معلومة

15.6: الانقسام - علم الأحياء

15.6: الانقسام - علم الأحياء


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.

يتكون الانقسام المتساوي من الطور الأولي ، الطور الفوقي ، الطور الطوري ، الطور البعيدة ، مع أنشطة خلوية مميزة تميز كل مرحلة. هذا يكمل ازدواجية النواة ، ويتبعه الحركية الخلوية ، حيث تنقسم الخلية لإنتاج خليتين ابنتيتين.

Prophase هو تحضير كل مكون لهذه الرقصة الخلوية المعقدة. يتكثف الحمض النووي (يتم لفه حول نفسه بإحكام لجعله حزمة أصغر وأقوى) بحيث يكون أقل عرضة للكسر أثناء الحركة عبر الخلية. عند القيام بذلك ، يصبح معظم الحمض النووي غير نشط نسبيًا. تبدأ أجسام جولجي والشبكة الإندوبلازمية في الانقسام إلى حويصلات غشائية يمكن توزيعها بسهولة أكبر وبشكل متساوٍ عبر الخلية بحيث تتلقى كلتا الخلايا البنتان نفس الشيء تقريبًا. تتحرك الجسيمات المركزية (في الخلايا الحيوانية) من موقعها الأصلي بالقرب من النواة باتجاه الجوانب المتقابلة للخلية ، لتأسيس أقطاب المغزل الانقسامي.

MPF فسفوريلات بروتينات محرك الأنابيب الدقيقة والبروتينات المصاحبة للأنابيب الدقيقة (MAPs) لتغيير ديناميكيات الأنابيب الدقيقة العادية والسماح بإعادة التنظيم الهائلة إلى مغزل انقسام. على سبيل المثال ، أحد أهداف MPF هو PRC1 ، وهو بروتين تجميع يتم تعطيله عن طريق الفسفرة ، مما يسمح للأنابيب الدقيقة الفردية بالانتقال إلى مواقع جديدة بسهولة أكبر من الحزمة الكبيرة. الآثار الأخرى هي تعطيل تثبيت MAPs ، مما يؤدي إلى زيادة قابلية الأنابيب الدقيقة بسبب زيادة حوادث الكارثة. أهداف البروتين الحركي لـ MPF موجودة في عائلة kinesin والفسفرة ضرورية لبعضها لربط المغزل الانقسامي.

يعتبر Prometaphase أحيانًا مرحلة منفصلة ولكن يشار إليه أيضًا باسم المرحلة الأولية المتأخرة ، ويتم تحديده بشكل أساسي من خلال تفكك الغلاف النووي. يتم تحفيز هذه العملية عن طريق فسفرة MPF من اللامينات النووية. تزين اللامينات بشحنات سالبة من الفوسفات ، وترفض اللامينات الارتباط ببعضها البعض بعد الآن ، مما يؤدي إلى انهيار الصفيحة النووية. عندما تنفصل اللامينات ، يظل الغلاف النووي مرتبطًا بها ، وشظايا. يجب أن يحدث هذا التفتت النووي بحيث يمكن أن يصل المغزل الانقسامي إلى الداخل ويلتصق بالكروموسومات.

ترتبط بعض الأنابيب الدقيقة للمغزل الانقسامي بالكروموسومات عبر بروتينات kinetochore ، والتي تربط الأنابيب الدقيقة للمغزل بالمنطقة المركزية لكل كروموسوم. تُعرف هذه باسم الأنابيب الدقيقة الحركية (الشكل ( PageIndex {8} )). هناك نوعان آخران من الأنابيب الدقيقة في المغزل الانقسامي (الشكل ( PageIndex {7} )): الأنابيب الدقيقة القطبية التي تصل عبر الخلية وتتفاعل مع بعضها البعض للمساعدة في الحفاظ على فصل الجسيمات المركزية وتحديد الطول الكلي من المغزل ، والأنابيب الدقيقة النجمية التي تكون قصيرة بشكل عام ، وتشع من ، وتثبت الجسيم المركزي. تذكر أن الحمض النووي الذي تم نسخه سابقًا في المرحلة S ، وبالتالي فإن الكروماتيدات الشقيقة لا تزال مرتبطة جزئيًا. بصريًا ، تظهر منطقة السنترومير أضيق أو مضغوطة أكثر من بقية الكروموسوم ، وتقع عمومًا بالقرب من الوسط. يحتوي السنترومير على متواليات متكررة تشارك في ربط الحركية وتجميعها.

في الرئيسيات ، يُعرف الشكل المتكرر باسم DNA الساتلي ألفا ، والذي يتكون من حالات متعددة من التكرارات الترادفية لتسلسل أساسي ~ 170 نقطة أساس على امتداد DNA مركزي على قاعدة ميغا في الطول. تم العثور على تكرارات مماثلة في مختلف الفقاريات الأخرى أيضًا. في حقيقيات النوى الأخرى ، قد يختلف الحجم والتسلسل ؛ على سبيل المثال ، تم العثور على تكرار أقصر بكثير لـ ~ 5bp في الحمض النووي المركزي بحجم 200-600 كيلو بايت في ذبابة الفاكهة الكروموسومات و S. بومبي يحتوي على DNA مركزي أقل بكثير من 10 كيلو بايت.

الحركية المرتبطة بالحمض النووي المركزي هي هياكل بروتينية ثلاثية الصفائح تتكون من طبقة داخلية وطبقة خارجية وهالة ليفية. ترتبط الأنابيب الدقيقة الحركية للمغزل الانقسامي بشكل أساسي بالإكليل الليفي. كما هو موضح في الشكل ، يتم توصيله من خلال بروتينات محرك CENP-E ، كينيسين ، ودينين الحركية التي ترتبط على طول برميل الأنبوب الدقيق. في الواقع ، في بعض الأحيان يكون الاتصال الأول بين الكروموسوم (عبر kinetochore) والأنابيب الدقيقة للمغزل في مكان ما في منتصف الأنبوب الدقيق ، ويؤدي مزيج من ديناميكيات الأنابيب الدقيقة ونشاط البروتين الحركي إلى تحريك الكروموسوم إلى النهاية البعيدة للأنابيب الدقيقة. يتم تسهيل ذلك من خلال MCAK (كينيسين مرتبط بالوسط الانقسامي) ، والذي يرتبط ببروتينات النواة الحركية ويلعب دورًا في إزالة البلمرة من الأنابيب الدقيقة بالقرب من النهاية (+).

يتطلب الانتقال من الهيكل الخلوي الطور البيني إلى المغزل الانقسامي عددًا من المحركات الجزيئية لتحريك الجسيمات المركزية ومحاذاة الأنابيب الدقيقة وتوسيع المغزل. تم توضيح هذه في الشكل ( PageIndex {9} ). في البداية ، عندما تتحرك الجسيمات المركزية المضاعفة بعيدًا عن بعضها البعض جنبًا إلى جنب مع بعض الأنابيب الدقيقة للهيكل الخلوي ، ستتفاعل الأنابيب الدقيقة في زوايا مختلفة. نظرًا لأن الأنابيب الدقيقة القطبية التي تساعد على توسيع عرض المغزل أو الحفاظ عليه يجب أن تتعطل بالتوازي ، فإن الدينينات السيتوبلازمية ترتبط بالأنابيب الدقيقة القطبية في نهاية المطاف ومن خلال تحريكها على طول الأخرى ، اجعلها متوازية (9 أ). وبمجرد الوصول إلى هذا الموضع ، تتولى BimC وأنواع الحركة الأخرى دور المحركات الأولية على طول الأنابيب الدقيقة القطبية. إنهم ينشئون قوة دفع خارجية عن طريق التمسك بأنبوب دقيق يواجه اتجاهًا واحدًا ، والقيادة على طول MT متوازي يواجه الاتجاه المعاكس نحو النهاية (+) (9 ب). أخيرًا ، تسحب داينين ​​العصارة الخلوية المرتبطة بالهيكل الخلوي القشري الأنابيب الدقيقة النجمية ، والتي تسحب نهايات المغزل بعيدًا عن المركز (9 ج).

