الذي وصف مراحل الانقسام. الخصائص العامة للانقسام الفتيلي

الطور البينيهي الفترة بين انقسام الخلية. في الطور البيني، تكون النواة مدمجة، وليس لها بنية واضحة، وتكون النوى مرئية بوضوح. مجموعة الكروموسومات الطور البيني هي الكروماتين. يتضمن تكوين الكروماتين: الحمض النووي والبروتينات والحمض النووي الريبي (RNA) بنسبة 1: 1.3: 0.2، وكذلك الأيونات غير العضوية. هيكل الكروماتين متغير ويعتمد على حالة الخلية.

لا تكون الكروموسومات مرئية في الطور البيني، لذلك يتم دراستها بواسطة المجهر الإلكتروني والطرق الكيميائية الحيوية. تتضمن الطور البيني ثلاث مراحل: ما قبل الاصطناعية (G1)، الاصطناعية (S)، وما بعد الاصطناعية (G2). الرمز G هو اختصار للغة الإنجليزية. فجوة – فاصل زمني؛ الرمز S هو اختصار للغة الإنجليزية. التوليف - التوليف. دعونا ننظر إلى هذه المراحل بمزيد من التفصيل.

مرحلة ما قبل التركيب (G1). يعتمد كل كروموسوم على جزيء DNA مزدوج الجديلة. تتم الإشارة إلى كمية الحمض النووي في الخلية في مرحلة ما قبل التخليق بالرمز 2c (من المحتوى الإنجليزي). تنمو الخلية بنشاط وتعمل بشكل طبيعي.

المرحلة الاصطناعية (س). يحدث التضاعف الذاتي، أو تكرار الحمض النووي. في هذه الحالة، تتضاعف بعض مناطق الكروموسوم في وقت سابق، والبعض الآخر في وقت لاحق، أي أن تكرار الحمض النووي يستمر بشكل غير متزامن. بالتوازي، يحدث مضاعفة المريكزات (إن وجدت).

مرحلة ما بعد التركيب (G2). اكتمال تكرار الحمض النووي. يحتوي كل كروموسوم على جزيئين DNA مزدوجين، وهما نسخة طبق الأصل من جزيء DNA الأصلي. يشار إلى كمية الحمض النووي في الخلية في مرحلة ما بعد التركيب بالرمز 4c. يتم تصنيع المواد اللازمة لانقسام الخلايا. في نهاية الطور البيني، تتوقف عمليات التوليف.

عملية الانقسام

الطور الأول- المرحلة الأولى من الانقسام. تلتف الكروموسومات وتصبح مرئية بالمجهر الضوئي على شكل خيوط رفيعة. تتباعد المريكزات (إن وجدت) إلى أقطاب الخلية. في نهاية الطور، تختفي النواة، ويتدمر الغشاء النووي، وتتحرر الكروموسومات في السيتوبلازم.

في الطور التمهيدي، يزداد حجم النواة، وبسبب تصاعد الكروماتين، تتشكل الكروموسومات. وبنهاية الطور التمهيدي يتضح أن كل كروموسوم يتكون من كروماتيدين. تذوب النوية والغشاء النووي تدريجياً، وتظهر الكروموسومات بشكل عشوائي في سيتوبلازم الخلية. تتباعد المريكزات باتجاه أقطاب الخلية. ويتكون مغزل انشطاري أكروماتيني، ينتقل بعض خيوطه من قطب إلى قطب، وبعضها يرتبط بالنتروميرات من الكروموسومات. يبقى محتوى المادة الوراثية في الخلية دون تغيير (2n2khр).

أرز. 1. مخطط الانقسام الفتيلي في خلايا جذر البصل

أرز. 2. مخطط الانقسام الفتيلي في خلايا جذر البصل: 1- الطور البيني؛ 2.3 - الطور. 4 - الطورية. 5.6 - الطور الانفصالي؛ 7,8 - الطور النهائي. 9- تكوين خليتين

أرز. 3. الانقسام في خلايا طرف جذر البصل: أ - الطور البيني. ب - الطور. ج - الطورية. ز - الطور الانفصالي؛ ل، ه - الطور النهائي المبكر والمتأخر

