الانقسام الخيطي هو انقسام خلوي غير مباشر. الانقسام الخيطي ، دورة الخلية مراحل الانقسام وما يحدث فيها

الانقسام الخيطي (karyokinesis ، الانقسام غير المباشر) هو عملية انقسام نواة الخلايا البشرية والحيوانية والنباتية ، متبوعًا بتقسيم السيتوبلازم في الخلية. في سياق انقسام نواة الخلية (انظر) تميز عدة مراحل. في النواة ، التي تقع في الفترة بين انقسام الخلية (الطور البيني) ، (انظر) يتم تمثيلها عادةً بخيوط رفيعة وطويلة (الشكل ، أ) ، متشابكة ؛ يمكن رؤية قشرة النواة والنواة بوضوح.

النواة في مراحل مختلفة من الانقسام: أ - نواة غير مقسمة الطور البيني ؛ ب - د - مرحلة الطور ؛ ه - مرحلة الطور الطوري ؛ ه - مرحلة الطور ؛ g و h - مرحلة الطور البعيد ؛ و - تكوين نواتين ابنتين.

في المرحلة الأولى من الانقسام الفتيلي ، ما يسمى الطور الأولي ، تصبح الكروموسومات مرئية بوضوح (الشكل ، ب د) ، فإنها تقصر وتثخن ، تظهر فجوة على طول كل كروموسوم ، وتقسيمها إلى جزأين متشابهين تمامًا مع بعضهما البعض ، بسبب كل كروموسوم مزدوج. في المرحلة التالية من الانقسام الفتيلي - الطور الاستوائي ، يتم تدمير الغلاف النووي ، وتذوب النواة وتوجد الكروموسومات في سيتوبلازم الخلية (الشكل ، هـ). يتم ترتيب جميع الكروموسومات في صف واحد على طول خط الاستواء ، وتشكل ما يسمى بالصفيحة الاستوائية (مرحلة النجوم). يخضع الجسيم المركزي أيضًا للتغييرات. وهي مقسمة إلى جزأين ، متباعدة باتجاه أقطاب الخلية ، فيما بينها تتشكل الشعيرات ، وتشكل مغزلًا لونيًا ثنائي المخروطية (الشكل ، هـ.و).

الانقسام الخيطي (من الانقسام الخيطي اليوناني) هو انقسام خلوي غير مباشر ، والذي يتكون من التوزيع المنتظم لعدد مضاعف من الكروموسومات بين خليتين ابنتيتين ناتجتين (الشكل). يشارك نوعان من الهياكل في عملية الانقسام: الكروموسومات والجهاز اللوني ، والذي يتضمن مراكز الخلايا والمغزل (انظر الخلية).

التمثيل التخطيطي لنواة الطور البيني ومراحل الانقسام المختلفة: 1 - الطور البيني. 2 - الطور 3 - مرحلة ما قبل الطور ؛ 4 و 5 - الطور الطوري (4 - منظر من خط الاستواء ، 5 - منظر من قطب الخلية) ؛ 6 - طور. 7 - الطور النهائي. 8 - الطور المتأخر ، بداية إعادة بناء النوى ؛ 9 - خلايا ابنة في بداية الطور البيني ؛ NW - غلاف نووي ؛ ياك - نواة. XP - الكروموسومات. ج - المريكز. ب - المغزل.

تبدأ المرحلة الأولى من الانقسام الفتيلي - الطور - بظهور الخيوط الرقيقة في نواة الخلية - الكروموسومات (انظر). يتكون كل كروموسوم طوري من كروماتيدات متجاورة بشكل وثيق مع بعضهما البعض في الطول ؛ أحدهما هو كروموسوم الخلية الأم ، والآخر تم تشكيله حديثًا بسبب مضاعفة الحمض النووي الخاص به على الحمض النووي لكروموسوم الأم في الطور البيني (توقف مؤقت بين اثنين من الانقسامات). مع تقدم الطور ، تتصاعد الكروموسومات ، ونتيجة لذلك تقصر وتكثف. النواة تختفي في نهاية الطور الأولي. في الطور الأولي ، يحدث أيضًا تطور جهاز الأكروماتين. في الخلايا الحيوانية ، تتفرع مراكز الخلايا (المريكزات) ؛ من حولهم في السيتوبلازم توجد مناطق تنكسر الضوء بشدة (الكرات المركزية). تبدأ هذه التكوينات في التباعد في اتجاهين متعاكسين ، وتشكل قطبين للخلية بنهاية الطور الأولي ، والذي غالبًا ما يكتسب بحلول هذا الوقت شكلًا كرويًا. المريكزات غائبة في خلايا النباتات العليا.

