| 
ألمهنة : BIO 4 ever
الجنسية : عراقية وافتخر..والما يعجبه ينتحر
 
| |
|  انقسام الخلية ال meiosis والmitosis
الخميس 9 سبتمبر 2010 - 5:23 | |
انقسام الخلية الحيوانية
مقدمه
* كما نعرف فان كل خليه نتجت من خليه قبلها ,الخليهالجديدة تنمو ومع الوقت فإنها تنقسم لخليتين ,من هنا فان تسلسل الأحداث فيحياة الخليه المسمى دورة حياة الخليه يبدأ من تكونها وحتى انقسامها.
* في وحيدات الخليه بدائية وحقيقية النواه انقسام الخليه يعني تكاثرها لان كل خليه هي كائن مستقل,وهو يؤدي الى زيادة عدد الافراد.
* أما في متعددة الخلايا فان انقسام الخلية لا يرتبط دائماً بالتكاثر,فانقسام الخلية هو جزء من فعاليات عديدة : تطور الجنين ,نمو,تطور,علاججروح وتجديد انسجه وبالمقابل فان خلايا كثيره في الكائنات متعددة الخلايالا تنقسم .
* في الكائنات التي تتكاثر تزاوجيا هناك عمليتان تنظمان وتحققان استمرار النوع من جيل الى جيل وهما اجمالاً :
* اتحاد الجاميطات : جزء من التكاثر الجنسي وهو يشمل اندماج الجاميطاتالتي قد تكون متشابهه او مختلفه مورفولوجيا وذلك تبعا للكائن الحي.
* انقسام الخلايا :وهو مظهر للنمو ويصحبه عادةً ازدياد في حجم الخليه وتخصصها
يتكون جسم اغلب الكائنات من عدد كبير من الخلايا, وان كان ينشأ اصلا منخلية واحدة هي البويضة المخصبة او الزيجوت. وينقسم هذا الزيجوت عدةانقسامات متتالية ليكون فردا كاملا.
ويعرف طريقتان لانقسام الخلية في الكائنات المتقدمة, هما الانقسامالميتوزى والانقسام الميوزى. وهناك طريقة ثالثة للانقسام تسمى الانقسامغير الميتوزى. وهو يحدث في النواة الكبيرة في الاوليات الهدبية وكذلك فيبعض انواع الحيوانية المتقدمة في بعض الحالات المرضية. وفي هذا الانقسامتنقسم النواة انقساما مباشرا الى قسمين بطريقة عشوائية, ويكون كل جزء نواةمستقلة, ويتبع ذلك انقسام الخلية بأكملها الى خليتين تحتوي كل منها علىاحدى النواتين الناتجتين.
الانقسام الميتوزي ( غير المباشر)
وتكمن أهمية الانقسم غير المباشر في أنه يساهم في نمو الكائنات الحيةوتعويض أنسجتها التالفة، كما يساهم في نقل الجينات الموجودة علىالكروموسومات من الخلية الأصلية إلى الخليتين الجديدتين
الانقسام الميتوزى هو النوع الشائع في كل الخلايا الجسمية, يجب ان ينظرالى عملية انقسام الخلية الميتوزى على انها عملية مستمرة متواصلة وليستسلسلة من الاحداث المنفصلة. وعندما تكون الخلية في غير حالة الانقسام يقالانها في المرحلة البينية وتتميز هذه الحالة بان النواة تكون محددة العواملمحاطة بغشاء واضح وبها نوية او نويتان بارزتان. وعلى العكس من ذلم فإنالكروموسومات لا تكون واضحة او متميزة خلال هذه المرحلة وذلك لأنها تكونعلى هيئة خطوط متداخلة بالغة الدقة لا يمكن التعرف عليها كوحدات محددة.وعلى ذلك فإنها تبدو بصورة عامة على هيئة جسيمات غير منتظمة الشكل منالمواد الكروماتينية.
وبجانب ذلك تحتوي الخلية في هذه الحالة على عضى او عضيين دقيق الحجم بجوار النواة وهي الحبيبات المركزية .