الطورية.بداية هذه المرحلة تسمى الطور الأولي. في الطور الأولي، توجد الكروموسومات في السيتوبلازم بشكل عشوائي إلى حد ما. يتم تشكيل جهاز الانقسام، والذي يتضمن المغزل والمريكزات أو غيرها من مراكز تنظيم الأنابيب الدقيقة. في وجود المريكزات، يُسمى الجهاز الانقسامي نجميًا (في الحيوانات متعددة الخلايا)، وفي غيابها - أنستال (في النباتات العليا). المغزل (مغزل الأكروماتين) هو نظام من الأنابيب الدقيقة للتوبولين في الخلية المنقسمة التي تضمن تباعد الكروموسومات. يتكون المغزل من نوعين من الخيوط: قطبية (داعمة) وكروموسومية (سحب).

بعد تكوين الجهاز الانقسامي، تبدأ الكروموسومات بالانتقال إلى المستوى الاستوائي للخلية؛ تسمى حركة الكروموسومات هذه بالتحول.

في الطور الاستوائي، تكون الكروموسومات حلزونية إلى الحد الأقصى. توجد السنتروميرات للكروموسومات في المستوى الاستوائي للخلية بشكل مستقل عن بعضها البعض. تمتد الخيوط القطبية للمغزل من أقطاب الخلية إلى الكروموسومات، وتمتد الخيوط الكروموسومية من السنتروميرات (الحركية) إلى القطبين. تشكل مجموعة الكروموسومات في المستوى الاستوائي للخلية لوحة الطورية.

الطور الانفصالي.وتنقسم الكروموسومات إلى كروماتيدات. من هذه اللحظة، يصبح كل كروماتيد كروموسومًا منفردًا مستقلاً، يعتمد على جزيء DNA واحد. تنتشر الكروموسومات أحادية الكروماتيد في مجموعات الطور الانفصالي إلى قطبي الخلية. عندما تتباعد الكروموسومات، يتم تقصير الأنابيب الدقيقة الكروموسومية، وتطول الأنابيب الدقيقة القطبية. في هذه الحالة، تنزلق الخيوط القطبية والكروموسومية بجانب بعضها البعض.

الطور النهائي.تم تدمير المغزل الانشطاري. تتشكل الكروموسومات في أقطاب الخلية، وتتشكل الأغشية النووية حولها. تتشكل في الخلية نواتان متطابقتان وراثيا مع النواة الأصلية. يصبح محتوى الحمض النووي في نواة الابنة مساوياً لـ 2c.

انقسام السيتوبلازم.في التحريك الخلوي، ينقسم السيتوبلازم وتتشكل أغشية الخلايا الوليدة. في الحيوانات، يحدث التحريك الخلوي عن طريق ربط الخلايا. في النباتات، يحدث التحريك الخلوي بشكل مختلف: تتشكل الحويصلات في المستوى الاستوائي، والتي تندمج لتشكل غشاءين متوازيين.

عند هذه النقطة، ينتهي الانقسام الفتيلي وتبدأ المرحلة البينية التالية.

الانقسام المتساوي- الطريقة الرئيسية لتقسيم الخلايا حقيقية النواة، حيث يحدث التضاعف أولاً، ثم يتم توزيع المادة الوراثية بالتساوي بين الخلايا الابنة.

الانقسام هو عملية مستمرة مع أربع مراحل: الطور التمهيدي، الطور الاستوائي، الطور الانفصالي والطور النهائي. قبل الانقسام، تستعد الخلية للانقسام، أو الطور البيني. تشكل فترة تحضير الخلية للانقسام الفتيلي والانقسام الفتيلي نفسه معًا دورة الانقسامية. وفيما يلي وصف موجز لمراحل الدورة.

الطور البينييتكون من ثلاث فترات: ما قبل التخليق، أو ما بعد الانقسام، - G 1، الاصطناعية - S، ما بعد التخليق، أو ما قبل الانقسام، - G 2.

فترة ما قبل الاصطناعية (2ن 2ج، أين ن- عدد الكروموسومات، مع- عدد جزيئات الحمض النووي) - نمو الخلايا، تنشيط عمليات التخليق البيولوجي، الاستعداد للفترة القادمة.

الفترة الاصطناعية (2ن 4ج) - تكرار الحمض النووي.