في الواقع ، يبدو أن هناك آليتين تعملان: نظام bub1 / bub2 يعمل في مسار استشعار التوتر ، بينما يبدو أن بروتين طور آخر ، mad2 ، مهم في تعليق الانقسام الفتيلي عند فصل الحزام الحركي مع الأنابيب الدقيقة للمغزل.

نظرًا لأن الغلاف النووي ينفصل ، فإن الأنابيب الدقيقة للمغزل الانقسامي تخضع لزيادة عدم الاستقرار الديناميكي ، والدوران بين فترات طفرات النمو (البلمرة) والتقصير السريع (التفكيك الكارثي) ، والبحث عن الكروموسومات للاتصال بها. بمجرد اتصال الأنابيب الدقيقة الحركية بالكروموسومات ، تتحول ديناميكيات الأنابيب الدقيقة. سيخضع الأنبوب الدقيق في المقام الأول إلى تقصير إذا كان خارج مركز المغزل وإطالة بشكل أساسي إذا كان قصيرًا من المركز. نظرًا لأنه في النهاية يتم توصيل كل مجموعة من الكروماتيدات الشقيقة بالأنابيب الدقيقة على كلا الحركية ، فإن كل كروماتيد متصل بقصر واحد ونبيبي دقيق مطول. مع اقتراب الكروموسومات من مركز المغزل الانقسامي ، يتباطأ معدل تقصير / إطالة الأنابيب الدقيقة. يتم دفع الكروماتيدات الشقيقة وسحبها بواسطة الأنابيب الدقيقة للمغزل حتى تصطف جميعها على طول خط الوسط للمغزل الانقسامي ، والذي يكون في معظم الحالات (وليس كلها) أيضًا خط الوسط للخلية. بمجرد اصطفافهم جميعًا ، تعتبر الخلية قد وصلت إلى الطور الطوري. على عكس المراحل الأخرى ، فإن الطور الطوري هو مرحلة ثابتة نسبيًا - إنها نقطة تفتيش لتصطف الكروموسومات.

يجب محاذاة الكروموسومات بشكل صحيح للتأكد من أن كلتا الخلايا الوليدة تتلقى التكملة المناسبة للكروموسومات. كيف تعرف الخلية متى وصلت الكروموسومات إلى مركز المغزل؟ أظهرت تجربة بسيطة بأناقة أن الآلية العامة هي فحص التوتر - إذا كانت الأنابيب الدقيقة المتصلة بزوج الكروماتيدات الشقيقة من كل جانب من نفس الطول ، فيجب أن تمارس توترًا متساويًا على الكروموسومات. إذا تم قطع اتصال الأنبوب الحركي الدقيق في الطور الفوقي ، فسيتم منع الخلية من التقدم (Nicklas ، R.B. ، et al ، J. خلية بيول. 130: 929-39 ، 1995). ومع ذلك ، إذا تم تطبيق توتر مكافئ عن طريق سحب الكروموسوم بإبرة زجاجية ، يتم استعادة تطور الانقسام!

بالإضافة إلى فحص التوتر ، هناك شرط آخر يجب الوفاء به لاستمرار الانقسام الفتيلي: يجب تعطيل MPF. كما هو موضح سابقًا ، يؤدي MPF جزئيًا إلى تعطيله عن طريق تنشيط مجمع تعزيز الطور (APC) ، والذي يؤدي إلى تدمير cyclin ، مما يؤدي إلى تدميره وبالتالي تعطيل MPF-cdk. APC أيضا علامات Securin للتدمير. Securin هو بروتين يربط ويثبط الإنزيم المحلل للبروتين ، المنفصل ، والذي يلزم تنشيطه للسماح للكروماتيدات الشقيقة بالانفصال ، وهو بدوره ضروري لاستمرار الطور.

باستثناء الحالات المرضية ، إذا وفقط إذا كانت الكروموسومات كلها مصطفة في لوحة الطور الطوري ، ستنتقل الخلية إلى المرحلة التالية من الانقسام الفتيلي: الطور الطوري. تنفصل الكروماتيدات الشقيقة ويتم سحبها باتجاه أقطاب متقابلة للمغزل الانقسامي. بشكل منحرف إلى حد ما ، حتى مع تحرك الكروموسومات نحو أقطاب المغزل ، تتحرك الأقطاب نفسها إلى الخارج قليلاً. يتطلب فصل الكروماتيدات الشقيقة تفكك "الصمغ" الجزيئي الذي يربطهما معًا: بروتينات cohesin. ترتبط التماسكات بكلا جزيئي الحمض النووي وتجمعهما معًا بعد فترة وجيزة من النسخ المتماثل في المرحلة S. مع اقتراب الطور ، يتم تنشيط الإنزيم المنفصل ، والذي يقوم بعد ذلك بقطع جزيئات cohesin. بمجرد قطع جميع جزيئات cohesin ، يمكن أخيرًا فصل الكروماتيدات الشقيقة. تتم إزالة التماسكات تقريبًا إلى الداخل من النقاط البعيدة للكروموسومات إلى السنترومير ، والذي يعد عمومًا آخر منطقة الارتباط.

cohesin هو متعدد الوحدات المكونة من أربع وحدات فرعية ، Scc1 ، Scc3 ، Smc1 ، و Smc3 في الخميرة. كما لوحظ وجود بروتين إضافي في Xenopus. يتم شق بروتين SCC1 عن طريق الفصل في الخميرة ، ولكن في metazoans ، يمكن إزالة SCC1 من الكروموسومات بطريقة أخرى أيضًا. يتم فسفرته ، مما يقلل من انجذابه للحمض النووي ، وقد يعرض موقعًا للتحلل المائي المحفز بالفصل.

يعزز Separase أيضًا الطور عن طريق تنشيط Cdc14 ، وهو فوسفاتيز ضروري لإزالة الفسفرة من ركائز cdk التي تم فسفرتها بواسطة مجمعات cyclin-cdk للانقسام المبكر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن Cdc14 مطلوب أيضًا للحركة الخلوية في الخميرة S. cerevisiae والديدان الخيطية C. ايليجانس.

يمكن تقسيم Anaphase في الواقع إلى مرحلتين ، يشار إليهما أحيانًا باسم مبكر ومتأخر أو A و B. في البداية ، يتم تقصير الأنابيب الدقيقة الحركية من كلا الطرفين ، وتقوم محركات عائلة kinesin بسحب الأنابيب الدقيقة للخلف نحو أقطاب المغزل. مع بداية الطور المتأخر ، تتمدد الأنابيب الدقيقة القطبية ، ويتم تطبيق قوة فصل كروماتيد إضافية بواسطة بروتينات عائلة كينيسين الحركية [كينسين -5] التي تدفع الأنابيب الدقيقة القطبية ضد بعضها البعض لزيادة الفصل بين القطبين. تساعد محركات عائلة Dynein على توجيه حركة القطبين أيضًا ، من خلال ارتباطها بالأنابيب الدقيقة النجمية والهيكل الخلوي القشري (المحيطي).

