الانتقال إلى المحتوى

الدورة الخلوية الانقسامية

A-Level علم الأحياء · الموضوع 5

درس فيديو لهذا الموضوع افتح صفحة الفيديو
7:20

الانقسام المتساوي

في هذه اللحظة، داخل جسمك، الملايين من الخلايا تنقسم. الخلية تنمو، ونسخ كل ما تحتويه، وتنقسم إلى خلية ابنين — وليس الخلية الابنةان…

سرد باللغة الإنجليزية · ترجمة مدمجة بالإنجليزية + الصينية

5.1

بنية الكروموسوم

المنهج
  1. صف بنية الكروموسوم، مقصورةً على: • DNA • بروتينات الهستون • الكروماتيدات الشقيقة • المركيز • التيلوميرات
  2. اشرح أهمية الانقسام المتساوي في إنتاج خلايا ابنة متطابقة جينيًا أثناء: • نمو الكائنات متعددة الخلايا • استبدال الخلايا التالفة أو الميتة • إصلاح الأنسجة عن طريق استبدال الخلايا • التكاثر اللاجنسي
  3. استعرض الدورة الخلوية الانقسامية، بما في ذلك: • المرحلة البينية (النمو في أطوار G_1 وG_2 وتضاعف DNA في الطور S) • الانقسام المتساوي • انقسام السيتوبلازم
  4. استعرض دور التيلوميرات في منع فقدان الجينات من نهايات الكروموسومات أثناء تضاعف DNA
  5. استعرض دور الخلايا الجذعية في استبدال الخلايا وإصلاح الأنسجة عن طريق الانقسام المتساوي
  6. اشرح كيف يمكن أن يؤدي الانقسام الخلوي غير المنضبط إلى تكوين ورم

المصدر: منهج كامبريدج الدولي

الانقسام المتساوي: خلية واحدة تصبح اثنتين

الكروموسوم هو جزيء DNA طويل جداً ملفوف بإحكام حول بروتينات خاصة تسمى الهستونات. هذا اللف يسمح بوضع طول هائل داخل النواة ويحافظ على ترتيبه.

قبل انقسام الخلية، يتم نسخ الـ DNA الخاص بها (يُسمى هذا النسخ التضاعف). بعد النسخ، يتكون كل كروموسوم من نسختين متطابقتين متصلتين معاً. هاتان النسختان هما الأخوة الكروماتيد، وتتماسكان عند نقطة تسمى المركزة. أطراف كل كروموسوم محاطة بـ التيلوميرات، والتي تحمي النهايات.

كروموسوم مكرر مرسوم كمادتين شقيقتين مترابطتين عند مركز مشترك، مع وجود تيلوميرات تحيط بأطرافه الأربعة
بعد التضاعف، يكون الكروموسوم أخوين كروماتدين متصلين عند المركزة، مع تيلوميرات في الأطراف
مفردات تدريب
English العربية
chromosome/ˈkrəʊməsəʊm/ كروموسوم
protein/ˈprəʊtiːn/ بروتين
histone/ˈhɪstəʊn/ histone
replication/ˌreplɪˈkeɪʃn/ التضاعف
sister chromatids/ˈsɪstə ˈkrəʊmətɪdz/ كروماتيدات شقيقة
centromere/ˈsentrəʊmə/ centromere
mitosis/maɪˈtəʊsɪs/ الانقسام المتساوي
daughter cell/ˈdɔːtə sel/ خلية ابنة
gene/dʒiːn/ جين
multicellular/ˌmʌltɪˈseljʊlə/ متعدد الخلايا
organism/ˈɔːɡənɪzəm/ كائن حي
tissue/ˈtɪʃuː/ أنسجة
asexual reproduction/eɪˈsekʃuːəl rɪprəˈdʌkʃn/ التكاثر اللاجنسي
5.1

لماذا يهم الانقسام المتساوي

الانقسام المتساوي هو نوع من انقسام النواة ينتج خليتين ابنتين تكونا متطابقتين وراثياً — تحملان نفس الجينات تماماً مثل الخلية الأم ومع بعضهما البعض.