فترة ما بعد الاصطناعية (2ن 4ج) - تحضير الخلية للانقسام الفتيلي وتخليق وتراكم البروتينات والطاقة للانقسام القادم وزيادة عدد العضيات ومضاعفة المريكزات.

الطور الأول (2ن 4ج) - تفكيك الأغشية النووية، انحراف المريكزات إلى أقطاب مختلفة للخلية، تكوين خيوط مغزلية، "اختفاء" النواة، تكثيف الكروموسومات البيروماتيدية.

الطورية (2ن 4ج) - محاذاة كروموسومات ثنائية الكروماتيدات المكثفة إلى أقصى حد في المستوى الاستوائي للخلية (لوحة الطورية) ، وربط خيوط المغزل في أحد طرفيها بالمركزات المركزية ، والآخر بالمراكز المركزية للكروموسومات.

الطور الانفصالي (4ن 4ج) - تقسيم الكروموسومات ثنائية الكروماتيدات إلى كروماتيدات وانحراف هذه الكروماتيدات الشقيقة إلى أقطاب متقابلة للخلية (في هذه الحالة، تصبح الكروماتيدات كروموسومات أحادية الكروماتيدات مستقلة).

الطور النهائي (2ن 2جفي كل خلية ابنة) - تكثيف الكروموسومات، وتكوين الأغشية النووية حول كل مجموعة من الكروموسومات، وتفكك خيوط المغزل، وظهور النواة، وانقسام السيتوبلازم (قطع الخلية). يحدث بضع الخلايا في الخلايا الحيوانية بسبب ثلم الانقسام في الخلايا النباتية - بسبب صفيحة الخلية.

1 - الطور؛ 2 - الطورية. 3 - الطور الانفصالي؛ 4 - الطور النهائي.

الأهمية البيولوجية للانقسام الفتيلي.الخلايا البنت التي تكونت نتيجة طريقة الانقسام هذه متطابقة وراثيا مع الأم. يضمن الانقسام ثبات الكروموسوم الموجود على عدد من أجيال الخلايا. إنه يكمن وراء عمليات مثل النمو والتجديد والتكاثر اللاجنسي وما إلى ذلك.

هي طريقة خاصة لتقسيم الخلايا حقيقية النواة، ونتيجة لذلك تنتقل الخلايا من الحالة الثنائية الصبغية إلى الحالة الفردية. يتكون الانقسام الاختزالي من قسمين متتاليين يسبقهما تكرار DNA واحد.

الانقسام المنصف الأول (الانقسام الاختزالي 1)يسمى التخفيض، لأنه خلال هذا الانقسام ينخفض عدد الكروموسومات إلى النصف: من خلية ثنائية الصبغية (2 ن 4ج) اثنان فردي (1 ن 2ج).

الطور البيني 1(في البداية - 2 ن 2ج، في النهاية - 2 ن 4ج) - تخليق وتراكم المواد والطاقة اللازمة لكلا القسمين، زيادة حجم الخلية وعدد العضيات، مضاعفة المريكزات، تضاعف الحمض النووي، الذي ينتهي في الطور الأول.

المرحلة 1 (2ن 4ج) - تفكيك الأغشية النووية، انحراف المريكزات إلى أقطاب مختلفة للخلية، تكوين خيوط مغزلية، "اختفاء" النوى، تكثيف الكروموسومات ثنائية الكروماتيد، اقتران الكروموسومات المتماثلة والعبور. اقتران- عملية تجميع وتشابك الكروموسومات المتماثلة. يسمى زوج من الكروموسومات المتماثلة المترافقة ثنائي التكافؤ. العبور هو عملية تبادل المناطق المتماثلة بين الكروموسومات المتماثلة.

تنقسم المرحلة الأولى إلى مراحل: ليبتوتين(الانتهاء من تكرار الحمض النووي)، الزيجوتين(اقتران الكروموسومات المتماثلة، وتكوين ثنائيات التكافؤ)، باكيتيني(العبور، إعادة تركيب الجينات)، ديبلوتين(الكشف عن التصالب، كتلة واحدة من تكوين البويضات في البشر)، diakinesis(إنهاء chiasmata).

1 - اللبتوتين. 2 - الزيجوتين. 3 - البتشيتين. 4 - ديبلوتين. 5 - دياكينسيس. 6 - الطورية 1؛ 7 - الطور الانفصالي 1؛ 8 - الطور النهائي 1؛
9 - المرحلة 2؛ 10 - الطورية 2؛ 11 - الطور الانفصالي 2؛ 12 - الطور النهائي 2.