يتميز Prometaphase باختفاء الغشاء النووي وتشكيل هيكل خيطي على شكل مغزل (مغزل أكروماتين) في الخلية ، وبعض خيوطه تربط أقطاب الجهاز اللوني (الخيوط البينية) ، وغيرها - كل من الكروماتيدات مع أقطاب متقابلة للخلية (شد الخيوط). تبدأ الكروموسومات الموجودة بشكل عشوائي في نواة الطور في الانتقال إلى المنطقة المركزية للخلية ، حيث توجد في المستوى الاستوائي للمغزل (metakinesis). هذه المرحلة تسمى الطور الطوري.

أثناء الطور ، ينفصل شركاء كل زوج من الكروماتيدات عن أقطاب متقابلة للخلية بسبب تقلص خيوط السحب للمغزل. من ذلك الوقت فصاعدًا ، تم تسمية كل كروماتيد على أنه كروموسوم ابنة. يتم تجميع الكروموسومات التي تباعدت إلى القطبين في مجموعات مدمجة ، وهو أمر نموذجي للمرحلة التالية من الانقسام الفتيلي - الطور النهائي. في هذه الحالة ، تبدأ الكروموسومات بالتلاشي تدريجيًا ، وتفقد بنيتها الكثيفة ؛ تظهر قشرة نووية من حولهم - تبدأ عملية إعادة بناء النوى. هناك زيادة في حجم النوى الجديدة ، تظهر النوى فيها (بداية الطور البيني ، أو مرحلة "نواة الراحة").

عملية فصل المادة النووية للخلية - الحركة الحركية - مصحوبة بتقسيم السيتوبلازم (انظر) - الحركية الخلوية. تطور الخلايا الحيوانية في الطور النهائي في منطقة المنطقة الاستوائية انقباضًا يؤدي ، مع تعميقه ، إلى تقسيم سيتوبلازم الخلية الأصلية إلى جزأين. في الخلايا النباتية في المستوى الاستوائي ، يتكون الحاجز الخلوي من فجوات صغيرة في الشبكة الإندوبلازمية ، والتي تفصل بين جسمين خلويين جديدين عن بعضهما البعض.

من حيث المبدأ ، بالقرب من الانقسام هو التهاب بطانة ، أي عملية مضاعفة عدد الكروموسومات في الخلايا ، ولكن دون فصل النوى. بعد التهاب بطانة الرحم ، يمكن أن يحدث الانقسام المباشر للنوى والخلايا ، وهو ما يسمى بالتضخم.

انظر أيضًا النمط النووي ، النواة.

ينقسم الانقسام المتساوي تقليديا إلى أربع مراحل: الطور ، الطور ، الطور ، الطور البعيدة.

الطور الأول.يبدأ المريكزان في التباعد باتجاه القطبين المعاكسين للنواة. تم تدمير الغشاء النووي. في الوقت نفسه ، تتحد بروتينات خاصة لتشكيل أنابيب دقيقة على شكل خيوط. المريكزات ، الموجودة الآن في أقطاب متقابلة للخلية ، لها تأثير منظم على الأنابيب الدقيقة ، والتي نتيجة لذلك تصطف شعاعيًا ، وتشكل بنية تشبه زهرة النجمة ("نجمة") في المظهر. تمتد خيوط الأنابيب الدقيقة الأخرى من مركز إلى آخر ، وتشكل مغزل انشطار. في هذا الوقت ، تتصاعد الكروموسومات ، ونتيجة لذلك تتكاثف. يمكن رؤيتها بوضوح تحت المجهر الضوئي ، خاصة بعد التلوين. تصبح قراءة المعلومات الجينية من جزيئات الحمض النووي مستحيلة: يتوقف تخليق الحمض النووي الريبي ، وتختفي النواة. في الطور الأولي ، تنفصل الكروموسومات ، لكن الكروماتيدات لا تزال متصلة في أزواج في منطقة السنترومير. تمتلك Centromeres أيضًا تأثيرًا منظمًا على خيوط المغزل ، والتي تمتد الآن من المريكز إلى المركز ومنه إلى المريكز الآخر.

الطورية.في الطور الاستباقي ، يصل تصاعد الكروموسومات إلى الحد الأقصى ، وتندفع الكروموسومات المختصرة إلى خط الاستواء للخلية ، وتقع على مسافة متساوية من القطبين. تشكلت لوحة استوائية أو طورية.في هذه المرحلة من الانقسام ، تكون بنية الكروموسومات مرئية بوضوح ، ومن السهل حسابها ودراسة خصائصها الفردية. يحتوي كل كروموسوم على منطقة من الانقباض الأولي - السنترومير ، حيث يتم ربط خيط المغزل والذراعين أثناء الانقسام الفتيلي. في مرحلة الطور الرئيسي ، يتكون الكروموسوم من كروماتيدين متصلين ببعضهما البعض فقط في منطقة السنترومير.

