مراحل الانقسام المتساوي
- الطور البيني تنخرط الخلية في النشاط الأيضيّ، وتنجز ما عليها للتحضير للانقسام المتساوي، ولا يمكن تمييز الكروموسومات بوضوح في هذه المرحلة وهي في النواة، على الرغم من إمكانية رؤية بقعة سوداء تسمى النوية، وقد تحتوي الخلية في هذه المرحلة على زوج من المريكز (بالإنجليزية: centrioles) بحيث يكونان في المواقع التنظيميّة للأُنيبوبات الميكروية (بالإنجليزية: microtubules).
- الطور الأول تتكثّف الكروموسومات، وتبدأ الجسيمات المركزية بتشكيل المغزل، وتقوم بالانتقالات للتموضع مقابل طرفي الخلية، ويقوم بروتين يسمى ببروتين الالتحام (بالإنجليزية: cohesin) بربط الكروماتيدات الشقيقة معاً في القسيم المركزي.
- طليعة الطور التالي يذوب الغشاء النوويّ في هذه المرحلة، كعلامة على طليعة الطور التالي، وترتبط البروتينات على القسيم المركزي، ويتشكّل منها لبّ المحرّك (بالإنجليزية: kinetochores)، وبعد ذلك تتعلّق الأنيبوبات الدقيقة بلب المحرّك، وبذلك تبدأ الكروموسومات بالتحرّك.
- الطور التالي هي المرحلة الثالثة من مراحل الانقسام المتساوي، ويطلق عليها اسم المرحلة الوسطى، وفي هذه المرحلة تصطف الكروموسومات على الصفيحة الكردوسية، وبما أنّ الكروموسومات تكون بأقصى درجة من التكثيف في هذه المرحلة، فإنّ العلماء يقومون غالباً بدراسة علم نواة الخلية على الكروموسومات في المرحلة الوسطى.
- طور الصعود تنفصل الكروموسومات المزدوجة من لب المحرك، وتتحرّك على جانبي الخلية المتقابلين، وتنتج حركة بفعل تحرّكات بلب المحرك على طول مغزل الأنيبوبات الدقيقة، وتنتج الحركة أيضاً بسبب التفاعل المادي بين الأنيبوبات القطبية الدقيقة.
- الطور الأخير يتمّ تطويق الكروموسومات في نوى جديدة متميزة، في خلايا وليدة منبثقة، وتستمر الألياف القطبية بالاستطالة، وتبدأ النوى في التشكّل عند القطبين المتعاكسين، ويكون الانقسام المتساوي كاملاً إلى حدّ ما في هذه المرحلة، كما تمّ تقسيم المحتويات الوراثية للخلية الواحدة بالتساوي إلى قسمين.
انقسام الخلية النباتية
كيفية انقسام الخلية النباتية
تنمو النباتات عندما تنمو الخلايا الموجودة فيها، ويحدث ذلك بإحدى طريقتين إما بنمو حجم الخلايا، وإما أن تنقسم هذه الخلايا وتنسخ نفسها، وتتميز عملية انقسام الخلية النباتية بأنها عملية معقدة، ويسمى الانقسام الخلوي أو الانقسام الفتيلي، ويتم من خلال هذا الانقسام الحفاظ على محتوى الصبغية للخلية، ويمر الانقسام بعدة أطوار وهيكما يأتي:
- الطور البيني: ينتشر الكروماتين ويتضاعف حجم الخلية، وتدريجيًا يصبح الكروموسوم مكثفًا، وينقسم بالطول على شكل خيوط لتشكيل اثنين من الكروماتيدات، وتبقى هذه الكروماتيدات ملتفة حول بعضها البعض بشكل حلزوني، وتصبح الكروموسومات وحدة فردية بسبب اللف، وتبدأ النواة والغشاء النووي بالاختفاء تدريجيًا.
- الطور الاستوائي: يختفي الغشاء النووي تمامًا وتظهر بنية جديدة وهي ألياف المغزل في السيتوبلازم، التي تتألف كيميائيا من جزيئات بروتين طويلة السلسلة موجهة طوليًا بين قطبين، وتتحرك الصبغات نحو صفيحة استوائية ويتم ترتيبها في المستوى الاستوائي، وتقسم الأقواس الوسطى وتحرك كل من الكروماتيد لتتماشى مع الصفيحة الاستوائية.