تكاثر( تناسخ) المادة الوراثية في الكروموسومات:
يسبق انقسام الخلية, وبالتحديد انشطار الكروموسومات, ان تتكاثر او تتناسخالمادة الوراثية داخل الكروموسومات. على ان التناسخ لا يتم بعد الانقسامالسابق مباشرة, ولكنه يبدأ في الحدوث بعد مرور فاصل زمني محدد يشير اليهبالمرحله ج1( G1) . وفي المرحلة التالية التي يشار اليها بالرمز س يحدثتناسخ المادة الوراثية, وهي على وجه التحديد حامض دى اكسى ريبو نيوكليكDNA) ). وتأتى بعد ذلك المرحلة التي يطلق عليها ج2( G2) , وهي التيتفصل ما بين انتهاء عملية تناسخ المادة الوراثية وبداية عملية الانقسامالميتوزى الفعلية. ويطلق غلى هذه المراحل الثلاث بالإضافة الى عمليةالانقسام الميتوزى, ورمزها م M معا الدورة الخلوية Cell Cycle .
ويختلف مدى الدورة الخلوية اختلافا بينا في الانواع المختلفة من الخلايا.وبصورة عامة فإنها تستغرق حوالي10_30 ساعة في الخلايا النباتية, بينماتتراوح بين 18- 24 ساعة في الخلايا الحيوانية. وهذا لا يمنع انها قدتستغرق وقتا قصيرا جدا قد يصل الى 20 دقيقة في بعض الحالات, وقد تطول الىبضع ساعات او حتى بضعة اسابيع في حالات اخرى. وفي هذا المجال, فإن مدىالتفاوت في الفترة الزمنية للدورة الخلوية يكمن بصورة اساسية في المرحلةج1 ( G1).
ففي أقصى الحالات واسرعها, كما يحدث في انقسام الخلايا الجنينية, تكون هذهالمرحلة قصيرة جدا لدرجة يصعب تحديد مداها حتر تبدو وكأنها لو توجد اصلا.ومن الناحية الاخرى تظل بعض الخلايا في هذه المرحلة وقد لا تنقسم مرةثانية, ويقال عن هذه الخلايا انها انحصرت ( arrested) في المرحلة ج1 .( G1)
كذلك يحدث في حالات قليلة ان تنحصر الخلايا في المرحلة ج2 ( G2), بمعنى انتناسخ ال ح د ن يتم ولكن الانقسام لا يحدث. وتعتبر الخلايا العضليةالقلبية في الانسان البالغ خير مثال لإنحصار الخلايا في المرحلتين ج1 , ج2ويرجع الى نقص او عدم تواجد المواد الكيماوية المنظمة لهذه العمليات.
خطوات الانقسام:
تأتى المرحلة التمهيدية في بداية الانقسام, وفي هذه المرحلة تبدأالكروموسومات غير المتميزة في التكدس على هيئه اجسام خيطية تأخذ في القصروالتغلظ تدريجيا وتزداد قابليتها للصباغه.
ويبدو ان تكدس الكروموسومات يحدث نتيجة لتقارب لفاتها بجوار بعضها.
وعند فحص احدى الكروموسومات في نهاية المرحلة التمهيدية بقوة ميكروسكوبيةمكبرة يظهر على انه متكون من خيوط متصله هي الكروموتيدات Chromatids ترتبطببعضها بواسطة ما يسمى القطعة المركزية او السنترومير Centro mere .
واثناء ذلك ينقسم الجسم او الحبيبة المركزية, اذ كانت في الاصل مفردة, الىحبيبتين تنفصلان عن بعضهما البعض, وتتحركان تجاه قطبين متقابلين من اقطابالخلية.
وتتحور السيتوبلازمة المحيطة بكل حبيبة مركزية مكونة عددا من الخيوطالشعاعية القصيرة تسمى بالاشعة النجمية astral rays. كما تتحورالسيتوبلازمة الموجودة بين الحبيبتين المركزيتين لتكون مجموعة من الخيوطاو اللييفات تنتظم في شكل مغزلى ولذا تعرف بالالياف او الخيوط المغزليةspindle fibres. ويسمى التركيب بأكمله المغزل spindle .
2- المرحلة الاستوائية Metaphase
تتركب الكروموسومات وتنتظم اثنا هذه المرحلة في صف يمتد على الخط الاستوائي equatorial plane للخلية.
يبدأ هذه المرحلة بإنقسام السنترومير الذي يربط بين كل كروماتيدينمتماثلين, وبذلك ينفصلان تماما عن بعضهما البعض, ويصبح كل منهما كروموسومامستقلا. ويتباعد الكروموسومان عن بعضهما او يتحركان في اتجاهين متعاكسينبحيث يتجه احدهما الى احد قطبي الخلية ويتجه نظيره الى القطب المقابل,ويعتقد ان هذه الحركة تحدث بتأثير قوتين, قوة تنافر بين كل كروموسومينمتماثلين وقبل جذب من قبل الحبيبة المركزية المقابلة لكل كروموسوم.
