انقسام نواة الخلية

المقدمة

تجدد معظم أنسجة الجسم نفسها باستمرار. يتحقق هذا التجديد من خلال التكوين المستمر لخلايا جديدة. يتم تحقيق هذا التكوين الجديد عن طريق انقسام الخلايا. يتطلب هذا الانقسام الخلوي أن تكون الخلايا قادرة على الانقسام. تسمى الخلايا التي يمكن أن تنقسم عند البالغين بالخلايا الجذعية البالغة. يسبق الانقسام الفعلي للخلية ، والذي يُطلق عليه أيضًا الانقسام الخلوي ، انقسام نواة الخلية. تحتوي معظم نواة الخلية على DNA. يحتوي الحمض النووي على المعلومات الجينية. بحيث تحتوي الخلايا الناتجة على جميع المعلومات ، يتضاعف الحمض النووي الموجود قبل انقسام نواة الخلية. تسمى عملية تقسيم نواة الخلية أيضًا بالانقسام.

عملية الانقسام النووي

يحدث انقسام نواة الخلية في 5 مراحل. في نهاية هذه المراحل الخمس ، بدلاً من نواة واحدة ، توجد نواتان متطابقتان تعملان بكامل طاقتهما. من أجل فهم انقسام النواة ، من المهم أن يتم تنظيم الحمض النووي في الكروموسومات. كل المعلومات الجينية في الإنسان والحيوان مقسمة إلى عدة كروموسومات. يمتلك البشر نسختين من جميع المعلومات الوراثية في جميع خلايا الجسم ، باستثناء خلايا البويضات والحيوانات المنوية. نسخة واحدة من الأم وواحدة من الأب.

بشكل عام ، ينقسم الحمض النووي في نواة الخلية إلى 46 كروموسومًا. يسبق الانقسام المتساوي ازدواجية المعلومات الجينية في ما يسمى بدورة الخلية ، أي دورة حياة الخلية. قبل التكرار ، توجد الكروموسومات ككروموسومات أحادية الكروماتيد ، بعد الازدواجية ككروموسومات ثنائية الكروماتيد. بعد انقسام نوى الخلية ، هناك كروموسومات كروماتيد واحدة مرة أخرى. يجب أن يوضح هذا أن المعلومات الجينية تتضاعف قبل انقسام نواة الخلية ولا يتم فقدان أي معلومات.

يبدأ انقسام نواة الخلية بتعبئة الكروموسومات بشكل أكثر إحكامًا. في الواقع ، هذه لم يتم فرزها في نواة الخلية. من خلال هذا التكثيف ، يمكن التعرف على الكروموسومات الفردية تحت المجهر الضوئي ، وهو أمر غير ممكن مسبقًا ، حيث لم يتم فرز الكروموسومات سابقًا وتملأ نواة الخلية. في الوقت نفسه ، تتفكك القشرة المحيطة بنواة الخلية. ثم يتم ترتيب الكروموسومات في خط بواسطة جهاز المغزل. يتكون جهاز المغزل من هياكل بروتينية مرتبة في شكل خيوط ، الأنابيب الدقيقة. تستطيع هياكل البروتين هذه تحريك الكروموسومات وترتيبها في مستوى للخطوات التالية. الآن بعد أن تم ترتيب الكروموسومات بشكل صحيح ، يتم تفكيك الكروماتيدات المتطابقة بواسطة جهاز المغزل. لذا ظهرت الآن الكروموسومات أحادية الكروماتيد مرة أخرى. في النهاية ، يتم إعادة بناء غلاف نواة الخلية ويوجد نواتان متطابقتان للخلية. ثم تنقسم الخلية ويتم توزيع نواة الخلية بين خليتين ناشئتين حديثًا. ومع ذلك ، فإن هذه العملية ليست جزءًا من انقسام نواة الخلية ، ولكنها خطوة منفصلة وتسمى انقسام الخلية أو الانقسام الخلوي.

مراحل انقسام نواة الخلية

يمكن تقسيم نواة الخلية إلى 5 مراحل. تسمى المراحل prophase و prometaphase و metaphase و anaphase و telophase.

في المرحلة الأولى ، تحدث الطور الأولي ، وبشكل أساسي تكثيف الكروموسومات. قبل هذه المرحلة ، لا يمكن تمييز الكروموسومات الفردية عن بعضها البعض تحت المجهر الضوئي. فقط في الحالة المكثفة تصبح مرئية ككروموسومات فردية. بالإضافة إلى التكثيف ، يبدأ تفكك الغلاف المحيط باللب.

في المرحلة التالية ، مرحلة بروميتا ، يتفكك الغلاف النووي تمامًا ، ويتطور أيضًا جهاز المغزل.

يصبح جهاز المغزل مهمًا في المرحلة اللاحقة ، الطور. في هذه المرحلة يتم فرز الكروموسومات.

المرحلة التالية تسمى طور الطور. في هذا يتم فصل الكروموسومات بحيث يتم تكوين كروموسومين ابنتين متطابقتين. بالإضافة إلى ذلك ، تتحرك الكروموسومات الناتجة عن بعضها البعض.

المرحلة الأخيرة من الانقسام الفتيلي هي الطور النهائي ، حيث يتم استعادة المظاريف النووية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم عكس تكثف الكروموسومات. في نهاية الطور البعيدة توجد نواتان للخلية وظيفية.