أرز. 1. انقسام الخلية النباتية. لكن -الطور.
ب ، ج ، د ، د-الطور الأول؛ ه ، W- الطور. 3 ، أنا - طور ؛ ك ، لام ، M- الطور

في طورتنخفض لزوجة السيتوبلازم ، تنفصل السنتروميرات ، ومن تلك اللحظة فصاعدًا ، تصبح الكروماتيدات صبغيات مستقلة. تسحب ألياف المغزل المرتبطة بالوسط الكروموسومات إلى أقطاب الخلية ، بينما تتبع أذرع الكروموسومات بشكل سلبي السنترومير. وهكذا ، في طور الطور ، فإن كروماتيدات الكروموسومات المضاعفة لا تزال في الطور البيني تتباعد تمامًا نحو أقطاب الخلية. في هذه اللحظة ، توجد مجموعتان من الكروموسومات ثنائية الصبغيات (4n4c) في الخلية.

الجدول 1. دورة الانقسام والانقسام

المراحل	العملية التي تحدث في الخلية
الطور البيني	فترة ما قبل التصنيع (G1)	تخليق البروتين. يتم تصنيع الحمض النووي الريبي على جزيئات الحمض النووي غير الملتفة
اصطناعي فترة (S)	تخليق الحمض النووي هو المضاعفة الذاتية لجزيء الحمض النووي. بناء الكروماتيد الثاني ، الذي يمر فيه جزيء الدنا المتشكل حديثًا: يتم الحصول على كروموسومات ثنائية الكروماتيد
فترة ما بعد التركيب (G2)	تخليق البروتين ، تخزين الطاقة ، التحضير للتقسيم
المراحل الانقسام المتساوي	الطور الأول	الكروموسومات ثنائية الكروماتيد تتصاعد ، وتذوب النوى ، وتتباعد المريكزات ، ويذوب الغلاف النووي ، وتتشكل ألياف المغزل
الطورية	ترتبط خيوط المغزل بسنتروميرات الكروموسومات ، وتتركز الكروموسومات ثنائية الكروماتيد عند خط الاستواء للخلية
طور	تنقسم Centromeres ، ويتم شد الكروموسومات أحادية الكروماتيد بواسطة خيوط المغزل إلى أقطاب الخلية
Telophase	يتم فصل الكروموسومات أحادية الكروماتيد ، وتتشكل النواة ، ويتم استعادة الغلاف النووي ، ويبدأ تقسيم بين الخلايا في التكوّن عند خط الاستواء ، وتذوب خيوط مغزل الانشطار

في الطورتسترخي الكروموسومات وتتلاشى. يتكون الغلاف النووي من الهياكل الغشائية للسيتوبلازم. في هذا الوقت ، يتم استعادة النواة. هذا يكمل انقسام النواة (karyokinesis) ، ثم يحدث انقسام جسم الخلية (أو الانقسام الخلوي). عندما تنقسم الخلايا الحيوانية ، يظهر ثلم على سطحها في المستوى الاستوائي ، مما يؤدي إلى تعميق الخلية وتقسمها تدريجياً إلى نصفين - خلايا ابنة ، لكل منها نواة. يحدث الانقسام في النباتات من خلال تكوين ما يسمى بلوحة الخلية التي تفصل السيتوبلازم: تنشأ في المنطقة الاستوائية للمغزل ، ثم تنمو في جميع الاتجاهات ، لتصل إلى جدار الخلية (أي تنمو من الداخل إلى الخارج) . تتكون لوحة الخلية من مادة توفرها الشبكة الإندوبلازمية. ثم تشكل كل خلية من الخلايا الوليدة غشاء خلوي على جانبها ، وفي النهاية تتشكل جدران خلايا السليلوز على جانبي الصفيحة. يتم عرض ميزات مسار الانقسام الفتيلي في الحيوانات والنباتات في الجدول 2.

الجدول 2. ميزات الانقسام في النباتات والحيوانات

وهكذا ، تتكون خليتان ابنتان من خلية واحدة ، حيث تنسخ المعلومات الوراثية المعلومات الموجودة في الخلية الأم بالضبط. بدءًا من الانقسام الانقسامي الأول للبيضة الملقحة (البيضة الملقحة) ، تحتوي جميع الخلايا الوليدة التي تشكلت نتيجة الانقسام الفتيلي على نفس مجموعة الكروموسومات ونفس الجينات. لذلك ، فإن الانقسام هو طريقة لتقسيم الخلايا ، والتي تتكون من التوزيع الدقيق للمادة الجينية بين الخلايا الوليدة. نتيجة للانقسام الفتيلي ، تتلقى كلتا الخلايا الوليدة مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات.