عندما تصل مجموعتي الكروموسومات إلى أقطاب كل منهما ، يبدأ الطور النهائي. من الناحية الفنية ، كان يتراكم ببطء منذ طور الطور: عندما تم تعطيل MPF بواسطة APC ، انتهت قدرته على فسفرة اللامينات النووية. تقوم فوسفاتازات البروتين في الخلية بإزالة مجموعات الفوسفات ، مما يسمح لللامينات بالتفاعل مرة أخرى مع بعضها البعض ، ومن خلال الطور البعيد ، يعيدون تكوين الصفيحة النووية والغلاف النووي. نظرًا لأن اللامينات وبروتينات الغشاء النووي الأخرى تتفاعل أيضًا مع الحمض النووي ، فإن شظايا الغشاء النووي المتناثرة مرة أخرى في الطور الأولي المتأخر تتجمع الآن حول كل مجموعة من الحمض النووي لتشكيل المغلفات النووية الجديدة. تبدأ أيضًا العضيات الغشائية المجزأة الأخرى (ER ، Golgi) في التكوّن. بحلول نهاية الطور التليفي ، يكون المنتج عبارة عن خلية واحدة كبيرة بها نواتان كاملتان على جوانب متقابلة. الخطوة التالية والأخيرة ، الحركية الخلوية ، تقسم الخلية إلى خليتين ابنتيتين منفصلتين ومستقلتين. في الخلايا الحيوانية ، يشبه التحريك الخلوي شد الرباط في منتصف الخلية ، وسحب "الخصر" إلى الداخل حتى تلتقي جميع الحواف ، وينتج عن ذلك خليتان منفصلتان. تتكون هذه الحلقة المقلصة من وحدات فرعية أكتين (بنيوية) وميوسين (دافعة). هذه البروتينات ، التي تستخدم ATP للطاقة ، تقترب أكثر فأكثر من بعضها البعض على غرار "ضربة الطاقة" الأكتين-الميوسين الموصوفة في ساركومير الخلايا العضلية ، والمصنوعة أيضًا أساسًا من الأكتين والميوسين. هذه الآلية عالمية للخلايا الحيوانية ، لكن وضع الحلقة ليس دائمًا في مركز الخلية. غالبًا ما تتزامن الحلقة مع مركز الخلية ، ولكنها في الواقع يتم وضعها بواسطة لوحة الطور الطوري (أي مركز المغزل الانقسامي). تم العثور على المثال الأكثر وضوحًا للوحة الطورية التي لا تتطابق مع مركز الخلية في تكوين خلايا البيض. نظرًا لأن الغرض من خلية البويضة هو توفير جميع المواد اللازمة لصنع كائن حي جديد قابل للحياة عند الإخصاب (يساهم الحيوان المنوي في كتلة حيوية لا تذكر فيما وراء المادة الوراثية) ، فإنه ينقسم بشكل غير متماثل ، حيث يقع المغزل الانقسامي بعيدًا عن جانب واحد من الخلية (الشكل ( PageIndex {11} )).

عندما يحدث التحلل الخلوي ، تكون خلية ابنة واحدة ، وهي البويضة المفترضة ، كبيرة جدًا ، بينما تحتوي الخلية الأخرى ، التي تسمى الجسم القطبي ، على الحد الأدنى من المادة السيتوبلازمية المحيطة بالنواة. تعمل الحلقة المقلصة في الخلايا الحيوانية لأن غشاء الخلية مرن. في الخلايا النباتية ، يكون غشاء الخلية مرتبطًا بقوة بجدار خلوي صلب ، وبالتالي لا يمكن سحبه. لذلك ، تبني الخلية النباتية ببراعة جدارًا أسفل منتصف الخلية باستخدام حويصلات متخصصة تنشأ من جزء من Golgi ، و التي تحتوي على المواد اللازمة لتشكيل جدار الخلية. تنتقل الحويصلات على طول phragmoplast، وهي بنية مبنية من الأنابيب الدقيقة للمغزل الانقسامي ، وعندما تصطف الحويصلات على طول منتصف الخلية ، فإنها تبدأ في الالتحام لتشكيل حويصلات أكبر ثم حويصلة كبيرة تشبه القرص ، وهي لوحة الخلية. في النهاية يصلون إلى غشاء الخلية نفسه ، ويؤدي الاندماج مع ذلك إلى تكوين جدار خلوي جديد وخليتين كاملتين ومستقلتين.

لم يتم وصف محتويات الحويصلات التي تنتقل على طول phragmoplast بشكل جيد. من المعروف أن الكالوز ، وهو عديد السكاريد الجلوكوز مع روابط β1-3 ، موجود في صفيحة الخلية النامية ، ولكن لم يتم العثور عليه في جولجي أو الحويصلات. ومن المثير للاهتمام ، أنه بمجرد اندماج صفيحة الخلية تمامًا مع جدران الخلايا الموجودة ، تختفي الكالوز تدريجيًا. يُعتقد أن نفس نظام الإنزيم الذي يصنع الكالوز قد يتحول إلى تصنيع السليلوز مع نضوج صفيحة الخلية.


6.2 دورة الخلية

دورة الخلية عبارة عن سلسلة مرتبة من الأحداث التي تنطوي على نمو الخلايا وانقسام الخلايا التي تنتج خليتين جديدتين. تمر الخلايا التي تسير على طريق الانقسام الخلوي عبر سلسلة من مراحل النمو المحددة التوقيت بدقة والمنظمة بعناية ، وتكرار الحمض النووي ، والانقسام الذي ينتج خليتين متطابقتين وراثيًا. تتكون دورة الخلية من مرحلتين رئيسيتين: الطور البيني والمرحلة الانقسامية (الشكل 6.3). أثناء الطور البيني ، تنمو الخلية ويتكرر الحمض النووي. خلال المرحلة الانقسامية ، يتم فصل محتويات الحمض النووي والسيتوبلازم المتكرر وتنقسم الخلية. شاهد هذا الفيديو حول دورة الخلية: http://openstax.org/l/biocellcyc

الطور البيني

أثناء الطور البيني ، تخضع الخلية لعمليات طبيعية أثناء التحضير أيضًا لانقسام الخلية. لكي تنتقل الخلية من الطور البيني إلى الطور الانقسامي ، يجب استيفاء العديد من الشروط الداخلية والخارجية. تسمى المراحل الثلاث من الطور البيني G1و S و G2.

جي1 مرحلة

المرحلة الأولى من الطور البيني تسمى G1 المرحلة ، أو الفجوة الأولى ، لأن القليل من التغيير مرئي. ومع ذلك ، خلال G1 المرحلة ، الخلية نشطة جدا على المستوى البيوكيميائي. تقوم الخلية بتجميع اللبنات الأساسية للحمض النووي للكروموسومات والبروتينات المرتبطة به ، بالإضافة إلى تراكم احتياطيات طاقة كافية لإكمال مهمة تكرار كل كروموسوم في النواة.

المرحلة S.

طوال الطور البيني ، يظل الحمض النووي في تكوين كروماتين شبه مكثف. في المرحلة S (مرحلة التوليف) ، ينتج عن تكرار الحمض النووي تكوين نسختين متطابقتين من كل كروموسوم - كروماتيدات شقيقة - مرتبطة بقوة في منطقة السنترومير. في هذه المرحلة ، يتكون كل كروموسوم من كروماتيدات شقيقتين وهو كروموسوم مكرر. يتم تكرار الجسيم المركزي خلال المرحلة S. سوف ينتج عن الجسيمين المركزيين المغزل الانقسامي ، وهو الجهاز الذي ينظم حركة الكروموسومات أثناء الانقسام. يتكون الجسيم المركزي من زوج من المريكزات الشبيهة بالقضيب بزوايا قائمة مع بعضها البعض. تساعد المريكزات في تنظيم انقسام الخلايا. لا توجد المريكزات في الجسيمات المركزية للعديد من الأنواع حقيقية النواة ، مثل النباتات ومعظم الفطريات.