- الطور الانفصالي أو طور الصعود: يبدأ الكروماتيز في كل كرموسوم بالتحرك في اتجاهين متعاكسين، وهذا يساعد في التقسيم للكروماتيدات بين قطبين الخلية وعدد الكروموسومات يبقى ثابتًا عند انتهاء الطور، وتبدأ الكروموسومات بالاكتظاظ بكثافة في القطبين، حتى يكتمل عددها ويبدأ السيتوبلازم في الانقسام.
- الطور النهائي: في هذه المرحلة يحدث اعادة التنظيم مما يؤدي إلى تشكيل نواتين جديدتين عند طرفي الخلية، ويظهر الغشاء النووي والنواة مرة ثانية ويحيطان بالكروموسومات، وتحتوي النواة التي يتم تكوينها حديثاً على عدد الكروموسومات نفسه الذي كان موجودًا في النواة الأصلية، وتتكون خليتان متماثلتان.
الانقسام المتساوي والانقسام المنصف
مقارنة بين الانقسام المنصف والمتساوي من حيث :
- مكان الحدوث: فان الاول يحدث في الخلايا الجنسية بينما يحدث الاخر في الخلايا الجسمية .
- الهدف منه : فالهدف من الاول هوالحفاظ على عدد ثابت من الكروموسومات لتكوين الجاميتات بينما الهدف من الاخر هو النمو وتجديد الخلايا التالفة ،والتكاثر في الكائنات وحيدة الخلية .
- عدد الكروموسومات في الخلية الام : يكون عدد الكروموسومات فيها في كلا الانقسامين العدد الاصلي من الكروموسومات (2ن)
- عدد الخلايا الناتجة: في الانقسام المنصف (4خلايا ) بينما الانقسام المتساوي (خليتان)
- عدد الكروموسومات في الخلايا الناتجة : في الانقسام المنصف يكون نصف العدد الاصلي من الكروموسومات (1ن) بينما الانقسام المتساوي نفس العدد الاصلي من الكروموسومات (2ن) .
مراحل انقسام الخلية
أنواع ومراحل انقسام الخَلِيَّة
يوجد نوعان من الانقسامات التي تمر فيها الخلايا حقيقيّة النّواة: الانقسام المتساوي (بالإنجليزيّة: Mitosis)، ويُسمّى بهذا الاسم لأنّ الخَلِيَّة تنقسم إلى خليتين تحتوي كل منهما على كروموسومات مساوية في العدد لكروموسومات الخَلِيَّة الأصليّة، والانقسام المنصّف (بالإنجليزيّة: Meiosis) وهو الانقسام الذي يحدث في الخلايا التّناسلية لتكوين (الجاميتات)، وينتج عن انقسام الخَلِيَّة انقساماََ منصفاََ أربع خلايا، يحتوي كلٌ منها على نصف عدد الكروموسومات في الخَلِيَّة الأصليّة.
- الانقسام المتساوي قبل أن تنقسم الخَلِيَّة انقساماََ متساوياََ تدخل في طور يُسمى الطّور البيني (بالإنجليزيّة: Interphase)، يتضاعف خلاله حجم الخَلِيَّة، والكروموسومات التي تكون غير متمايزة، وإنّما تكون على شكل خيوط كروماتين، ويتضاعف المُريكزان (بالإنجليزيّة: Centrioles) وهي عُضيات توجد في الخلايا الحيوانيّة فقط، وتساعد على فصل الكروموسومات أثناء الانقسام، وفي هذه المرحلة يكون كلٌ من الغلاف النّووي، والنّويّة -وهي جسم كروي داخل النّواة له دور في تصنيع البروتين- ظاهران
- الانقسام المُنصِّف يحدث الانقسام المُنصِّف في خلايا الكائنات الحيّة التي تتكاثر جنسياََ لإنتاج الجاميتات. ويختلف عن الانقسام المتساوي بأنه مكوّن من مرحلتين بدلاََ من مرحلة واحدة، وقبل بداية الانقسام المُنصِّف تدخل الخَلِيَّة في الطّور البينيّ الذي يزداد خلاله حجم الخَلِيَّة، وتتضاعف الكروموسومات التي تكون على شكل خيوط كروماتين، وتكون النّواة محاطة بغلاف نوويّ، والنّوية ظاهرة، ويتضاعف المريكزان، وتستعّد الخَلِيَّة لبدء المرحلة الأولى من الانقسام المُنصِّف،
انقسام السيتوبلازم
- انقسام السيتوبلازم أو حركيات الخلية (بالإنجليزية: cytokinesis) هي عملية تحدث في الخلايا حقيقية النوى، حيث ينقسم فيها سيتوبلازم الخلية لتكوين خليتان وليدتان.
