العلاقات بين الانقسام في الخلايا حقيقية النواة والانشطار الثنائي في بدائيات النوى

•••تشاد بيكر / فوتوديسك / جيتي إيماجيس

•••جوبيتيريماجيس / فوتوس.كوم / جيتي إيماجيس

الخلية ، في العالم الطبيعي ، هي أصغر وحدة فيزيائية تُظهر جميع الخصائص المرتبطة بالحياة نفسها ، مثل التمثيل الغذائي (باستخدام جزيئات من البيئة الخارجية لاستخلاص الطاقة للعمليات اليومية مثل النمو والإصلاح) ، حاوية فيزيائية محددة جيدًا ، الحفاظ على التوازن الكيميائي و التكاثر.

يمكن تقسيم الكائنات الحية إلى بدائيات النوى، وهي كائنات بسيطة وحيدة الخلية عادةً تشمل البكتيريا والكائنات الحية في مجال الأركيا ، والكائنات الأكثر تعقيدًا وتنوعًا بشكل ملحوظ حقيقيات النواة، والتي تكون جميعها تقريبًا متعددة الخلايا وتشمل الحيوانات والنباتات والطلائعيات والفطريات.

إن الطرق التي تتكاثر بها هذه الأنواع من الخلايا متشابهة ، لكنها متميزة للغاية.

تشتمل جميع الخلايا على أربعة مكونات:

• أ غشاء الخلية، ويسمى أيضًا غشاء بلازمي، تتكون من طبقة ثنائية الفوسفوليبيد.
• السيتوبلازم، أو العصارة الخلوية، مصفوفة هلامية توفر مادة يمكن أن تعمل فيها مكونات الخلية الأخرى.
• حمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) ، المادة الوراثية للكائن الحي.
• الريبوسومات، مواقع تخليق البروتين.

بدائيات النوى تفتقر إلى نواة، والذي يحمل في حقيقيات النوى الحمض النووي وهو موقع الانقسام ، أو تكرار المادة الجينية. يتم تنظيم هذه المادة الجينية في الكروموسومات.

عندما تنقسم الخلايا بدائية النواة ، فإن هذا ، مع استثناءات نادرة ، يعني تقسيم الكائن الحي بأكمله وبالتالي التكاثر. هذه العملية تسمى الانشطار الثنائي، وهو واضح ومباشر. يسبقه تضخم شامل للخلية ومكوناتها القليلة ، وتكرار الحمض النووي الخاص بها ، والذي يتكون عادةً من كروموسوم واحد على شكل حلقة.

عندما تنقسم الخلية إلى قسمين ، تكون النتيجة اثنين الخلايا الوليدة التي تتطابق مع الخلية الأصل وبعضها البعض. هذا النوع من التكاثر لاجنسي ، مما يعني أنه لا يحدث أي تغيير في الحمض النووي من جيل إلى جيل إلا صدفة الطفراتأو حدوث تغييرات عشوائية.

تبدأ الخلايا حقيقية النواة دورة حياتها ، وتسمى أيضًا دورة الخلية، في الطور البينيوالتي تتضمن ثلاث مراحل خاصة بها: جي₁ (الفجوة الأولى) ، س (التوليف) و جي₂ (الفجوة الثانية). يتم تكرار الكروموسومات أو تكرارها بدقة في المرحلة S.

ثم تدخل الخلية المرحلة الأقصر والأكثر أهمية: المرحلة M.، المعروف أيضًا باسم الانقسام المتساوي. هذا هو المكان الذي تنقسم فيه النواة إلى نواتين ابنتيتين متطابقتين ، وهي عملية يتبعها مباشرة انقسام الخلية نفسها ، أو يظهر.

يمكن تقسيم الانقسام المتساوي إلى خمس مراحل:

1. الطور الأول، عندما تصبح الكروموسومات المنسوخة أكثر تكثفًا في النواة ويذوب الغشاء النووي.
2. بروميثافيز، عندما تبدأ الكروموسومات في الهجرة نحو منتصف الخلية. (تحذف بعض المصادر القديمة هذه المرحلة وتقسم انتقال الكروموسومات بين الطور الأول والطور الطوري).
   
3. الطورية، عندما تصطف الكروموسومات بدقة على خط يمر بمنتصف النواة.
4. طور، عندما يتم سحب الكروموسومات إلى جوانب متقابلة من النواة.
5. Telophase و يظهر، عندما يصبح الكروموسوم أقل تكثفًا ، وتتكون الأغشية النووية حول نوى الابنة.

يتبع الانقسام الخيطي على الفور حركة خلوية ، وتبدأ دورة الخلية من جديد.

الانقسام الاختزالي، نوع الانقسام الخلوي الذي ينتج خلايا منوية عند الذكور و خلايا البيض في الإناث ، مسؤولة عن التنوع الجيني لأنها تنتج خلايا ابنة غير متطابقة. يحدث فقط في الغدد التناسلية للكائن الحي (الخصيتين عند الذكور ، المبايض عند الإناث).

ينتج كل من الانقسام والانقسام الثنائي خلايا ابنة متطابقة. على الرغم من أن بدائيات النوى لا تحتوي على دورة خلوية ، إلا أن كلتا العمليتين يسبقهما نمو الخلية والتكيفات الموجهة على وجه التحديد نحو تمكين تقسيم المادة الوراثية والخلية بأكملها ، بما في ذلك تكرار الريبوسومات.

يحدث الانشطار الثنائي عادة بسرعة كبيرة مقارنة بالانقسام الفتيلي. بعض E. القولونية تنقسم البكتيريا كل 20 دقيقة ، في حين أن دورة الخلية حقيقية النواة قد تستغرق يومًا كاملاً.