مراحل انقسام الخلية

الخَلِيَّة

تُعرف الخَلِيَّة (بالإنجليزيّة: The Cell) بأنّها الوحدة التّركيبيّة والوظيفيّة الأساسيّة في الكائنات الحيّة، فجميع أشكال الحياة تتكون من خلية واحدة أو أكثر. يتراوح حجم الخلايا بين 1- 100 ميكرومتر، لذلك فهي لا تُرى بالعين المجردة. ويُقدر العلماء أنّ جسم الإنسان يتكون من 75 - 100 تريليون خلية حيوانيّة، وهي تختلف في تركيبها عن الخلايا النباتيّة التي تُشكّل الوحدة البنائيّة للنباتات. وتترتّب مجموعة الخلايا المتشابهة في الشّكل والوظيفة لتُشكّل النّسيج، كما تترتب الأنسجة المختلفة لتُشكّل الأعضاء التي بدورها تُكوّن أجهزة الجسم المختلفة.

أنواع الخلايا

تُقسم الخلايا إلى قسمين رئيسييَن:

• خلايا بدائيّة النّواة: وهي الخلايا التي لا تُحاط نواتها بغشاءِِ نوويّ؛ لذلك تكون المادة الوراثيّة (الحمض النووي) داخل السّيتوبلازم. وهي تحتوي على القليل من العُضيّات التي لا يحيط بها غشاء مثل الرّايبوسوم، ومن الأمثلة عليها الخَلِيَّة البكتيريّة .
• خلايا حقيقيّة النواة: وهي الخلايا التي يحيط بنواتها غشاء نوويّ يفصلها عن السّيتوبلازم، ومن الأمثلة عليها الخلايا المكونّة لكل من الطّلائعيات، والفطريات ، والنباتات، والحيوانات . وتختلف العُضيّات التي تتكوّن منها الخلايا حقيقية النّواة باختلاف الكائن الحي الذي تنتمي إليه، على سبيل المثال؛ تحتوي خلايا النّباتات على جدارٍ خلويٍّ، وبلاستيدات وهي مكونات لا توجد في الخلايا الحيوانيّة، ومن أهم عضيات الخلايا حقيقية النواة ما يأتي:
  • النّواة: تتحكم بنموّ وتكاثر الخلايا، وتوجد بداخلها الكروموسومات التي تتكوّن من الحمض النووي ( DNA )، والبروتينات.
  • جهاز غولجي : وظيفته إنتاج، وتخزين، ونقل بعض المنتجات الخلويّة.
  • الرايبوسومات: لها دور في تصنيع البروتيات.
  • الأجسام الحالّة: وظيفتها هضم الجزيئات الخلويّة الضّخمة.
  • الميتوكندريا: تُزوّد الخَلِيَّة بالطّاقة.
  • الشّبكة الإندوبلازميّة: وظيفتها تصنيع الدّهون، والكربوهيدرات.

أنواع ومراحل انقسام الخَلِيَّة

يوجد نوعان من الانقسامات التي تمر فيها الخلايا حقيقيّة النّواة: الانقسام المتساوي (بالإنجليزيّة: Mitosis)، ويُسمّى بهذا الاسم لأنّ الخَلِيَّة تنقسم إلى خليتين تحتوي كل منهما على كروموسومات مساوية في العدد لكروموسومات الخَلِيَّة الأصليّة، والانقسام المنصّف (بالإنجليزيّة: Meiosis) وهو الانقسام الذي يحدث في الخلايا التّناسلية لتكوين (الجاميتات)، وينتج عن انقسام الخَلِيَّة انقساماََ منصفاََ أربع خلايا، يحتوي كلٌ منها على نصف عدد الكروموسومات في الخَلِيَّة الأصليّة.