جي2 مرحلة

في G2 المرحلة ، أو الفجوة الثانية ، تقوم الخلية بتجديد مخزونها من الطاقة وتوليف البروتينات اللازمة للتلاعب بالكروموسوم. يتم تكرار بعض عضيات الخلية ، ويتم تفكيك الهيكل الخلوي لتوفير الموارد للمغزل الانقسامي. قد يكون هناك نمو إضافي للخلايا خلال G2. يجب إكمال الاستعدادات النهائية للمرحلة الانقسامية قبل أن تتمكن الخلية من دخول المرحلة الأولى من الانقسام الفتيلي.

المرحلة الانقسامية

لصنع خليتين ابنتيتين ، يجب تقسيم محتويات النواة والسيتوبلازم. المرحلة الانقسامية هي عملية متعددة الخطوات يتم خلالها محاذاة الكروموسومات المضاعفة وفصلها ونقلها إلى أقطاب متقابلة للخلية ، ثم يتم تقسيم الخلية إلى خليتين ابنتيتين جديدتين متطابقتين. يتكون الجزء الأول من المرحلة الانقسامية ، الانقسام ، من خمس مراحل ، والتي تحقق الانقسام النووي. الجزء الثاني من المرحلة الانقسامية ، يسمى الانقسام الخلوي ، هو الفصل المادي للمكونات السيتوبلازمية إلى خليتين ابنتيتين.

الانقسام المتساوي

ينقسم الانقسام المتساوي إلى سلسلة من المراحل - الطور الأولي ، الطور الأول ، الطور الطوري ، الطور الطوري ، الطور البعيدة - التي تؤدي إلى انقسام نواة الخلية (الشكل 6.4).

اتصال مرئي

أي مما يلي هو الترتيب الصحيح للأحداث في الانقسام؟

  1. تصطف الكروماتيدات الشقيقة في لوحة الطور. يصبح kinetochore مرتبطًا بالمغزل الانقسامي. تعيد النواة تشكيلها وتنقسم الخلية. يتم فصل الكروماتيدات الشقيقة.
  2. يصبح kinetochore مرتبطًا بالمغزل الانقسامي. يتم فصل الكروماتيدات الشقيقة. تصطف الكروماتيدات الشقيقة في لوحة الطور. تعيد النواة تشكيلها وتنقسم الخلية.
  3. يصبح kinetochore متصلًا بلوحة الطور. تصطف الكروماتيدات الشقيقة في لوحة الطور. ينهار kinetochore وينفصل الكروماتيدات الشقيقة. تعيد النواة تشكيلها وتنقسم الخلية.
  4. يصبح kinetochore مرتبطًا بالمغزل الانقسامي. تصطف الكروماتيدات الشقيقة في لوحة الطور. ينقسم kinetochore وينفصل الكروماتيدات الشقيقة. تعيد النواة تشكيلها وتنقسم الخلية.

أثناء الطور الأولي ، "المرحلة الأولى" ، يجب أن تحدث عدة أحداث لتوفير الوصول إلى الكروموسومات في النواة. يبدأ الغلاف النووي في الانقسام إلى حويصلات صغيرة ، وجهاز جولجي وشظية الشبكة الإندوبلازمية وينتشر إلى محيط الخلية. النواة تختفي. تبدأ الجسيمات المركزية في التحرك إلى أقطاب متقابلة للخلية. تمتد الأنابيب الدقيقة التي تشكل أساس المغزل الانقسامي بين الجسيمات المركزية ، مما يدفعها بعيدًا عن بعضها مع إطالة ألياف الأنابيب الدقيقة. تبدأ الكروماتيدات الشقيقة في الالتفاف بشكل أكثر إحكامًا وتصبح مرئية تحت المجهر الضوئي.

خلال مرحلة ما قبل الطور ، تستمر العديد من العمليات التي بدأت في الطور الأولي في التقدم وتبلغ ذروتها في تكوين اتصال بين الكروموسومات والهيكل الخلوي. تختفي بقايا الغلاف النووي. يستمر المغزل الانقسامي في التطور حيث يتجمع المزيد من الأنابيب الدقيقة وتمتد عبر طول المنطقة النووية السابقة. تصبح الكروموسومات أكثر تكثفًا ومنفصلة بصريًا. يرتبط كل كروماتيد أخت بالأنابيب الدقيقة المغزلية في المركز عبر مركب بروتيني يسمى kinetochore.

أثناء الطور الاستوائي ، يتم محاذاة جميع الكروموسومات في مستوى يسمى لوحة الطور ، أو المستوى الاستوائي ، في منتصف الطريق بين قطبي الخلية. لا تزال الكروماتيدات الشقيقة مرتبطة بإحكام ببعضها البعض. في هذا الوقت ، يتم تكثيف الكروموسومات إلى أقصى حد.

أثناء الطور ، يتم تقسيم الكروماتيدات الشقيقة على المستوى الاستوائي عند السنترومير. يُسحب كل كروماتيد ، الذي يُطلق عليه الآن الكروموسوم ، بسرعة نحو الجسيم المركزي الذي يتصل به الأنبوب الدقيق. تصبح الخلية ممدودة بشكل واضح حيث تنزلق الأنابيب الدقيقة غير الحركية ضد بعضها البعض في لوحة الطور حيث تتداخل.

أثناء الطور البعيد ، يتم عكس جميع الأحداث التي تنشئ الكروموسومات المضاعفة للانقسام خلال المراحل الثلاث الأولى. تصل الكروموسومات إلى القطبين المعاكسين وتبدأ في التلاشي (الانهيار). يتم تقسيم المغازل الانقسامية إلى مونومرات سيتم استخدامها لتجميع مكونات الهيكل الخلوي لكل خلية ابنة. تتشكل المظاريف النووية حول الكروموسومات.

المفاهيم في العمل

توضح صفحة الأفلام هذه جوانب مختلفة من الانقسام. شاهد الفيلم بعنوان "الفحص المجهري لمدينة دبي للإنترنت لانقسام الخلايا في خلية رئوية نيوت" وحدد مراحل الانقسام الفتيلي.

يظهر

الحركية الخلوية هي الجزء الثاني من المرحلة الانقسامية التي يتم خلالها اكتمال انقسام الخلية عن طريق الفصل المادي للمكونات السيتوبلازمية إلى خليتين ابنتيتين. على الرغم من أن مراحل الانقسام الفتيلي متشابهة بالنسبة لمعظم حقيقيات النوى ، إلا أن عملية الحركية الخلوية تختلف تمامًا عن حقيقيات النوى التي لها جدران خلوية ، مثل الخلايا النباتية.

في الخلايا مثل الخلايا الحيوانية التي تفتقر إلى جدران الخلايا ، يبدأ التحريك الخلوي بعد بداية الطور. تتشكل حلقة مقلصة تتكون من خيوط أكتين داخل غشاء البلازما في لوحة الطور السابق. تسحب خيوط الأكتين خط الاستواء للخلية إلى الداخل ، وتشكل شقًا. يسمى هذا الشق ، أو "الكراك" ، ثلم الانقسام. يتعمق الأخدود مع تقلص حلقة الأكتين ، وفي النهاية ينقسم الغشاء والخلية إلى قسمين (الشكل 6.5).

