معلومة

هل يمكن إيقاف انقسام الخلية أثناء الطور؟

هل يمكن إيقاف انقسام الخلية أثناء الطور؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هناك ثلاث نقاط تفتيش معروفة تضمن التقسيم السليم للخلية.

هذه هي: نقطة تفتيش G1 ، والمعروفة أيضًا باسم نقطة تفتيش التقييد أو نقطة البداية أو (نقطة تفتيش رئيسية) ؛ نقطة التفتيش G2 / M ؛ ونقطة فحص الطور الفوقي ، والمعروفة أيضًا باسم نقطة تفتيش المغزل.

أردت أن أعرف أن هناك أي طريقة يمكن من خلالها إيقاف انقسام الخلية أثناء الطور الأولي (بمجرد أن يبدأ).


أنا غير مدرك لمثل هذا التوقف الذي يحدث في الطور الانقسامي ، ولكن إذا كان تعريفك لـ "انقسام الخلية" يشمل الانقسام الاختزالي ، فإن الإجابة هي نعم: في العديد من الأنواع ، تتوقف البويضة عند الطور الأول (الطور الأول) ، في مرحلة الراحة يسمى "ديكسيوتين": https://en.m.wikipedia.org/wiki/Dictyate


الفرق بين الطور البيني والطور النبضي

الطور البيني والطور الأولي هما مصطلحان يستخدمان لوصف فترات مختلفة من دورة الخلية. تعتبر الطور البيني مرحلة نمو الخلية ، والتي تحدث بين قسمين انقساميّين. خلال مرحلة النمو ، تجمع الخلية العناصر الغذائية اللازمة لتخليق البروتين وتكرار الحمض النووي. Prophase هي المرحلة الأولى من انقسام الخلية. ترتبط الكروموسومات بجهاز المغزل أثناء الطور. ال الفرق الرئيسي بين الطور البيني والطور الأول هو ذلك أثناء الطور البيني ، تنمو الخلية عن طريق زيادة الحجم وتكرار المادة الوراثية بينما ، أثناء الطور الأول ، يبدأ الانقسام الفعلي للخلية بتكثيف الكروموسوم.


الانقسام الخلوي والانقسام الاختزالي

النوعان الموثقان جيدًا من انقسام الخلايا هما:

الانقسام المتساوي

إنه نوع الانقسام الخلوي حيث تنقسم خلية واحدة لإنتاج خليتين ابنتيتين متطابقتين وراثيًا. الغالبية العظمى من انقسامات الخلايا التي تحدث في أجسامنا هي الانقسام الفتيلي. هذه العملية جزء لا يتجزأ من نمو الجسم وتطوره وتحدث طوال حياة الكائن الحي. بالنسبة لبعض الكائنات وحيدة الخلية مثل الخميرة ، فإن انقسام الخلايا الانقسامية هو الطريقة الوحيدة التي يمكن أن تتكاثر بها. في ما يلي ، سوف نتعرف على العملية الانقسامية لانقسام الخلايا.

مراحل الانقسام الخلوي للانقسام هي:

قبل أن يبدأ الانقسام الفتيلي ، تكون الخلية في حالة تسمى الطور البيني وتقوم بنسخ الحمض النووي الخاص بها وبالتالي تتكون الكروموسومات في النواة من نسختين تسمى كروماتيدات شقيقة. في الحيوانات ، يتم نسخ الجسيم المركزي أيضًا. تتحكم الجسيمات المركزية في الانقسام في الخلايا الحيوانية. وتجدر الإشارة هنا إلى أنه نظرًا لأن الخلايا النباتية لا تحتوي على مريكزات ومركزات مركزية ، وينظم مركز تنظيم الأنابيب الدقيقة الانقسام الفتيلي.

الطور المبكر والمتأخر

في المرحلة الأولية المبكرة ، تبدأ الخلية في انقسام الخلية عن طريق تحطيم بعض مكونات الخلية وبناء مكونات أخرى ثم يبدأ انقسام الكروموسوم.

في هذه المرحلة تبدأ الكروموسومات بالتكثف مما يساعدها على الانفصال بسهولة في مراحل لاحقة

بعد ذلك ، يبدأ المغزل الانقسامي بالتشكل ، وهو هيكل مصنوع من الأنابيب الدقيقة. ينظم الكروموسومات ويحركها أثناء الانقسام. ينمو المغزل الانقسامي بين الجسيمات المركزية للخلية أثناء تحركها نحو أقطاب مختلفة.

ثم تختفي النواة مما يدل على أن النواة تستعد للانهيار.

في المرحلة الأولية المتأخرة والتي تسمى أيضًا الطور الأول ، يبدأ المغزل الانقسامي في تنظيم الكروموسومات.

بمجرد أن تنتهي الكروموسومات من التكثيف ، فإنها تكون لهيكل مدمج.

ثم ينهار الغلاف النووي وتتحرر الكروموسومات.

في نهاية الطور الأولي ، ينمو المغزل الانقسامي ، وتبدأ بعض الأنابيب الدقيقة في التقاط الكروموسومات وتنظيمها.

الطورية

يبدأ الطور الاستوائي عندما ينظم المغزل الانقسامي جميع الكروموسومات ويصطفها في منتصف الخلية لتقسيمها.

جميع الكروموسومات محاذاة في لوحة الطور

في هذه المرحلة من الطور الطوري ، يجب ربط الحركتين الحركية لكل كروموسوم بالأنابيب الدقيقة من أقطاب المغزل المعاكسة. قبل المضي قدمًا إلى الطور الطوري ، ستتحقق الخلية مما إذا كانت جميع الحركات الحركية متصلة بشكل صحيح بالأنابيب الدقيقة وتسمى نقطة تفتيش المغزل.

تضمن نقطة فحص المغزل تقسيم الكروماتيدات الشقيقة بالتساوي إلى خليتين ابنتيتين.

طور

في هذه المرحلة ، تنفصل الكروماتيدات الشقيقة عن بعضها وتتحرك باتجاه القطبين المعاكسين للخلية. غراء البروتين الذي يمنعهم من الانكسار ويسمح لهم بالانفصال.

الأنابيب الدقيقة غير المتصلة بالكروموسومات تستطيل وتتفكك. وبذلك يفصلون القطبين ويجعلون الخلية أطول. يتم التحكم في هذه العمليات بواسطة البروتينات الحركية وتحمل هذه البروتينات الكروموسومات والأنابيب الدقيقة أثناء تحركها.

Telophase

في هذه المرحلة ، تنقسم الخلية تقريبًا وتبدأ في إعادة إنشاء هياكلها الخلوية الطبيعية أثناء حدوث الانقسام الخلوي.

ينقسم المغزل الانقسامي إلى كتل بنائه ويتم تكوين نواتين جديدتين ، واحدة لكل مجموعة من الكروموسومات.

ثم يعاود الغشاء النووي والنواة الظهور وتبدأ الصبغيات بالتكثف لتعود إلى شكلها الطبيعي.

يظهر

في الخلايا الحيوانية ، يكون التحلل الخلوي مقلصًا. هناك شكل يشبه القرصة داخل الخلية يقسمها إلى قسمين مثل محفظة العملات المعدنية ذات "الرباط". "الرباط" عبارة عن شريط من خيوط بروتين الأكتين. يسمى تجعد القرصة ثلم الانقسام.

لا يمكن تقسيم الخلايا النباتية على هذا النحو لأن لها جدار خلوي صلب ومتصلب للغاية. تتشكل لوحة الخلية أسفل منتصف الخلية التي تقسم الخلايا الوليدة.

[سيتم تحميل الصورة قريبا]

الانقسام الاختزالي

في الانقسام الاختزالي ، تنقسم خلية واحدة مرتين لإنتاج أربع خلايا تحتوي على نصف الكمية الأصلية من المادة الوراثية. يمكن ملاحظته في خلايا الحيوانات المنوية عند الذكور وخلايا البويضات عند الإناث.

هناك 9 مراحل انقسام الخلايا الانتصافية. وتناقش هذه أدناه:

الطور البيني

على غرار الانقسام ، يتم نسخ المادة الوراثية للخلية وتشكيل مجموعتين متطابقتين من الكروموسومات.

يتم أيضًا نسخ الجسيمات المركزية والمريكزات وفي هذه المرحلة ، تمتد الأنابيب الدقيقة من الجسيمات المركزية.

الطور الأول

تتكثف مجموعتا الكروموسومات في تشكيل على شكل X.

يتكون كل كروموسوم من كروماتيدات شقيقتين تحتويان على معلومات وراثية متطابقة.

كل الكروموسومات تتزاوج. على سبيل المثال ، كلا نسختي الكروموسوم 1 وكلا نسختي الكروموسوم 2 معًا.

قد تتبادل أزواج الكروموسومات بعد ذلك أجزاء من الحمض النووي من خلال العبور أو إعادة التركيب.

في النهاية ، يذوب الغشاء النووي في هذه المرحلة ويطلق الكروموسومات.

يمتد المغزل الانتصافي الذي يتكون من الأنابيب الدقيقة والبروتينات الأخرى عبر الخلية.

الطور الأول

تتم محاذاة أزواج الكروموسوم بجانب بعضها البعض على طول مركز الخلية.

تتحرك المريكزات في القطبين المعاكسين للخلية وتمتد المغازل الانتصافية منها. ترتبط أليافها بصبغي واحد من كل زوج.

أنا طور أنا

يتم بعد ذلك فصل أزواج الكروموسومات بواسطة المغزل الانتصافي وتحريك واحد من كل كروموسوم إلى أقطاب متقابلة للخلية.

في الانقسام الاختزالي الأول ، تبقى الكروماتيدات الشقيقة للخلية معًا.

Telophase I و cytokinesis

تنتقل الكروموسومات إلى أقطاب متقابلة للخلية ولكل قطب مجموعة كاملة من الكروموسومات.

يبدأ غشاء نووي بالتشكل حول كل مجموعة من الكروموسومات لتكوين نواتين جديدتين.


التحكم في دورة الخلية

يوجه نظام تنظيم دقيق ودقيق للغاية الطريقة التي تنتقل بها الخلايا من مرحلة إلى أخرى في دورة الخلية وتبدأ الانقسام. يشتمل نظام التحكم على جزيئات داخل الخلية بالإضافة إلى مشغلات خارجية. توفر مشغلات التحكم الداخلية والخارجية إشارات "توقف" و "تقدم" للخلية. يعد التنظيم الدقيق لدورة الخلية أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على صحة الكائن الحي ، ويمكن أن يؤدي فقدان التحكم في دورة الخلية إلى الإصابة بالسرطان.

آليات التحكم في دورة الخلية

مع تقدم الخلية خلال دورتها ، تتضمن كل مرحلة عمليات معينة يجب إكمالها قبل أن تتقدم الخلية إلى المرحلة التالية. أ نقطة تفتيش هي نقطة في دورة الخلية يمكن عندها الإشارة إلى الدورة للمضي قدمًا أو إيقافها. في كل نقطة من نقاط التفتيش هذه ، توفر أنواع مختلفة من الجزيئات إشارات التوقف أو الانطلاق ، اعتمادًا على ظروف معينة داخل الخلية. أ سايكلين هي إحدى الفئات الأساسية لجزيئات التحكم في دورة الخلية (الشكل 3). أ كيناز المعتمد على السيكلين (CDK) هي واحدة من مجموعة الجزيئات التي تعمل مع الأعاصير لتحديد التقدم بعد نقاط فحص الخلية. من خلال التفاعل مع العديد من الجزيئات الإضافية ، تدفع هذه المحفزات دورة الخلية إلى الأمام ما لم تمنعها إشارات "التوقف" من القيام بذلك ، إذا كانت الخلية لسبب ما غير جاهزة. في G1 نقطة تفتيش ، يجب أن تكون الخلية جاهزة لحدوث تخليق الحمض النووي. في G2 يجب أن تكون الخلية جاهزة تمامًا للانقسام. حتى أثناء الانقسام الفتيلي ، فإن نقطة التوقف والتوقف الحاسمة في الطور الفوقي تضمن أن الخلية جاهزة تمامًا لإكمال انقسام الخلية. تضمن نقطة التفتيش الطورية أن جميع الكروماتيدات الشقيقة متصلة بشكل صحيح بالأنابيب الدقيقة الخاصة بها وتصطف في لوحة الطور قبل إعطاء الإشارة لفصلها أثناء الطور.

الشكل 3. التحكم في دورة الخلية. تنتقل الخلايا من خلال دورة الخلية تحت سيطرة مجموعة متنوعة من الجزيئات ، مثل الأعاصير والكينازات المعتمدة على السيكلين. تحدد جزيئات التحكم هذه ما إذا كانت الخلية مستعدة للانتقال إلى المرحلة التالية أم لا.