تستغرق عملية الانقسام الفتيلي بأكملها في معظم الحالات من ساعة إلى ساعتين. يختلف تواتر الانقسام في الأنسجة المختلفة وفي الأنواع المختلفة. على سبيل المثال ، في نخاع العظم الأحمر البشري ، حيث تتشكل 10 ملايين خلية دم حمراء كل ثانية ، يجب أن يحدث 10 ملايين من عمليات الانقسام كل ثانية. وفي الأنسجة العصبية ، تكون الانقسامات نادرة للغاية: على سبيل المثال ، في الجهاز العصبي المركزي ، تتوقف الخلايا أساسًا عن الانقسام بالفعل في الأشهر الأولى بعد الولادة ؛ وفي نخاع العظم الأحمر ، في البطانة الظهارية للقناة الهضمية ، وفي ظهارة الأنابيب الكلوية ، تنقسم هذه الخلايا لبقية الحياة.

تنظيم الانقسام ، مسألة آلية الزناد للانقسام.

العوامل التي تحفز الخلية إلى الانقسام الفتيلي غير معروفة تمامًا. لكن يُعتقد أن عامل نسبة أحجام النواة والسيتوبلازم (نسبة البلازما النووية) يلعب دورًا مهمًا. وفقًا لبعض التقارير ، تنتج الخلايا المحتضرة مواد يمكن أن تحفز انقسام الخلايا. تم تحديد عوامل البروتين المسؤولة عن الانتقال إلى المرحلة M مبدئيًا بناءً على تجارب اندماج الخلايا. يؤدي اندماج الخلية في أي مرحلة من مراحل دورة الخلية بخلية في المرحلة M إلى دخول نواة الخلية الأولى إلى المرحلة M. هذا يعني أنه في خلية في المرحلة M يوجد عامل حشوي قادر على تنشيط المرحلة M. في وقت لاحق ، تم اكتشاف هذا العامل للمرة الثانية في التجارب على نقل السيتوبلازم بين بويضات الضفادع في مراحل مختلفة من التطور وسمي عامل تعزيز النضج (MPF). أظهرت دراسة أخرى لـ MPF أن مركب البروتين هذا يحدد جميع أحداث الطور M. يوضح الشكل أن انهيار الغشاء النووي ، وتكثيف الكروموسوم ، وتجميع المغزل ، والتحرك الخلوي ينظمها MPF.

يتم منع الانقسام الخيطي بسبب ارتفاع درجة الحرارة ، والجرعات العالية من الإشعاع المؤين ، وعمل السموم النباتية. أحد هذه السموم يسمى الكولشيسين. بمساعدتها ، يمكنك إيقاف الانقسام الفتيلي في مرحلة لوحة الطور ، والتي تسمح لك بحساب عدد الكروموسومات وإعطاء كل منها خاصية فردية ، أي إجراء التنميط النووي.

أميتوسيس (من اليونانية أ - الجسيمات السلبية والانقسام)- التقسيم المباشر لنواة الطور البيني بالربط دون تحويل الكروموسومات. أثناء amitosis ، لا يوجد اختلاف موحد للكروماتيدات إلى القطبين. وهذا الانقسام لا يضمن تكوين نوى وخلايا مكافئة وراثيا. بالمقارنة مع الانقسام ، فإن عملية amitosis هي عملية أقصر وأكثر اقتصادا. يمكن إجراء الانقسام النمطي بعدة طرق. النوع الأكثر شيوعًا من amitosis هو ربط النواة في قسمين. تبدأ هذه العملية بتقسيم النواة. يتعمق الانقباض ، وتنقسم النواة إلى قسمين. بعد ذلك ، يبدأ انقسام السيتوبلازم ، لكن هذا لا يحدث دائمًا. إذا كان التقسيم محدودًا فقط عن طريق الانقسام النووي ، فإن هذا يؤدي إلى تكوين خلايا ثنائية ومتعددة النوى. أثناء التصلب ، يمكن أن يحدث أيضًا تبرعم وتفتت النوى.

الخلية التي خضعت للتضخم غير قادرة على الدخول في دورة انقسامية طبيعية.

تم العثور على أميتوز في خلايا الأنسجة النباتية والحيوانية المختلفة. في النباتات ، يكون الانقسام amitotic شائعًا جدًا في السويداء ، وفي الخلايا الجذرية المتخصصة ، وفي خلايا أنسجة التخزين. يُلاحظ أيضًا وجود أميتوس في خلايا عالية التخصص ذات قابلية ضعيفة أو متدهورة ، في عمليات مرضية مختلفة مثل النمو الخبيث ، والالتهاب ، وما إلى ذلك.

