دورة الحياة للخلية

[فاطمة]

دورة الحياة للخلية

دوره حياة الخليه Cell Cycle



دورة الخلية هي الفترة ما بين دورتي انقسام غير مباشر متتاليتين. أي أنها الفترة مابين جيل خلية والجيل الذي يليه. عندما تصل الخلية إلى حجم معين فإما أن يقف نموها أو تنقسم. بعض الخلايا مثل الخلايا العصبية، خلايا العضلات الهيكلية وكريات الدم الحمراء لا تنقسم بعد وصولها إلى الطور الكامل. وتمر الخلية في دورة حياتها بمرحلتين هما: الطور البيني (Interphase) وانقسام الخلية (Cell division).
اولا:- الطور البيني
يحتل الطور البيني 90% من دوره حياه الخليه وهو يتمايز الى ثلاث مراحل اساسيه هي
مرحله النمو الاولى First gap phase (G1 phase)
وهي فترة نمو الخلية (Cell growth) حيث تزاول فيها الخلية نشاطها في مجال تخصصها، كتكوين العضيات، وبناء أو تكسير الجزيئات الكبيرة، إصلاح الأنسجة التالفة نتيجة الجروح، وتوزيع البروتينات. وتطول أو تقصر هذه الفترة بحسب ظروف الخلية، ولا يظهر في هذه الفترة بناء للحامض النووي (DNA). إلا أنه يزداد في نهايتها نشاط الإنزيمات التي يتطلبها بناء الحامض النووي (DNA). وهذه الإنزيمات مع عوامل أخرى تعمل على تهيئة الخلية للدخول في فترة البناء.
مرحله تصنيع الحامض النووي منقوص الاوكسجين Synthesis phase (S phase)
يتم في هذه المرحله تضاعف الـ DNA , ويتكون كل كروموسوم من كروماتيدين متطابقين ملتصقين من منطقه السنترومير.
مرحله النمو الثانيه Second gap phase (G2 phase)
تتميز هذه المرحله ببناء البروتينات الاساسيه لانقسام الخليه و تصنيع انواع الـ RNA ,ثم بعدها تدخل الخليه في طور الانقسام الخلوي.

ثانيا :- طور الانقسام الخلوي
من الخصائص الاساسيه للحياه هي القدره على النمو والتكاثر , حيث ان للكائن الحي او الخليه حيه محدده فأ لم تتكاثر فستنتهي الى الفناء ,ان للكائنات الحيه متعدده الخلايا قابليه النمو بتكاثر الخلايا واستبدال الخلايا الميته في الجسم .
تتضمن عمليه انقسام الخليه خطوتين اساسيتين هما
الانقسام النووي Karyokinesis تعني انقسام النواه الى نواتين جديدتين وهذا يتضمن انقسام الكروموسومات و انفصالهما عن بعضهما البعض بدقه حيث تحافظ على المعلومات الوراثيه بصوره متماثله
الانقسام السايتوبلازمي Cytokinesis انقسام السايتوبلازم الى قسمين يحتوي كل منهما على احدى النواتين الجديدتين ونصف مكونات سايتوبلازم الخليه الاصل المنقسمه.
يمكن تميز نوعين من انواع انقسام النواه في الاحياء الحقيقيه النواه:-
الانقسام الخيطي Mitosis تنتج عنه خلايا جديده في مناطق الجسم الناميه من الكائن الحي ( الخلايا الجسميه) وبذلك يحافظ هذا الانقسام على استمرار او بقاء عدد وشكل الكروموسومات ثابتا في الخلايا الجديده.
الانقسام الاختزالي Meiosis يحدث في الخلايا المولده للامشاج ( الخلايا الجرثوميه ) في الحيوانات والنباتات زاذ يختزل عدد الكروموسومات الى النصف بسبب انفصال الكروموسومات المتماثله عن بعضها البعض.
الانقسام الخيطي Mitosis
هذا النوع من الانقسام يعني خليتين شبيهتين بالخليه الام وهو ينقسم الى اربعه اطوار هي
الطور التمهيدي Prophase
يعد اطول اطوار الانقسام ويحدث فيه فقدان النويه وتحلل الغشاء النووي وينحل جزء من الشبكه الاندوبلازميه و جهاز كولجي في السايتوبلازم , تتكون خيوط المغزل وتبدأ الالياف المغزليه او الاشعه المركزيه central rays بالتكون ,و تتكثف الماده الكروماتينيه لتشكل الكروموسومات وكل كروموسوم مكون من كروماتيدين شقيقين sister chromatids مرتبطين بالقطعه المركزيه centromere
الطور الاستوائي ****phase
يتميز هذا الطور بترتب الكروموسومات المرتبطه بخيوط المغزل في الصفيحه الوسطيه للخليه .ثم تنفصل الكروماتيدات الشقيقه و تبتعدان عن بعضهما البعض.
الطور الانفصالي Anaphase
يعد اقصر الاطوار وفيه تبتعد الكروماتيدات الشقيقه باتجاه اقطاب الخليه المتقابله للخليه .(ماهي القوه التي تؤدي الى سحب الكروماتيدات؟؟)
الطور النهائي Telophas
يحدث في هذا الطور عدد كبير من التغايرات منها تجمع كل مجموعه كروموسوميه في قطب من اقطاب الخليه وتصبح الكروموسومات مشتته ( اعاده تكوين الشبكه الكروماتينيه), بدء تكوين الغشاء النووي حول المجاميه الكروموسوميه وبدء تكون النويه واختفاء خيوط المغزل و تكوين جهاز كولجي و الشبكه الاندوبلازميه . ثم تجري عمليه الانقسام السايتوبلازمي وتكوين الخليتين البنويتين ( ما الفرق بين الانقسام السايتوبلازمي للخليه الحيوانيه والنباتيه؟؟؟)


