ما هي مراحل الانقسام الخيطي المتساوي للخلية الحيوانية
ما هي مراحل الانقسام الخيطي المتساوي للخلية الحيوانية، ما الذي تشترك فيه أمعائك، والخميرة في عجينة الخبز، والضفدع النامي؟ من بين أمور أخرى، لديهم جميعًا خلايا تنفذ الانقسام 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.
محتويات المقال
المقصود بالانقسام الخيطي
الانقسام الخيطي (بالإنجليزية: Mitosis)، هو عبارة عن الخطوة في دورة الخلية، التي يتم فيها فصل الحمض النووي المكرر حديثًا.
وتشكيل خليتين جديدتين، هذه العملية مهمة في حقيقيات النوى أحادية الخلية، لأنها عملية التكاثر اللاجنسي.
وبالنسبة لحقيقيات النوى متعددة الخلايا، فإن الانقسام هو كيف يمكن أن يصبح الزيجوت الفردي كائنًا كاملًا.
ويحتوي الانقسام المتساوي، على عدة مراحل أو مراحل مميزة سيتم مناقشتها أدناه.
وتشمل المراحل الأخرى في دورة الخلية النمو وتكرار الحمض النووي، وكلاهما مطلوب لحدوث الانقسام.
كما يوجد أدناه صورة للمكان، الذي يناسب الانقسام في دورة الخلية.
شاهد أيضًا: العلاقات بين الكائنات الحية في النظام البيئي
اكتشاف الانقسام الخيطي
وُضعت أوصاف عديدة لانقسام الخلايا خلال القرنين الثامن عشر، والتاسع عشر بدرجات متفاوتة من الدقة.
حيث أنه في عام 1835م، وصف عالم النبات الألماني “هوغو فون موهل” انقسام الخلايا في الطحالب الخضراء Cladophora glomerata، مشيرًا إلى أن تكاثر الخلايا يحدث من خلال انقسام الخلية.
وفي عام 1838م، أكد “ماتياس جاكوب” شلايدن أن تكوين خلايا جديدة في داخلها، كان قانونًا عامًا لتكاثر الخلايا في النباتات.
وهو رأي تم رفضه لاحقًا لصالح نموذج “موهل”، بسبب مساهمات “روبرت ريماك” وآخرين.
وفي الخلايا الحيوانية، تم اكتشاف انقسام الخلايا مع الانقسام الخيطي في خلايا القرنية في الضفادع، والأرانب والقطط في عام 1873م.
ووصفها لأول مرة عالم الأنسجة البولندي “واكلو مايزل” في عام 1875م.
وظائف الانقسام الخيطي
هناك ثلاثة وظائف للانقسام الخيطي، وهي:
التطوير
في الكائنات متعددة الخلايا، تبدأ الحياة دائمًا كخلية واحدة، وتتكون من أمشجين، ويحمل هذا الزيجوت كل الحمض النووي الضروري.
وهذا لإنشاء كائن حي يعمل بشكل كامل، ولكن ليس بالقرب من الخلايا الكافية، ويكون الغرض من الانقسام هو إنتاج المزيد من الخلايا.
بعد الجولة الأولى من الانقسام، هناك خليتان فقط، وتخضع كل من هذه الخلايا للانقسام، وهناك 4 خلايا، تشكل كرة صغيرة مجوفة من الخلايا، وتسمى بلاستولة.
تنثني هذه الكرة على نفسها مع تكوين المزيد والمزيد من الخلايا، وتبدأ الخلايا في التمايز، مما يسمح لها بإكمال مهام خاصة في الجسم.
وفي النهاية، يتم تطوير كائن حي يعمل بكامل طاقته، ويمكن أن يولد أو يفقس في العالم.
في الكائنات أحادية الخلية، يكون فعل الانقسام هو التكاثر اللاجنسي، حيث تستخدم الكائنات وحيدة الخلية الانقسام لتكاثر وتوزيع الحمض النووي الخاص بها، وتتكاثر بعض الكائنات وحيدة الخلية جنسيًا أيضًا.
وللتكاثر الجنسي، تخضع معظم الكائنات الحية لعملية أخرى، وهي الانقسام الاختزالي، لتقليل الحمض النووي بشكل صحيح، ووضع الحمض النووي في الخلايا الفردية.
كما يمكن بعد ذلك أن تلتقي هذه الأمشاج ويتم تخصيب أحدها، وتحتوي هذه الأمشاج المخصبة على مجموعتين من الجينوم، وهو أمر ضروري في معظم الكائنات الحية للتطور السليم.