تتكاثر الخلية عن طريق القسمة. هناك نوعان من التقسيم: الانقسام والانقسام الاختزالي.

الانقسام المتساوي(من الانقسام الخيطي اليوناني) ، أو الانقسام الخلوي غير المباشر ، هو عملية مستمرة ، ونتيجة لذلك يحدث المضاعفة أولاً ، ثم التوزيع المنتظم للمادة الوراثية الموجودة في الكروموسومات بين الخليتين الناتجتين. هذه هي أهميتها البيولوجية. يستلزم تقسيم النواة تقسيم الخلية بأكملها. تسمى هذه العملية الحركية الخلوية (من الخلية اليونانية العصارة الخلوية).

تسمى حالة الخلية بين اثنين من الانقسام الطور البيني ، أو interkinesis ، وتسمى جميع التغييرات التي تحدث فيها أثناء التحضير للانقسام الفتيلي وخلال فترة الانقسام بالدورة الانقسامية أو الخلية.

الخلايا المختلفة لها دورات انقسامية مختلفة. في معظم الأوقات ، تكون الخلية في حالة من الحركية ؛ يستمر الانقسام الفتيلي لفترة قصيرة نسبيًا. في الدورة الانقسامية العامة ، يستغرق الانقسام الفتيلي نفسه 1 / 25-1 / 20 من الوقت ، وفي معظم الخلايا يستمر من 0.5 إلى ساعتين.

سمك الكروموسومات صغير جدًا لدرجة أنه عند فحص نواة الطور البيني في مجهر ضوئي ، فإنها غير مرئية ، ومن الممكن فقط تمييز حبيبات الكروماتين في العقد الملتوية. مكّن المجهر الإلكتروني من اكتشاف الكروموسومات في النواة غير المنقسمة ، على الرغم من أنها في ذلك الوقت طويلة جدًا وتتكون من شريطين من الكروماتيدات ، يبلغ قطر كل منهما 0.01 ميكرون فقط. وبالتالي ، فإن الكروموسومات الموجودة في النواة لا تختفي ، بل تتخذ شكل خيوط طويلة ورفيعة تكاد تكون غير مرئية.

أثناء الانقسام الفتيلي ، تمر النواة بأربع مراحل متتالية: الطور الأولي ، الطور ، الطور ، الطور البعيدة.

الطور الأول(من المؤيد اليوناني - في وقت سابق ، المرحلة - مظهر). هذه هي المرحلة الأولى من الانقسام النووي ، والتي تظهر خلالها العناصر الهيكلية داخل النواة والتي تبدو كخيوط مزدوجة رفيعة ، مما أدى إلى تسمية هذا النوع من الانقسام - الانقسام. نتيجة لتصاعد الكروموسومات ، تصبح الكروموسومات في الطور الأولي أكثر كثافة وتقصيرًا وتصبح مرئية بوضوح. بحلول نهاية الطور الأولي ، يمكن للمرء أن يلاحظ بوضوح أن كل كروموسوم يتكون من كروماتيدين على اتصال وثيق مع بعضهما البعض. في المستقبل ، يرتبط كلا الكروماتيدات بموقع مشترك - السنترومير ويبدأ في التحرك تدريجياً نحو خط الاستواء الخلوي.

في منتصف أو في نهاية الطور الأولي ، يختفي الغشاء النووي والنوى ، وتتضاعف المريكزات وتتحرك نحو القطبين. يبدأ تكوين مغزل الانقسام من مادة السيتوبلازم والنواة. وتتكون من نوعين من الخيوط: دعامة وسحب (كروموسوم). تشكل الخيوط الداعمة أساس المغزل ؛ فهي تمتد من أحد قطبي الخلية إلى القطب الآخر. تربط خيوط الشد مراكز الكروماتيد بأقطاب الخلية وبالتالي تضمن حركة الكروموسومات تجاهها. الجهاز الانقسامي للخلية حساس للغاية للتأثيرات الخارجية المختلفة. تحت تأثير الإشعاع والمواد الكيميائية ودرجة الحرارة المرتفعة ، يمكن تدمير مغزل الخلية ، وتحدث جميع أنواع المخالفات في انقسام الخلية.

الطورية(من الفوقية اليونانية - بعد ، المرحلة - المظهر). في الطور الفوقي ، يتم ضغط الكروموسومات بقوة وتكتسب شكلًا معينًا مميزًا لهذا النوع. يتم فصل كروماتيدات الابنة في كل زوج عن طريق شق طولي مرئي بوضوح. تصبح معظم الكروموسومات ذات ذراعين. مكان الانعطاف - السنترومير - متصلون بخيط المغزل. توجد جميع الكروموسومات في المستوى الاستوائي للخلية ، ويتم توجيه أطرافها الحرة نحو مركز الخلية. هذا هو الوقت الذي يتم فيه مراقبة الكروموسومات وحسابها بشكل أفضل. كما أن مغزل الخلية مرئي للغاية.