الطورية 1 (2ن 4ج) - محاذاة ثنائيات التكافؤ في المستوى الاستوائي للخلية ، وربط خيوط المغزل في أحد طرفيها بالمركزات المركزية ، والآخر بالمراكز المركزية للكروموسومات.

الطور الانفصالي 1 (2ن 4ج) - انحراف عشوائي مستقل للكروموسومات ثنائية الكروماتيدات إلى أقطاب متقابلة للخلية (من كل زوج من الكروموسومات المتماثلة، يذهب كروموسوم واحد إلى قطب واحد، والآخر إلى الآخر)، وإعادة تركيب الكروموسومات.

الطور النهائي 1 (1ن 2جفي كل خلية) - تكوين الأغشية النووية حول مجموعات من الكروموسومات ثنائية الكروماتيد، وتقسيم السيتوبلازم. في العديد من النباتات، تنتقل الخلية من الطور الانفصالي 1 مباشرة إلى الطور التمهيدي 2.

الانقسام المنصف الثاني (الانقسام الاختزالي 2)مُسَمًّى معادل.

الطور البيني 2، أو الحركية (1 ن 2 ج) ، عبارة عن استراحة قصيرة بين الانقسامين المنصفين الأول والثاني والتي لا يحدث خلالها تكرار الحمض النووي. خصائص الخلايا الحيوانية.

المرحلة 2 (1ن 2ج) - تفكيك الأغشية النووية، وتباعد المريكزات إلى أقطاب مختلفة للخلية، وتكوين خيوط مغزلية.

الطورية 2 (1ن 2ج) - محاذاة كروموسومات ثنائية الكروماتيد في المستوى الاستوائي للخلية (لوحة الطورية) ، وربط خيوط المغزل في أحد طرفيها بالمركزات المركزية ، والآخر بالمراكز المركزية للكروموسومات ؛ 2 كتلة من تكوين البويضات في البشر.

الطور الانفصالي 2 (2ن 2مع) - تقسيم الكروموسومات ثنائية الكروماتيدات إلى كروماتيدات وانحراف هذه الكروماتيدات الشقيقة إلى أقطاب متقابلة للخلية (في هذه الحالة، تصبح الكروماتيدات كروموسومات مفردة مستقلة)، وإعادة تركيب الكروموسومات.

الطور النهائي 2 (1ن 1جفي كل خلية) - تكثيف الكروموسومات، وتشكيل الأغشية النووية حول كل مجموعة من الكروموسومات، وتفكك خيوط المغزل، وظهور النواة، وانقسام السيتوبلازم (بضع الخلايا) مع تكوين أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية.

الأهمية البيولوجية للانقسام الاختزالي.الانقسام الاختزالي هو الحدث المركزي لتكوين الأمشاج في الحيوانات وتولد الأبواغ في النباتات. كونه أساس التباين التوافقي، يوفر الانقسام الاختزالي التنوع الجيني للأمشاج.

داء

داء- التقسيم المباشر لنواة الطور البيني عن طريق الانقباض دون تكوين الكروموسومات، خارج الدورة الانقسامية. موصوف للشيخوخة والخلايا المتغيرة مرضيًا والمحكوم عليها بالفشل. بعد التسمم، لا تكون الخلية قادرة على العودة إلى الدورة الانقسامية العادية.

دورة الخلية

دورة الخلية- حياة الخلية من لحظة ظهورها حتى انقسامها أو موتها. تعتبر الدورة الانقسامية عنصرًا أساسيًا في دورة الخلية، والتي تتضمن فترة التحضير للانقسام والانقسام الفتيلي نفسه. بالإضافة إلى ذلك، هناك فترات راحة في دورة الحياة، تؤدي خلالها الخلية وظائفها المتأصلة وتختار مصيرها الإضافي: الموت أو العودة إلى الدورة الانقسامية.

اذهب إلى المحاضرات رقم 12"البناء الضوئي. التخليق الكيميائي"

اذهب إلى المحاضرات رقم 14"تكاثر الكائنات الحية"

الفترة الاصطناعية (2ن 4ج) - تكرار الحمض النووي.