الانقسام المتساوي

قبل أن تنقسم الخَلِيَّة انقساماََ متساوياََ تدخل في طور يُسمى الطّور البيني (بالإنجليزيّة: Interphase)، يتضاعف خلاله حجم الخَلِيَّة، والكروموسومات التي تكون غير متمايزة، وإنّما تكون على شكل خيوط كروماتين، ويتضاعف المُريكزان (بالإنجليزيّة: Centrioles) وهي عُضيات توجد في الخلايا الحيوانيّة فقط، وتساعد على فصل الكروموسومات أثناء الانقسام، وفي هذه المرحلة يكون كلٌ من الغلاف النّووي، والنّويّة -وهي جسم كروي داخل النّواة له دور في تصنيع البروتين- ظاهران، يلي الطّور البيني الانقسام المتساوي الذي يمر بالأطوار الآتية:

• الطّور التّمهيدي (بالإنجليزيّة: Prophase): وهو أول أطوار الانقسام المتساوي وتحدث فيه التّغيرات الآتية:
  • يبدأ الغلاف النّوويّ بالتّحلل والاختفاء.
  • تتمايز خيوط الكروماتين إلى كروموسومات، ويتكوّن كل كروموسوم من كروماتيدَين شقيقيَن يرتبطان بنقطة اتّصالٍ تُسمى السّنترومير (بالإنجليزيّة:Centromere).
  • تتكوّن الخيوط المغزليّة (الأشعة المغزلية) المكوّنة من بروتينات، وأنابيب دقيقة.
  • يبتعد زوجا المريكزات عن بعضهما البعض بالتّدريج نتيجة استطالة الأنابيب الدقيقة بينهما حتى يستقر كل زوج من المريكزات عند أحد قطبيّ الخَلِيَّة.
• الطّور الاستوائي (بالإنجليزيّة: Metaphase)، وتحدث فيه التّغيرات الآتية:
  • يختفي الغشاء النَّوَويّ تماماً.
  • تنتظم الكروموسومات عند الخط المُنصّف للخلية، أو ما يُسمى الصّفيحة الاستوائيّة.
  • يستقر المُريكزان عند قطبي الخَلِيَّة، وترتبط الأشعة المغزليّة التي تمتد بينهما بالكروموسومات عند نقطة السّنترومير.
• الطّور الانفصالي (بالإنجليزيّة: Anaphase)، وتحدث فيه التّغيرات الآتية:
  • ينفصل السّنترومير في كل كروموسوم، وبالتّالي تنفصل الكروماتيدات الشّقيقة المكونّة للكروموسومات عن بعضها البعض، وفي هذه المرحلة تُعتبر الكروماتيدات كروموسوماتٍ كاملةً وتُسمى (الكروموسومات الابنة).
  • تنكمش الخيوط المغزليّة، فتسحب معها الكروماتيدات إلى قطبيّ الخَلِيَّة، وبذلك يتجمّع عند كل قطب العدد الكامل من الكروموسومات.
  • يبدأ السّيتوبلازم بالانقسام.
• الطّور النّهائي (بالإنجليزيّة: Telophase)، وتحدث فيه التّغيرات الآتية:
  • تبدأ الأنوية بالظّهور عند طرفيّ الخَلِيَّة، ويتكوّن حول كل منها غلاف نوويّ.
  • تظهر النّويات (جمع نوَيّة) من جديد.
  • تبدأ ألياف الكروماتين المكوّن للكروموسومات بالتّفكك.
  • مع نهاية الطّور النّهائي يكتمل انقسام السّيتوبلازم، وتتكون خليتيَن متماثلتيَن تحتوي كل منهما على العدد الكامل للكروموسومات مثل الخَلِيَّة الأم الأصليّة.

الانقسام المُنصِّف

يحدث الانقسام المُنصِّف في خلايا الكائنات الحيّة التي تتكاثر جنسياََ لإنتاج الجاميتات. ويختلف عن الانقسام المتساوي بأنه مكوّن من مرحلتين بدلاََ من مرحلة واحدة، وقبل بداية الانقسام المُنصِّف تدخل الخَلِيَّة في الطّور البينيّ الذي يزداد خلاله حجم الخَلِيَّة، وتتضاعف الكروموسومات التي تكون على شكل خيوط كروماتين، وتكون النّواة محاطة بغلاف نوويّ، والنّوية ظاهرة، ويتضاعف المريكزان، وتستعّد الخَلِيَّة لبدء المرحلة الأولى من الانقسام المُنصِّف، والتي تتكوّن من الأطوار الآتية:

المرحلة الأولى

• الطّور التّمهيدي الأول (بالإنجليزيّة: Prophase I)، وتحدث فيه التّغيرات الآتية:
  • تتكثّف الكروموسومات وترتبط بالغلاف النّوويّ.
  • تترتّب أزواج الكروموسومات على شكل ثنائيات بحيث يكون كل كروموسومَين متماثلَين متجاورَين، وبما أنّ كل كروموسوم يتكوّن من كروماتيدَين، فيمكن وصف الكروموسومين المتماثلين بـ (الرّباعيّة). ويحدث تشابك بين كروماتيد من الكروموسوم الأول مع كروماتيد من الكروموسوم الثّاني مما يسمح بحدوث إعادة التّركيب الجيني، أي انتقال جزء من المادة الوراثيّة من الكروموسوم الأول للكروموسوم الثّاني، وانتقال جزء من المادة الوراثيّة من الكروموسوم الثّاني إلى الكروموسوم الأول وتُسمى هذه العملية بالعبور (بالإنجليزيّة: Crossing over).
  • يزداد سمك الكروموسومات، وتنفصل عن الغلاف النّوويّ.
  • تختفي النّوية، والغلاف النوويّ.
  • تبدأ أزواج المريكزات بالانتقال نحو قطبي الخَلِيَّة.
• الطّور الاستوائي الأول (بالإنجليزيّة: Metaphase I): وفيه تترتب الرّباعيات في منتصف الخَلِيَّة، أي في منطقة الصّفيحة الاستوائيّة.
• الطّور الانفصالي الأول (بالإنجليزيّة: Anaphase I)، وتحدث فيه التّغيرات الآتية:
  • تنكمش الأنابيب الدّقيقة المكوّنة للخيوط المغزليّة فينفصل كل كروموسوم عن الكروموسوم المماثل له وتبدأ بالتّحرك نحو قطبيّ الخَلِيَّة. وهنا لا بد من تذكّر أنّ الانفصال يحدث للكروموسومات المتماثلة وليس للكروماتيدات كما في الانقسام المتساوي.
• الطّور النّهائي الأول (بالإنجليزيّة: Telophase I)، وتحدث فيه التّغيرات الآتية:
  • يجتمع عند كل قطب من قطبي الخَلِيَّة نصف عدد الكروموسومات الأصلي.
  • يبدأ انقسام السّيتوبلازم.
  • في نهاية هذا الطّور تنقسم الخَلِيَّة إلى خليتَين، وتحتوي كل خليّة على نصف عدد كروموسومات الخَلِيَّة الأم، وتدخل كل خلية منهما في المرحلة الثّانية من الانقسام المُنصِّف دون أن يحدث تضاعف للمادة الوراثيّة .

المرحلة الثانية

• الطّور التّمهيدي الثّاني (بالإنجليزيّة: Prophase II)، وتحدث فيه التّغيرات الآتية:
  • يختفي الغشاء النّوويّ والنّوية.
  • تظهر الخيوط المغزليّة، وتبدأ الكروموسومات بالتوجه نحو وسط الخَلِيَّة (الصفيحة الاستوائيّة).
• الطّور الاستوائي الثّاني (بالإنجليزيّة: Metaphase II)، وفيه تترتب الكروموسومات في منطقة الصفيحة الاستوائيّة.
• الطّور الانفصالي الثّاني (بالإنجليزيّة: Anaphase II)، وتحدث فيه التّغيرات الآتية:
  • تنفصل الكروماتيدات الشّقيقة المكونّة للكروموسومات عن بعضها وتبدأ بالتّوجه نحو قطبيّ الخَلِيَّة.
  • تبدأ الخلية بالاستطالة.
  • تتجمّع الكروماتيدات في نهاية الطّور الانفصالي عند الأقطاب، وتُعد الكروماتيدات في هذه المرحلة كروموسومات كاملة وتُسمى (الكروموسومات الابنة)
• الطّور النّهائي الثّاني (بالإنجليزيّة:Telophase II)، وتحدث فيه التّغيرات الآتية:
  • تظهر النّويات عند قطبي الخَلِيَّة.
  • ينقسم السيتوبلازم، وينتج عن الانقسام المُنصِّف أربع خلايا تحتوي كل منها على نصف عدد الكروموسومات في الخَلِيَّة الأم.