قد تكون مهتمًا أيضًا بهذا الموضوع: وظائف نواة الخلية

لماذا يوجد انقسام النواة؟

الانقسام النووي ضروري لتكوين خلايا للأنسجة تجدد نفسها باستمرار. تعتمد قدرة الجسم على العمل والشفاء على حقيقة أنه يمكن استبدال الخلايا الميتة بأخرى جديدة. ومع ذلك ، هناك اختلافات في القدرة على الانقسام بين الأنسجة المختلفة. تتجدد بعض أجزاء الجسم نفسها باستمرار ، بما في ذلك الجلد أو الأغشية المخاطية وخلايا الدم. يتم تكرار الجلد وخلايا الدم باستمرار مع انقسام الخلايا السلفية غير الناضجة. انقسام نواة الخلية ضروري لهذا الغرض. ومع ذلك ، هناك أيضًا أعضاء في الجسم لم تعد خلاياها تنقسم. وهذا يشمل القلب والدماغ. نظرًا لعدم إعادة إنتاج خلايا جديدة هنا ، لا يمكن استبدال الضرر إلا بنسيج ندبي وليس الأنسجة الأصلية.

كم من الوقت يستغرق انقسام نواة الخلية؟

تختلف مدة انقسام نواة الخلية باختلاف أنواع الخلايا. اعتمادًا على ما إذا كانت الخلايا تنقسم بسرعة أو ببطء. يمكن أن يستمر الانقسام المتساوي بضع دقائق ، ولكن هناك خلايا يستغرق الانقسام فيها عدة ساعات. تنقسم نواة الخلية بشكل أسرع في الأعضاء التي تتشكل فيها خلايا جديدة باستمرار. وهذا يشمل الجلد والأغشية المخاطية ونخاع العظام. يحدث تكوين الدم في نخاع العظام. لذلك يجب أن يحدث انقسام نواة الخلية بسرعة خاصة هنا.

كم مرة تنقسم نوى الخلية؟

يعتمد تكرار انقسامات نواة الخلية بشكل أساسي على مدى سرعة انقسام الخلايا. يحدث انقسام الخلية بشكل متكرر في الخلايا سريعة الانقسام. في الخلايا التي تنقسم ببطء ، يوجد عدد أقل من انقسامات نواة الخلية. من المهم ملاحظة أن هناك خلايا في الجسم لم تعد تنقسم. تسمى هذه الخلايا بالخلايا المتمايزة. تموت هذه في النهاية ويجب استبدالها. هذه هي وظيفة الخلايا السلفية. لا يزال بإمكانها الانقسام ثم تصبح خلايا متمايزة جزئيًا ، والتي بدورها لم تعد قادرة على الانقسام.

ماذا يحدث إذا انقسام نواة الخلية بشكل غير صحيح؟

توجد عدة نقاط تحكم في دورة الخلية تهدف إلى منع حدوث الأخطاء أثناء انقسام الخلية. توجد نقاط التفتيش هذه في نقاط مختلفة حيث تتم العمليات الحرجة. المرحلة الأكثر أهمية في انقسام النواة هي فصل الكروموسومات. إذا حدث خطأ هنا ، يمكن أن يظهر اثنان من الكروموسومات المختلفة. ستكون الخلية الناتجة معيبة ويمكن أن تتطور الخلية السرطانية. تقع نقطة التحكم في الانقسام الفتيلي في الطور الفوقي ، وهي المرحلة التي يتم فيها ترتيب الكروموسومات على التوالي. الطريقة التي تعمل بها نقطة التفتيش هي أن الخطوة التالية لا تبدأ حتى يتم ترتيب جميع الكروموسومات بشكل صحيح. في حالة حدوث خطأ ، في أفضل الحالات ، سيتم إيقاف الانقسام وتكسر نواة الخلية.

ومع ذلك ، يمكن أن تحدث أخطاء في نقطة التحكم هذه. إذا ظهرت نوى خلية تحتوي على محتوى مختلف من الكروموسومات ، فيمكن إما تدمير الخلايا بواسطة الجسم أو تطوير الخلايا مع ارتفاع مخاطر التنكس.

يمكن أن يكون ذلك أيضا موضع اهتمامك: طفرة في الكروموسوم

كيف يتطور الورم؟

تعني كلمة ورم حرفيًا الانتفاخ ويمكن أن تنجم عن عمليات مختلفة. السبب الأكثر شيوعًا للتورم هو الالتهاب الذي يسبب التورم بسبب احتباس الماء المفرط. يسمى الورم الناجم عن الانتشار غير المنضبط للخلايا أيضًا باسم ورم. هناك العديد من أشكال الأورام المختلفة التي تنشأ من الخلايا المختلفة. بشكل عام ، تنتج الأورام عن فقدان السيطرة على نمو الخلية وانقسامها. تحتوي الخلايا على بروتينات مختلفة تضمن عدم خروج الخلية عن السيطرة. يمكن تقييد هذه البروتينات في وظيفتها عن طريق التغييرات في الجينات التي تشكل قالب هذه البروتينات. يؤدي فقدان وظيفة التحكم هذا إلى نمو غير منضبط وخلايا متحللة.

اقرأ المزيد عن هذا: ورم