1 - الطور؛ 2 - الطورية. 3 - الطور الانفصالي؛ 4 - الطور النهائي.

الانقسام المنصف الثاني (الانقسام الاختزالي 2)مُسَمًّى معادل.

المرحلة 2 (1ن 2ج) - تفكيك الأغشية النووية، وتباعد المريكزات إلى أقطاب مختلفة للخلية، وتكوين خيوط مغزلية.

داء

دورة الخلية

اذهب إلى المحاضرات رقم 12"البناء الضوئي. التخليق الكيميائي"

اذهب إلى المحاضرات رقم 14"تكاثر الكائنات الحية"

انقسام الخلايا هو عملية بيولوجية تكمن وراء التكاثر والتطور الفردي لجميع الكائنات الحية.

الشكل الأكثر انتشارًا لتكاثر الخلايا في الكائنات الحية هو الانقسام غير المباشر، أو الانقسام الفتيلي (من الكلمة اليونانية "mitos" - الخيط). يتكون الانقسام من أربع مراحل متتالية. يضمن الانقسام أن المعلومات الوراثية للخلية الأم موزعة بالتساوي بين الخلايا الوليدة.

تسمى فترة حياة الخلية بين الانقسامين بالطور البيني. وهو أطول بعشر مرات من الانقسام الفتيلي. يحدث فيها عدد من العمليات المهمة جدًا قبل انقسام الخلايا: يتم تصنيع جزيئات ATP والبروتين، ويتضاعف كل كروموسوم، ويشكل كروماتيدين شقيقين مرتبطين معًا بواسطة سنترومير مشترك، ويزداد عدد العضيات الرئيسية للخلية.

الانقسام المتساوي

هناك أربع مراحل في عملية الانقسام: الطور التمهيدي، الطور الاستوائي، الطور الانفصالي والطور النهائي.

I. الطور التمهيدي هو أطول مرحلة من الانقسام. فيه، تكون الكروموسومات، التي تتكون من اثنين من الكروماتيدات الشقيقة، متماسكة معًا بواسطة السنترومير، حلزونية ونتيجة لذلك تتكاثف. وبحلول نهاية الطور التمهيدي، يختفي الغشاء النووي والنواة وتنتشر الكروموسومات في جميع أنحاء الخلية. في السيتوبلازم، في نهاية الطور التمهيدي، تمتد المريكزات إلى الخطوط وتشكل المغزل.
ثانيا. الطور الاستوائي - تستمر الكروموسومات في الدوران، وتقع السنتروميرات الخاصة بها على طول خط الاستواء (في هذه المرحلة تكون أكثر وضوحًا). يتم ربط خيوط المغزل بهم.
ثالثا. الطور الانفصالي - تنقسم السنتروميرات، وتنفصل الكروماتيدات الشقيقة عن بعضها البعض، وبسبب تقلص خيوط المغزل، تنتقل إلى أقطاب متقابلة للخلية.
رابعا. الطور النهائي - ينقسم السيتوبلازم، وتتفكك الكروموسومات، وتتشكل النوى والأغشية النووية مرة أخرى. بعد ذلك، يتشكل انقباض في المنطقة الاستوائية للخلية، ويفصل بين الخليتين الشقيقتين.

وهكذا، من خلية أولية واحدة (الأم) يتم تشكيل خليتين جديدتين - الخلايا الابنة، التي لها مجموعة كروموسوم متطابقة تمامًا مع الخلايا الأم من حيث الكمية والجودة، ومحتوى المعلومات الوراثية، والخصائص المورفولوجية والتشريحية والفسيولوجية.

يتم تحديد النمو والتطور الفردي والتجديد المستمر لأنسجة الكائنات متعددة الخلايا من خلال عمليات انقسام الخلايا الانقسامية.

يتم التحكم في جميع التغييرات التي تحدث أثناء عملية الانقسام الفتيلي عن طريق نظام التنظيم العصبي، أي الجهاز العصبي، وهرمونات الغدد الكظرية، والغدة النخامية، والغدة الدرقية، وما إلى ذلك.