بعض الكائنات الحية لديها نسخة واحدة فقط من الحمض النووي، وتُعرف هذه الكائنات ثنائية الصيغة الصبغية وحيدة الصيغة الصبغية، على التوالي.
استبدال الأنسجة التالفة
الوظيفة الثانية المهمة للانقسام هي وظيفة الإصلاح، فعندما يصاب كائن حي، تتلف خلاياه
ويمكن أن تكون هذه إصابة جسدية مثل جرح، أو ضرر من مصادر بيئية مثل الشمس.
وفي كلتا الحالتين، يجب استبدال الخلايا التالفة، وبالتالي تعمل الخلايا المجاورة، التي لا تستشعر الخلايا المجاورة لها.
على تشغيل المسارات التي تبدأ عملية الانقسام الفتيلي، وفي نهاية المطاف تصل الخلايا الجديدة المتكاثرة إلى بعضها البعض.
ويتم تغطية منطقة الضرر بخلايا جديدة، ومن الجدير بالذكر أن بعض الكائنات الحية قادرة، على تجديد أطراف كاملة بهذه الطريقة.
يمكن أن تفقد السحالي وسرطان البحر، والعديد من الحيوانات الأخرى ذيلًا أو مخلبًا دون خوف، حيث يمكن إعادة نمو الطرف من خلال الانقسام الفتيلي.
مراحل الانقسام الخيطي
على الرغم من أنه من الناحية الفنية ليس جزءً من الانقسام، فإن الطور البيني يبدأ، وينهي الانقسام.
كما أن الطور البيني هو جزء من دورة الخلية، حيث تنمو الخلية، وتكرر الحمض النووي.
فبعد تصنيع مجموعة متطابقة من الحمض النووي، تدخل الخلية الانقسام المتساوي.
Prophase – الطور التمهيدي
الطهور التمهيدي هو المرحلة الأولى في الانقسام، وأثناء هذا الطور، يتم تكثيف الحمض النووي، وأثناء الطور البيني (Interphase).
عندما يتم نسخ الحمض النووي، يكون في شكل فضفاض ومفتوح للسماح، للإنزيمات بالقيام بعملها على الحمض النووي وإنشاء حبلًا جديدًا.
لكن هذا الكروماتين، كما يطلق عليه، سيصبح متشابكًا، وينكسر إذا حاولت الخلية تحريكه دون تكثيفه.
ففي أثناء الطور التمهيدي، تحزم آلية الخلية الحمض النووي، حول بروتينات، خاصة تسمى الهستونات.
مما يسمح لها بالتكثيف في حزم محكمة للغاية، كما يمكن الآن نقل هذه الحزم الضيقة من الحمض النووي بسهولة.
وخلال الطور التمهيدي، تظهر المريكزات، وهي مراكز على كل جانب من جوانب الخلية تنظم الأنابيب الدقيقة.
وسوف تصل الأنابيب الدقيقة في النهاية إلى كروموسومات الحمض النووي وتلتقطها.
تتم هذه المرحلة في النباتات بخطوة تعيد ترتيب الخلية لتضع النواة في المنتصف، أما في معظم الخلايا الحيوانية.
كما تتواجد النواة في مركز الخلية معظم الوقت؛ وفي النباتات، غالبًا ما يتم دفعها إلى جانب واحد.
وهذا بواسطة فجوات كبيرة تحتوي على الماء، ويسمح هذا الطور الأولي، للنباتات بتنظيم عضوياتها للتقسيم.
اخترنا لك: تركيب الخلية البكتيرية بالتفصيل
Prometaphase – طليعة الطور الاستوائي
من أجل تقسيم الكروموسومات المضاعفة، يجب أن تصل الأنابيب الدقيقة إليها، وفي مرحلة ما قبل الطور.
حيث ينهار الغلاف النووي المحيط بالخلايا، وقد كان هذا الغشاء يفصل الحمض النووي، عن العصارة الخلوية للخلية.
وعندما يذوب الغلاف النووي، يُسمح للأنابيب الدقيقة، بالتمدد من السنتروميرات إلى الكروموسومات.
يحتوي كل كروموسوم على منطقة خاصة تُعرف باسم السنترومير، ولكل سنترومير kinetochore، والأنابيب الدقيقة قادرة على الارتباط بهذه الحركية.
مما يسمح للخلية بتحريك الكروموسومات حولها، كما أنه سوف تلتصق الأنابيب الدقيقة من كل جانب، من جوانب الخلية بكل كروموسوم خلال مرحلة ما قبل الطور.
Metaphase – الطور الاستوائي
أثناء الطور الاستوائي، تبدأ الأنابيب الدقيقة في سحب الكروموسومات، حيث يسحب كل جانب بقوة متساوية، وينتهي الأمر بالكروموسومات في منتصف الخلية.