هذا مهم لـ:

  • النمو في الكائنات متعددة الخلايا (إنتاج المزيد من الخلايا).
  • استبدال الخلايا التالفة أو الميتة.
  • إصلاح الأنسجة عن طريق إنتاج خلايا جديدة.
  • التكاثر اللاجنسي (والد واحد ينتج نسل متطابق).
نهاية جذر البصل في الطور الاستوائي: الانقسام المتساوي ينتج خلايا جسدية متطابقة للنمو والإصلاح
طرف جذر البصل في الطور الاستوائي: الانقسام المتساوي ينتج خلايا جسدية متطابقة للنمو والإصلاح
استكشف

لماذا يهم الانقسام المتساوي

صنّف الحالات الحقيقية حسب دور الانقسام المتساوي فيها.

5.1

دورة الخلية الانقسامية

دورة الخلية هي الحياة الكاملة للخلية من انقسام إلى آخر. وتتكون من ثلاثة أجزاء:

  1. الطور البيني — الجزء الأطول. تنمو الخلية في طور G₁، تنسخ DNAها في طور S (التضاعف)، وتنمو مرة أخرى وتستعد للانقسام في طور G₂.
  2. الانقسام المتساوي — ينقسم النواة إلى نواتين متطابقتين.
  3. انقسام السيتوبلازم — ينقسم باقي الخلية، مما يعطي خليتين ابنتين منفصلتين.
رسم بياني دائري لدورة الخلية: طور فاصل كبير يتكون من G1، S وG2، بالإضافة إلى طور M الأصغر للانقسام المتساوي وانقسام السيتوبلازم، مع سهم يشير إلى الاتجاه
معظم الدورة هو الطور البيني (G₁، S، G₂)؛ الانقسام المتساوي (M) وانقسام السيتوبلازم جزء قصير

مؤشر الانقسام المتساوي

مؤشر الانقسام المتساوي هو الكسر الممثل لعدد الخلايا في عينة ما تكون في مرحلة الانقسام المتساوي. تجده عن طريق عد الخلايا تحت المجهر:

$$\text{mitotic index} = \frac{\text{number of cells in mitosis}}{\text{total number of cells}}.$$

مثال محلل. في عينة طرف جذر، $8$ من $50$ خلايا تم رؤيتها كانت في الانقسام المتساوي. أوجد مؤشر الانقسام المتساوي.

$$\text{mitotic index} = \frac{8}{50} = 0.16.$$

مؤشر انقسامي مرتفع يعني أن العديد من الخلايا تنقسم بسرعة — أمر طبيعي في طرف جذر نامٍ، ولكن في أنسجة الحيوانات البالغة يمكن أن يكون علامة تحذيرية لنمو غير منضبط.

استكشف

دورة الخلية

مرّ حول الدورة. معظمها طوارئ خلوي (نمو، نسخ DNA، نمو)؛ الانقسام المتساوي والانقسام السيتوبلازمي قصيران، ثم تتكرر.

استكشف

دورة الخلية

مرر عبر الدورة. معظم حياة الخلية هي الطور البيني (G1, S, G2)؛ الانقسام الميتوزي والانقسام السيتوبلازمي هما الطور القصير للانقسام.

مفردات تدريب
English العربية
cell cycle/sel ˈsaɪkl/ الدورة الخلوية
interphase/ˌɪntəˈfeɪz/ الطور البيني
cytokinesis/ˌsaɪtəkəˈniːsɪs/ الانقسام السيتوبلازمي
5.1

التيلوميرات وأطراف الكروموسومات

عندما يُضاعف الـ DNA، لا يصل النسخ إلى النهاية الفعلية للجزيء، لذا يُفقَد القليل منه في كل مرة. التيلوميرات هي أطوال قصيرة ومتكررة من DNA في النهايات لا تحمل جينات. وبما أن التيلوميرات تقصر بدلاً من ذلك، فلا تُفقَد جينات مهمة أثناء التضاعف.