دورة الخلية خارج نطاق السيطرة: التداعيات

يفهم معظم الناس أن السرطان أو الأورام ناتجة عن خلايا غير طبيعية تتكاثر باستمرار. إذا استمرت الخلايا غير الطبيعية في الانقسام دون توقف ، فإنها يمكن أن تلحق الضرر بالأنسجة المحيطة بها ، وتنتشر إلى أجزاء أخرى من الجسم ، وتؤدي في النهاية إلى الموت. في الخلايا السليمة ، تمنع آليات التنظيم الصارمة لدورة الخلية حدوث ذلك ، في حين أن فشل التحكم في دورة الخلية يمكن أن يسبب انقسامًا مفرطًا وغير مرغوب فيه للخلايا. قد يكون سبب فشل السيطرة هو التشوهات الجينية الموروثة التي تضر بوظيفة بعض إشارات "التوقف" و "الانطلاق". يمكن أن تسبب الإهانة البيئية التي تدمر الحمض النووي أيضًا خللًا في تلك الإشارات. في كثير من الأحيان ، يؤدي مزيج من كل من الاستعداد الوراثي والعوامل البيئية إلى الإصابة بالسرطان. قد تحدث عملية خروج الخلية من نظام التحكم الطبيعي الخاص بها وتصبح سرطانية في جميع أنحاء الجسم بشكل متكرر. لحسن الحظ ، فإن بعض خلايا الجهاز المناعي قادرة على التعرف على الخلايا التي أصبحت سرطانية وتدميرها. ومع ذلك ، في بعض الحالات تبقى الخلايا السرطانية غير مكتشفة وتستمر في التكاثر. إذا لم يشكل الورم الناتج تهديدًا للأنسجة المحيطة ، فيُقال إنه ورم حميد ويمكن عادةً إزالته بسهولة. إذا كان الورم قابلاً للتلف ، يعتبر الورم خبيثًا ويتم تشخيص إصابة المريض بالسرطان.

الاختلالات الاستتبابية: السرطان ينشأ من الاختلالات الاستتبابية

السرطان حالة معقدة للغاية ، يمكن أن تنشأ عن مجموعة متنوعة من الأسباب الجينية والبيئية. عادةً ما تؤدي الطفرات أو الانحرافات في الحمض النووي للخلية التي تهدد أنظمة التحكم في دورة الخلية الطبيعية إلى ظهور أورام سرطانية. يعد التحكم في دورة الخلية مثالاً على آلية الاستتباب التي تحافظ على وظيفة الخلية السليمة وصحتها. أثناء التقدم خلال مراحل دورة الخلية ، توفر مجموعة كبيرة ومتنوعة من الجزيئات داخل الخلايا إشارات توقف وانطلاق لتنظيم الحركة للأمام إلى المرحلة التالية. يتم الحفاظ على هذه الإشارات في توازن معقد بحيث تنتقل الخلية إلى المرحلة التالية فقط عندما تكون جاهزة.

يمكن التفكير في التحكم المتساوي في دورة الخلية مثل مثبت السرعة في السيارة. سيطبق نظام تثبيت السرعة باستمرار المقدار المناسب من التسارع للحفاظ على السرعة المطلوبة ، ما لم يضغط السائق على الفرامل ، وفي هذه الحالة ستتباطأ السيارة. وبالمثل ، تشتمل الخلية على رسل جزيئي ، مثل الأعاصير ، التي تدفع الخلية إلى الأمام في دورتها. بالإضافة إلى الأعاصير ، توفر فئة من البروتينات المشفرة بواسطة جينات تسمى الجينات الورمية الأولية إشارات مهمة تنظم دورة الخلية وتدفعها إلى الأمام. تتضمن أمثلة منتجات الجينات الورمية الأولية مستقبلات سطح الخلية لعوامل النمو ، أو جزيئات إشارات الخلية ، وهما فئتان من الجزيئات التي يمكن أن تعزز تكاثر الحمض النووي وانقسام الخلايا.

في المقابل ، ترسل فئة ثانية من الجينات تعرف باسم الجينات الكابتة للورم إشارات توقف أثناء دورة الخلية. على سبيل المثال ، تشير منتجات بروتينية معينة من الجينات الكابتة للورم إلى مشاكل محتملة في الحمض النووي ، وبالتالي توقف الخلية عن الانقسام ، بينما تشير البروتينات الأخرى إلى الخلية للموت إذا تعرضت للتلف الذي يتعذر إصلاحه. تشير بعض البروتينات المثبطة للورم أيضًا إلى كثافة خلوية محيطة كافية ، مما يشير إلى أن الخلية لا تحتاج إلى الانقسام في الوقت الحالي. الوظيفة الأخيرة مهمة بشكل فريد في منع نمو الورم: تظهر الخلايا الطبيعية ظاهرة تسمى "تثبيط الاتصال" وبالتالي ، يؤدي الاتصال الخلوي الواسع مع الخلايا المجاورة إلى إشارة توقف المزيد من الانقسام الخلوي.

هاتان الفئتان المتناقضتان من الجينات ، الجينات الأولية للورم والجينات الكابتة للورم ، تشبهان دواسة التسريع والمكابح في "نظام التحكم في التطواف" الخاص بالخلية ، على التوالي. في ظل الظروف العادية ، يتم الحفاظ على إشارات التوقف والانطلاق هذه في توازن ثابت. بشكل عام ، هناك طريقتان يمكن أن يفقد بها نظام التحكم في التطواف بالخلية السيطرة: فرامل معطل (مفرط النشاط) ، أو فرامل معطلة (غير نشطة). عندما يتم اختراقها من خلال طفرة ، أو تغييرها بطريقة أخرى ، يمكن تحويل الجينات الورمية الأولية إلى الجينات الورمية ، والتي تنتج البروتينات الورمية التي تدفع الخلية إلى الأمام في دورتها وتحفز انقسام الخلية حتى عندما يكون القيام بذلك غير مرغوب فيه.

على سبيل المثال ، الخلية التي يجب برمجتها للتدمير الذاتي (وهي عملية تسمى موت الخلايا المبرمج) بسبب تلف كبير في الحمض النووي قد يتم تحفيزها للتكاثر بواسطة البروتين الورمي. من ناحية أخرى ، قد يفشل الجين المثبط للورم المختل وظيفيًا في تزويد الخلية بإشارة توقف ضرورية ، مما يؤدي أيضًا إلى انقسام الخلية وانتشارها غير المرغوب فيه. يتحكم التوازن الدقيق بين العديد من الجينات المسرطنة الأولية والجينات الكابتة للورم بدقة في دورة الخلية ويضمن تكاثر الخلايا السليمة فقط. لذلك ، يمكن أن يؤدي اختلال هذا التوازن الاستتبابي إلى انقسام الخلايا الشاذة والنمو السرطاني.


ماذا يحدث خلال الطور؟

Prophase هي إحدى المراحل الأولى من الانقسام الفتيلي وتركز على تحضير المغازل ولوحة الطور والكروموسومات للعمل في المراحل اللاحقة من العملية. الطور موجود في كل من الانقسام والانقسام الاختزالي.

أثناء الانقسام والانقسام الاختزالي ، تكون الطور الأولي هي المرحلة الأولى من دورة الانقسام بعد تكرار الحمض النووي في مرحلتي G و S. القيمة الرئيسية للطور الأولي هي أن الكروماتين يتكثف ليصبح كروموسومات ، والتي سيتم فصلها لاحقًا بطرق مختلفة خلال المراحل النهائية للانقسام والانقسام الاختزالي. تختفي النواة الموجودة في النواة أيضًا ويختفي غشاء الخلية ، مما يجعل من السهل على الخلية البدء في الانقسام إلى قسمين. تتشكل المغازل الضيقة على جانبي الخلية ، والتي تتكون من الأنابيب الدقيقة ، أثناء الطور وتكون جاهزة للتحرك. هذا جزء مهم من الانقسام ، لأنه يسحب الكروموسومات إلى جانب كل منها.

في كل من الانقسام الاختزالي والانقسام الفتيلي ، يلعب الطور الطور نفس الدور ولا توجد فروق بين الحالات الثلاث ، باستثناء حقيقة أن الانقسام الاختزالي هو فقط مع الخلايا الجنسية (الأمشاج) والانقسام الخيطي مع الخلايا الجسدية العادية. في الانقسام الاختزالي ، تحدث الطور الأولي مرتين لأن هناك قسمين ينتج عنه أربع خلايا كاملة.


هل يمكن إيقاف انقسام الخلية أثناء الطور؟ - مادة الاحياء

على الرغم من أن الانقسام هو عملية مستمرة ، إلا أنه يمكن تقسيمها إلى أربع مراحل لسهولة الوصف:

يُقال إن الخلية بين فترات الانقسام الفتيلي الطور البيني، وهي فترة تنمو فيها الخلية وتؤدي وظائفها المطلوبة.

ذاكري جيد لتذكر هذه المراحل هو:

أنا م أنا nterphase
ص ريتي ص rophase
م ean م إيتافيز
أ اختصار الثاني أ قيلولة
تي عاف تي elophase

يوضح الرسم المتحرك أدناه مراحل الانقسام الفتيلي:

الطور البيني:

يُقال إن الخلية الواقعة بين فترات الانقسام الفتيلي في الطور البيني ، وهي فترة تنمو فيها الخلية وتؤدي وظائفها المطلوبة. أثناء الطور البيني ، تكون مادة الكروموسوم في شكل خيوط دقيقة ملفوفة بشكل فضفاض تسمى الكروماتين. سميت هذه على اسم حبيبات الكروماتين التي تحتوي على بنية الحمض النووي الموجودة على طول الطول مثل الخرز على الخيط.

قبل الانقسام النووي مباشرة ، يكرر المريكز في الخلية نفسه. المريكز عبارة عن مجموعة من أسطوانات البروتين الموجودة بالقرب من نواة الخلية. ينطوي الانقسام الخيطي على تحريك الكثير من المكونات في النواة ويتم تنظيم ذلك بواسطة الجسيمات المركزية. يتم أيضًا إنشاء نسخ متماثلة مثالية لكل جزيء DNA داخل كل كروموسوم. في هذه المرحلة ، تحتوي الخلية على 4 نسخ من كل جزيء DNA (2 في كل كروموسوم). عند اكتمال النسخة ، تكون الخلية جاهزة لبدء الانقسام.

الطور الأول:

في المرحلة الأولى من الانقسام الفتيلي ، تصبح الكروموسومات أقصر وأثخن بفعل اللف والتعبئة بإحكام لمكوناتها. يوجد كل كروموسوم الآن كزوج من الكروماتيدات مرتبطًا معًا بواسطة centromere. وبالتالي ، تحتوي نواة الطور الأولي على ضعف عدد الكروموسومات كالمعتاد. يتفكك الغلاف النووي ، ويتحرك كل مركز إلى الطرف المقابل للخلية ، تاركًا وراءه أثرًا واسعًا من ألياف مغزل البروتين ، تسمى الأنابيب الدقيقة ، تمتد من مركز إلى آخر.

الطورية:

أثناء الطور الاستوائي ، يصبح كل زوج كروماتيد مرتبطًا بألياف المغزل من خلال مركزه المركزي. تكتمل المرحلة عندما تصطف جميع أزواج الكروماتيد في منتصف الخلية.

طور:

تنقسم القسيمات المركزية وينفصل الكروماتيدات لكل كروموسوم مزدوج. ثم يتم سحب الكروماتيدات لكل زوج إلى الأطراف المقابلة للخلية.

Telophase

تتجمع مجموعة الكروماتيدات على طرفي نقيض للخلية. تتفكك ألياف المغزل ويتشكل غلاف نووي حول الكروموسومات في كل طرف. تتفكك الكروموسومات وتطول مرة أخرى إلى الكروماتين. يتشكل تجعد يسمى الانقسام في منتصف الخلية وتنفصل الخلية عن طريق عملية تسمى الانقسام الخلوي.

الخلايا الوليدة

يتم تشكيل خليتين متطابقتين جديدتين تسمى الخلايا الوليدة.


هل يمكن إيقاف انقسام الخلية أثناء الطور؟ - مادة الاحياء

في هذا الفصل

ملخص: يعلمك هذا الفصل ما تحتاج إلى معرفته حول انقسام الخلايا في بدائيات النوى (الانشطار الثنائي) ، ودورة الخلية ، وانقسام الخلايا في حقيقيات النوى (الانقسام والانقسام الاختزالي). بالإضافة إلى ذلك ، يناقش دورات حياة الكائنات الحية المختلفة.

هناك أربع مراحل رئيسية في دورة الخلية و mdashG1 ، S ، G2 ، و م.

مراحل الانقسام هي: الطور ، الطور ، الطور ، الطور النهائي ، والحركة الخلوية.

يحدث العبور خلال الطور الأول للانقسام الاختزالي.

أمثلة على آليات التحكم في الانقسام الخلوي: عوامل النمو ، ونقاط التفتيش ، والتثبيط المعتمد على الكثافة ، و cyclins / البروتين كينازات.

مصادر اختلاف الخلايا: كروس ، 2 ن الأمشاج الممكنة ، والاقتران العشوائي للأمشاج.

مقدمة

يمكن أن يحدث انقسام الخلايا ، وهي العملية التي تنتج بها الخلايا المزيد من نوعها ، بعدة طرق. في هذا الفصل ، نناقش انقسام الخلايا في بدائيات النوى (الانشطار الثنائي) ، ودورة الخلية ، وانقسام الخلايا في حقيقيات النوى (الانقسام والانقسام الاختزالي). بعد مقارنة الانقسام والانقسام الاختزالي ، سنتطرق إلى دورات حياة الكائنات الحية المختلفة.

انقسام الخلية في بدائيات النوى

بدائيات النوى هي كائنات بسيطة وحيدة الخلية بدون نواة. يتم ترتيب مادتهم الجينية في كروموسوم دائري واحد من الحمض النووي ، والذي يتم تثبيته في غشاء الخلية. كما هو الحال في حقيقيات النوى ، تتكرر المادة الوراثية بدائيات النوى قبل الانقسام. ومع ذلك ، بدلاً من الدخول في دورة معقدة لانقسام الخلايا ، فإن بدائيات النوى تطول ببساطة حتى تتضاعف حجمها الأصلي. في هذه المرحلة ، تضغط الخلية وتنقسم إلى خليتين ابنتيتين متطابقتين في عملية تُعرف باسم الانشطار الثنائي (الشكل 9.1 ).