طور(من اليونانية أنا - متابعة ، مرحلة - مظهر). في الطور الصاعد ، بعد انقسام السنترومير ، تبدأ الكروماتيدات ، التي أصبحت الآن كروموسومات منفصلة ، بالانفصال إلى أقطاب متقابلة. في هذه الحالة ، تبدو الكروموسومات كخطافات مختلفة ، وتواجه نهاياتها مركز الخلية. نظرًا لأن اثنين من الكروموسومات المتطابقة تمامًا نشأت من كل كروموسوم ، فإن عدد الكروموسومات في كل من الخلايا الوليدة الناتجة سيكون مساويًا للعدد ثنائي الصبغيات للخلية الأم الأصلية.

إن عملية تقسيم السنترومير والحركة إلى أقطاب مختلفة لجميع الكروموسومات المزدوجة التي تم تشكيلها حديثًا متزامنة بشكل استثنائي.

في نهاية الطور الصاعد ، تبدأ الخيوط الصبغية في التلاشي ، ولم تعد الكروموسومات التي انتقلت إلى القطبين مرئية بوضوح.

Telophase(من الكلمة اليونانية telos - النهاية ، الطور - المظهر). في الطور البعيد ، يستمر نزع الصبغيات من خيوط الكروموسومات ، وتصبح الكروموسومات تدريجيًا أرق وأطول ، وتقترب من الحالة التي كانت فيها في الطور الأولي. حول كل مجموعة من الكروموسومات ، يتم تشكيل غلاف نووي ، يتم تكوين نواة. في الوقت نفسه ، اكتمل انقسام السيتوبلازم ويظهر حاجز الخلية. تدخل كل من الخلايا الوليدة الجديدة فترة الطور البيني.

لا تستغرق عملية الانقسام بالكامل ، كما ذكرنا سابقًا ، أكثر من ساعتين. وتعتمد مدتها على نوع الخلايا وعمرها ، وكذلك على الظروف الخارجية التي توجد فيها (درجة الحرارة ، والضوء ، ورطوبة الهواء ، إلخ. .). تؤثر درجات الحرارة المرتفعة والإشعاع والأدوية المختلفة والسموم النباتية (الكولشيسين والأسينافثين وما إلى ذلك) سلبًا على المسار الطبيعي لانقسام الخلايا.

يتميز انقسام الخلايا الانقسامية بدرجة عالية من الدقة والكمال. تم إنشاء آلية الانقسام وتحسينها على مدى ملايين السنين من التطور التطوري للكائنات الحية. في الانقسام الفتيلي ، تجد واحدة من أهم خصائص الخلية كنظام بيولوجي حي مستقل وذاتي التكاثر تجلياتها.

إذا وجدت خطأً ، فيرجى تحديد جزء من النص والنقر السيطرة + أدخل.