الانقسام الاختزالي (من "الانقسام الاختزالي" اليوناني - الاختزال) هو انقسام في منطقة نضج الخلايا الجرثومية، مصحوبًا بانخفاض عدد الكروموسومات إلى النصف. ويتكون أيضًا من قسمين متسلسلين، لهما نفس مراحل الانقسام الفتيلي. ومع ذلك، فإن مدة المراحل الفردية والعمليات التي تحدث فيها تختلف بشكل كبير عن العمليات التي تحدث في الانقسام.

هذه الاختلافات هي أساسا على النحو التالي. في الانقسام الاختزالي، الطور الأول أطول. إنه المكان الذي يحدث فيه اقتران (اتصال) الكروموسومات وتبادل المعلومات الوراثية. (في الشكل أعلاه، تم تحديد الطور التمهيدي بالأرقام 1، 2، 3، ويظهر الاقتران بالرقم 3). في الطور الاستوائي، تحدث نفس التغييرات كما في الطور الاستوائي للانقسام الفتيلي، ولكن مع مجموعة أحادية الصيغة الصبغية من الكروموسومات (4). في الطور الانفصالي الأول، لا تنقسم السنتروميرات التي تربط الكروماتيدات معًا، ويتحرك أحد الكروموسومات المتماثلة إلى القطبين (5). في الطور النهائي الثاني، يتم تشكيل أربع خلايا تحتوي على مجموعة أحادية الصيغة الصبغية من الكروموسومات (6).

الطور البيني قبل الانقسام الثاني في الانقسام الاختزالي قصير جدًا، ولا يتم خلاله تصنيع الحمض النووي. تحتوي الخلايا (الأمشاج) التي تتكون نتيجة انقسامين انقساميين على مجموعة أحادية الصيغة الصبغية (مفردة) من الكروموسومات.

يتم استعادة المجموعة الكاملة من الكروموسومات - ثنائي الصيغة الصبغية 2ن - في الجسم أثناء إخصاب البويضة أثناء التكاثر الجنسي.

يتميز التكاثر الجنسي بتبادل المعلومات الوراثية بين الإناث والذكور. يرتبط بتكوين واندماج الخلايا الجرثومية الفردية الخاصة - الأمشاج التي تكونت نتيجة للانقسام الاختزالي. الإخصاب هو عملية اندماج البويضة والحيوان المنوي (الأمشاج الأنثوية والذكرية)، يتم خلالها استعادة مجموعة الكروموسومات الثنائية الصبغية. وتسمى البويضة المخصبة بالزيجوت.

أثناء عملية الإخصاب، يمكن ملاحظة أنواع مختلفة من اتصال الأمشاج. على سبيل المثال، يؤدي اندماج الأمشاج التي لها نفس الأليلات لجين واحد أو أكثر إلى إنتاج الزيجوت المتماثل، الذي يحتفظ نسله بجميع الخصائص في شكله النقي. إذا تم تمثيل الجينات الموجودة في الأمشاج بأليلات مختلفة، يتم تشكيل متغاير الزيجوت. تم العثور على أساسيات وراثية تتوافق مع جينات مختلفة في نسلها. في البشر، يكون التماثل الجيني جزئيًا فقط بالنسبة للجينات الفردية.

تم إنشاء الأنماط الأساسية لانتقال الخصائص الوراثية من الآباء إلى أحفادهم بواسطة ج. مندل في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. منذ ذلك الوقت، في علم الوراثة (علم قوانين الوراثة وتباين الكائنات الحية)، تم ترسيخ مفاهيم مثل الصفات السائدة والمتنحية، والنمط الجيني والنمط الظاهري، وما إلى ذلك، فالصفات السائدة هي السائدة، والصفات المتنحية أقل شأنا أو تختفي في الأجيال اللاحقة. في علم الوراثة، يُشار إلى هذه السمات بأحرف الأبجدية اللاتينية: يُشار إلى السمات السائدة بأحرف كبيرة، ويُشار إلى المتنحية بأحرف صغيرة. في حالة تماثل الزيجوت، يعكس كل زوج من الجينات (الأليلات) إما السمات السائدة أو المتنحية، والتي تظهر تأثيرها في كلتا الحالتين.