الانقسام الاختزالي Meiosis
تتكون اللاقحه zygote نتيجه التكاثر الجنسي و هي تتميز باحتوائها على العدد المضاعف من الكروموسومات diploid مقارنه بالامشاج . ان الامشاج تكون احاديه المجموعه الكروموسوميه haploid اذ يختزل عدد الكروموسومات الى النصف خلال عمليه تكوين الامشاج بطريقه الانشطار الاختزالي meiosis و يشتمل الانقسام الاختزالي على مرحلتين اساسيتين هما:-
الانقسام الاختزالي الاول meiosis I تنفصل الكروموسومات المتماثله مكونه نواتين تحتوي كل منهما على نصف العدد من الكلي للمجموعه الكروموسوميه.
الانقسام الاختزالي الثاني meiosis II يحصل في الخلايا البنويه الناتجه من الانقسام الاول وينتج عنه اربع خلايا ولا يحصل فيه تضاعف للماده الوراثيه.
الانقسام الاختزالي الاول meiosis I يشمل هذا الانقسام الاطوار التاليه
الطور التمهيدي الاول Prophase I
يمتاز هذا الطور باحتوائه على خمسه ادوار هي
الدور القلادي Leptotene
في دذا الدور يكبر حجم النواه وتتضح الكروموسومات ويكون لها مظهر حبيبي نتيجه لوجود عقد مختلفه الاحجام وقد يحصل في هذا الدور تضاعف الـ DNA
الدور التزاوجي Zygotene
تقصر الكروموسومات وتزداد كثافة وتقترب من بعضها مشكلة أزواجا فيلتقي كل كروموسومين متماثلين مع بعضهما وتبدأ عملية الإزدواج من نقطة ما بين الكروموسومين ويمتد بسرعة إلى المناطق الأخرى وتسمى هذه الظاهره بالتراصف Synapsis ، علما بأن أحد الكروموسومين من الأب والآخر من الأم أصلا ، تسمي هذه العملية بالكروموسومات المزدوجة الثنائية Bivalent
الدور الضام Pachytene
تستمر الكروموسومات بالقصر والتغلظ وتلتف حول بعضها ويظهر كل كروموسوم متكون من كروماتيد ين مرتبطين بالمنطقة المركزية Centromere وعليه كل ثنائي أو زوج يحتوي على أربعة كروماتيدات وتدعى بالمجموعة الرباعية ، ثم تبدأ عملية الإلتفاف والترابط الحقيقي بين كروماتيدين في المجموعة ولا ترتبط أو تلتف أكثر من إثنين مع بعضهما .في هذا الدور تظهر مناطق معينه يحصل فيها تبادل قطع من الكروموسومات وهذه المناطق تعرف بالتصالبات chiasmata
الدور التنافري Deplotene
تبدأ الكروموسومات في الإبتعاد قليلا عن بعضها فتنفصل, عدا المناطق التي يحصل الإلتحام فيها بين كروماتيد من الكروموسوم الأول و آخر من الكروموسوم الثاني فيتحول الشكل الثاني إلى شكل تصالبي إذا كان الإتصال بمنطقة واحدة فقط وإلى شكل عروة إذا كان الإتصال بمنطقتين أو إذا كان الإتصال بمناطق عديدة .كل نقطة إتصال بين كروماتيدين تدعى تصالب Chiasma كما ذكرنا اعلاه ,ولمناطق الإتصال بين كروماتيدات كروموسومين متقابلين أهمية خاصة في إنتقال وتنوع التركيب الوراثي حيث تتبادل المواقع أجزاء من الكروماتيد الثاني ، وتسمى هذه العملية بـ " العبور Crossing over " .
الدور التشتتي Diakinesis
تستمر الكروموسومات بالابتعاد عن بعضها البعض وتختفي التصالبات و تختفي النويه و يتكسر الغشاء النووي ثم تبدأ الكروموسومات بالتحرك الى منطقه استواء المغزل كما تنتظم الخيوط المغزليه ممتده من قطبي الخليه.

الطور الاستوائي الاول ****phase I
تتحرك الكروموسومات الثنائيه الى منطقه استواء الخليه
الطور الانفصالي الاول Anaphase I
تتحرك المزدوجات الكروموسوميه باتجاه اقطاب الخليه وينفصل الرباعي الحاوي على اربع كروماتيدات مكونا ثنائيات Dyads كل منها حاوي على كروماتيدين
الطور النهائي الاول Telophase I
يعاد تجميع الكروموسومات في قطبي الخليه ثم ينحل الالتفاف و تظهر النويه ويعاد كوين الغشاء النووي
الطور ما بين الانقسامين Interkinesis
قد يكون هذا الطور طويل جدا اذ يتكون الجدار الخلوي بين الخليتين البنويتين و قد يكون قصير جدا يكاد يكون معدوم.