هناك أربع مراحل للانقسام الفتيلي: الطور ، الطور ، الطور ، الطور البعيدة. في الطور الأولمرئي بوضوح المريكزون- التكوينات الموجودة في مركز الخلية وتلعب دورًا في تقسيم الكروموسومات الوليدة للحيوانات. (تذكر أن النباتات العليا لا تحتوي على مريكزات في مركز الخلية الذي ينظم انقسام الكروموسومات). سننظر في الانقسام باستخدام مثال خلية حيوانية ، لأن وجود المريكز يجعل عملية انقسام الكروموسوم أكثر وضوحًا. المريكزات تنقسم وتتباعد إلى أقطاب مختلفة من الخلية. تمتد الأنابيب الدقيقة من المريكزات ، وتشكل ألياف المغزل ، التي تنظم تباعد الكروموسومات إلى أقطاب الخلية المنقسمة.
في نهاية الطور الأولي ، يتفكك الغشاء النووي ، وتختفي النواة تدريجياً ، وتتصاعد الكروموسومات ، ونتيجة لذلك تتقلص وتتسمك ، ويمكن بالفعل ملاحظتها تحت المجهر الضوئي. يتم رؤيتهم بشكل أفضل في المرحلة التالية من الانقسام - الطورية.
في الطور الاستوائي ، توجد الكروموسومات في المستوى الاستوائي للخلية. من الواضح أن كل كروموسوم ، يتكون من كروماتيدات ، له انقباض - السنترومير. ترتبط الكروموسومات بخيط المغزل بواسطة مراكزها المركزية. بعد تقسيم السنترومير ، يصبح كل كروماتيد كروموسوم ابنة مستقل.
ثم تأتي المرحلة التالية من الانقسام - طور، حيث تتباعد الكروموسومات الابنة (كروماتيدات لكروموسوم واحد) إلى أقطاب مختلفة من الخلية.
المرحلة التالية من انقسام الخلية هي الطور. يبدأ بعد أن تصل كروموسومات الابنة ، المكونة من كروماتيد واحد ، إلى أقطاب الخلية. في هذه المرحلة ، تتفكك الكروموسومات مرة أخرى وتكتسب نفس الشكل الذي كانت عليه قبل أن يبدأ انقسام الخلية في الطور البيني (خيوط رفيعة طويلة). ينشأ حولهم غلاف نووي ، وتتشكل نواة في النواة ، حيث يتم تصنيع الريبوسومات. في عملية انقسام السيتوبلازم ، يتم توزيع جميع العضيات (الميتوكوندريا ، مجمع جولجي ، الريبوسومات ، إلخ) بشكل أو بآخر بين الخلايا الوليدة.
وبالتالي ، نتيجة للانقسام الفتيلي ، يتم الحصول على خليتين من خلية واحدة ، لكل منها عدد مميز وشكل من الكروموسومات لنوع معين من الكائنات الحية ، وبالتالي كمية ثابتة من الحمض النووي.
تستغرق عملية الانقسام الفتيلي في المتوسط ​​ساعة إلى ساعتين ، وتختلف مدتها إلى حد ما باختلاف أنواع الخلايا. يعتمد أيضًا على ظروف البيئة الخارجية (درجة الحرارة ونظام الإضاءة ومؤشرات أخرى).
تكمن الأهمية البيولوجية للانقسام في حقيقة أنه يضمن ثبات عدد الكروموسومات في جميع خلايا الجسم. تتشكل جميع الخلايا الجسدية نتيجة الانقسام الانقسامي ، مما يضمن نمو الكائن الحي. في عملية الانقسام الفتيلي ، يتم توزيع مواد كروموسومات الخلية الأم بالتساوي بين الخليتين الوليدين الناشئين عنها. نتيجة للانقسام الفتيلي ، تتلقى جميع خلايا الجسم نفس المعلومات الجينية.

• 1) في الطور الأولي ، يزداد حجم النواة ، وبسبب تصاعد الكروماتين ، تتشكل الكروموسومات. بحلول نهاية الطور الأولي ، يُنظر إلى كل كروموسوم على أنه يتكون من كروماتيدات. تدريجيًا ، تذوب النوى والغشاء النووي ، وتوجد الكروموسومات بشكل عشوائي في سيتوبلازم الخلية. يوجد في سيتوبلازم الخلية جسم حبيبي صغير يسمى المريكز. في بداية الطور ، ينقسم المريكز ، وتتحرك المريكزات الابنة إلى طرفي نقيض للخلية. تنحرف خيوط رفيعة على شكل أشعة من كل مركز مكونة نجمًا ؛ ينشأ المغزل بين المريكزات ، ويتكون من عدد من الخيوط البروتوبلازمية تسمى خيوط المغزل. هذه الخيوط مبنية من بروتين مشابه في خصائصه للبروتينات المقلصة لألياف العضلات. يتم ترتيبها على شكل مخروطين مطويين من القاعدة إلى القاعدة ، بحيث يكون المغزل ضيقًا في النهايات ، أو الأقطاب ، بالقرب من المريكزات ، وعريض في المركز ، أو عند خط الاستواء. تمتد خيوط المغزل من خط الاستواء إلى القطبين ؛ تتكون من بروتوبلازم النواة الأكثر كثافة. المغزل عبارة عن هيكل محدد: بمساعدة المعالج الدقيق ، يمكن إدخال إبرة رفيعة في الخلية ويمكن تحريك المغزل معها. تحتوي المغازل المعزولة من الخلايا المنقسمة على بروتين ، معظمه نوع واحد من البروتين ، بالإضافة إلى كمية صغيرة من الحمض النووي الريبي. عندما تنفصل المريكزات ويتشكل المغزل ، فإن الكروموسومات في النواة تقصر وتصبح أقصر وأكثر سمكًا. إذا لم يكن من الممكن في وقت سابق أن نرى أنها تتكون من عنصرين ، فمن الواضح الآن أنه يمكن ملاحظتها.
• 2) يبدأ Prometaphase بالتفكك السريع للمغلف النووي إلى أجزاء صغيرة لا يمكن تمييزها عن شظايا الشبكة الإندوبلازمية. تشكل الكروموسومات الموجودة على كل جانب من جوانب السنترومير في الطور المسبق هياكل خاصة تسمى kinetochores. ترتبط بمجموعة خاصة من الأنابيب الدقيقة تسمى خيوط الحركية أو الأنابيب الدقيقة الحركية. تمتد هذه الخيوط من جانبي كل كروموسوم ، وتعمل في اتجاهين متعاكسين ، وتتفاعل مع خيوط المغزل ثنائي القطب. في هذه الحالة ، تبدأ الكروموسومات في التحرك بشكل مكثف.
• 3) الطورية. ترتبط الكروماتيدات بألياف المغزل بواسطة kinetochores. بمجرد الاتصال بكلا الجسيمات المركزية ، تتحرك الكروماتيدات نحو خط الاستواء للمغزل حتى تصطف مراكزها المركزية على طول خط استواء المغزل بشكل عمودي على محوره. هذا يسمح للكروماتيدات بالتحرك بحرية نحو أقطابها الخاصة. يعد وضع الكروموسومات المميزة للطور الطوري مهمًا جدًا لفصل الكروموسومات ، أي الفصل بين الكروماتيدات الشقيقة. إذا كان الكروموسوم الفردي "يتباطأ" في حركته نحو خط استواء المغزل ، فإن بداية الطور الصاعد عادة ما تتأخر أيضًا. ينتهي الطور الاستوائي بفصل الكروماتيدات الشقيقة.
• 4) تستغرق مرحلة الطور الصاعد عادة بضع دقائق فقط. يبدأ Anaphase بانقسام مفاجئ لكل كروموسوم ، والذي يحدث بسبب انفصال الكروماتيدات الشقيقة عند نقطة تقاطعها عند السنترومير.