الشكل 9.1 الانشطار الثنائي.

دورة الخلية

تكاثر الخلايا حقيقية النواة أكثر تعقيدًا بعض الشيء. تعمل دورة الخلية كمخطط يومي للنمو والتطور للخلية حقيقية النواة. إنها تخبر الخلية متى وبأي ترتيب ستفعل الأشياء ، وتتكون من جميع الخطوات الضرورية المطلوبة لاستنساخ الخلية. يبدأ بعد تكوين الخلية وينتهي بتكوين خليتين ابنتيتين من خلال انقسام الخلية. ثم يبدأ مرة أخرى للخليتين الابنتيتين اللتين تم تكوينهما للتو. هناك أربع مراحل رئيسية لدورة الخلية ، وتحدث بالتسلسل التالي: المراحل G1, س , جي2، و م (الشكل 9.2 ). مراحل G1 وج2 هي مراحل النمو S هي جزء من دورة الخلية التي يتم خلالها تكرار الحمض النووي والمرحلة M تعني الانقسام ، مرحلة انقسام الخلية.

الشكل 9.2 مخطط دائري يوضح المراحل الأربع الرئيسية لدورة الخلية.

فكرة كبيرة 3.A.2

في حقيقيات النوى ، يتم تمرير المعلومات إلى الجيل التالي عبر دورة الخلية .

مراحل دورة الخلية

جي1 مرحلة . خلال مرحلة النمو الأولى لدورة الخلية ، تستعد الخلية لمرحلة التوليف من الدورة ، مع التأكد من أنها تحتوي على جميع المواد الخام اللازمة لتخليق الحمض النووي.

المرحلة S. . يتم نسخ الحمض النووي بحيث تحتوي كل خلية ابنة على مجموعة كاملة من الكروموسومات في نهاية دورة الخلية.

جي2 مرحلة . خلال مرحلة النمو الثانية من الدورة ، تستعد الخلية للانقسام (لإنتاج خلايا الجسم) و / أو الانقسام الاختزالي (لإنتاج الأمشاج) ، مع التأكد من أنها تحتوي على المواد الخام اللازمة للفصل المادي وتشكيل الخلايا الوليدة.

المرحلة M. . الانقسام الخيطي هو المرحلة التي تنقسم خلالها الخلية إلى خليتين جديدتين.

المراحل الثلاث الأولى من الدورة (G1 و S و G2 ) تشكل جزءًا من دورة الخلية المعروفة باسم الطور البيني. تنفق الخلية حوالي 90 بالمائة من دورتها في هذه المرحلة. يتم إنفاق الـ 10 في المائة المتبقية في المرحلة النهائية ، الانقسام.

يختلف مقدار الوقت الذي تتطلبه الخلية لإكمال دورة حسب نوع الخلية. تكمل بعض الخلايا دورة كاملة في غضون ساعات ، بينما قد تستغرق خلايا أخرى أيامًا حتى تنتهي. تختلف السرعة التي تتكاثر بها الخلايا أيضًا. خلايا الجلد تضغط باستمرار على طول دورة الخلية ، في حين أن الخلايا العصبية لا تتكاثر وتتلف ، فإنها تفقد للأبد. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل موت الخلايا العصبية يمثل مشكلة ولا يمكن إصلاح هذه الخلايا أو تجديدها من خلال التكاثر الانقسامي.

أثناء الانقسام الفتيلي ، المرحلة الرابعة من دورة الخلية ، تأخذ الخلية في الواقع النسخة الثانية من الحمض النووي المصنوع خلال المرحلة S وتقسمها بالتساوي بين خليتين. تخضع حقيقيات النوى أحادية الخلية للانقسام بغرض التكاثر اللاجنسي. تستخدم حقيقيات النوى متعددة الخلايا الأكثر تعقيدًا الانقسام الفتيلي لعمليات أخرى أيضًا ، مثل النمو والإصلاح.

يتكون الانقسام الخيطي من أربع مراحل رئيسية: الطور الأولي ، الطور ، الطور ، الطور النهائي. هذه المراحل متبوعة على الفور يظهر & mdashthe الفصل المادي للخلايا الوليدة المشكلة حديثًا. أثناء الطور البيني ، تكون الكروموسومات غير مرئية. ال الكروماتينية والمواد الخام التي ينتج عنها تكون الكروموسومات و [مدش] طويلة ورقيقة خلال هذه المرحلة. عندما يتكثف الكروماتين إلى النقطة التي يصبح فيها الكروموسوم مرئيًا من خلال المجهر ، يُقال إن الخلية قد بدأت في الانقسام. لن يسألك اختبار AP Biology أسئلة مفصلة حول المراحل المختلفة للانقسام الفتيلي جنرال لواء فهم ما يحدث خلال كل خطوة.

الطور الأول . النواة والنواة تختفيان كروموسومات تظهران كمغزل انقسامي متطابق متماثل (مصنوع من الأنابيب الدقيقة) يبدأ في تكوين مريكزات تتحرك إلى أقطاب متقابلة للخلية (لا تحتوي الخلايا النباتية على مريكزات).

الطورية . بالنسبة إلى الطور الاستوائي ، فكر في المنتصف. تصطف الكروماتيدات الشقيقة على طول منتصف الخلية ، وتكون جاهزة للانقسام.

طور . بالنسبة إلى الطور الصاعد ، فكر بعيدًا. تنتقل الكروماتيدات الشقيقة المنقسمة عبر الأنابيب الدقيقة إلى الأقطاب المتقابلة للخلية ويتم سحب الكروموسومات إلى أقطاب متقابلة بواسطة جهاز المغزل. بعد طور الصعد ، يحتوي كل قطب في الخلية على مجموعة كاملة من الكروموسومات.

Telophase . تشكل نوى الخلايا المنقسمة حديثًا النوى للظهور مرة أخرى ، ويفكك الكروماتين.

يظهر . تنقسم الخلايا الوليدة المشكلة حديثًا. تنقسم الخلايا الحيوانية عن طريق تكوين ثلم انقسام ، خلايا نباتية عن طريق تكوين صفيحة خلوية.

الشكل 9.3 هو تمثيل تصويري لمراحل الانقسام الفتيلي.

الشكل 9.3 مراحل الانقسام.

فيما يلي تعريفات الكلمات التي قد تحتاج إلى معرفتها:

شريحة هاتف: هيكل الخلية النباتية ، الذي تم بناؤه في جهاز جولجي ، ويتكون من حويصلات تلتحم معًا على طول منتصف الخلية ، لتكمل عملية الفصل.

انشقاق ثلم: تشكل الأخدود (في الخلايا الحيوانية) بين الخليتين الوليدين اللذين يقرصان معًا لإكمال فصل الخليتين بعد الانقسام.

يظهر: الانقسام الفعلي للخلايا الوليدة المشكلة حديثًا والتي تكمل كل رحلة حول دورة الخلية و [مدشس] يعتبرها البعض جزءًا من الانقسام ، ويعتبرها الآخرون الخطوة التالية مباشرة للانقسام.

المغزل الإنقسامية: جهاز مبني من الأنابيب الدقيقة التي تساعد الخلية في الفصل المادي للكروموسومات أثناء الانقسام.

السيطرة على انقسام الخلية

يعد التحكم في دورة الخلية أمرًا مهمًا لنمو الخلايا الطبيعي. هناك طرق مختلفة تتحكم فيها الخلية في عملية انقسام الخلية:

1. نقاط تفتيش . توجد نقاط تفتيش طوال دورة الخلية حيث تتحقق الخلية من وجود ما يكفي من العناصر الغذائية والمواد الخام للتقدم إلى المرحلة التالية من الدورة. جي1 على سبيل المثال ، تتأكد نقطة التفتيش من أن الخلية بها مواد خام كافية للتقدم إلى المرحلة S.

2. تثبيط يعتمد على الكثافة . عندما يتم الوصول إلى كثافة معينة من الخلايا ، فإن نمو الخلايا سوف يتباطأ أو يتوقف بسبب عدم وجود مواد خام كافية لنمو وبقاء المزيد من الخلايا. تدخل الخلايا التي أوقفها هذا التثبيط مرحلة هادئة من دورة الخلية المعروفة باسم G0 . يمكن أن تفقد الخلايا السرطانية هذا التثبيط وتنمو خارج نطاق السيطرة.

3. عوامل النمو . لن تنقسم بعض الخلايا في حالة غياب عوامل معينة. عوامل النمو ، كما يشير اسمها ، تساعد في نمو الهياكل.

4. الأعاصير والبروتين كينيز . سايكلين هو بروتين يتراكم خلال G1 و S و G2 من دورة الخلية. أ بروتين كينيز هو بروتين يتحكم في البروتينات الأخرى من خلال إضافة مجموعات الفوسفات. كيناز المعتمد على Cyclin (CDK) موجود في جميع الأوقات طوال دورة الخلية ويرتبط مع cyclin لتشكيل معقد يعرف باسم MPF (عامل النضج أو الانقسام). في وقت مبكر من دورة الخلية ، نظرًا لأن تركيز السيكلين منخفض ، فإن تركيز MPF منخفض أيضًا. عندما يصل تركيز السيكلين إلى مستوى عتبة معين ، يتم تكوين ما يكفي من MPF لدفع الخلية إلى الانقسام. مع استمرار الانقسام ، ينخفض ​​مستوى cyclin ، ويقلل من كمية MPF الموجودة ويسحب الخلية من الانقسام.

سام (الصف الثاني عشر): "آليات التحكم هي موضوع مهم لهذا الاختبار. كن قادرًا على الكتابة عنها ".

الكائنات الحية ذات الصيغة الصبغية مقابل الكائنات ثنائية الصبغة

الشيء الوحيد الذي غالبًا ما يكون مصدرًا رئيسيًا للارتباك بالنسبة لبعض طلابي هو التمييز بين أن تكون أحاديًا وأن تكون ثنائي الصيغة الصبغية. لنبدأ بتعريف المصطلحات:

أ أحادي العدد (ن ) الكائن الذي يحتوي على نسخة واحدة فقط من كل نوع من الكروموسوم. في البشر ، يشير هذا إلى خلية تحتوي على نسخة واحدة من كل نوع من الكروموسوم المتماثل.

أ ثنائي الصيغة الصبغية (2ن ) الكائن الذي يحتوي على نسختين من كل نوع من الكروموسوم. في البشر ، يشير هذا إلى أزواج الكروموسومات المتجانسة.

أثناء مناقشة الانقسام الاختزالي أدناه ، الشروط أحادي العدد و ثنائي الصيغة الصبغية سوف تستخدم في كثير من الأحيان. كلما قلنا "2ن ، "أو ثنائي الصيغة الصبغية ، فإننا نشير إلى كائن يحتوي على كائنين كاملين مجموعات من الكروموسومات. الرسالة ن يستخدم لتمثيل عدد مجموعات الكروموسومات. لذلك إذا قيل أن الكائن الحي لديه 4ن الكروموسومات ، وهذا يعني أن لديها أربع مجموعات كاملة من الكروموسومات. البشر ثنائي الصيغة الصبغية ، وتتكون من 2ن الكروموسومات في جميع الأوقات باستثناء الأمشاج ، عندما تكون كذلك ن . البشر لديهم 23 مختلف هناك نوعان من الكروموسومات ممتلئة مجموعات من هذه الكروموسومات الـ 23 ، واحد من كل والد ، ليصبح المجموع 46 كروموسومًا. تحتوي الخلايا الجنسية البشرية على 23 كروموسومًا لكل منها.

الآن وقد قمنا بتسليحك بمعرفة التمييز بين أحادي الصيغة الصبغية وثنائية الصيغة الصبغية ، فقد حان الوقت للغوص في موضوع الانقسام الاختزالي ، والذي يحدث أثناء عملية التكاثر الجنسي. تمر الخلية المقدر لها الخضوع للانقسام الاختزالي عبر دورة الخلية ، وتوليف نسخة ثانية من الحمض النووي تمامًا مثل الخلايا الانقسامية. لكن بعد G2 ، وبدلاً من ذلك تدخل الخلية في الانقسام الاختزالي ، والذي يتكون من اثنين انقسامات الخلية ، وليس واحد. يوجد الانقسام الخلوي الثاني لأن الأمشاج المراد تشكيلها من الانقسام الاختزالي يجب أن تكون أحادية العدد. هذا لأنهم سينضمون إلى مشيج أحادي الصيغة الصبغية عند الحمل لإنتاج البيضة الملقحة ثنائية الصبغيات. يشبه الانقسام الاختزالي مسلسلًا صغيرًا مكونًا من جزأين مخصص للتلفزيون. له عملين: الانقسام الاختزالي الأول والانقسام الاختزالي الثاني. ينقسم كل من هذين العملين إلى أربع خطوات ، تذكرنا بالانقسام الفتيلي: الطور الأولي ، الطور ، الطور ، الطور البعيدة.

صبغيات متشابهة تشبه بعضها البعض في الشكل والحجم والوظيفة والمعلومات الجينية التي تحتويها. في البشر ، تنقسم الكروموسومات الـ 46 إلى 23 زوجًا متماثلًا. يأتي أحد أعضاء كل زوج من والدة الفرد ، والعضو الآخر من الأب. Meiosis I هو فصل الأزواج المتماثلة إلى خليتين منفصلتين. الانقسام الاختزالي الثاني هو فصل الكروماتيدات الشقيقة المضاعفة إلى كروموسومات. نتيجة لذلك ، تنتج دورة انتصافية واحدة أربعة خلايا من خلية واحدة. تسمى الخلايا المنتجة أثناء الانقسام الاختزالي في دورة حياة الإنسان الأمشاج.