في الخلايا النباتية ، يكون ثلم الانقسام غير ممكن بسبب جدران الخلايا الصلبة المحيطة بغشاء البلازما. يجب أن يتشكل جدار خلوي جديد بين الخلايا الوليدة. أثناء الطور البيني ، يقوم جهاز جولجي بتجميع الإنزيمات والبروتينات الهيكلية وجزيئات الجلوكوز قبل أن تنقسم إلى حويصلات وتنتشر في جميع أنحاء الخلية المنقسمة. أثناء الطور النهائي ، تتحرك حويصلات جولجي على الأنابيب الدقيقة لتتجمع في لوحة الطور. هناك ، تندمج الحويصلات من المركز باتجاه جدران الخلية وتسمى هذه البنية بلوحة الخلية. مع اندماج المزيد من الحويصلات ، تتوسع صفيحة الخلية حتى تندمج مع جدار الخلية في محيط الخلية. تستخدم الإنزيمات الجلوكوز الذي تراكم بين طبقات الغشاء لبناء جدار خلوي جديد من السليلوز. تصبح أغشية جولجي غشاء البلازما على جانبي جدار الخلية الجديد (الشكل 6.5).

جي0 مرحلة

لا تلتزم جميع الخلايا بنمط دورة الخلية الكلاسيكي الذي تدخل فيه الخلية الوليدة المشكلة حديثًا على الفور الطور البيني ، تليها عن كثب المرحلة الانقسامية. الخلايا في G0 المرحلة لا تستعد بنشاط لتقسيم. الخلية في مرحلة هادئة (غير نشطة) ، بعد خروجها من دورة الخلية. بعض الخلايا تدخل G0 مؤقتًا حتى تؤدي إشارة خارجية إلى ظهور G1. الخلايا الأخرى التي لا تنقسم أبدًا أو نادرًا ، مثل عضلة القلب الناضجة والخلايا العصبية ، تبقى في G0 بشكل دائم (الشكل 6.6).

التحكم في دورة الخلية

طول دورة الخلية متغير بدرجة كبيرة حتى داخل خلايا الكائن الحي الفردي. في البشر ، يتراوح معدل دوران الخلايا من بضع ساعات في التطور الجنيني المبكر إلى متوسط ​​يومين إلى خمسة أيام للخلايا الظهارية ، أو إلى عمر كامل للإنسان يقضي في G0 بواسطة خلايا متخصصة مثل الخلايا العصبية القشرية أو خلايا عضلة القلب. هناك أيضًا تباين في الوقت الذي تقضيه الخلية في كل مرحلة من مراحل دورة الخلية. عندما تنمو خلايا الثدييات سريعة الانقسام في المزرعة (خارج الجسم في ظل ظروف النمو المثلى) ، فإن طول الدورة يكون حوالي 24 ساعة. في الانقسام السريع للخلايا البشرية بدورة خلوية مدتها 24 ساعة ، فإن G1 المرحلة تستمر حوالي 11 ساعة. يتم التحكم في توقيت الأحداث في دورة الخلية بواسطة آليات داخلية وخارجية للخلية.

التنظيم عند نقاط التفتيش الداخلية

من الضروري أن تكون الخلايا الوليدة نسخًا طبق الأصل من الخلية الأم. تؤدي الأخطاء في تكرار أو توزيع الكروموسومات إلى حدوث طفرات قد تنتقل إلى كل خلية جديدة تنتج من الخلية غير الطبيعية. لمنع الخلية المخترقة من الاستمرار في الانقسام ، توجد آليات تحكم داخلية تعمل عند ثلاث نقاط تفتيش رئيسية لدورة الخلية يمكن عندها إيقاف دورة الخلية حتى تكون الظروف مواتية. نقاط التفتيش هذه تحدث بالقرب من نهاية G1، في G2-M الانتقال ، وأثناء الطور (الشكل 6.7).

جي1 نقطة تفتيش

جي1 تحدد نقطة التفتيش ما إذا كانت جميع الشروط مواتية للمضي قدمًا في انقسام الخلية. جي1 نقطة التفتيش ، التي تسمى أيضًا نقطة التقييد ، هي النقطة التي تلتزم عندها الخلية بشكل لا رجعة فيه بعملية انقسام الخلية. بالإضافة إلى الاحتياطيات الكافية وحجم الخلية ، هناك فحص للأضرار التي لحقت بالحمض النووي الجيني في G1 نقطة تفتيش. لن يتم إطلاق الخلية التي لا تفي بجميع المتطلبات في المرحلة S.

جي2 نقطة تفتيش

جي2 تمنع نقطة التفتيش الدخول إلى المرحلة الانقسامية إذا لم يتم استيفاء شروط معينة. كما هو الحال في G1 يتم تقييم نقطة التفتيش وحجم الخلية واحتياطيات البروتين. ومع ذلك ، فإن أهم دور لـ G2 نقطة التفتيش هي التأكد من أن جميع الكروموسومات قد تم نسخها وأن الحمض النووي المكرر لا يتلف.

نقطة تفتيش م

تحدث نقطة تفتيش M بالقرب من نهاية مرحلة الطور الرئيسي للانقسام الفتيلي. تُعرف نقطة تفتيش M أيضًا باسم نقطة تفتيش المغزل لأنها تحدد ما إذا كانت جميع الكروماتيدات الشقيقة متصلة بشكل صحيح بالأنابيب الدقيقة للمغزل. نظرًا لأن فصل الكروماتيدات الشقيقة أثناء الطور هو خطوة لا رجعة فيها ، فلن تستمر الدورة حتى يتم تثبيت الحركات الحركية لكل زوج من الكروماتيدات الشقيقة بقوة على ألياف المغزل الناشئة من أقطاب متقابلة للخلية.

المفاهيم في العمل

شاهد ما يحدث في G1، جي2، و M من خلال زيارة هذه الرسوم المتحركة لدورة الخلية.


تنظيم الجينات والتاريخ التطوري

الكينازات المعتمدة على السيكلين (CDKs) هي كينازات سيرين / ثريونين التي يعتمد نشاطها على وحدة فرعية تنظيمية - سيكلين. بناءً على تسلسل مجال kinase ، تنتمي CDK إلى مجموعة CMGC من kinases (المسماة بالأحرف الأولى لبعض الأعضاء) ، جنبًا إلى جنب مع كينازات البروتين المنشط بالميتوجين (MAPKs) ، glycogen synthase kinase-3 beta (Gsk3β) ، أعضاء من عائلة كيناز (DYRK) ذات الخصوصية المزدوجة والكينازات الشبيهة بـ CDK [1]. في kinases ذات الصلة مثل MAPKs ، يتم منح خصوصية الركيزة من خلال مواقع الالتحام المنفصلة عن الموقع التحفيزي ، في حين تتميز CDK بالاعتماد على وحدات فرعية بروتينية منفصلة توفر تسلسلات إضافية مطلوبة للنشاط الأنزيمي. للمساعدة في تسمية وتحليل CDKs ، تمت إعادة تسمية البروتينات التي تنتمي إلى هذه العائلة مؤخرًا إلى Cdk1 حتى Cdk20 [2].

تم اكتشاف CDKs لأول مرة من خلال الدراسات الجينية والكيميائية الحيوية في الكائنات الحية النموذجية مثل الخمائر والضفادع (تمت مراجعتها في [3]). أثبت هذا العمل أهمية CDKs في تعزيز التحولات عبر دورة الخلية. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت هذه الدراسات أن الوحدة الفرعية الحفزية ، CDK ، يجب أن ترتبط بوحدة فرعية تنظيمية ، cyclin ، التي تخضع مستويات البروتين الخاصة بها للتنظيم أثناء دورة الخلية (هذا التذبذب قد أعطى هؤلاء المنظمين اسم cyclin الخاص بهم). منذ هذه الدراسات الرائدة التي أجريت في الثمانينيات ، تم تحديد أهمية CDKs التي تعمل كعائلة كيناز بروتينية حقيقية النواة تشارك في تكامل الإشارات خارج الخلية وداخل الخلايا لتعديل نسخ الجينات وانقسام الخلية [3-6].