الانقسام الاختزالي الثاني meiosis II يشمل هذا الانقسام الاطوار التاليه
الطور التمهيدي الثاني Prophase II
تتميز الشبكه الكروماتينيه الى عدد من الكروموسومات كل منها مشقوق طوليا الى زوج من الكروماتيدات متصله عند السنترومير ,يبدأ تكون خيوط المغزل ويختفي كل من النويه والغشاء النووي( لايسبق هذا الطور تضاعف الماده الوراثيه DNA ) .
الطور الاستوائي الثاني ****phase II
تصطف خلالها الكروموسومات على الخط الإستوائي للخلية
الطور الانفصالي الثاني Anaphase II
ينشق السنترومير الذي يربط كروماتيدي كـل كروموسوم بعضها ببعض ،وبذلك ينفصل الكروماتيدان ويتحركان بعيدا في إتجاه الأقطاب.
الطور النهائي الثاني telophase II
تتجمع كل مجموعة من الكروماتيدات ( التي أصبحت الآن كروموسومات قائمة بذاتها ) عنـد أحــد قطبي الخلية ، ثم تستطيل متحولة إلى خيوط رفيعة ملتوية ، ويتكون حولها غشاء نووي ، وبذلك تتكـون خليتان تحتوي على نواتان كل منهــا تحتوي على نصف العـدد الوراثي ويكون الناتج أربعة خلايا كل منها يحتوي على نصف عــدد الكروموسومات الموجود في الخلية الأم.

أهمية الإنقسام الإختزالــي
1 ـ يتكون الناتج النهائي من أربعة خلايا بكل منها نصف العـدد الوراثي يطلق عليها إسـم أمشاج ( حيوانات منوية ، بويضات ) . إذا إتحد المشيج الذكري مع المشيج الأنثوي ينتج الزيجوت الذي يحتوي العدد الأصلي من الصفات الوراثية والذي ينتج منه الجنين بذلك يحفظ العدد الثابت للكروموسومات.
2 ـ تبادل صفات وراثية بين الكروموسومات بنظام ثابت وذلك في المرحلة الضامة من الطور التمهيدي الأول بحيث تنتقل صفة مكان صفة أخري مثلها وتسمى هذه العملية بالعبور .
3 ـ ظهور صفات سائدة وصفات متنحية .



دراسه المراحل المختلفه لعمليه الانقسام الخيطي في قمم جذور نبات البصل Study of different stage of mitosis in onion root tip cells
تحتوي قمم جذور البصل على النسيج المرستيمي Meristematic tissue اسفل مقدمه الجذر وهو مهم جدا في دراسه اطوار الانقسام الخيطي فضلا عن سهوله و سرعه نموها عند غمرها في الماء او في حاله طمر البصله جزئيا في التربه الرمليه . وتنمو الجذور ليصل طول الجذر الى 1سم كما لا يفضل اخذ الجذور ذات الطول اكثر من 1سم لقله الخلايا المنقسمه كما يفضل اخذ الجذور بين 7-8 صباحا باعتبار ان اعلى تكرار للانقسام يكون في هذا الوقت ثم تقطع الجذور الناميه وتثبت وتخزن.
المواد الكيميائيه و الاجهزه المطلوبه
قمم الجذور الناميه
كحول الايثانول 99% ,70%
حامض الخليك الثلجي 45%
حامض الهيدروكلوريك 1N
صبغه كمزا

طريقه العمل
تنقل الجذور الى كحول اثيلي 70% (يمكن ان تخزن في الثلاجه لحين استكمال بقيه الخطوات)
يجرى تحليل وهرس القمم الناميه بالنقع في محلول الـ HCl 1N في درجه حراره 60?c لمده 7 دقائق.
تغسل الجذور بالماء المقطر ثلاث مرات
تصبغ الكروموسومات بمحلول صبغه كمزا لمده 5 دقائق في الظلام
تسحق القمم الناميه في حامض الخليك الثلجي 45%
توضع علامات او ارقام على الشرائح و يتم فحصها تحت المجهر الضوئي ويتم رسم المراحل المختلفه
يتم حساب النوى الصغيره في الطور البيني
يتم حساب الانقسام الميتوزي Mitotic index (MI) كنسبه مئويه من الخلايا المنقسمه من العدد الكلي المسجل للخلايا حسب المعادله الاتيه

mitotic index= (No.of mitotic division cells)/(total No.of cells scored)×100

يتم حساب التشوهات (الشذوذ) الكروموسوميه و رسمها.
ملاحظه:- يتم تحضير شريحه من كل بصله و يتم حساب 100 خليه لكل شريحه



منقوله للفائدة

المصدر: منتديات عراق الخير والمحبة - من قسم: منتدى الاكتشافات والاختراعات والبحوث العلمية