هذه المنطقة تسمى لوحة الطور، وتمثل الخلايا المحاذية للوحة الطورية نسختين كاملتين من الحمض النووي، حيث يصطف كل كروموسوم بجانب أخته الكروماتيد، أو حبلا الحمض النووي المستنسخ.
وبهذه الطريقة، عندما تقوم الأنابيب الدقيقة بسحب الكروموسومات عن بعضها، تحصل كل خلية على جينوم كامل يعمل. يوجد أدناه صورة لخلية في الطور.
Anaphase – طور الانفصال
ترتبط الكروماتيدات الشقيقة، وهي نسخ متطابقة من نفس الجزء من الحمض النووي، معًا في مراكزهم المركزية.
وأثناء طور الانفصال في الانقسام الخيطي، يتم تدمير البروتينات، التي تربط هذه الكروماتيدات، كل واحد منهم الآن لديه الكروموسوم الخاص به، ويمكن سحب النصفين المتطابقين إلى كل خلية.
في الصورة أعلاه، هناك نوعان من الكروموسومات البيضاء واثنين من الكروموسومات الرمادية، وأثناء الطور، تذوب البروتينات بين الكروماتيدات الشقيقة في كل كروموسوم.
وفي الخلية أعلاه أيضًا، سيؤدي ذلك إلى إجمالي 8 كروموسومات، بعد فصل الكروماتيدات.
وفي المرحلة التالية، سيتم فصلهم لإنشاء 4 كروموسومات في كل خلية، وهو الرقم الذي كانت للخلية قبل أن تضاعف حمضها النووي.
Telophase – الطور النهائي
المرحلة الأخيرة من الانقسام الخيطي هي الطور النهائي، وتحدث عندما يتم سحب الكروموسومات باتجاه كل مركز.
وتتشكل ثلم الانقسام في الخلية؛ ستحصل الكروموسومات في النهاية على غلاف نووي حولها، وتصبح خلاياها الخاصة، كما أنه سوف تذوب المريكزات، وستستأنف كل خلية عملها الطبيعي.
لكن، سيكون هناك حاجة إلى خطوة أخيرة حاسمة، وهي الحركة الخلوية، قبل وظيفة الخلية.
وهذه العملية الأخيرة ليست خطوة من الانقسام، بل بداية الطور البيني؛ وبمجرد الانقسام، يمكن للخلايا استئناف النمو.
علامة التشخيص الانقسام
في علم التشريح المرضي، يعد معدل الانقسام علامة مهمة في أنواع مختلفة من عينات الأنسجة، وذلك من أجل التشخيص.
وكذلك لتحديد مدى عدوانية الأورام، على سبيل المثال، هناك بشكل روتيني تقدير كمي للعدد الانقسامي في تصنيف سرطان الثدي.
لذلك يجب حساب الانقسامات في منطقة ذات أعلى نشاط انقسامي، كما يصعب التعرف على هذه المناطق بصريًا في الأورام ذات النشاط الانقسامي العالي جدًا.
أيضًا، يمكن استخدام اكتشاف الأشكال غير النمطية للانقسام الخيطي، كعلامة تشخيصية وإنذار.
تطور الانقسام الخيطي
هناك متماثلات بدائية النواة لجميع الجزيئات الرئيسية للانقسام حقيقيات النوى (مثل الأكتينات والتوبولين).
ونظرًا لكونها خاصية عالمية حقيقية النواة، فمن المحتمل أن يكون الانقسام الخيطي، قد نشأ عند قاعدة شجرة حقيقية النواة.
ونظرًا لأن الانقسام الخيطي أقل تعقيدًا من الانقسام الاختزالي، فقد يكون الانقسام الاختزالي قد نشأ بعد الانقسام الخيطي.
ومع ذلك، فإن التكاثر الجنسي الذي يتضمن الانقسام الاختزالي هو أيضًا، خاصية بدائية لحقيقيات النواة.
وبالتالي قد يكون كل من الانقسام الاختزالي والانقسام الخيطي، قد تطورا بالتوازي من عمليات بدائية النواة.
اقرأ أيضًا: بحث عن مكونات الخلية النباتية والحيوانية ووظائفهم
أخيرًا، في نهاية ما هي مراحل الانقسام الخيطي المتساوي للخلية الحيوانية يحدث الانقسام الخيطي فقط في الخلايا حقيقية النواة، حيث تنقسم الخلايا بدائية النواة، التي تفتقر إلى النواة، بواسطة عملية مختلفة تسمى الانشطار الثنائي، ويختلف الانقسام الخيطي بين الكائنات الحية.