مرة أخرى ، لن يختبر اختبار AP Biology إتقانك للتفاصيل الدقيقة لعملية الانتصافي. ومع ذلك ، فإن الفهم العام للخطوات المختلفة مهم:

الطور الأول . كل أزواج كروموسوم مع نظيره. يحدث التقاطع (المشابك) في هذه المرحلة. يتفكك الغلاف النووي ، ويبدأ جهاز المغزل في التكون.

الطور الأول . محاذاة الكروموسومات على طول لوحة الطور المتطابق مع شريكها المتماثل. تنتهي هذه المرحلة بفصل الأزواج المتجانسة.

أنا طور أنا . تنتقل الأزواج المتجانسة المنفصلة إلى أقطاب متقابلة للخلية.

Telophase أنا . إصلاحات الغشاء النووي تبدأ عملية الانقسام السيتوبلازمي.

يظهر . بعد انقسام الخلايا الوليدة ، تكون الخليتان المشكَّلتان حديثًا أحادية العدد (ن ).

كما تمت مناقشته سابقًا ، يتكون الانقسام الاختزالي من فترة توليف واحدة يتم خلالها تكرار الحمض النووي ، متبوعًا بعملي انقسام الخلية. مع اكتمال الانقسام الخلوي الأول ، الانقسام الاختزالي الأول ، تكون الخلايا أحادية العدد لأنها لم تعد تتكون من خليتين كاملتين مجموعات من الكروموسومات. تحتوي كل خلية على زوج من أزواج الكروماتيدات المكررة من كل زوج متماثل. ثم تدخل الخلية الانقسام الاختزالي II.

الطور الثاني . يتفكك الغلاف النووي ، ويبدأ جهاز المغزل في التكون.

الطور الثاني . تصطف الكروماتيدات الشقيقة على طول خط الاستواء للخلية.

طور الثاني . الكروماتيدات الشقيقة تنقسم وتسمى الكروموسومات حيث يتم سحبهم إلى القطبين.

Telophase II . تعود نوى ونواة الخلايا المنقسمة حديثًا.

يظهر . الخلايا الوليدة المشكلة حديثًا تنقسم جسديًا.

الشكل 9.4 هو تمثيل تصويري لمراحل الانقسام الاختزالي الأول والثاني.

الشكل 9.4 مراحل الانقسام الاختزالي.

تختلف عملية تكوين الأمشاج عند النساء عن الرجال. عند الرجال ، تكوين الحيوانات المنوية يؤدي إلى إنتاج أربعة حيوانات منوية أحادية العدد خلال كل دورة انتصافية. في النساء ، تسمى العملية التكوُّن. إنها عملية أكثر تعقيدًا من تكوين الحيوانات المنوية ، وتؤدي كل دورة انتصافية كاملة إلى إنتاج بويضة واحدة أو بويضة. بعد الانقسام الاختزالي I في الإناث ، تتلقى خلية واحدة نصف المعلومات الجينية وأغلبية السيتوبلازم في الخلية الأم. الخلية الأخرى ، و الجسم القطبي، يتلقى ببساطة نصف المعلومات الجينية ويتم التخلص منها. أثناء الانقسام الاختزالي II ، تنقسم الخلية المتبقية مرة ثانية ، وتشكل جسمًا قطبيًا يتم التخلص منه ، وبويضة أحادية العدد تحتوي على نصف المعلومات الوراثية وتقريبًا كل السيتوبلازم للخلية الأصلية. مطلوب السيتوبلازم الزائد للنمو السليم للجنين بعد الإخصاب. وبالتالي ، فإن عملية تكوين البويضات تنتج جسمين قطبين وبويضة أحادية العدد.

للمراجعة ، لماذا من المهم إنتاج أمشاج أحادية الصيغة الصبغية أثناء الانقسام الاختزالي؟ أثناء الإخصاب ، الحيوانات المنوية (ن ) سيقابل بيضة (ن ) ، لإنتاج زيجوت ثنائي الصيغة الصبغية (2ن ). إذا كانت الحيوانات المنوية أو البويضة ثنائية الصبغة ، فإن النسل الناتج أثناء التكاثر الجنسي سيحتوي على صبغيات أكثر من الكائن الأصلي. يتغلب الانقسام الاختزالي على هذه المشكلة عن طريق إنتاج أمشاج أحادية العدد وتتكون من نسخة واحدة من كل نوع من الكروموسوم. أثناء الإخصاب بين اثنين من الأمشاج ، ستتطابق كل نسخة مع نسخة أخرى من كل نوع من الكروموسوم لتكوين اللاقحة ثنائية الصبغيات.

قبل الانتقال ، هناك بعض الفروق المهمة بين الانقسام الاختزالي والانقسام التي يجب التأكيد عليها.

في الانقسام الاختزالي أثناء الطور الأول ، تتحد الأزواج المتماثلة معًا. لا يحدث هذا التطابق بين الكروموسومات في أزواج متجانسة في الانقسام الفتيلي. في الانقسام الفتيلي ، تتراصف الكروموسومات الـ 46 ببساطة على طول لوحة الطور وحده.

يُعرف الحدث ذو الأهمية الكبرى الذي يحدث أثناء الانقسام الاختزالي الذي لا يحدث أثناء الانقسام عبور (المعروف أيضًا باسم تقفز فوق. أو تجاوزت ) (الشكل 9.5 ). عندما تتطابق الأزواج المتجانسة خلال المرحلة الأولى من الانقسام الاختزالي ، تلتف القطع التكميلية من الكروموسومين المتماثلين حول بعضها البعض ويتم تبادلها بين الكروموسومات. تخيل أن الكروموسوم A هو الشريك المتماثل للكروموسوم B. عندما يقترنان خلال المرحلة الأولى ، يمكن استبدال قطعة من الكروموسوم A تحتوي على امتداد معين من الجينات بقطعة الكروموسوم B التي تحتوي على نفس المعلومات الجينية. هذه إحدى الآليات التي تسمح للنسل بالاختلاف عن والديهم. تذكر أن العبور يحدث بين أزواج الكروموسومات المتجانسة ، ليس الكروماتيدات الشقيقة.

الشكل 9.5 كروس.

دورات الحياة

سيطرح اختبار AP Biology بشكل مميز سؤالًا أو اثنين حول الأنواع المختلفة لدورات الحياة للنباتات والحيوانات والفطريات. أ دورة الحياة هو تسلسل الأحداث التي تشكل الدورة التناسلية للكائن الحي. دعونا نلقي نظرة سريعة على دورات الحياة الرئيسية الثلاث.

أكثر دورة حياة الثلاثة تعقيدًا هي دورة النباتات ، وتسمى أيضًا تناوب الأجيال (الشكل 9.6 ). يشار إليه بهذا المصطلح لأنه خلال دورة الحياة ، توجد النباتات أحيانًا ككائن ثنائي الصيغة الصبغية وفي أوقات أخرى ككائن أحادي الصيغة الصبغية. يتناوب بين الشكلين. على غرار دورات الحياة الأخرى ، يتحد اثنان من الأمشاج الفردية لتشكيل زيجوت ثنائي الصبغة ، والذي ينقسم انقسام لإنتاج المرحلة ثنائية الصبغية متعددة الخلايا: نبت بوغي. يخضع البوغ الانقسام الاختزالي لإنتاج بوغ أحادي العدد. الانقسام الإنقسامية يؤدي إلى إنتاج كائنات متعددة الخلايا أحادية العدد تسمى مشيجية. يخضع الطور المشيجي الانقسام المتساوي لإنتاج الأمشاج أحادية الصيغة الصبغية ، والتي تتحد لتشكل ملقحات ثنائية الصبغيات. . . ويذهبون ويدورون حولهم.

الشكل 9.6 الحياة النباتية: تناوب الأجيال.

دورة حياة الإنسان (الشكل 9.7 ) بسيط جدًا. الخلايا الفردية الوحيدة الموجودة في دورة الحياة هذه هي الأمشاج التي تشكلت أثناء الانقسام الاختزالي. يتحد الأمشاجان أحاديان الصبغيات أثناء الإخصاب لإنتاج زيجوت ثنائي الصيغة الصبغية. ثم يؤدي الانقسام الانقسامي إلى تكوين الكائن متعدد الخلايا ثنائي الصبغيات. ينتج الانقسام الانتصافي لاحقًا أمشاج أحادية العدد ، والتي تستمر في الدورة.

الشكل 9.7 دورة حياة الإنسان.

دورة حياة الفطريات (الشكل 9.8 ) يختلف عن البشر. الفطريات هي كائنات أحادية العدد ، مع كون البيضة الملقحة هي الشكل الوحيد ثنائي الصيغة الصبغية. مثل البشر ، الأمشاج للفطريات أحادية العدد (ن ) ، وينتج عن الإخصاب زيجوت ثنائي الصبغة. لكن في دورة الحياة هذه ، بدلاً من الانقسام عن طريق الانقسام الفتيلي ، تنقسم البيضة الملقحة عن طريق الانقسام الاختزالي لتشكيل كائن حي أحادي الصيغة الصبغية. اختلاف آخر في دورة الحياة هذه هو أن الأمشاج تتشكل بواسطة الانقسام المتساوي، لا الانقسام الاختزالي و [مدش] الكائن الحي بالفعل أحادي الصيغة الصبغية ، قبل تكوين الأمشاج.

الشكل 9.8 دورة حياة الفطريات.

فيما يلي بعض التوافه حول دورات الحياة التي قد تكون مفيدة في الامتحان. المرحلة ثنائية الصبغيات الوحيدة للفطر هي البيضة الملقحة. المرحلة الفردية الوحيدة للإنسان هي الأمشاج. من بين دورات حياة النبات ، يعتبر الطحلب (الطحالب) استثناءً من حيث أن جيله البارز هو الطور المشيجي. بالنسبة للسراخس والصنوبريات (النباتات المخروطية) وكاسيات البذور (النباتات المزهرة) ، فإن الجيل البارز هو الطور البوغي. يعتبر جيل الطور البوغي المهيمن أكثر تقدمًا من الناحية التطورية من جيل الطور المشيجي المهيمن. ستظهر هذه الأنواع المختلفة من النباتات مرة أخرى لاحقًا الفصل 14 .

مصادر تباين الخلايا

مدرس مدينة نيويورك: "معرفة مصادر التنوع أمر مهم."

ما الذي يجعلنا مختلفين عن والدينا؟ لماذا يبدو بعض الناس مثل آبائهم بشكل مثير للدهشة بينما لا يشبه الآخرون ذلك؟ توفر عملية الانقسام الخلوي فرصة كبيرة للتنوع. تذكر أنه خلال الانقسام الاختزالي ، تتحاذى أزواج الكروموسوم المتجانسة معًا على طول لوحة الطور.هذه المحاذاة هي عملية عشوائية تمامًا ، وهناك احتمال بنسبة 50 في المائة أن ينتقل الكروموسوم الموجود في الزوج من أم الفرد إلى جانب واحد ، وفرصة بنسبة 50 في المائة أن ينتقل الكروموسوم الموجود في الزوج من والد الفرد إلى ذلك. الجانب. هذا صحيح بالنسبة لجميع الأزواج المتماثلة في الكائن الحي. هذا يعني أن 2 ن يمكن أن تتشكل الأمشاج المحتملة من أي مجموعة معينة من ن الكروموسومات. على سبيل المثال ، في كائن حي مكون من 3 كروموسوم ، هناك 2 3 = 8 أمشاج محتملة. في البشر ، هناك 23 زوجًا متماثلًا. ينتج هذا عن 23 23 (8388608) طريقة مختلفة يمكن أن تنفصل بها الأمشاج أثناء التكوُّن الجامع.

الفكرة الكبيرة 3.C.2

يزيد التقاطع والتشكيلة العشوائية أثناء الانقسام الاختزالي من التباين .

مصدر آخر للاختلاف أثناء التكاثر الجنسي هو التحديد العشوائي للحيوانات المنوية التي تلتقي بالبويضة. في البشر ، يمثل الحيوان المنوي واحدًا من 23 احتمالًا من مصنع الأمشاج الذكرية البويضة ، وهو أحد 23 احتمالًا من مصنع الأمشاج الأنثوي. تتضافر كل هذه العوامل لتفسير سبب عدم تشابه الأشقاء مع بعضهم البعض.

المصدر الرئيسي الثالث للاختلاف أثناء تكوين الأمشاج هو عبور (أو تقفز فوق. أو تجاوزت ) التي تحدث أثناء الطور الأول من الانقسام الاختزالي. من المهم جدًا أن تتذكر أن هذه العملية تحدث فقط خلال تلك المرحلة من انقسام الخلايا. لا يحدث في الانقسام.

راجع الأسئلة

1 . أي من أنواع النباتات التالية يحتوي على الطور المشيجي باعتباره جيلًا بارزًا؟

2 . في أي مرحلة من دورة الخلية يحدث العبور؟

بالنسبة للأسئلة من 3 إلى 6 ، يرجى استخدام خيارات الإجابة التالية:

3 . خلال هذه المرحلة ، يتم نقل الكروماتيدات الشقيقة المنقسمة ، والتي تعتبر الآن كروموسومات ، إلى القطبين المعاكسين للخلية.