هذا الانقسام الذي يفصل الحركية هو مستقل عن الأحداث الانقسامية الأخرى ويحدث حتى في الكروموسومات غير المرتبطة بالمغزل الانقسامي. يسمح للقوى القطبية للمغزل التي تعمل على لوحة الطور الطوري بالبدء في تحريك كل كروماتيد نحو أقطاب المغزل المعنية بمعدل حوالي 1 ميكرومتر / دقيقة. إذا لم تكن هناك خيوط مغزل ، فسيتم دفع الكروموسومات في جميع الاتجاهات ، ولكن بسبب وجود هذه الخيوط ، يتم جمع مجموعة كاملة من الكروموسومات الابنة في أحد القطبين ، والأخرى في القطب الآخر. أثناء الانتقال إلى القطبين ، تأخذ الكروموسومات عادةً شكل V ، حيث يكون الجزء العلوي منها مواجهًا للقطب. يقع السنترومير في الأعلى ، ويتم تطبيق القوة التي تجعل الكروموسوم يتحرك نحو القطب على السنترومير. لا تتحرك الكروموسومات التي فقدت مركزها أثناء الانقسام الفتيلي على الإطلاق.

5) يبدأ Telophase بعد وصول كروموسومات الابنة ، المكونة من كروماتيد واحد ، إلى أقطاب الخلية. في هذه المرحلة ، تتفكك الكروموسومات مرة أخرى وتكتسب نفس الشكل الذي كانت عليه قبل أن يبدأ انقسام الخلية في الطور البيني (خيوط رفيعة طويلة). ينشأ حولهم غلاف نووي ، وتتشكل نواة في النواة ، حيث يتم تصنيع الريبوسومات. في عملية انقسام السيتوبلازم ، يتم توزيع جميع العضيات بشكل متساوٍ بين الخلايا الوليدة. هذا يكمل الانقسام النووي ، ويسمى أيضًا karyokinesis ؛ ثم ينقسم جسم الخلية ، أو الحركة الخلوية.

الجدول 2. مراحل الانقسام

في معظم الحالات ، تستغرق عملية الانقسام الفتيلي من ساعة إلى ساعتين ، ويحدث الانقسام في النباتات من خلال تكوين ما يسمى بصفيحة الخلية التي تفصل السيتوبلازم. ينشأ في المنطقة الاستوائية للمغزل ، ثم ينمو في جميع الاتجاهات ، ويصل إلى جدار الخلية. يتم إنتاج مادة لوحة الخلية بواسطة الشبكة الإندوبلازمية. ثم تشكل كل خلية من الخلايا الوليدة غشاء سيتوبلازمي على جانبها من لوحة الخلية ، وفي النهاية ، تتشكل جدران خلايا السليلوز على جانبي الصفيحة.

يختلف تواتر التخفيف في الأنسجة المختلفة وفي الأنواع المختلفة بشكل حاد. على سبيل المثال ، في نخاع العظم الأحمر البشري ، حيث يتم تكوين 10000000 خلية دم حمراء كل ثانية ، يجب أن يحدث 10000000 عملية تخفيف كل ثانية.