عندما تصل كل مجموعة كروموسومية الى قطب الخلية الخاص بها, تبدأالكروموسومات في العودة الى شكلها الاصلي, فتتحول الى خيوط رفيعة تتداخلفيما بينها وتفقد قابليتها للصباغة بصورة تدريجية. ويتكون حول كل مجموعةكروموسومات عند كل قطب غشاء نووي, وبذلك تتكون نواتان في الخلية تسمى كلمنهما النواة البنوية daughter nucleus , وتظهر في كل منها نوية او اكثرحسب نوع الخلية.
ويصاحب هذه العملية عملية انشطار السيتوبلازمة cytokinesis , فيظهر اختناقفي وسط الخلية يزداد عمقا بالتدريج. حتى يتم انشطار الخلية الى خليتينتحتوي كل منهما على احدى النويتين البنويتين.
وجدير بالملاحظة هنا انه في الانقسام الميتوزى ينشق كل كروموسوم الىكروموسومين متساويين متماثلين تماما. ولما كان كل كروموسوم يحمل عددامعينا من العوامل الوراثية او الجينات, فإن الكروموسومين الناتجين بمثابةنسختين مطابقتين تماما لبعضهما البعض وللكروموسوم الاصلى من حيث مايحملانه من جنيات.
ويتوقف معدل حدوث الانقسام الميتوزي على حالة الخلايا, فيكثر بدرجة ملحوظةفي الخلايا الجنينية وفي حالة تعويض الانسجة التالفة وفي الخلاياالسرطانية….
والمدة التي يستغرقها الانقسام الميتوزي ثابتة تقريبا بالنسبة لكل نوع منالخلايا, فمثلا يستغرق هذا الانقسام 9 دقائق في خلايا ذبابة الفاكهة,بينما يستغرق 100-300 دقيقة في خلايا جنين الكتكوت.
وكذلك تختلف الخلايا الجسمية في الحيوانات البالغة فيما بينها بالنسبة لقابليتها للانقسام الميتوزى.
ويمكن تصنيف الخلايا بالنسبة لهذه القابلية في 3 انواع كما يلي:
أ- خلايا تنقسم بصورة مستمرة طوال حياة الكائن, مثل خلايا طبقة ملبيجى في بشرة الجلد.
ب- خلايا تتوقف عن الانقسام عندما يبلغ الكائن مرحلة البلوغ, مثل الخلاياالكبدية, ولكنها قد تستعيد قدرتها على الانقسام تحت ظروف معينة, كما فيحالة استئصال قطعة من الكبد.
ج- خلايا فقدت قدرتها على النقسام بصورة كاملة ولا يمكن لها استعادتها تحت اي ظرف من الظروف, كالخلايا العصبية.
الانقسام الميوزي ( الاختزالي)
الانقسام الاختزالي:
يحدث الانقسام الاختزالي في الخلايا التناسلية للكئنات الحية و التي تعرفأيضاً بالجاميتات (gamets)و يختلف هذه النوع من الانقسام بأنه خلاله يختزلعدد الكرموسومات إلى النصف. و تكمن أهمية الانقسام الاختزالي بأنه ضرورياًللحفاظ على الكائنات الحية التي تتكاثر جنسياً، كما انه بواسطة الاختزاليحافظ على ثبات عدد الكروموسومات ، و يساعد في تنوع صفات الكائنات الحيةلنفس السلالة.
الانقسام الميوزي يعمل علي اختزال العدد الكروموسومي الي النصف و يستخدمفي التكاثر الجنسي في الكائنات الحية ، و الجاميطات تحتوي علي نصف عددكروموسوماتالخلية الجسمية، فائدة الميوزي هو الحفاظ علي ثبات العددالكروموسومي جيل بعد جيل و يعمل علي احداث اختلاف في الهيئة الوراثيةللجيل التالي
في الحيوان يحدث الانقسام الاختزالي في الخصية للذكر لتكوين الحيواناتمنوية، و في الاناث في المبيض لتكوين البويضات . أما في النبات فيحدث فيالمتك لتكوين حبوب اللقاح، و المبيض لتكوين البويضات.الانقسام الميوزي
يحدث هذا النوع من الانقسام في الحيوانات اثناء تكوين الامشاج التناسليةفقط, وهو انقسام ذو طبيعة خاصة يتضمن انقسام الكروموسومات مرة واحدة بينماتنقسم النواة مرتين. ويختلف هذا الانقسام عن الانقسام الميتوزى في ان كلخلية ناتجة عنه تحتوى على نصف العدد المزدوج للكروموسومات, اي مجموعةفردية واحدة, ومن ثم يعرف ايضا بالانقسام الاختزالي reduction division .ويشتمل الانقسام الميوزى في الواقع, على انقسامين متتاليين يشار اليهمابالانقسام الميوزي الاول والانقسام الميوزي الثاني.