4 . خلال هذه المرحلة تتدهور النواة ويبدأ المغزل الانقسامي في التكون.

5 . خلال هذه المرحلة ، تنقسم الخليتان الابنتان عن بعضهما البعض.

6 . خلال هذه المرحلة ، تصطف الكروماتيدات الشقيقة على طول خط استواء الخلية ، وتستعد للانقسام.

7 . أي من الكائنات الحية التالية ثنائي الصيغة الصبغية (2ن ) فقط باعتبارها بيضة ملقحة وهل هي أحادية العدد لكل جزء آخر من دورة حياتها؟

8 . أيٌّ من العبارات التالية صحيح بالنسبة لخلية انتصافية بشرية بعد اكتمال الانقسام الاختزالي I؟

تم تقسيمها إلى أربع خلايا بنت.

ينتقل مباشرة إلى الانقسام الاختزالي II دون انقطاع.

9 . أي مما يلي هو ليس صحيح حول كيناز المعتمد على السيكلين (CDK)؟

A. وهي موجودة فقط خلال المرحلة M من دورة الخلية.

B. عندما يتم الجمع بين ما يكفي منه مع cyclin ، فإن MPF (عامل تعزيز الانقسام) المتكون يبدأ الانقسام.

C. وهو بروتين يتحكم في البروتينات الأخرى باستخدام مجموعات الفوسفات.

D. وهي موجودة في جميع الأوقات خلال دورة الخلية.

10 . أي من العبارات التالية حول الانقسام الاختزالي و / أو الانقسام غير صحيح؟

A. ينتج الانقسام الخيطي في خليتين ابنتيتين ثنائي الصبغيات.

B. الانقسام الاختزالي في البشر يحدث فقط في خلايا الغدد التناسلية.

تصطف الكروموسومات المتجانسة على طول لوحة الطور أثناء الانقسام الفتيلي.

يحدث التقاطع أثناء الطور الأول للانقسام الاختزالي.

يتكون E. الانقسام الاختزالي من مرحلة تكرار واحدة تليها مرحلتان من التقسيم.

الأجوبة والتفسيرات

1 . ب & mdash الطحالب ، أو الطحالب ، هي نوع النبات الذي يحتوي على الطور المشيجي (أحادي الصيغة الصبغية) كجيل مهيمن. الآخرون في هذا السؤال لديهم الطور البوغي (ثنائي الصيغة الصبغية) كجيلهم المهيمن.

2 . ج & [مدش] يحدث التقاطع في البشر فقط في الطور الأول. تعد المرحلة الأولى مصدرًا رئيسيًا للاختلاف في إنتاج النسل.

7 . ج & [مدش] تختلف دورة حياة الفطريات عن دورة حياة البشر. توجد الفطريات ككائنات أحادية العدد ، والوقت الوحيد الذي توجد فيه في شكل ثنائي الصيغة الصبغية هو الزيجوت. مثل البشر ، الأمشاج للفطريات أحادية العدد (ن ) وتتحد لتكوين زيجوت ثنائي الصبغة. على عكس البشر ، تنقسم الفطريات الملقحة عن طريق الانقسام الاختزالي لتشكيل كائن حي أحادي الصيغة الصبغية.

8 . ب تبدأ الخلايا البشرية بـ 46 كروموسومًا مرتبة في 23 زوجًا من الكروموسومات المتجانسة. في هذا الوقت هم 2ن لأن لديهم نسختين من كل كروموسوم. بعد المرحلة S من دورة الخلية ، تمت مضاعفة الحمض النووي استعدادًا لانقسام الخلية. تفصل المرحلة الأولى من الانقسام الاختزالي أزواج الكروموسومات المتجانسة. هذا يعني أنه بعد الانقسام الاختزالي الأول ، تكون الخلايا ن ، أو أحادية العدد و لم تعد تتكون من اثنين مجموعات كاملة من الكروموسومات.

9 . أ & mdashCDK موجود في جميع الأوقات أثناء دورة الخلية. يتحد مع بروتين يسمى سايكلين التي تتراكم خلال الطور البيني لدورة الخلية ، لتشكيل MPF. عندما يتم تكوين ما يكفي من MPF ، يتم دفع الخلية لبدء الانقسام. مع استمرار الانقسام الفتيلي ، يتدهور cyclin ، وعندما ينخفض ​​تركيز MPF إلى ما دون المستوى الكافي للحفاظ على الانقسام الانقسامي ، يتوقف الانقسام الفتيلي حتى يتم الوصول إلى العتبة مرة أخرى في المرة القادمة حول الدورة.

10 . ج & mdashAnswer خيارات A و B و D و E كلها صحيحة. C غير صحيح لأن أزواج الكروموسومات المتماثلة تتزاوج معًا فقط أثناء الانقسام الاختزالي. أثناء الانقسام الفتيلي ، تتم محاذاة أزواج الكروماتيدات الشقيقة على طول لوحة الطور ، منفصلة عن النظير المتماثل.

مراجعة سريعة

يجب أن تكون على دراية بالمصطلحات التالية:

الانشطار الثنائي: يضاعف انقسام الخلايا بدائية النواة الحمض النووي ، ويضاعف الحجم ، ثم ينقسم.

الطور البيني: جي1 + S + G2 = 90 بالمائة من دورة الخلية.

يظهر: الفصل المادي للخلايا الوليدة المشكلة حديثًا لانقسام الخلايا.

آليات التحكم في انقسام الخلية:

1. عوامل النمو: العوامل التي عند وجودها تعزز النمو ، وعند غيابها تعيق النمو.

2. نقاط تفتيش: تتوقف الخلية عن النمو للتأكد من أنها تحتوي على العناصر الغذائية والمواد الخام للمضي قدمًا.

3. تثبيط يعتمد على الكثافة: تتوقف الخلية عن النمو عندما يتم الوصول إلى كثافة معينة ويخرج الطعام من الطعام.

4. الأعاصير والبروتين كينيز: يتحد cyclin مع CDK لتشكيل بنية تعرف باسم MPF تدفع الخلية إلى الانقسام الخيطي عند وجود ما يكفي.

هابلويد (ن ): نسخة واحدة من كل كروموسوم.

مضاعف (2ن ): نسختان من كل كروموسوم.

صبغيات متشابهة: الكروموسومات المتشابهة في الشكل والحجم والوظيفة.

تكوين الحيوانات المنوية: عملية تكوين الأمشاج الذكرية (أربعة حيوانات منوية من خلية واحدة).

تكوّن البويضات: عملية تكوين الأمشاج الأنثوية (بويضة واحدة من كل خلية).

دورات الحياة: تسلسل الأحداث التي تشكل الدورة التناسلية للكائن الحي.

بشر: اللاقحة (2ن ) و rarr كائن متعدد الخلايا (2ن ) و rarr gametes (ن ) و rarr zygote (2ن )

الفطريات: اللاقحة (2ن ) و rarr كائن متعدد الخلايا (ن ) و rarr gametes (ن ) و rarr zygote (2ن )

مصادر الاختلاف : كروس ، 2 ن الأمشاج المحتملة التي يمكن تشكيلها ، الاقتران العشوائي للأمشاج.

انقسام الخلية

1 . كل ما يلي يعمل كآليات تحكم في انقسام الخلية باستثناء

(ب) الأعاصير وكينازات البروتين.

(ج) تثبيط يعتمد على الكثافة.

(د) تناوب الأجيال.

2 . في أي مرحلة من دورة الخلية يقوم النبات بتجهيز نفسه للانقسام والانقسام الاختزالي عن طريق التأكد من أنه يحتوي على المواد الخام اللازمة للفصل المادي للخلايا الوليدة وتكوينها؟

3 . في أي مرحلة من مراحل الانقسام يتم سحب الكروموسومات إلى أقطاب متقابلة للخلية بواسطة جهاز المغزل؟

4 . الطور البوغي هو الجيل البارز في دورة حياة الأجيال المتناوبة لكل مما يلي

الأجوبة والتفسيرات

1 . د & mdash تبديل الأجيال هو دورة حياة نباتية ، سميت بذلك لأنه خلال الدورة ، يوجد النبات أحيانًا ككائن ثنائي الصبغيات وفي أوقات أخرى ككائن أحادي الصيغة الصبغية. لا تشارك هذه الدورة في التحكم في انقسام الخلية.

2 . ج & mdash إذا كنت تعرف ترتيب دورة الخلية ، فهذه الدورة سهلة. الترتيب هو G1 & rarr S & rarr G2 & rarr M. من الواضح أن مرحلة النمو الثانية تستعد لمرحلة الانقسام الاختزالي أو الانقسام الفتيلي (M).

3 . ج & mdash بالنسبة إلى الطور ، فكر "بعيدًا". تنتقل الكروماتيدات الشقيقة المنقسمة عبر الأنابيب الدقيقة إلى أقطاب الخلية المتقابلة. بعد طور الصعد ، يحتوي كل قطب في الخلية على مجموعة كاملة من الكروموسومات.

4 . أ & mdash الطحالب هي الاستثناء من القاعدة العامة لدورة حياة النبات من حيث أنها النباتات الوحيدة التي لديها الطور المشيجي كجيل بارز.

إذا كنت صاحب حقوق الطبع والنشر لأي مادة واردة على موقعنا وتعتزم إزالتها ، فيرجى الاتصال بمسؤول الموقع للحصول على الموافقة.


هل يمكن إيقاف انقسام الخلية أثناء الطور؟ - مادة الاحياء

أنا. & quotLife تولد الحياة & quot أو & quot؛ الخلايا تأتي من & # 8209 خلايا موجودة & quot
تسلط هذه العبارات ، التي تعد جزءًا أساسيًا من نظرية الخلية ، الضوء على الأهمية البيولوجية لانقسام الخلية.

II. اليات انقسام الخلية
تختلف آلية الخلية باختلاف الأنواع ، ولكن هناك بعض السمات المشتركة في جميع الكائنات الحية:

ثالثا. انقسام الخلايا بدائية النواة (البكتيرية)
تنقسم الخلايا البكتيرية من خلال عملية تسمى الانشطار الثنائي ، والتي تعني حرفياً الانقسام إلى نصفين. هذه العملية أبسط بكثير مما هي عليه في الخلايا حقيقية النواة ، لأن بدائيات النوى (1) تفتقر إلى النواة و (2) لديها معلومات وراثية أقل (DNA). في الواقع ، تمتلك البكتيريا خيطًا دائريًا واحدًا من الحمض النووي. يجب طي هذا & quot- الكروموسوم & quot ، وهو أطول بحوالي 500 مرة من الخلية الفردية ، ليناسب داخل الخلية. يرتبط الكروموسوم بغشاء الخلية (يُطلق على موقع الارتباط اسم الميزوزوم ، لكن لا تحفظه في الذاكرة). بعد تكرار الحمض النووي ، يتم أيضًا ربط الخيط المشكل حديثًا بالغشاء. عندما تتوسع الخلية ، فإنها تسحب الكروموسومين عن بعضهما ثم تنقبض الخلية. انظر الرسم التخطيطي في النص.

رابعا. انقسام الخلايا حقيقية النواة

A. دورة الخلية.
تتقدم الخلايا من خلال سلسلة منظمة ويمكن التنبؤ بها من الأحداث التي تشمل النمو والانقسام. يمكن وصف هذه المراحل على النحو التالي: الطور البيني & # 8594 الانقسام النووي (الانقسام / الانقسام الاختزالي) & # 8594 الحركية الخلوية & # 8594 الطور البيني (للخلايا الوليدة)

الطور البيني. يُطلق على مرحلة الدورة التي تنمو خلالها الخلايا وتنفذ أنشطتها الطبيعية اسم الطور البيني. تحدث ثلاثة أحداث رئيسية أثناء الطور البيني هي: (1) G1 ، والتي تمثل مرحلة الفجوة الأولى. خلال هذا الجزء من الدورة ، تنمو الخلية في الحجم وتنفذ أنشطتها الطبيعية وتستعد لتكرار (عمل نسخة) الحمض النووي (2) S ، الذي يمثل & quotsynthesis & quot ، هو مرحلة الدورة التي يتم خلالها نسخ الحمض النووي (منسوخ). لاحظ أن هناك الآن ضعف كمية الحمض النووي التي كانت موجودة في بداية الطور البيني و (3) G2 ، أو مرحلة الفجوة الثانية. خلال G2 ، تستعد الخلية للانقسام. وبالتالي ، يمكننا تعديل دورة الخلية لدينا: الانقسام النووي G1 & # 8594 S & # 8594 G2 & # 8594 (الانقسام / الانقسام الاختزالي) & # 8594 الحركية الخلوية & # 8594 G1 & # 8594 وما إلى ذلك.

    الطور الأول. تصبح الكروموسومات مرئية ، أو بعبارة أخرى تتكثف. أثناء الطور البيني ، تكون خيوط الحمض النووي غير ملفوفة (غير مكثفة) في النواة. تسمى هذه المادة الوراثية غير المكثفة بالكروماتين وبالتالي يمكن تسمية الكروموسوم غير المكثف بالكروماتين. تتشابه عملية التكثيف مع الطريقة التي يصبح بها الشريط المطاطي على طائرة من خشب البلسا أكثر بدانة حيث تكون المروحة ملتوية "دائرية" و "دائرية". يصبح الحمض النووي المكثف والبروتينات المرتبطة به الصبغيات.

هيكل الكروموسوم. يطلق على نصفي الكروموسوم اسم كروماتيدات. يتم إرفاقها في منطقة ضيقة (centromere). في السنترومير ، توجد مواقع متخصصة تسمى kinetochore ، حيث تنضم الأنابيب الدقيقة إلى الكروموسوم.