على الرغم من وظيفتها في انقسام الخلايا حقيقية النواة ونسخها ، فقد خضعت CDKs لدرجة غير عادية من الاختلاف التطوري والتخصص. توجد ستة CDKs مختلفة في الخميرة الناشئة (الشكل 1). يمكن تجميع CDKs على أنها ، أولاً ، CDKs التي تربط العديد من الأعاصير ويمكنها تنظيم دورة الخلية ، وثانيًا ، CDKs التي يتم تنشيطها بواسطة cyclin واحد وتشارك في تنظيم النسخ. في الخميرة في مهدها خميرة الخميرة، المجموعة الأولى تحتوي على Cdc28 و Pho85 ، كل منها ملزمة تسعة أو عشرة أعاصير مختلفة ، على التوالي. يشكل هذا الاختلاط الأساس لتنظيمها الديناميكي وقدرتها على فسفرة ركائز متعددة ، وبالتالي تنظيم دورة انقسام الخلية استجابة للإشارات الخلوية المختلفة. تتألف المجموعة الثانية من أربعة CDKs - Kin28 و Srb10 و Bur1 و Ctk1 - يتم تنشيط كل منها بواسطة cyclin واحد محدد (الشكل 1). عادة لا يتم تنظيم هذه الأعاصير بطريقة تعتمد على دورة الخلية ، ويشارك أعضاء هذه المجموعة الثانية من CDK في التحكم في نسخ الجينات.

مقارنة بين CDKs الخميرة والثدييات. خلايا الخميرة في مهدها خميرة الخميرة تحتوي على اثنين من CDK ذات الصلة بدورة الخلية والتي يتم تنشيطها بواسطة العديد من الأعاصير - Cdc28 و Pho85. Cdk1 هو تقويم العظام للثدييات من Cdc28 ، بينما يعتبر Cdk5 هو Pho85 تقويم العظام. فصيلة Cdk4 / Cdk6 غير موجودة في الخميرة. Kin28 و Srb10 و Bur1 و Ctk1 هم أخصائيو تقويم الخميرة لـ Cdk7 و Cdk8 و Cdk9 و Cdk12 على التوالي. الفصائل الفرعية Cdk20 و Cdk11 / Cdk10 غير ممثلة في الخميرة. يشار أيضًا إلى شريك cyclin لـ CDKs للثدييات. CDK ، كيناز المعتمد على السيكلين.

زاد عدد CDKs أثناء التطور وتميز بتوسيع أكبر للمجموعة المرتبطة بدورة الخلية. تحتوي الفطريات على 6 إلى 8 CDKs و 9 إلى 15 cyclins ، بينما تحتوي الذباب و echinodermata على 11 CDKs و 14 cyclins ، وتحتوي الخلايا البشرية على 20 CDKs و 29 cyclins (المربع 1) ​​[7]. تشير الدراسات التطورية إلى أن CDKs تندرج في ثماني عائلات فرعية ممثلة بـ Cdk1 و Cdk4 و Cdk5 (من CDKs ذات الصلة بدورة خلية الخميرة) و Cdk7 و Cdk8 و Cdk9 و Cdk11 و Cdk20 (تعمل كنسخ CDKs) [7 ، 8] ( الشكل 2). مثل مقوم الخميرة ، فإن Cdk1 هو CDK الأساسي الوحيد لدورة الخلية في الثدييات [9] ، بينما يمكن الاستغناء عن كل من Cdk2 و Cdk3 [3 ، 10]. على الرغم من أن Pho85 ليس ضروريًا في الخميرة ، إلا أن هذا الكيناز مطلوب للبقاء في بعض ظروف الإجهاد ، مثل النمو بعد الجوع. يعرض Pho85 وظائف متعددة مرتبطة بدورة الخلية بالإضافة إلى تنظيم التعبير الجيني ، والتمثيل الغذائي ، والتشكل ، وقطبية الخلية والشيخوخة ، فهو يعمل كمتكامل للإشارات مثل توفر المغذيات ، أو تلف الحمض النووي أو أنواع أخرى من الإجهاد [11]. تشير الدراسات المتسلسلة والوظيفية إلى أن متماثل الثدييات لـ Pho85 هو Cdk5 ، على الرغم من أن هذه الكينازات تتجمع مع العديد من كينازات الثدييات من عائلة Cdk5 الفرعية ، وهي Cdk14 إلى Cdk18. يمكن أن يتفاعل Pho85 مع ما يصل إلى 10 cyclins من مجموعات Pcl1 / Pcl2 أو Pho80 ، بينما يتم تنشيط Cdk5 للثدييات بواسطة بروتينات غير cyclin ، بما في ذلك Cdk5R1 (p35) و Cdk5R2 (p39). ومن المثير للاهتمام ، أن أعضاء آخرين من عائلة Cdk5 الفرعية ، مثل Cdk14 أو Cdk16 ، يتم تنشيطهم بواسطة cyclin Y ، وهو cyclin يرتبط ارتباطًا وثيقًا ببروتينات الخميرة Pcl1 / Pcl2 [12 ، 13]. تعد عائلة Cdk4 فريدة من نوعها حيث توجد فقط في eumetazoans ، ويتباعد أفراد هذه العائلة بالتساوي عن العائلات الفرعية Cdk1 أو Cdk5 (الشكلان 1 و 2) [7]. تعتبر العائلات الفرعية الأخرى المرتبطة بدورة الخلية ، مثل CDKs من النوع B المرتبط بـ Cdk1 ، خاصة بالنبات ولا توجد في الحيوانات أو الفطريات [14].

العلاقات التطورية بين الفصائل الفرعية CDK للثدييات. يظهر اسم فصائل CDK الفرعية المختلفة التي تعمل في دورة الخلية (البرتقالية) أو النسخ (الأخضر) بخط عريض ، ويظهر هيكل المجال للبروتينات الفردية. يشار إلى مجال كيناز البروتين المحفوظ (أحمر) وبعض المجالات الإضافية (انظر المفتاح) لكل CDK. تحتوي الخلايا البشرية على جينين منفصلين ، Cdk11A و كدك 11 ب، كل واحد منهم يشفر شكلًا إسويًا طويلًا ، Cdk11 p110 ، وبروتينًا أقصر ، Cdk11 p58 ، تم إنشاؤه بواسطة موقع ربط داخلي للريبوسوم. تعتمد شجرة النشوء والتطور على المقارنة بين مجالات كيناز الإنسان [1]. CDK ، كيناز المعتمد على السيكلين.

