مراحل الانقسام الخيطي المتساوي في الخلية النباتية

كتابة - آخر تحديث: ١١:٤٠ ، ١٧ يونيو ٢٠٢٠
مراحل الانقسام الخيطي المتساوي في الخلية النباتية

نظرة عامة عن الانقسام الخيطي المتساوي

يحدث الانقسام الخيطي المتساوي (بالإنجليزية: Mitosis) بهدف الحصول على خليّتين متطابقتين وراثياً، وذلك بتقسيم المادة الوراثية في الخلية الأصلية إلى مجموعتين متطابقتين من الكروموسومات ضمن نواتين في الخليتين الجديدتين، وتتألّف عملية الانقسام الخيطي المتساوي في دورة الخلية من خمس مراحل؛ هي: المرحلة الأولى: الطور التمهيدي (بالإنجليزية: Prophase)، والمرحلة الثانية: طليعة الطور الاستوائي (بالإنجليزية: Prometaphase)، والمرحلة الثالثة: الطور الاستوائي (بالإنجليزية: Metaphase)، والمرحلة الرابعة: الطور الانفصالي (بالإنجليزية: Anaphase)، والمرحلة الخامسة: الطور النهائي (بالإنجليزية: Telophase).[١][٢]


تبدأ عملية الانقسام في الطور التمهيدي بالكروموسومات التي تتمايز ثمّ تقصر وتثخن وتظهر على شكل كروماتيدات، وتنهار النواة الأصلية والنويّة، بعد ذلك تظهر أنابيب دقيقة مكوّنة من بروتين التوبولين (بالإنجليزية: Tubulin polymers)، وتمتد هذه الأنابيب من الأقطاب المقابلة للخلية النباتية لتُشكّل خيوط المغزل (بالإنجليزية: spindle)، وهنا تظهر أحد الاختلافات المهمّة بين انقسام الخلايا النباتية والحيوانية، فالخلايا النباتية لا تحتوي على الجسيمات المركزية (بالإنجليزية: Centrosome) في الأقطاب لتلتصق بها الأنابيب الدقيقة كما يحدث في الخلايا الحيوانية، وبعد تشكّل خيوط المغزل ترتبط الكروماتيدات بها عند نقطة السنترومير (بالإنجليزية: centromer)، بعدها تصطف الكروماتيدات عند الخط الذي ستنقسم الخلية من عنده، ثمّ تنفصل أزواج الكروماتيدات وتتجه نحو الأقطاب المتقابلة في الخلية منتجةً مجموعتين متطابقتين من الكرموسومات، وعندها تتفكّك الكروموسومات في كلّ مجموعة وتُحاط بنواة، وهكذا تنتج خليتان بعد تشكّل حاجز (بالإنجليزية: Phragmoplast) بينهما، لينتهي بذلك الطور النهائي من عملية الانقسام والذي يتداخل مع مرحلة سادسة تُسمّى مرحلة الانقسام السيتوبلازمي (بالإنجليزية: Cytokinesis) ينقسم فيها السيتوبلازم على الخليتين.[١][٢]

ولمعرفة مزيد من المعلومات حول الفرق بين الخلية النباتية والخلية الحيوانية يمكنك قراءة مقال الفرق بين الخلية الحيوانية والنباتية


مراحل الانقسام الخيطي المتساوي في الخلية النباتية

يمكن الاستدلال على بدء الانقسام الخيطي من خلال مواقع الأنابيب الدقيقة وخيوط الأكتين في قشرة الخلية النباتية وذلك قبل بدء الطور التمهيدي، ومن الجدير بالذكر أنّ الخلية تبدأ بطور بيني (بالإنجليزية: Interphase) يسبق عملية الانقسام يحدث خلاله عمليات طبيعية لتهيئة ظروف الخلية الداخلية والخارجية لعملية الانقسام، ولكي تنتقل الخلية من الطور البيني إلى بداية مراحل الانقسام تمرّ بثلاث مراحل، وهي: (G1)، و (S)، و (G2)،[٣][٤] وبعد الطور البيني تبدأ مراحل الانقسام الخمسة، وقد يتمّ تقسيم مراحل الانقسام إلى أربع مراحل بدلاً من خمس مراحل، في حال تمّ ضمّ طليعة الطور الاستوائي إلى الطور التمهيدي، وفي نهاية أطوار عملية الانقسام الخيطي وما يتبعه من مرحلة الانقسام السيتوبلازمي تنتج خليتان متطابقتان وراثياً.[٥][٦]


الطور التمهيدي

يُعتبر الطور التمهيدي (بالإنجليزية: Prophase) هو المرحلة الأولى في الانقسام الخيطي والتي تبدأ بعد انتهاء المرحلة (G2) من الطور البيني، حيث تتكثّف كروموسومات الخلية الأصلية التي تمّ مضاعفتها خلال المرحلة (S) من الطور البيني وتُضغَط، وعندها يظهر الكروموسوم المُضاعف على شكل كروماتيدين شقيقين متطابقين ومتحدين عند نقطة السنترومير على شكل حرف (X)، وتُساعد العديد من بروتينات ربط الحمض النووي على تحفيز عملية تكثيف الكروموسومات، فبروتين (Cohesin) يُشكّل حلقات تُساعد على تماسك الكروماتيدات الشقيقة معاً، بينما يُشكّل بروتين (Condensin) حلقات تلفّ الكروموسومات وتضغطها، وعندها تمتد الأنابيب الدقيقة تدريجياً بين القطبين وتبدأ بتكوين شبكة خيوط المغزل لتفصل الكروموسومات المُضاعفة فيما بعد.[٧]