بالإضافة إلى ذلك ، أثناء الطور الأولي ، تبدأ الأنابيب الدقيقة للمغزل بالتشكل بالقرب من النواة على الجانبين المتقابلين.

الآن ، دعنا نعدل دورة الخلية لتشمل مراحل الانقسام الفتيلي:

G1 & # 8594 S & # 8594 G2 & # 8594 Prophase & # 8594 (بروميتافيز) & # 8594 طور طور & # 8594 طور طور & # 8594 طور نهاية & # 8594 حركات خلوية & # 8594 طور البيني

V. التحكم في تقسيم الخلية.

أ. التحكم في نقطة البداية.
من أجل القسمة ، يجب أن تمر الخلية بنقطة & quotstart & quot معينة. مرة واحدة في الماضي ، تكون الخلية ملتزمة أو ملزمة بإكمال عملية الانقسام. بالنسبة لمعظم الخلايا ، تكون نقطة البداية هذه هي الانتقال بين مرحلتي G1 و S. وبالتالي ، يتم عادةً إيقاف الخلايا غير المقسمة & # 8209 في G1 ويمكن أن تدخل مؤقتًا أو بشكل دائم في حالة غير متدرجة تسمى G0. تتضمن عناصر التحكم في نقطة البداية ما يلي:

يمكن للخلايا العد. سوف تنقسم خلايا الثدييات الطبيعية في المزرعة حوالي 20 & # 820950 مرة (تسمى أحيانًا حد Hayflick) ، ثم تموت مجموعة الخلايا. وبالتالي ، يجب أن يكون هناك نوع من آلية & quoting & quot. يبدو أن العديد من أنواع الخلايا السرطانية لا يمكنها العد. خلايا هيلا هي خلايا سرطانية انقسمت عدة مرات منذ عزلها لأول مرة من Henrietta Lacks في عام 1951.

كيف تعد الخلايا؟ يبدو أن الإجابة تكمن في التيلومير ، وهو غطاء موجود في نهاية كل كروموسوم. مثل الغطاء البلاستيكي على رباط الحذاء الذي يمنع رباط الحذاء من الانهيار ، فإن التيلومير يحمي الكروموسوم ويثبته. تتكون منطقة التيلومير من 1500 - 1600 نيوكليوتيد. تتميز منطقة التيلومير البشري بالتسلسل المتكرر للنيوكليوتيدات ، TTAGGG. لقد ثبت أن منطقة التيلومير تفقد 50-200 نيوكليوتيد خلال كل انقسام. وبالتالي قد يكون تقصير التيلومير هو العداد الفعلي الذي تُحسب عليه الخلايا عندما يصبح التيلومير قصيرًا جدًا ، ولا تنقسم الخلية بعد الآن. ومن المثير للاهتمام أن الخلايا السرطانية لها تيلوميرات ذات حجم أقصر ولكنها مستقرة. ولكن ، تمتلك هذه الخلايا أيضًا إنزيمًا (تيلوميراز) يصنع هذه المنطقة أو يطولها. في الخلايا الخبيثة التي تم اختبارها ، 90 من 100 تحتوي على إنزيم تيلوميراز وفي الخلايا الخالدة مثل خلايا هيلا ، 98/100 لديها تيلوميراز نشط. في المقابل ، لا يوجد الإنزيم تيلوميراز إلا في الخلايا الطبيعية قبل الولادة.

B. التحكم في دورة الخلية.
بمجرد أن تبدأ الخلية في الانقسام ، يجب تصميم الإجراءات بعناية. هناك نوعان رئيسيان على الأقل من البروتينات مهمان في هذه العملية: الأعاصير والكينازات.

السادس. النباتات مقابل الحيوانات
الاختلاف الرئيسي في انقسام الخلايا بين النباتات والحيوانات هو الحركية الخلوية (القرص مقابل الجدار). بالإضافة إلى ذلك ، تمتلك الحيوانات مريكزات ولكن النباتات لا تمتلكها. هذه على ما يبدو ليست ضرورة مطلقة لانقسام الخلايا.


محتويات

يمكن استخدام الفحص المجهري لتصور الكروموسومات المكثفة أثناء تحركها عبر الانقسام الاختزالي والانقسام. [4]

تُستخدم بقع الحمض النووي المختلفة لعلاج الخلايا بحيث يمكن تصور الكروموسومات المتكثفة على أنها تتحرك خلال الطور الأولي. [4]

تُستخدم تقنية giemsa G-banding بشكل شائع لتحديد كروموسومات الثدييات ، ولكن استخدام التكنولوجيا على الخلايا النباتية كان صعبًا بسبب الدرجة العالية من ضغط الكروموسوم في الخلايا النباتية. [5] [4] تم تحقيق G-banding بالكامل لكروموسومات النبات في عام 1990. [6] خلال كل من الطور الانقسامي والانقسام ، يمكن تطبيق تلطيخ giemsa على الخلايا لاستنباط G-banding في الكروموسومات. [2] يمكن استخدام صبغة الفضة ، وهي تقنية أكثر حداثة بالتزامن مع تلطيخ الجيسما ، لتصوير مركب سينابتونيمال خلال المراحل المختلفة من الطور الانتصافي. [7] لأداء G-banding ، يجب أن تكون الكروموسومات ثابتة ، وبالتالي لا يمكن إجراؤها على الخلايا الحية. [8]

يمكن استخدام البقع الفلورية مثل DAPI في كل من الخلايا النباتية والحيوانية الحية. لا تربط هذه البقع الكروموسومات ، ولكنها بدلاً من ذلك تسمح بسبر الحمض النووي لمناطق وجينات معينة. أدى استخدام المجهر الفلوري إلى تحسين الدقة المكانية إلى حد كبير. [9]

Prophase هي المرحلة الأولى من الانقسام في الخلايا الحيوانية ، والمرحلة الثانية من الانقسام في الخلايا النباتية. [10] في بداية الطور الأولي توجد نسختان متطابقتان من كل كروموسوم في الخلية بسبب النسخ المتماثل في الطور البيني. يشار إلى هذه النسخ على أنها كروماتيدات شقيقة ويتم إرفاقها بواسطة عنصر DNA يسمى centromere. [11] الأحداث الرئيسية في الطور الأولي هي: تكثيف الكروموسومات ، وحركة الجسيمات المركزية ، وتشكيل المغزل الانقسامي ، وبداية تفكك النوى. [3]

تكثيف الكروموسومات تحرير

يتم تكثيف الحمض النووي الذي تم نسخه في الطور البيني من خيوط الحمض النووي بأطوال تصل إلى 0.7 ميكرومتر وصولاً إلى 0.2-0.3 ميكرومتر. [3] تستخدم هذه العملية مركب التكثيف. [11] تتكون الكروموسومات المكثفة من كروماتيدات شقيقتين متصلتين في السنترومير. [12]

حركة الجسيمات المركزية تحرير

أثناء الطور الأولي في الخلايا الحيوانية ، تتحرك الجسيمات المركزية بعيدًا عن بعضها بما يكفي ليتم حلها باستخدام مجهر ضوئي. [3] يزداد نشاط الأنابيب الدقيقة في كل جسيم مركزي نتيجة لتوظيف بيتا-توبولين. تتحرك الجسيمات المركزية المكررة من الطور البيني بعيدًا نحو الأقطاب المتقابلة للخلية ، مدعومة ببروتينات حركية مرتبطة بالجسم المركزي. [13] تتفاعل الأنابيب الدقيقة بين الأقطاب من كل جسيم مركزي مع بعضها البعض ، مما يساعد على تحريك الجسيمات المركزية إلى أقطاب متقابلة. [13] [3]

تشكيل المغزل الانقسامي تحرير

تتفكك الأنابيب الدقيقة المشاركة في السقالات الطورية مع انفصال الجسيمات المركزية المنسوخة. [3] حركة الجسيمات المركزية إلى الأقطاب المتقابلة مصحوبة في الخلايا الحيوانية بتنظيم صفيفات الأنابيب الدقيقة الشعاعية الفردية (النجمة) بواسطة كل مركز. [13] تتفاعل الأنابيب الدقيقة بين القطبين من كلا المركزين ، وتنضم إلى مجموعات الأنابيب الدقيقة وتشكل البنية الأساسية للمغزل الانقسامي. [13] لا تحتوي خلايا الكوكب على الجسيمات المركزية ويمكن للكروموسومات أن تنوي تجميع الأنابيب الدقيقة في الجهاز الانقسامي. [13] في الخلايا النباتية ، تتجمع الأنابيب الدقيقة في أقطاب متقابلة وتبدأ في تكوين جهاز المغزل في مواقع تسمى البؤر. [10] المغزل الانقسامي له أهمية كبيرة في عملية الانقسام وفي النهاية سيعزل الكروماتيدات الشقيقة في الطور الطوري. [3]

بداية انهيار النوى تحرير

تبدأ النواة في الانهيار في الطور الأولي ، مما يؤدي إلى توقف إنتاج الريبوسوم. [3] يشير هذا إلى إعادة توجيه الطاقة الخلوية من الأيض الخلوي العام إلى الانقسام الخلوي. [3] الغلاف النووي يبقى سليما خلال هذه العملية. [10]

يتضمن الانقسام الاختزالي جولتين من الفصل الصبغي ، وبالتالي يخضع للمرحلة الأولية مرتين ، مما يؤدي إلى الطور الأول والمرحلة الثانية. [12] المرحلة الأولى هي المرحلة الأكثر تعقيدًا في كل الانقسام الاختزالي لأن الكروموسومات المتجانسة يجب أن تتزاوج وتتبادل المعلومات الجينية. [3]: 98 Prophase II تشبه إلى حد بعيد الطور الانقسامي. [12]

الطور الأول تحرير

تنقسم المرحلة الأولى إلى خمس مراحل: اللبتوتين ، والزيغوتين ، والباشيتين ، والدبلوتين ، والتشكيل. بالإضافة إلى الأحداث التي تحدث في الطور الانقسامي ، تحدث العديد من الأحداث الحاسمة في هذه المراحل مثل اقتران الكروموسومات المتجانسة والتبادل المتبادل للمواد الجينية بين هذه الكروموسومات المتجانسة. تحدث الطور الأول بسرعات مختلفة تعتمد على النوع والجنس. العديد من الأنواع توقف الانقسام الاختزالي في دبلوتين من الطور الأول حتى الإباضة. [3]: 98 في البشر ، يمكن أن تمر عقود حيث تظل البويضات محتجزة في الطور الأول فقط لإكمال الانقسام الاختزالي الأول بسرعة قبل الإباضة. [12]

تحرير اللبتوتين

في المرحلة الأولى من الطور الأول ، اللبتوتين (من اليونانية تعني "دقيق") ، تبدأ الكروموسومات في التكثف.كل كروموسوم في حالة أحادية العدد ويتكون من كروماتيدين شقيقين ، ومع ذلك ، فإن كروماتين الكروماتيدات الشقيقة لم يتكثف بعد بما يكفي ليكون قابلاً للحل في الفحص المجهري. [3]: 98 تبدأ المناطق المتجانسة داخل أزواج الكروموسومات المتجانسة بالارتباط مع بعضها البعض. [2]

تحرير Zygotene

في المرحلة الثانية من الطور الأول ، الزيجوتين (من اليونانية لـ "الاقتران") ، وجدت جميع الكروموسومات المشتقة من الأم والأب شريكها المتماثل. [3]: 98 يخضع الزوجان المتماثلان بعد ذلك لعملية المشبك العصبي ، وهي عملية يقوم من خلالها المركب المشبكي (بنية بروتينية) بمحاذاة المناطق المقابلة للمعلومات الجينية على كروماتيدات غير شقيقة مشتقة من الأم والأب من أزواج الكروموسومات المتجانسة. [3]: 98 [12] يشار إلى الكروموسوم المتماثل المزدوج المرتبط بمركب سينابتونيمال على أنه ثنائي التكافؤ أو رباعي التكافؤ. [10] [3]: 98 كروموسومات الجنس (X و Y) لا تتشابك بشكل كامل لأن منطقة صغيرة فقط من الكروموسومات تكون متجانسة. [3]: 98

تنتقل النواة من موقع مركزي إلى موضع طرفي في النواة. [14]

تحرير Pachytene

تبدأ المرحلة الثالثة من الطور الأول ، pachytene (من اليونانية لكلمة "سميك") ، عند اكتمال المشابك. [3]: 98 الكروماتين تكثف بدرجة كافية بحيث يمكن الآن حل الكروموسومات بالمجهر. [10] تتشكل الهياكل التي تسمى عقيدات إعادة التركيب على المركب المشبكي للثنائيات التكافؤ. تسهل عقيدات إعادة التركيب هذه التبادل الجيني بين الكروماتيدات غير الشقيقة للمركب المشبكي في حدث يُعرف بالعبور أو إعادة التركيب الجيني. [3]: 98 يمكن أن تحدث أحداث إعادة تركيب متعددة في كل ثنائي التكافؤ. في البشر ، تحدث 2-3 أحداث في المتوسط ​​على كل كروموسوم. [13]: 681