يتم الحفاظ على CDKs النسخية ، سواء في التسلسل والوظيفة (الشكل 1). الخميرة Kin و Cdk7 البشرية هما وحدتان فرعيتان لعامل النسخ TFIIH ، والذي يشارك في بدء النسخ عن طريق فسفرة بقايا Ser5 من مجال RNA polymerase II (RNAPII) C-terminal المجال (CTD) في معززات الجينات. Cdk7 قادر أيضًا على الفسفرة وتنشيط CDKs الأخرى ، وبالتالي يعمل بمثابة كيناز تنشيط CDK (CAK Box 2). لا يمتلك Kin28 هذا النشاط ، الذي يتوسط في الخميرة بواسطة كيناز مختلف لا علاقة له بـ CDKs ، Cak1 [8]. بروتين الخميرة Srb10 متعامد مع Cdk8 و Cdk19 البشري وهو المكون الأنزيمي لمركب Mediator الذي يشارك في تنظيم RNAPII أثناء النسخ [15]. Cdk9 هي الخميرة Bur1 تقويم العظام ، في حين أن وظيفة الخميرة Ctk1 في فسفرة RNAPII CTD يتم تنفيذها بواسطة Cdk12 في ذبابة الفاكهة وفي الخلايا البشرية [16]. العلاقة التطورية للفصائل الفرعية Cdk11 و Cdk20 مع الخميرة CDK غير واضحة ، على الرغم من أن هذه البروتينات محفوظة جيدًا [7]. على عكس cyclins للكينازات ذات الصلة بدورة الخلية ، لا تُظهر الوحدات الفرعية cyclin لـ CDK النسخ تذبذبات كبيرة في مستويات البروتين أثناء دورة الخلية ، وبالتالي يتم تنظيم CDK النسخي بواسطة تفاعلات البروتين البروتين أو آليات أخرى. من المحتمل أن تكون الكينازات المرتبطة بالنسخ قد نشأت بعد CDKs المرتبطة بدورة الخلية وأصبحت أكثر تنوعًا مع زيادة تعقيد النسخ [17].


ما هي مراحل مختلفة من الانقسام الخيطي؟

عندما يتعلق الأمر بالمسائل المرتبطة بالحفاظ على الحياة في علم الأحياء ، فإن مصطلح انقسام الخلايا المعروف باسم الانقسام هو أحد الموضوعات المهمة التي تتم مناقشتها عادةً. يتعلق الأمر بشكل أساسي بالعملية التي تخضع بها الخلايا لمراحل تكاثر الخلايا ، والتي يوجد بها انقسام في نواة الخلية ، مما يؤدي إلى وجود مجموعتين من الكروموسومات المتطابقة. هناك مراحل مختلفة من الانقسام يجب أن تتعرف عليها.

مراحل الانقسام

  1. الطور البيني
  2. الطور الأول
  3. الطورية
  4. طور
  5. Telophase
  6. يظهر

عند معرفة المراحل الانقسامية ، من المهم فهم كل مرحلة بشكل صحيح من أجل تعلم أفضل. المراحل هي:

الطور البيني:

يمكن تقسيم المرحلة الأولى في الانقسام الفتيلي ، والتي تسمى الطور البيني إلى مرحلتي G (النمو) و S (التوليف). في المرحلة G الأولى المسماة G1 بشكل مناسب ، يزداد حجم الخلية أثناء استعدادها لانقسام الخلية. بعد هذه هي المرحلة S الأولى ، يتم تصنيع الحمض النووي بالفعل. بمجرد حدوث ذلك ، تمر الخلية بمرحلة G2 حيث يوجد المزيد من نمو الخلايا ويتم إنتاج البروتينات. كل هذا التحضير في الطور البيني يحدث قبل بدء الطور الأولي.

المرحلة الانقسامية هي الفترة القصيرة من دورة الخلية التي تتغير فيها الأطوار البينية القصيرة إلى الأطول الأطول بكثير للتحضير لانقسام الخلية. خلال هذا الطور البيني هناك 3 مراحل مقسمة وهي G1, وهي الفجوة الأولى ، S (التوليف) و G2، وهي الفجوة الثانية حيث يتم إنشاء البروتينات في كل مرحلة من هذه المراحل تنمو الخلية. ومع ذلك ، فإنه فقط في مرحلة التوليف حيث يحدث تكرار الكروموسومات ، حيث تنمو كل خلية في الفجوة الأولى وتستمر في القيام بذلك كما في هذه المرحلة. بعد ذلك ، يستعد أكثر للانقسام في الفجوة الثانية وينقسم قبل إعادة بدء الدورة.

الطور الأول:

هذه إحدى مراحل الانقسام الفتيلي في الخلايا النباتية فقط حيث تبقى الخلية في مكانها وتتحرك النواة حولها قبل بدء الانقسام من خلال تكوين فراجموسوم. في هذا التكوين ، مرحلة ما قبل الطور هي تشكيل حلقة الأنابيب الدقيقة وشريط ما قبل الطور تحت غشاء البلازما.

تحدث الكثير من الأشياء في المرحلة التالية من الانقسام الفتيلي والتي تسمى الطور الأولي. يندمج الكروماتين (DNA و RNA والبروتينات معًا) في الكروموسومات التي يتم تجميعها معًا بواسطة centromere. تتشكل ألياف المغزل وكذلك الأنابيب الدقيقة في السيتوبلازم وتهاجر الخلايا المركزية (العضيات) في النهاية إلى جوانب متقابلة من الخلية. مع استمرار الطور ، يتفكك غشاء نواة الخلية وتتحرك الكروموسومات نحو مركز الخلية.

عادةً ما تكون المادة الوراثية للنواة في الكروماتين ، وتصبح ألياف الكروماتين ملفوفة في بداية هذه المرحلة ، مما ينتج عنه كروموسومات منفصلة.

هذه إحدى مراحل الانقسام الفتيلي التي يشار إليها أحيانًا كجزء من نهاية الطور الأولي ومرحلة مبكرة من الطور الطوري. يتفكك الغشاء النووي خلال الطور المبكر المبكر. بالإضافة إلى ذلك ، تحتل الأنابيب الدقيقة الفضاء النووي. خلال المرحلة المتأخرة المعروفة باسم الطور البروميتافيز ، يشكل كل كروموسوم اثنين من الحركية.

الطورية:

المرحلة التالية في انقسام الخلية هي الطورية. أثناء الطور الطوري ، تصطف الكروموسومات في مركز الخلية على طول لوحة الطور. تقع هذه اللوحة بالضبط في منتصف الخلية حيث تكون على مسافة متساوية من كل قطب مغزل (يتكون من الأنابيب الدقيقة). تصطف الكروموسومات في لوحة الطور الطوري بشكل عشوائي حتى تلتصق في النهاية بأي منهما.

The spindle develops fully and the chromosomes align at the plate, which is a plate that is distant from two poles of spindle.

طور:

The next phase is anaphase, where the attached chromosomes break apart and move to the opposite ends of the cell. Once there, the “daughter” chromosomes split apart forming single chromatids again. During this process, the “daughter” chromosomes use the spindle fibers to move to the poles at the opposite ends of the cells.

The cell goes into the anaphase when the chromosomes have lined up at the plate and the kinetochores are attached to a cluster of microtubules.

Telophase:

In telophase, the chromosomes then become sectioned off into new nuclei and daughter cells. These nuclei develop nuclear envelopes and mitosis is basically complete with two new daughter cells formed with genetic information passed on from the parent cell.

As one of the phases of mitosis, telophase is a reversal of events in prophase and prometaphase. The polar microtubules elongate the cell even more as they continue to lengthen at this phase.

يظهر:

The final step, cytokinesis, although not technically a part of mitosis actually takes place near the end of telophase where the two daughter cells now formed split apart into individual cells.

This is often mistakenly thought as the final phase of telophase, but it is a separate process that begins at the same time as the telophase. Technically, this process is not even a phase of mitosis, but a necessary separate process for the completion of the cell division.

While all of these phases are important, the process of interphase, the cells preparation for cell division takes up to 90 % of the time the cell is undergoing mitosis.

Conclusion:

Mitosis is essential when maintaining sets of chromosomes. It occurs in several circumstances including the development and growth, replacement of the cell, regeneration and asexual reproduction. Since there are different phases of mitosis and each phase has its own occurrences, it would be necessary to pay attention to all of them.