- وهي عادة ما تحدث في المراحل المتأخرة من الانقسام المتساوي، وأحيانا المنصف، حيث تنفصل الخلية في الانقسام المتساوي إلى خليتين لكي تضمن أن عدد كروموسومات سيتم الحفاظ عليه من جيل إلى الجيل الذي يليه. بعد انقسام السيتوبلازم تنتج خليتان وليدتان تدخلان الطور البيني، لتكوين نسخ طبق الأصل عن الخلية الأصلية الأم.
أهمية الانقسام المتساوي
- الانقسام غير المباشر الانقسام غير المباشر، أو الانقسام المتساوي (بالإنجليزيّة: Mitosis) هو إحدى مراحل دورة الخليّة، ويمكن أن يحدث في الخلايا بدائيّة النّواة، وأيضاََ في الخلايا حقيقيّة النّواة. يوجد نوعان من الخلايا في الكائنات عديدة الخلايا؛ خلايا جسديّة، وخلايا جنسيّة، وفي الانقسام غير المباشر تنقسم الخلايا الجسديّة لإنتاج خليّتَين متشابهتَين، كلّ منهما متطابقة جينياََ مع الخليّة الأم، ففي جسم الإنسان على سبيل المثال لا بُدّ من تكوين ثلاثمئة مليون خليّة جسديّة جديدة كلّ دقيقة، وهذه الخلايا يتم الحصول عليها فقط من الانقسام غير المباشر، أمّا الخلايا الجنسيّة فتنقسم انقساماََ مُنصّفاً (بالإنجليزيّة: Meiosis) لإنتاج الجاميتات الذّكريّة أي الحيوانات المنويّة، والجاميتات الأنثويّة أي البويضات.
أهميّة الانقسام غير المباشر
تكمن أهميّة الانقسام غير المباشر بأنّه وسيلة لما يأتي:
- التّكاثر: تتكاثر الكائنات وحيدة الخليّة، مثل البكتيريا بالانقسام غير المباشر، ويُسمّى الانقسام في هذه الحالة الانشطار الثّنائي، وتلجأ له الكائنات التي لا يمكنها أن تتكاثر جنسياََ لأسباب عدّة، منها أنّها لا تمتلك الطّاقة اللازمة للبحث عن شريك، أو لإنتاج خلايا جنسيّة، أو لرعاية الصّغار، لذلك فهي تنقسم عدّة انقساماتٍ، وتُنتِج مستعمراتٍ بكتيريّةً متشابهةً وراثياََ.
- النموّ: تنمو الكائنات الحيّة متعدّدة الخلايا في المراحل الأولى من تطوّرها عن طريق الانقسام غير المباشر؛ وذلك لزيادة عدد الخلايا، ممّا يؤدي إلى زيادة حجم الكائن الحيّ.
- التئام الجروح، وتعويض التالف من الخلايا والأنسجة: عندما تتعرّض أنسجة الكائنات الحيّة متعددة الخلايا للجروح البسيطة، تنقسم الخلايا انقساماََ غير مباشر؛ لتعويض التّالف، وتجديد الخلايا.
الانقسام المتساوي في الخلية النباتية والحيوانية
مراحل الانقسام الخيطي المتساوي في الخلية النباتية
- الطور البيني تحاط النواة المتوسطة للستوبلازم بالغشاء النووي كما تتضمن نوية واحدة أو أكثر، وتبدأ النواة بالامتلاء بمادة الكروماتين التي تحتوي على الكروموسومات، والتي تظهر على شكل خيوط دقيقة جداً، ويطلق على كل خيط منها اسم كروموسوم، ويحتاج هذا الطور إلى وقت طويل جداً مقارنةً مع الوقت التي تحتاجه الأطوار الأخرى بسبب النشاطات البيوكيميائية المتعددة التي تمر بها الخلية، ويمكن تقسيمها إلى: الفترة الفاصلة الأولى: ويتكون خلالها غالبية أصناف البروتين وكافة أصناف RNA الذي تحتاجه الخلية.*فترة التكوين: يضاعف خلالها عدد DNA للتحضير لانقسام الكروموسومات في المراحل التالية، كما تشتمل على تكوين البروتين اللازم لتكوين الكروموسومات في الخلية حقيقية النواة. الفترة الفاصلة الثانية: تبدأ الخلايا فيها بترتيب جزيئاتها اللازمة لتكوين أجزائها.