تحرير دبلوتين

في المرحلة الرابعة من الطور الأول ، الدبلوتين (من اليونانية لـ "مزدوج") ، اكتمل العبور. [3]: 99 [10] تحتفظ الكروموسومات المتجانسة بمجموعة كاملة من المعلومات الجينية ، ومع ذلك ، فإن الكروموسومات المتجانسة هي الآن من أصل مختلط للأم والأب. [3]: 99 تقاطعات مرئية تسمى chiasmata تحمل الكروموسومات المتجانسة معًا في المواقع التي حدث فيها إعادة التركيب عندما يذوب المركب المشبكي. [12] [3]: 99 في هذه المرحلة يحدث توقف الانتصافي في العديد من الأنواع. [3]: 99

تحرير دياكينيسيس

في المرحلة الخامسة والأخيرة من الطور الأول ، diakinesis (من اليونانية لـ "الحركة المزدوجة") ، حدث تكاثف كامل للكروماتين ويمكن رؤية جميع الكروماتيدات الأربعة الشقيقة في الثنائيات التكافؤ مع الفحص المجهري. تشبه بقية الطور المراحل الأولى من الطور الانقسامي الأول ، حيث ينتهي الطور الانقباضي مع بدء تكوين جهاز المغزل ، ويبدأ الغشاء النووي في الانهيار. [10] [3]: 99

تحرير الطور الثاني

المرحلة الثانية من الانقسام الاختزالي تشبه إلى حد بعيد مرحلة الانقسام الفتيلي. يتمثل الاختلاف الأكثر وضوحًا في أن الطور الثاني يحدث مع عدد أحادي الصبغيات من الكروموسومات بدلاً من العدد ثنائي الصيغة الصبغية في الطور الانقسامي. [12] [10] في كل من الخلايا الحيوانية والنباتية ، يمكن للكروموسومات أن تتكثف خلال الطور النهائي الأول مما يتطلب إعادة تكثيفها في الطور الثاني. [3]: 100 [10] إذا لم تكن الكروموسومات بحاجة إلى إعادة تكثيف ، فإن الطور الثاني غالبًا ما يستمر بسرعة كبيرة كما يظهر في نموذج الكائن الحي أرابيدوبسيس. [10]

تولد إناث الثدييات والطيور ولديها جميع البويضات اللازمة للإباضة في المستقبل ، ويتم القبض على هذه البويضات في المرحلة الأولى من الانقسام الاختزالي. [15] في البشر ، على سبيل المثال ، تتكون البويضات بين ثلاثة وأربعة أشهر من الحمل داخل الجنين ، وبالتالي فهي موجودة عند الولادة. خلال هذه المرحلة الأولية ، توقفت عن مرحلة (إملاء) ، والتي قد تستمر لعقود ، توجد أربع نسخ من الجينوم في البويضات. لا تزال الأهمية التكيفية لاعتقال الطور الأول غير مفهومة تمامًا. ومع ذلك ، فقد تم اقتراح أن إيقاف الثواني في مرحلة نسخ الجينوم الأربعة قد يوفر التكرار المعلوماتي اللازم لإصلاح الضرر في الحمض النووي للخط الجرثومي. [15] يبدو أن عملية الإصلاح المستخدمة هي إصلاح تأشيب متجانس [15] [16] تتمتع البويضات الموقوفة من الطور الأولي بقدرة عالية على الإصلاح الفعال لأضرار الحمض النووي. [16] يبدو أن القدرة على إصلاح الحمض النووي هي آلية مراقبة الجودة الرئيسية في الخط الجرثومي الأنثوي ومحددًا حاسمًا للخصوبة. [16]

يحدث الاختلاف الأكثر بروزًا بين الطور الأولي في الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية لأن الخلايا النباتية تفتقر إلى المريكزات. يرتبط تنظيم جهاز المغزل بدلاً من ذلك بالبؤر الموجودة في أقطاب متقابلة للخلية أو تتوسطه الكروموسومات. الاختلاف الآخر الملحوظ هو الطور المسبق ، وهي خطوة إضافية في الانقسام النباتي ينتج عنه تكوين نطاق الطور المسبق ، وهو هيكل يتكون من الأنابيب الدقيقة. في الطور الانقسامي الأول للنباتات ، يختفي هذا النطاق. [10]

Prophase I في الانقسام الاختزالي هو أكثر التكرار تعقيدًا للطور الأولي الذي يحدث في كل من الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية. [3] لضمان حدوث اقتران بين الكروموسومات المتجانسة وإعادة تركيب المادة الوراثية بشكل صحيح ، توجد نقاط تفتيش خلوية في المكان. شبكة نقاط التفتيش الانتصافية هي عبارة عن نظام استجابة لتلف الحمض النووي يتحكم في إصلاح كسر الخيوط المزدوجة ، وهيكل الكروماتين ، وحركة الكروموسومات وإقرانها. [17] يتألف النظام من مسارات متعددة (بما في ذلك نقطة تفتيش إعادة التركيب الانتصافي) التي تمنع الخلية من دخول الطور الأول مع وجود أخطاء بسبب إعادة التركيب. [18]


بيولوجيا الخلية 07: الأنابيب الدقيقة وانقسام الخلايا

قدمت المحاضرة 6 الأنابيب الدقيقة وسوف تناقش هذه المحاضرة دورها في انقسام الخلايا. هنا فيديو تمهيدي:

نظرة عامة على دورة الخلية

ال دورة الخلية - تخضع عملية انقسام الخلايا وتكرارها & # 8211 لسلسلة من المفاتيح البيوكيميائية تسمى نظام التحكم في دورة الخلية.

تنقسم دورة الخلية إلى مراحل مقسمة إلى مراحل وسيشير # 8211 شخصًا إلى & # 82204 مراحل & # 8221 ولكن بعد ذلك هناك 5 بالفعل ، ويستخدم الأشخاص أيضًا كلمات أخرى لتجميع تلك المراحل معًا ، وكلمات أخرى للتقسيم الفرعي معهم. & # 8217 بذلت قصارى جهدي لتلخيص العلاقة بين هذه المصطلحات في الجدول التالي. (معدل / موسع من ويكيبيديا):

التجمع العام & # 82204 المراحل المفترضة & # 8221 مراحل فرعية
غير مقسمة جاب 0 (جي0)
الطور البيني جاب 1 (جي1) G1a
ر
G1b
نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة (س)
جاب 2 (جي2)
الانقسام المتساوي الانقسام المتساوي (م) الطور الأول
بروميثافيز
الطورية
طور
الطور
يظهر

تم تلخيص محتوى كل مرحلة بشكل جميل في صورة ويكيميديا ​​كومنز الرائعة هذه بواسطة Kelvinsong:

يمكن للخلايا البشرية الأسرع تقسيمًا إكمال دورة الخلية في حوالي 24 ساعة (G1: 9h ، S: 10h ، G2: 4h ، M: 30 دقيقة). يمكن أن تنهي الخميرة دورة في 30 دقيقة ، وتستغرق خلايا ذبابة الفاكهة الأسرع تقسيمًا أقل من 8 دقائق.

تشمل وحدات التحكم الرئيسية في هذه العملية الأعاصير ، التي تنظم كيناز أو CDK المعتمد على السيكلن. تذكر أن الكينازات عبارة عن بروتينات تعمل على فسفرة البروتينات الأخرى. تسمح فسفرة CDK & # 8217s لأهدافها بمتابعة الانقسام. على وجه الدقة ، فإن عامل تعزيز النضج أو MPF هو مركب غير متجانس ملزم يتكون من cyclin B و CDK ، والذي يقوم فقط بعمل الفسفرة عندما يكون كلا البروتينين موجودين.

دور الأنابيب الدقيقة

تعتبر الأنابيب الدقيقة ضرورية طوال دورة الخلية & # 8211 فهي تنظم المكونات الخلوية وتقسيمها إلى قسمين. فيما يلي سلسلة من مقاطع الفيديو لدورة الخلية والتي تسلط الضوء على دور الأنابيب الدقيقة:

في الحيوانات ، تحتوي الخلايا الهادئة وحتى الخلايا في الطور البيني عادةً على MTOC واحد فقط ، يُسمى الجسيم المركزي ، والذي يعمل كمحور مركزي لجميع الأنابيب الدقيقة في الخلية. يتكون الجسيم المركزي من مركزين كما هو موضح أدناه (بفضل Kelvinsong مرة أخرى):

ينفصل المريكزان عن بعضهما البعض ويتكاثران خلال المرحلة S ، ثم ينفصلان لتشكيل عكس & # 8216 أقطاب & # 8217 للخلية أثناء الطور M ، بحيث يوجد الآن اثنين من MTOC ، كل منهما سيكون في النهاية MTOC الوحيد لـ خلية جديدة (صورة أخرى لرئيس كلفينسونغ):

أثناء الانقسام ، إذن ، لديك & # 8216 أقطاب & # 8217 للخلية ، كل منها به أنابيب دقيقة مثبتة في نهاية (-) ونهاياتها (+) متداخلة ، مشيرة إلى مركز الخلية ، كما هو موضح هنا (ويكيميديا) صورة عامة بواسطة Lordjuppiter):

يُطلق على هذا الشيء برمته جهاز المغزل ، والمنطقة التي يتداخل فيها الأنبوبان الدقيقان & # 8217 تسمى & # 8216 منطقة التداخل. & # 8217 أنت & # 8217 ، تسمع أحيانًا كل MTOC ومجموعة الأنابيب الدقيقة التي تشبه قنفذ تسمى a & # 8216 نجم ميتوت. & # 8217

يقال إن الأنابيب الدقيقة خلال هذه المرحلة تنقسم إلى ثلاث فئات:

    أشر إلى الخارج ، باتجاه قشرة الخلية ، من أجل تثبيت جهاز المغزل بالكامل على طول محور انقسام الخلية.
  1. تلتصق الأنابيب الدقيقة Kinetochore بالحركية الحركية للكروماتيدات.
  2. الأنابيب الدقيقة القطبية ، الموجهة بالتوازي مع بعضها البعض ولكن في اتجاهات متعارضة ، ضرورية لدفع جهاز المغزل بعيدًا أثناء الانقسام الفتيلي. (في الواقع ، توجد الأنابيب الدقيقة القطبية أيضًا في وقت مبكر وتساعد في دفع الجسيمات المركزية بعيدًا أثناء الطور).

إذا كنت تفضل الصور على الرسوم البيانية ، فإليك ما يبدو عليه جهاز المغزل بالكامل ، مع الكروماتيدات باللون الأزرق ، والأنابيب الدقيقة باللون الأخضر ، والنقاط الحركية كنقاط حمراء:

تصبح الأنابيب الدقيقة أكثر ديناميكية أثناء الانقسام الفتيلي: المزيد من جاما توبيولين يعزز تنويًا أسهل ، ولكن XMAP215 ، وهو مثبت للأنابيب الدقيقة ، يتم فسفرته وبالتالي يتم تعطيله أثناء الانقسام ، مما يترك Kinesin-13 حرًا لتدمير الأنابيب الدقيقة. تصنع الثروات وتضيع بسرعة. يبلغ عمر النصف للأنابيب الدقيقة أثناء الانقسام حوالي 15 دقيقة ، مقارنة بـ 30 دقيقة خلال الطور البيني. يدرس الناس ديناميكيات الأنابيب الدقيقة باستخدام FRAP: أضف أنبوبًا صغيرًا الفلوريسنت ، وقم بتبييضه ولاحظ مدى سرعة إعادة التجميع بناءً على مدى سرعة ظهور الفلورة مرة أخرى. + تلعب النصائح أيضًا دورًا رئيسيًا في مساعدة وتجميع الأنابيب الدقيقة.

يحتوي Kinesin-5 على رأسين قطبين يرتبطان بالأنابيب الدقيقة المتعارضة ويحاولان السير نحو نهاية (+) لكل منهما. هذا يدفع الأنبوبين الدقيقين بعيدًا عن بعضهما ويوفر القوة الدافعة لفصل MTOCs.

يحتوي الحمض النووي المركزي على إنتروبيا معلومات منخفضة وهستونات خاصة تختلف عن الكروماتين الآخر. تعتبر Centromeres جزءًا واحدًا من الجينوم الذي لم تلتقطه أبدًا في تسلسل الجيل التالي ، حتى في العمق العالي حقًا. هذا & # 8217s لأن السنتروميرات تخدم غرضًا مختلفًا عن الكثير من بقية الجينوم: التسلسل هناك مناسب للتفاعل مع البروتينات المركزية والارتباط الحركي. Cohesins هي بروتينات تحافظ على الكروماتيدات الشقيقة معًا. نشير & # 8217ll إلى بروتينات kinetochore على أنها تحتوي على طبقتين ، الحركية الداخلية و kinetochore الخارجي.

خلال مرحلة ما قبل الطور ، تتحرك الكروموسومات ذهابًا وإيابًا. يقوم Kinesins بتثبيت الكروموسومات في الأنابيب الدقيقة الحركية وراء الحافة حيث يقوم Kinesin-13 بإزالة بلمرة الأنابيب الدقيقة ، بمساعدة نقص في ثنائيات التوبولين المتوفرة. مزيج من البروتينات الحركية والأنابيب الدقيقة المتفاعلة مع البروتينات والمشي يعمل على تحريك الكروموسومات. وفي الوقت نفسه ، تعمل بروتينات Dynein و dynactin & # 8211 الحركية التي تسير نحو النهاية (-) & # 8211 على الأنابيب الدقيقة النجمية ، مما يسحب MTOCs نحو محيط الخلية. في الطور الطوري ، يتم محاذاة الكروماتيدات على طول لوحة الطور & # 8216 الطور & # 8217.

خلال هذه العملية يذوب الغلاف النووي وبالتالي يصبح الاستيراد النووي غير ذي صلة. يقوم Ran-GEF بتوطين بالقرب من الكروموسومات ويولد تركيزات عالية من Ran-GTP التي توفر الطاقة لبعض العمليات الضرورية (؟).