Ms. Lima Biology Teacher

You need to know the distinguishing characteristics of the domains and kingdoms of living organisms.

You need to know how organisms are classified based on evolutionary relationships.

You need to explain the reasons for changes in how organisms are classified.

Taxonomy is the field of biology that deals with classifying organisms. Taxonomists classify organisms based on:

1. Analysis and comparisons of their physical structures

2. Patterns of embryological development

These data are used to group organisms in ways that reflect evolutionary relationships. Taxonomists now try to group organisms based on evolutionary relationships and shared ancestry.

I'm a paragraph. Click here to add your own text and edit me. من السهل.

mv2.jpg/v1/fill/w_198,h_104,al_c,q_80,usm_0.66_1.00_0.01,blur_2/Classification.jpg" />

AUTOTROPH : an organism that makes its own food

HETEROTROPH : an organism that feeds on other organisms

Fungi and Animals are HETEROTROPHIC
Plants are AUTOTROPHIC
Animal cells lack a cell wall.
Plants and animals are multicellular

Eukarya domain includes more complex living things than the Archaea or Bacteria domains because eukaryotes have a greater variety of genetic material than prokaryotes

Algae can be unicellular, or they may be large, multicellular organisms. Algae are now considered protists and not plants because they do not have organs or specialized tissue. Algae lack the true stems, leaves, or roots of the more complex, higher plants.

Plants are multicellular, sessile (non-moving), and able to create their own food (autotroph)


The MOST important reason that Archaea and bacteria belong to separate biological domains is because archaea transfer genes similar to an eukaryote, and they have a different genetic history than bacteria.


Viruses are NOT classified as living things because they are not made up of cells and can only reproduce by using another organism.


In modern taxonomy there are 8 levels of classification: (as you move from the top to the bottom of this hierarchy, each classification is more specific)

This phrase will help you to remember the order Dashing King Phillip Came Over For Good Spaghetti

mv2.png/v1/fill/w_180,h_125,al_c,usm_0.66_1.00_0.01,blur_2/Domain%20to%20species.png" />

The goal of evolutionary classification is to group species into larger categories that reflect lines of evolutionary descent, rather than overall similarities and differences

A Phylogenic tree , is a diagram whose branches show the evolutionary links among different groups. Phylogenic trees can provide a great deal of information about the ancestor and descendants of organisms. The lengths of the lines representing the branches may indicate the amount of time since a group of organisms evolved from a common ancestor

mv2.jpg/v1/fill/w_199,h_171,al_c,q_80,usm_0.66_1.00_0.01,blur_2/phylogenic%20tree.jpg" />

Plants fungi and animals are thought to have evolved from Protista.

mv2.jpg/v1/fill/w_180,h_122,al_c,q_80,usm_0.66_1.00_0.01,blur_2/cladogram.jpg" />

You need to explain the reasons for changes in how organisms are classified.

Many changes in classification have resulted from advances in technology. For example microorganisms were discovered after the invention of the microscopes. Most recently, prokaryotes have been divided into two kingdoms. That changed was based on more knowledge of the chemicals that make up these organisms.

In earlier classification systems fungi where classified as plants. Fungi are now classified in a different kingdom because they are heterotrophs and cannot make their own food.

Other changes have resulted from an acceptance of the theory of evolution by natural selection and an understanding of DNA


هيكل الكبد

الكبد بني محمر على شكل إسفين. في البالغين ، يزن الكبد عادة حوالي 1.5 كجم (حوالي 3.3 رطل). إنه أثقل عضو داخلي وأكبر غدة في جسم الإنسان. ينقسم الكبد إلى أربعة فصوص ذات حجم وشكل غير متساويين. يتكون كل فص بدوره من فصيصات ، وهي الوحدات الوظيفية للكبد. يتكون كل فصيص من ملايين خلايا الكبد ، تسمى الخلايا الكبدية (أو خلايا الكبد). إنها خلايا التمثيل الغذائي الأساسية التي تقوم بوظائف الكبد المختلفة.

كما هو مبين في الشكل 15.6.3 ، يرتبط الكبد بوعائين دمويين كبيرين: الشريان الكبدي والوريد البابي. ينقل الشريان الكبدي الدم الغني بالأكسجين من الشريان الأورطي ، بينما يحمل الوريد البابي الدم الغني بالمغذيات المهضومة من الجهاز الهضمي والنفايات التي يتم تصفيتها من الدم بواسطة الطحال. تنقسم الأوعية الدموية إلى شرايين وشعيرات دموية أصغر ، والتي تؤدي إلى فصيصات الكبد. تُستخدم العناصر الغذائية من الجهاز الهضمي لبناء العديد من المركبات الكيميائية الحيوية الحيوية ، وتتحلل فضلات الطحال وتُفرز.

الشكل 15.6.3 يمد الوريد البابي الكبد بالنفايات التي يتم ترشيحها من الدم في الطحال ، وكذلك العناصر الغذائية من الجهاز الهضمي. يدخل الدم الغني بالأكسجين إلى الكبد عبر الشريان الكبدي.


6.3 Mitosis is how most of our cells divide

Recall our earlier discussion of cell structure and the location of chromosomes (Chapter 3.7). Over 99% of the human cells in your body copy themselves using a process called الانقسام المتساوي. In mitosis the cell makes a near-identical copy of itself and splits in two. The two new cells have the same DNA as the original, or الأبوين, cell and are nearly identical copies of each other. When your body creates new skin after a scrape or when a child grows taller, this is all due to الانقسامية cell division.

Prior to mitotic cell division, all the DNA in the nucleus makes a full copy of itself. During this process of DNA replication, the two strands of DNA in the double helix separate and each strand is used as a template to create a new strand. The two resulting DNA molecules each have one parent strand and one newly synthesized strand. هذه semi-conservative process of DNA replication is highly accurate, making less then one mistake (or طفره) every 200 million base pairs.

Figure 6.2 Parent versus daughter molecule

After DNA replication, the steps of mitosis can proceed. During the first step, prophase, the DNA of each chromosome condenses into tightly wound structures called الكروماتيدات. Sister chromatids, or chromatid pairs, contain the two new copies of the DNA—held together in the middle by a structure called a السنترومير.

Figure 6.3 Homologous Chromosomes versus Sister Chromatids

خلال الطورية the chromatid pairs line up in the center of the cell. خلال طور, the sister chromatids are pulled apart to opposite sides of the cell by structures called microtubules. Finally, two new nuclei form around the DNA (الطور), and the cell divides down the middle (يظهر), forming two cells from the one. These two cells are identical to the original cell and identical to each other (aside from a small number of mutations).

Recall that most of the cells in your body have two copies of every chromosome, one inherited from your mother, and one inherited from your father. Together the two copies are termed homologues. When mitosis is completed the two new cells still have two sets of chromosomes or أزواج متجانسة, just like the original. This concept of homologous pairs is important to our understanding of sex and the generation of genetic diversity. Pay attention to what happens with homologous pairs in the process of meiosis—described next.

Figure 6.4 Mitotic Cell Division


Example Two

How are sexual reproduction and asexual reproduction different from each other?

A. sexual reproduction requires two parents and asexual reproduction requires only one parent

B. asexual reproduction requires two parents and sexual reproduction requires only one parent

C. mutation rates are lower in sexual reproduction than in asexual reproduction

D. asexual reproduction occurs only in multicellular organisms


شاهد الفيديو: علم الأحياء. الفصل الأولالخلية. الانقسام الاختزالي الاول الجزء الأول (قد 2022).