هذا الانقسام شبيه الى حد كبير بالانقسام الميتوزي ولكن المرحلة التمهيدية فيه اكثر تعقيدا.
الانقسام الميوزي الاول
هذا الانقسام شبيه الى حد كبير بالانقسام الميتوزي ولكن المرحلة التمهيدية في اكثر تعقيدا.
وتتضمن الاطوار الاتية:
أ- الطور القلادى Leptotene stage, تبدأ الكروموسومات في الظهور على هيئة خيوط طويلة محببة تشبه حبات السبحة.
ب- الطور الازدواجي Zygotene stage, يقترب فيه كل كروموسومين متماثلين منبعضهما البعض ويتشابكان في عملية تعرف بالتشابك او الارتفاقsynapsis.وتبدأ هذه العملية عند منطقة السنترومير ثم تمتد بطول الكروموسومين, وهكذاتتكون ازواج من الكروموسومات المتماثلة.
ج- الطور الانضمامي Pachytene stage , بعد ان تتم عملية الارتفاق تنكمشالكروموسومات طوليل فتظهر ازواج الكروموسومات على هيئة قضبان صغيرة غليظة,وحينئذ تبدو النواة وكأنها تحتوي على نصف العدد الاصلي للكروموسومات, لأنكل كروموسومين متماثلين يكونان قد اقتربا جدا من بعضهما حتى انهما يظهرانككروسوم واحد, وتسمى الكروموسومات في هذه المرحلة بالكروموسومات الثنائيةbivalent chromosomes . ولما كان لمل كروموسوم اصلا سنترومير واحد, فإن كلكروموسوم ثنائى يكون له سنتروميرين قريبين جدا من بعضهما البعض. ويلتففردا كل كروموسوم ثنائى حلزونيا حول بعضهما.
وقرب منتصف هذا الطور تقريبا, يبدو كل كروموسوم منشقا طوليا الىكروماتيدين يربطهما السنترومير, وعلى ذلك يبدو كل كروموسوم ثنائي مكونا من4 كروماتيدت. وقرب نهاية هذا الطور تظهر كل الكروموسومات في النواة فيصورة مجموعات رباعية tetrads . وقد تحدث بعض الكسور العرضية فيالكروماتيدين الداخليين المتامثلين في اي مجموعة رباعية. وتحدث هذه الكسورعادة عند نفس المستوى وعلى نفس المسافة في الكروماتيديت المتماثلين, ويليذلك تبادل القطع المكسورة بين الكروماتيدين, وتغرف هذه الظاهرة بالعبورcrossing over , وهي ذات اهمية بالغة في عملية تبادل العوامل الوراثية.
د- الطور الانفراجي Diplotene stage, بعد ان يتم تبادل القطع بينالكروماتيدات المتماثلة في كل المجموعات الرباعية يبدأ كل كروموسومينمتماثلين في كل مجموعة في فك الالتفاف الحلزوني والابتعاد عن بعضهماالبعض, الا ان هذا الانفصال لا يكون كاملا في البداية, ولذا يبقى فردا كلزوج على اتصال ببعضهما في مناطق تسمى التصالب chiasmata. وتأخذ نقاطالتصالب في النقصان تدريجيا مع استمرار انفصال الكروموسومين المتماثلين عنبعضهما, وهي عملية تعرف بالانزلاق terminalization .
ه- الطور التشتيتى ( الابتعادي) Diakinesis, تستمر عملية الانزلاق حتىتختفي كل عملية التصالب وينفصل كل كروموسومين متماثلين عن بعضهما تماما.وعند هذا الحد يبدو كل كروموسوم مكونا من كروماتيدين احدهما نقى ( لم يحدثبه تبادل كروموسومي) والاخر خليط ( حدث به تبادل كروموسومي) ويشاهد كلسنترومير وقد انشق الى اثنين, ويظهر المغزل كما يختفي الغشاء النوويوتتعلق الكروموسومات بألياف المغزل.