تمتلك الخلايا بعض الآليات لاكتشاف التوتر في الأنابيب الدقيقة التي تشير إلى كروماتيدات التعلق بها قبل أن يبدأ الانقسام الفتيلي. التأكد من أن كل كروماتيد مثبت بشكل صحيح أمر بالغ الأهمية لتجنب اختلال الصيغة الصبغية.

بالمناسبة ، تلعب عناصر الهيكل الخلوي الأخرى إلى جانب الأنابيب الدقيقة أيضًا دورًا رئيسيًا في دورة الخلية. في الحركة الخلوية ، يشكل الأكتين حلقة مقلصة ، وبمساعدة البروتينات الحركية للميوسين الثاني ، يقسم الخلية إلى قسمين.

أهمية الكائنات الحية النموذجية

اعتمد اكتشاف العمليات التنظيمية لدورة الخلية بشكل كبير على بعض السمات الأنيقة للكائنات الحية النموذجية الشائعة.

خميرة الخميرة (الخميرة في مهدها) و شيزوساكارومايس بومب (الخميرة الانشطارية) يمكن أن توجد على هيئة أحاديات أو ثنائية الصبغيات. هذا مهم لأنه في المرحلة أحادية الصيغة الصبغية ، يمكن لطفرة واحدة أن تقضي على جين & # 8211 لا تحتاج إلى إصابة كلا الأليلين. وفي الخميرة ، العديد من الطفرات ، خاصة في جينات Cdc__ (التحكم في انقسام الخلية) ، تعتمد على درجة الحرارة ، حيث لا يزال البروتين الذي يحتوي على طفرة مغلوطة يعمل بشكل صحيح عند درجة حرارة & # 8216permissive & # 8217 ولكنه يفقد وظيفته الأصلية عند & # 8216non- درجات الحرارة المتساهلة & # 8217. هذا يجعل من الممكن دراسة النمط الظاهري للضربة القاضية (في درجة الحرارة غير المسموح بها) مع الاستمرار في التمتع بالقدرة على نشر الكائنات الحية بسهولة (عند درجة الحرارة المسموح بها). كله S. cerevisiae الجينوم متاح كمكتبات بلازميد ، مما يجعل من الممكن فحص البلازميد الذي ينقذ النمط الظاهري لطفرة معينة. هذا هو عدد الجينات التي تنظم دورة الخلية التي تم اكتشافها.

في S. cerivisiae، يعتبر التبرعم جزءًا من المرحلة G1 ، وبمجرد أن تصل الخلية الوليدة إلى حجم معين ، في لحظة تسمى & # 8220START & # 8221 ، يلتزم الاثنان بدخول S وإكمال دورة الخلية في النهاية. تمتلك خلايا الثدييات نقطة التزام خاصة بها تسمى نقطة التقييد أو R ، في G1 ، والتي تشبه START.

لا تتبرعم طفرات Cdc28 الحساسة للحرارة عند درجة حرارة غير نفاذة. يقوم جين Cdc28 بتشفير متماثل الخميرة & # 8217s للكيناز المعتمد على السيكلين (CDK) والذي ، عندما وفقط عندما يتم تعقيده مع السيكلين ، يمكنه فسفرة البروتينات الأخرى لتنظيم مشاركتها في مراحل دورة الخلية. تتعثر المسوخات الحساسة للحرارة عند درجة الحرارة غير النافعة غير قادرة على التبرعم والدخول في المرحلة S. بدلاً من ذلك ، يتصرفون مثل الخلايا البرية المحرومة من العناصر الغذائية: تنمو بشكل كبير بما يكفي لتمرير START ولكن بعد ذلك لا تستمر.

Xenopus (نوع من الضفادع) أثبت أنه مهم لفهم دورة الخلية ، لأن تكاثره يتضمن عددًا كبيرًا جدًا من الخلايا (أي مادة بدء كافية للبقع الغربية ، إلخ) متزامنة تمامًا (أي جميعها في نفس المرحلة من دورة الخلية في نفس اللحظة (قارن مع الخميرة ، على سبيل المثال ، حيث لن تكون جميع الخلايا في نفس المرحلة في نفس الوقت). كما أن البويضة نفسها كبيرة وسهلة العمل ، وتتبع دورات الخلايا المتعددة الإخصاب. في الضفادع ، يبدأ البيض في الانقسام الانتصافي ولكن بعد ذلك يتوقف في المرحلة G2 لمدة 8 أشهر بينما ينمو في الحجم ويخزن الأشياء التي ستكون ضرورية للنمو عند الإخصاب.

المتوسطة الشعيرات

بالإضافة إلى الألياف الدقيقة والأنابيب الدقيقة ، تحتوي الخلايا حقيقية النواة أيضًا على مجموعة من & # 8216 أخرى & # 8217 بروتينات الهيكل الخلوي تسمى الخيوط الوسيطة (IFs). على الرغم من أنها أكثر تنوعًا من الألياف الدقيقة والأنابيب الدقيقة ، إلا أن IFs ليست مجرد مصطلح شامل & # 8216 أي خيوط أخرى & # 8217 & # 8211 بدلاً من ذلك ، فهي مجموعة من البروتينات ذات الصلة. وهي تمتد عمومًا عبر السيتوبلازم والغلاف النووي الداخلي ، وهي غير قطبية ولا تحتوي على بروتينات حركية مرتبطة بها. لديهم قوة شد كبيرة ومستقرة للغاية ، مع معدل صرف بطيء وليس الكثير من الانهيار ، على الرغم من أن الفسفرة يمكن أن تعزز تفكيكها. فيما يلي بعض الأمثلة الشائعة:

    توجد في الخلايا الظهارية وخلايا الأديم المتوسط ​​والخلايا العصبية. أنها توفر القوة وتأتي في أشكال حمضية وقاعدية. يمكن لكل منها تشكيل خصلة خاصة بها ، لكن معظم IFs تتكون من خيطين & # 8211 أحدهما أساسي والآخر حمضي ، نوع من الالتواء حول بعضهما البعض. يتكون الشعر والأظافر من & # 8216hard & # 8217 الكيراتين الغني بالسيستين لروابط ثاني كبريتيد التي توفر القوة الهائلة. تعتمد التجاعيد والتمليس على تقليل روابط ثاني كبريتيد ، وإعادة تشكيل الشعر ثم إصلاح روابط ثاني كبريتيد. لديك أيضًا & # 8216soft & # 8217 كيراتين في بشرتك. تم العثور على مثل الفيمنتين في الخلايا اللحمية المتوسطة (العظام والغضاريف والدهون). في محاور عصبية وينظم قطرها ، والذي بدوره يحدد سرعة انتشار إمكانية العمل. كلاهما الأكثر انتشارًا ويعتقد أنهما أكثر تشابهًا مع سلف النشوء والتطور لجميع IFs الأخرى. أنها توفر الدعم الهيكلي للغشاء النووي. قد يساعدون في إبعاد مجمعات المسام النووية وتنظيم الحمض النووي أيضًا.

حول إريك فالاب مينيكيل

Eric Vallabh Minikel في مهمة مستمرة مدى الحياة للوقاية من مرض البريون. وهو عالم في معهد برود في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد.


AP Lab 3 نموذج 4 الانقسام الخيطي

جميع الخلايا تأتي من خلايا أخرى. تتشكل خلايا جديدة أثناء انقسام الخلية والذي يتضمن كلا من تكرار نواة الخلية وانقسام السيتوبلازم. نوعان من الانقسام الخلوي هما الانقسام والانقسام الاختزالي. عادة ما يصنع الانقسام المتساوي خلايا الجسم والخلايا الجسدية. يستخدم الانقسام الخيطي في الخلايا البالغة للتكاثر اللاجنسي والتجديد وصيانة أجزاء الجسم وإصلاحها. تنتج العملية التي تسمى الانقسام الاختزالي الأمشاج والحيوانات المنوية والبويضات والجراثيم في النباتات. تحتوي الخلايا المشيمية أو البوغية على نصف الكروموسومات الموجودة في الخلية الأم.

الانقسام الخيطي هو أول انقسامات خلوية تمت دراستها في هذا المعمل. يمكن ملاحظته بسهولة في الخلايا التي تنمو بوتيرة سريعة مثل بلاستولا السمكة البيضاء أو أطراف جذر البصل ، والتي تستخدم في هذا المختبر. تحتوي أطراف جذر البصل على أعلى نسبة من الخلايا التي تمر عبر الانقسام. تتشكل بلاستولا السمكة البيضاء مباشرة بعد إخصاب البويضة. هذه فترة نمو سريع الخطى والعديد من الانقسامات الخلوية حيث يمكن ملاحظة الانقسام الفتيلي. قبل الانقسام الفتيلي مباشرة ، تكون الخلية في الطور البيني ، وهي جزء من دورة الخلية حيث تحتوي الخلية على نواة ونواة مميزة. التالي هو الطور الأولي ، حيث يتكاثف الكروماتين في كروموسومات مميزة وينكسر الغلاف النووي ويطلقها في السيتوبلازم. تبدأ العلامات الأولى لجهاز المغزل في الظهور. بعد ذلك تبدأ الخلية في الطور الرئيسي ، حيث يتصل المغزل بالسنترومير لكل زوج كروموسوم وينقلهم إلى منتصف الخلية. يسمى هذا الوضع المستوي لوحة الطور. ثم يبدأ الطور عند فصل الكروماتيدات وسحبها إلى القطبين المعاكسين. المرحلة النهائية هي المرحلة النهائية حيث يتم إصلاح الغلاف النووي وتفكك الكروموسومات تدريجياً. ثم قد يحدث التحلل الخلوي مكونًا ثلمًا انقسامًا ثم تنفصل الخليتان الابنتان.

يعتبر الانقسام الاختزالي أكثر تعقيدًا وينطوي على قسمين نوويين. يسمى القسمان Meiosis I و Meiosis II. ينتج عن هذين التقسيمين إنتاج أربعة أمشاج أحادية العدد. تسمح هذه العملية بزيادة الاختلاف الجيني بسبب العبور إلى حيث يمكن تبادل الجينات. تعتمد العملية ، مثل الانقسام الفتيلي ، على الطور البيني لتكرار الحمض النووي. يبدأ الانقسام الاختزالي بالمرحلة الأولى. في هذه المرحلة ، تتحرك الكروموسومات المتجانسة معًا لتشكيل رباعي. هذا هو المكان الذي يحدث فيه العبور مما يؤدي إلى إعادة تركيب الجينات.الطور الأول يقوم بتحريك الرباعي إلى لوحة الطور في منتصف الخلية ، ويقلل الطور الأول من الرباعي إلى شكله الأصلي الذي تقطعت به السبل وينقلهم إلى أقطاب متقابلة. ثم تقوم Telophase I بإعداد الخلية لتقسيمها الثاني. الانقسام الاختزالي الثاني يشبه الانقسام الفتيلي باستثناء أن الخلايا الوليدة أحادية العدد بدلاً من ثنائية الصبغيات. لا يحدث تكرار الحمض النووي في الطور البيني II ، وتحدث الطور الثاني ، الطور الثاني ، الطور الثاني ، الطور الثاني كالمعتاد. التغيير الوحيد هو عدد الكروموسومات.

يمكن ملاحظة الانقسام المتساوي بسهولة في بلاستولا السمكة البيضاء وطرف جذر البصل. يحدث الانقسام الاختزالي والعبور في إنتاج الأمشاج ، في الحيوانات ، والجراثيم ، في النباتات.

المواد المستخدمة في هذا المعمل هي كما يلي: مجاهر ضوئية ، شرائح مُحضرة من بلاستولا السمكة البيضاء ونصائح جذور البصل ، وقلم رصاص ، وورق.

المواد المستخدمة في هذا المعمل هي كما يلي: مجاهر ضوئية ، شرائح معدة من أطراف جذور البصل ، ورق ، وقلم رصاص.

المواد المستخدمة في هذا القسم من المختبر هي كما يلي: مجموعة محاكاة الكروموسوم وقلم رصاص وورقة.

المواد المستخدمة في هذا القسم من المختبر هي كما يلي: المجاهر الضوئية ، الشرائح المعدة من Sordaria fimicola والقلم الرصاص والورق.

مراقبة الشرائح المحضرة من بلاستولا السمكة البيضاء ونصائح جذر البصل تحت أهداف 10X و 40 X. ارسم وحدد كل قسم من أقسام انقسام الخلية.

راقب كل خلية وحدد المرحلة التي تمر بها الخلية. احسب إجمالي 200 خلية على الأقل ، وافصلهم إلى مجموعات من نفس المرحلة. ضع في اعتبارك أن خلايا طرف جذر البصل تستغرق 24 ساعة لإكمال دورة الخلية.

استخدم كتاب المختبر لتوضيح كيفية صنع الكروموسومات. تحتوي مجموعة المحاكاة على الكثير من الخرز لاستخدامها. هناك حبات حمراء وصفراء لاستخدامها في إظهار الكروماتيدات المختلفة. هناك أيضًا قطعة تشبه نصف السنترومير بها مغناطيس لتوصيلها بآخر.

استخدم مجهر ضوئي لمراقبة الشريحة المعدة وتسجيل جميع البيانات.

توضح الرسومات أدناه مراحل الانقسام لطرف جذر البصل.


شاهد الفيديو: Cell Division meiosis and mitosis انقسام الخليه شرح بالعربى (قد 2022).