- الطور التمهيدي تبدأ الكروموسومات بالظهور شيئاً فشيئاً حتّى تظهر بشكلها النهائي، وينقسم كل كروموسوم منها إلى كروماتيدين يرتبطان مع بعضهما البعض من خلال السنترومير، وهي منطقة محددة في الكروموسوم، حيث يبدأ سمكه بالتناقص ثم يعود للازدياد، كما يضمحل كل من النوية والغشاء النووي، ويبدأ تكوين المغزل.
- الطور الاستوائي تترتب سنتروميرات الكروموسومات ضمن المستويات الاستوائية للخلايا، كما تتصل خيوط المغزل مع الكروموسومات عند نقطة السنتروميرات، وتظهر هذه الخيوط ممتدة بين قطبي الخلية.
- الطور الانفصالي يتجزأ كل سنتروم إلى جزأين، وتبدأ الكروماتيدات المكونة لكل كروموسوم بالتحرك في اتجاهين متنافرين باتجاه القطب المقابل لكل منها، وتستمر في التحرك حتّى تتمركز في قطبي الخليةـ وعندها يتحول كل كروماتيد إلى كروموسوم مستقل بذاته، كما يحتوي كل قطب من قطبي الخلية على عدد من الكروموسومات مطابق لعدد كروموسومات الخلية الأصلية.
- الطور النهائي تبدأ الكروموسومات بالاختفاء وتدخل في مرحلة التحول إلى كروماتين، ويبدأ كل من النوية والغشاء الخلوي بالتكون، كما تبدأ الصفيحة الخلوية بالتشكل عند المركز الاستوائي للخلية، ممّا يتسبب في انقسام السيتوبلازم عند تلك النقطة، وتستمر في التشكل متجهةً نحو سطح الخلية حتى تصل إلى جدار الخلية، وعندها تنقسم الخلية إلى خليتين متطابقتين.
مراحل الانقسام الخيطي المتساوي للخلية الحيوانية
- المرحلة التمهيدية يبدأ الانقسام الخيطي في المرحلة التمهيدية بظهور الخيوط الصبغية الطويلة والرفيعة، حيث تصبح الكروموسومات مرئية، ويتكون الكروموسوم الواحد من جزيئين أو كروماتيدين مرتبطين ببعضهما في نقطة مركزية تسمى بالسنترومير، وفي نهاية هذه المرحلة يبدأ الغشاء النووي بالتلاشي، ويتشكل مغزل الانقسام أو ما يسمى بجهاز الانقسام، وتتجمع الهيولى في القطبين.
- المرحلة الاستوائية يكتمل جهاز الانقسام في المرحلة الاستوائية، وتنتظم الكروموسومات في منتصف الخلية على الخيوط المغزلية، ومن خلال هذا التنظيم تصبح واضحة في أعدادها وتحديدها بسهولة، ويشكل هذا الانتظام ما يسمى باللوحة الاستوائية.
- المرحلة الانفصالية ينفصل السنترومير في المرحلة الانفصالية، حيث ينفصل الكروماتيدان عن بعضهما، ويتجه كل منهما نحو قطبي الخلية تحت تأثير خيوط المغزل؛ فهي تحل محل جهاز الحركة الذي يسمح بهجرة أو صعود الكروماتيدين نحو الأقطاب، وعند كل قطب مجموعة متشابهة من الكروماتيدات، حيث تنسخ نفسها من محتويات الخلية.
- المرحلة النهائية بعد نسخ الكروماتيدات نفسها تتشكل الكروموسومات على هيئة خطوط رفيعة جداً في المرحلة النهائية، وتتشكل النويّة وكذلك الغشاء النووي حول كل مجموعة متشابهة، ومع طور الاستمرار في الانقسام يظهر اختناق واضح في منتصف الخلية، مما يؤدي إلى انقسامها إلى قسمين.