوائية، تبدأ الأنابيب الدقيقة في سحب الكروموسومات، حيث يتم سحب كل جانب بقوة متساوية، وينتهي الأمر بالكروموسومات في منتصف الخلية.
يطلق على هذه المنطقة اسم لوحة الطور، وتحتوي الخلايا المجاورة للوحة الطورية على نسختين كاملتين من الحمض النووي، حيث يصطف كل كروموسوم بجانب نظيره الكروماتيد، أو الحبل المشابه للحمض النووي المستنسخ.
وباستخدام هذه الطريقة، عندما تقوم الأنابيب الدقيقة بسحب الكروموسومات بعضها من بعض، تحصل كل خلية على مجموعة جينات كاملة تعمل. يظهر الشكل أدناه خلية في المرحلة.
Anaphase – طور الانفصال
الكروماتيدات الشقيقة، وهي نسخ متطابقة من نفس الجزء من الحمض النووي، متصلة ببعضها في مراكزها المركزية.
أثناء عملية الانفصال في التقسيم الخطي، يتم تدمير البروتينات التي تربط هذه الكروماتيدات، ويحصل كل كروموسوم على نصف البروتينات، ويمكن سحب النصفين المتطابقين إلى كل خلية.
في الصورة أعلاه، يوجد نوعان من الكروموسومات البيضاء واثنان من الكروموسومات الرمادية، وأثناء الطور، يتم ذوبان البروتينات بين الكروماتيدات الشقيقة في كل كروموسوم.
وفي الخلية السالفة الذكر، سيؤدي ذلك إلى إجمالي 8 كروموسومات، بعد تقسيم الكروماتيدات.
في المرحلة التالية، سيلتفرقون لإنشاء 4 كروموسومات في كل خلية، وهو العدد الذي كانت تحتويه الخلية قبل أن يتم تضاعف حمضها النووي.
Telophase – الطور النهائي
المرحلة الأخيرة من التقسيم الانتقالي هي المرحلة النهائية، وتحدث عندما يتم سحب الكروموسومات نحو المراكز.
وتنشأ ثنائية الانقسام في الخلية؛ في النهاية، تحصل الكروموسومات على غلاف نووي حولها وتصبح خلاياها الخاصة، كما تذوب المركزات وتعاود كل خلية أداء وظيفتها الطبيعية.
ومع ذلك، ستكون هناك حاجة إلى خطوة حاسمة أخيرة، وهي الحركة الخلوية، قبل وظيفة الخلية.
وهذه العملية الأخيرة ليست خطوة من الانقسام، بل بداية للمرحلة البينية؛ وبمجرد الانقسام، يمكن للخلايا أن تستأنف النمو.
علامة التشخيص الانقسام
في علم التشريح المرضي، يعتبر معدل الانقسام علامة مهمة في أنواع مختلفة من عينات الأنسجة، وذلك لأغراض التشخيص.
وأيضا لتحديد درجة اعتدال الأورام، على سبيل المثال، يتم تقدير كمية الانقسام بشكل روتيني في تصنيف سرطان الثدي.
لذلك يجب أن يتم احتساب التقسيمات في المنطقة ذات النشاط الانقسامي الأعلى، ومن الصعب التعرف على هذه المناطق بصورة بصرية في الأورام ذات النشاط الانقسامي العالي جدا.
يمكن أيضا استخدام اكتشاف الأشكال غير النمطية في الانقسام الخلوي كوسيلة تشخيصية وإنذار.
تطور الانقسام الخيطي
هناك نوى بدائية متماثلة لجميع الجزيئات الرئيسية للانقسام الحقيقي (مثل الأكتينات والتوبولين).
نظرا لكونها خاصية عالمية حقيقية للنواة، فإن الانقسام الخلوي من الممكن أن يحدث عند قاعدة نبات ذات نواة حقيقية.
نظرا لأن الانقسام الثنائي أقل تعقيدا من الانقسام الاختزالي، قد يكون الانقسام الاختزالي قد حدث بعد الانقسام الثنائي.
ومع ذلك، التكاثر الجنسي الذي يشمل الانقسام الاختزالي هو أيضا خاصية بدائية لحقائق النواة.
وبالتالي، قد تكون كل من الانقسام الاختزالي والانقسام الخيطي تطورتا متزامنا من عمليات نواة بدائية.
اقرأ أيضًا: بحث عن مكونات الخلية النباتية والحيوانية ووظائفهم
أخيرا، في نهاية المطاف، ما هي مراحل الانقسام الخيطي المتساوي في الخلايا الحيوانية؟ الانقسام الخيطي يحدث فقط في الخلايا التي تحتوي على نواة. تنقسم الخلايا غير الناضجة بدون نواة باستخدام عملية تسمى الانشطار الثنائي. هناك اختلاف في الانقسام الخيطي بين الكائنات الحية.