في الكائنات غير المتجانسة، يقع الأليل السائد على كروموسوم واحد، والأليل المتنحي، المكبوت من قبل المهيمنة، موجود في المنطقة المقابلة لكروموسوم متماثل آخر. أثناء الإخصاب، يتم تشكيل مجموعة جديدة من المجموعة الثنائية الصبغية. وبالتالي، يبدأ تكوين كائن حي جديد باندماج خليتين جرثوميتين (الأمشاج) الناتجة عن الانقسام الاختزالي. أثناء الانقسام الاختزالي، تحدث إعادة توزيع المادة الوراثية (إعادة تركيب الجينات) في السلالات أو تبادل الأليلات ودمجها في اختلافات جديدة، مما يحدد ظهور فرد جديد.

بعد فترة وجيزة من الإخصاب، يحدث تركيب الحمض النووي، وتتضاعف الكروموسومات، ويحدث الانقسام الأول لنواة الزيجوت، والذي يحدث من خلال الانقسام الفتيلي ويمثل بداية تطور كائن حي جديد.

إن تطور ونمو الكائنات الحية أمر مستحيل بدون عملية انقسام الخلايا. في الطبيعة هناك عدة أنواع وطرق التقسيم. في هذه المقالة سنتحدث بإيجاز ووضوح عن الانقسام والانقسام الاختزالي، وسنشرح الأهمية الرئيسية لهذه العمليات، ونقدم كيفية اختلافها وكيفية تشابهها.

الانقسام المتساوي

غالبًا ما توجد عملية الانقسام غير المباشر، أو الانقسام الفتيلي، في الطبيعة. وهو الأساس لتقسيم جميع الخلايا غير الإنجابية الموجودة، وهي الخلايا العضلية والأعصاب والظهارية وغيرها.

يتكون الانقسام من أربع مراحل: الطور التمهيدي، الطور الاستوائي، الطور الانفصالي والطور النهائي. الدور الرئيسي لهذه العملية هو التوزيع الموحد للشفرة الوراثية من الخلية الأم إلى الخليتين الابنتين. وفي الوقت نفسه، تكون خلايا الجيل الجديد مشابهة لخلايا الأم.

أرز. 1. مخطط الانقسام

يسمى الوقت بين عمليات التقسيم الطور البيني . في أغلب الأحيان، يكون الطور البيني أطول بكثير من الانقسام الفتيلي. وتتميز هذه الفترة بما يلي:

تخليق البروتين وجزيئات ATP في الخلية.
ازدواج الكروموسوم وتكوين اثنين من الكروماتيدات الشقيقة؛
زيادة عدد العضيات في السيتوبلازم.

الانقسام الاختزالي

يسمى انقسام الخلايا الجرثومية بالانقسام الاختزالي، ويرافقه انخفاض عدد الكروموسومات إلى النصف. خصوصية هذه العملية هي أنها تتم على مرحلتين، والتي تتبع بعضها البعض بشكل مستمر.

أعلى 4 مقالاتالذين يقرؤون جنبا إلى جنب مع هذا

إن الطور البيني بين مرحلتي الانقسام المنصف قصير جدًا بحيث لا يمكن ملاحظته عمليًا.

أرز. 2. مخطط الانقسام الاختزالي

تكمن الأهمية البيولوجية للانقسام الاختزالي في تكوين الأمشاج النقية التي تحتوي على مجموعة أحادية الصيغة الصبغية، وبعبارة أخرى، مجموعة واحدة من الكروموسومات. تتم استعادة الثنائية الصبغية بعد الإخصاب، أي اندماج خلايا الأم والأب. نتيجة اندماج اثنين من الأمشاج، يتم تشكيل زيجوت مع مجموعة كاملة من الكروموسومات.

يعد انخفاض عدد الكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي أمرًا مهمًا للغاية، وإلا فإن عدد الكروموسومات سيزداد مع كل انقسام. بفضل تقسيم الاختزال، يتم الحفاظ على عدد ثابت من الكروموسومات.

الخصائص المقارنة

الفرق بين الانقسام والانقسام الاختزالي هو مدة المراحل والعمليات التي تحدث فيها. نقدم لكم أدناه جدول “الانقسام والانقسام الاختزالي” الذي يوضح الاختلافات الرئيسية بين طريقتي القسمة. مراحل الانقسام الاختزالي هي نفس مراحل الانقسام. يمكنك معرفة المزيد حول أوجه التشابه والاختلاف بين العمليتين في الوصف المقارن.