طليعة الطور الاستوائي

ينهار غشاء النواة في طليعة الطور الإستوائي (بالإنجليزية: Prometaphase)، وتصل الأنابيب الدقيقة التي تُشكّل خيوط المغزل من الأقطاب إلى خط انقسام الخلية لترتبط بالكروماتيدات عن طريق (بالإنجليزية: Kinetochores) الموجودة عند السنتروميرات، وبعد الارتباط تبدأ الكروموسومات بالتحرّك نحو وسط الخلية.[٨][٩]

وللتعرّف إلى مزيد من المعلومات حول كيفية قيام الخلايا النباتية بصنع الغذاء وعملية البناء الضوئي، يمكنك قراءة مقال كيف تقوم الخلايا النباتية بصنع الغذاء


الطور الاستوائي

يتمّ التقاط الكروماتيدات الشقيقة لكلّ كورموسوم بواسطة أنابيب دقيقة من أقطاب المغزل المتقابلة إلى الألياف الحركية (Kinetochores) لكلّ كروماتيد خلال الطور الاستوائي (بالإنجليزية: Metaphase)، والألياف الحركية هي مناطق متخصصة في السنترومير تشكّلت في طليعة الطور الاستوائي تربط كلّ كروماتيد بالمغزل، وعندما يكتمل ارتباط خيوط المغزل بجميع الكروموسومات تترتّب هذه الكروموسومات المُضاعفة وتصطف على خط استواء الخلية استعداداً للانفصال.[٦]


الطور الانفصالي

تنفصل كروماتيدات كلّ كروموسوم مُضاعف خلال الطور الانفصالي (بالإنجليزية: Anaphase) ، وتسحبها خيوط المغزل إلى الأطراف المتقابلة للخلية، وبذلك تنقسم المادة الوراثية إلى مجموعتين متطابقتين لكلّ مجموعة نفس العدد من الكروموسومات المنفردة، وفي نهاية هذا الطور تبدأ خيوط المغزل بالتلاشي.[٦]


الطور النهائي

تعود الكروموسومات لتُشكّل الكروماتين خلال الطور النهائي (بالإنجليزية: Telophase)، حيث تبدأ كلّ مجموعة من الكروماتيدات على أطراف الخلية بالاستطالة والاسترخاء للعودة إلى الشكل غير المضغوط، ويظهر عند كلّ قطب غشاء نووي يُغلّف الكروماتين، وهكذا تظهر نواتان كاملتان بداخل كلّ نواة منهما تظهر النوية، وخلال مرحلة الانقسام السيتوبلازمي (بالإنجليزية: Cytokinesis) يتمّ فصل النواتين الناتجتين إلى خليتين، ويبدأ الانفصال السيتوبلازمي في الجزء الأخير من الطور الانفصالي ويكتمل في نهاية الطور النهائي، حيث تتراكم الحويصلات والأنابيب الدقيقة والشبكة الإندوبلازمية في وسط الخلية وتتحد لتُشكّل لوحاً حاجزاً يُصبح جداراً خلوياً يفصل الخليتين الجديدتين.[٦]

وللتعرّف إلى الخلايا النباتية بشكل مفصّل يمكنك قراءة مقال مكونات الخلية النباتية ووللتعرّف إلى وظائف الخلية النباتية ومكوناتها يمكنك قراءة مقال مكونات الخلية النباتية ووظائفها


المراجع

  1. ^ أ ب "The basics of the cell cycle.", www.uky.edu, Retrieved 21-5-2020. Edited.
  2. ^ أ ب Dr Mark Hill (20-5-2020), "Cell Division - Mitosis"، www.embryology.med.unsw.edu.au, Retrieved 21-5-2020.
  3. Laurie G. Smith (1-1-2001), "Plant cell division"، www.nature.com, Retrieved 22-5-2020. Edited.
  4. "The Cell Cycle", www.opentextbc.ca, Retrieved 22-5-2020.
  5. "Phases of the cell cycle", www.khanacademy.org, Retrieved 22-5-2020.
  6. ^ أ ب ت ث Estelle Levetin, Karen McMahon (2008), Plants and Society, New York, United States: The McGraw−Hill Companies, Page 19, Part 5th Edition.
  7. "Mitosis", www.nature.com, Retrieved 22-5-2020.
  8. "The Eukaryotic Cell Cycle", www.library.vcc.ca, Retrieved 23-5-2020. Edited.
  9. "CELL DIVISION IN PLANT CELLS", www.sps186.org, Retrieved 23-5-2020. Edited.