تترتب مجموعات الكروموسومات الثنائية على خط استواء الخلية, بحيث يكون احدالكروموسومين في مستوى اعلى قليلا من خط الاستواء ومثيله اسفل قليلا عنهذا المستوى. ويلاحظ ان كل كروموسوم يتمكون من كروماتيدين يربطهماسنترومير واحد.
يبتعد كل كروموسومين متماثلين عن بعضهما البعض, اذ يتحرك كل منهما في اتجاه قطب الخلية المقابل له.
بعد ان تصل كل مجموعة كروموسومية الى احد اقطاب الخلية يتكون حولها غشاءنووي, وبذلك تتكون نواتان بنويتان تحتوي كل منها على نصف العدد الاصلىللكروموسومات ( ن).
ويلي ذلك مرحلة انتقالية او بينية Interphase قصيرة, يتبعها الانقسام الميوزي الثاني.
الانقسام الميوزي الثاني
تتم هذه العملية في كل من الخليتين الناتجتين على النحو التالي:
وفيها ينقسم كل جسم مركزي الى اثنين, يتباعدان ويتوجهان الى قطبينمتقابلين في الخلية, وتمتد بينهما الخيوط المغزلية, ويختفى غشاء النواة,وتبدو الكروموسومات متعلقة بالخيوط المغزلية, وكل منها مكون من كروماتيدينمرتبطين ببعضهما بسنترومير واحد.
تصطف خلالها الكروموسومات على الخط الاستوائي للخلية.
ينشق السنترومير الذي يربط كروماتيدي كل كروموسوم ببعضها البعض, وبذلكينفصل الكروماتيدان ويتحركان بعيدا عن بعضهما, كل في اتجاه قطب من قطبيالخلية.
تتجمع كل مجموعة من الكروماتيدات ( التي اصبحت الان كروموسومات قائمةبذاتها) عند احد قطبي الخلية, ثم تستطيل متحولة الى خيوط رفيعة ملتوية,ويتكون حولها غشاء نووي. وبذلك تتكون نواتان تحتوى كل منهما على نصف العددالاصلي للكروموسومات, اي مجموعة فردية واحدة( ن).
ويتضح مما سبق ان الانقسام الميوزي يتضمن انقسامين متتاليين, ينتج عنالانقسام الاول منهما تكوين نواتين تحوي كل منها على نصف العدد الاصليللكروموسومات. وفي الانقسام الثاني ينفصل كل كروموسوم الى كروماتيدين, وفيالنهاية تتكون اربع انوية من النواة الاصلية تحتوي كل نواة فيها على العددالفردي من الكروموسومات (ن). اي تتكون اربع خلايا مشيجية ( حيوانات منويةاو بويضات) تحتوي كل منها على (ن) من الكروموسومات.
واثناء عملية الاخصاب يتحد الحيوان المنوي والبويضة معا ليكونا الزيجوتالذي يحتوي على العدد المزدوج من الكروموسومات( 2ن). وهنا تظهر اهميةالانقسام الميوزي فلولا حدوثه لتضاعف عدد الكروموسومات عند كل مرة تحدثفيها عملية الاخصاب.
وهناك اهمية اخرى لهذا الانقسام تظهر في تبادل القطع الكروموسومية بماعليها من جينات وراثية اثناء عملية العبور, وذلك يتيح للزيجوت ان يحصل علىمجموعات من العوامل الوراثية من كل من الام والاب معا.
ان شاء الله تحدث الافادة والى اللقاء
MITOSIS1- المرحلة التمهيدية: Prophase3- المرحلة الانفصالية Anaphase4- المرحلة الانتهائية TelophaseMEIOSIS First Meiotic Division1- المرحلة التمهيدية الاولى Prophase12- المرحلة الاستوائية الاولى Metaphase 1 3- المرحلة الانفصالية الاولى Anaphase 14- المرحلة الانتهائية الاولى Telophase 1Second Meiotic Division1- المرحلة التمهيدية الثانية Prophase 22- المرحلة الاستوائية الثانية Metaphase 23- المرحلة الانفصالية الثانية Anaphase 24- المرحلة الانتهائية الثانية Telophase 2
|
انقسام الخلية ال meiosis والmitosis 