المراحل	الانقسام المتساوي	الانقسام الاختزالي
المراحل	الانقسام المتساوي	*القسم الأول*	*دوري الدرجة الثانية*
الطور البيني	مجموعة الكروموسومات في الخلية الأم ثنائية الصبغية. يتم تصنيع البروتين و ATP والمواد العضوية. تتضاعف الكروموسومات ويتكون كروماتيدين متصلين بواسطة سنترومير.	مجموعة ثنائية الكروموسومات. تحدث نفس الإجراءات كما يحدث أثناء الانقسام. الفرق هو المدة، خاصة أثناء تكوين البيض.	مجموعة هابلويد من الكروموسومات. لا يوجد التوليف.
	مرحلة قصيرة. تذوب الأغشية النووية والنواة ويتشكل المغزل.	يستغرق وقتا أطول من الانقسام. كما يختفي الغلاف النووي والنواة، ويتشكل مغزل انشطاري. بالإضافة إلى ذلك، تتم ملاحظة عملية الاقتران (جمع ودمج الكروموسومات المتماثلة). وفي هذه الحالة يحدث العبور - تبادل المعلومات الوراثية في بعض المناطق. ثم تنفصل الكروموسومات.	المدة هي مرحلة قصيرة. العمليات هي نفسها كما في الانقسام، فقط مع الكروموسومات الفردية.
الطورية	ويلاحظ تصاعد وترتيب الكروموسومات في الجزء الاستوائي من المغزل.	على غرار الانقسام	كما هو الحال في الانقسام، فقط مع مجموعة أحادية الصيغة الصبغية.
	تنقسم السنتروميرات إلى كروموسومين مستقلين، يتباعدان إلى أقطاب مختلفة.	لا يحدث انقسام السنترومير. ويمتد كروموسوم واحد، يتكون من كروماتيدين، إلى القطبين.	على غرار الانقسام الفتيلي، فقط مع مجموعة أحادية الصيغة الصبغية.
الطور النهائي	ينقسم السيتوبلازم إلى خليتين ابنتيتين متطابقتين مع مجموعة ثنائية الصيغة الصبغية، ويتم تشكيل الأغشية النووية مع النواة. يختفي المغزل.	مدة المرحلة قصيرة. توجد الكروموسومات المتجانسة في خلايا مختلفة ذات مجموعة أحادية الصيغة الصبغية. لا ينقسم السيتوبلازم في جميع الحالات.	ينقسم السيتوبلازم. يتم تشكيل أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية.

أرز. 3. رسم تخطيطي مقارن للانقسام والانقسام الاختزالي

ماذا تعلمنا؟

في الطبيعة، يختلف انقسام الخلايا حسب الغرض منها. على سبيل المثال، تنقسم الخلايا غير الإنجابية عن طريق الانقسام الفتيلي، والخلايا الجنسية عن طريق الانقسام الاختزالي. هذه العمليات لها أنماط تقسيم مماثلة في بعض المراحل. والفرق الرئيسي هو وجود عدد الكروموسومات في الجيل الجديد من الخلايا. لذلك، أثناء الانقسام الفتيلي، يكون لدى الجيل المتشكل حديثًا مجموعة ثنائية الصيغة الصبغية، وأثناء الانقسام الاختزالي - مجموعة أحادية الصيغة الصبغية من الكروموسومات. ويختلف أيضًا توقيت مراحل الانشطار. تلعب كلتا طريقتي التقسيم دورًا كبيرًا في حياة الكائنات الحية. بدون الانقسام الفتيلي، لا يحدث تجديد واحد للخلايا القديمة، ولا يحدث تكاثر الأنسجة والأعضاء. يساعد الانقسام الاختزالي في الحفاظ على عدد ثابت من الكروموسومات في الكائن الحي المتشكل حديثًا أثناء التكاثر.

اختبار حول الموضوع

تقييم التقرير

متوسط تقييم: 4.3. إجمالي التقييمات المستلمة: 4199.

الذي وصف مراحل الانقسام. الخصائص العامة للانقسام الفتيلي

داء

دورة الخلية

داء

دورة الخلية

الانقسام المتساوي

الانقسام المتساوي

الانقسام الاختزالي

الخصائص المقارنة

ماذا تعلمنا؟

اختبار حول الموضوع

تقييم التقرير

نحن في الشبكات الاجتماعية

فئات