كروموسوم موضح ثلاث مرات: الصمامات التيلوميرية الحمراء عند كل طرف تقصر بعد كل انقسام، بينما يبقى الجزء الأوسط الأزرق الحامل للجينات بنفس الطول
التيلوميرات (التي لا تحمل جينات) تقصر قليلاً في كل انقسام، لذا لا تُفقَد الجينات الموجودة في الوسط أبداً
مفردات تدريب
English العربية
telomere/ˈteləʊmə/ telomere
5.1

الخلايا الجذعية

الخلية الجذعية هي خلية غير متخصصة يمكنها الاستمرار في الانقسام بالانقسام المتساوي والتمايز (التحول) إلى أنواع مختلفة من الخلايا المتخصصة. الخلايا الجذعية هي مصدر الخلايا الجديدة لاستبدال الخلايا المفقودة وإصلاح الأنسجة.

خلية جذعية غير متخصصة مع أسهم تشير إلى ثلاث خلايا متخصصة: خلية دم حمراء، وخلية عضلية، وخلية عصبية
خلية جذعية غير واحدة يمكنها التمايز إلى العديد من أنواع الخلايا المتخصصة
مفردات تدريب
English العربية
stem cell/stem sel/ stem cell
differentiate/ˌdɪfəˈrenʃɪeɪt/ تشتق
5.1

الانقسام غير المنضبط والأورام

عادةً ما تكون دورة الخلية محكومة بدقة، بحيث تنقسم الخلايا فقط عند الحاجة. إذا ضُيع هذا التحكم، قد تنقسم الخلية مراراً وتكراراً دون توقف. يؤدي هذا الانقسام غير المنضبط إلى تكوين كتلة من الخلايا تسمى ورماً.

انقسام منظم موضح بعدد قليل من الخلايا المنفصلة التي تتوقف؛ وانقسام غير منظم موضح كتكتل متزايد من الخلايا يشكل ورمًا
في العادة تتوقف الخلايا عن الانقسام عندما يحين وقتها؛ إذا ضُيع ذلك التحكم، تستمر في الانقسام لتشكل ورمًا
مفردات تدريب
English العربية
tumour/ˈtjuːmə/ tumour
prophase/ˈprɒfeɪz/ الطور الأولي
nuclear envelope/ˈnjuːklɪə ˈenvələʊp/ nuclear envelope
spindle/ˈspɪndl/ spindle
metaphase/ˌmetəˈfeɪz/ طور الاستواء
equator/ɪˈkweɪtə/ استواء
anaphase/ˈænəfeɪz/ طور الانفصال
telophase/ˈteləfeɪz/ الطور النهائي
5.2

مراحل الانقسام المتساوي

المنهج
  1. صف سلوك الكروموسومات في خلايا النباتات والحيوانات خلال الدورة الخلوية الانقسامية والسلوك المرتبط بالغشاء النووي وغشاء سطح الخلية والمغزل (من المتوقع معرفة أسماء المراحل الرئيسية للانقسام المتساوي: الطور الأولي، الطور الاستوائي، الطور الانفصالي والطور النهائي)
  2. فسر الصور المجهرية والمخططات والشرائح المجهرية للخلايا في مراحل مختلفة من الدورة الخلوية الانقسامية وحدد المراحل الرئيسية للانقسام المتساوي

المصدر: منهج كامبريدج الدولي

يمر الانقسام المتساوي بأربع مراحل. يجب أن تتمكن من التعرف عليها في الصور الميكروسكوبية والشرائح.

المرحلة ما يحدث
الطور التمهيدي تلتف الكروموسومات وتصبح مرئية كأخوين كروماتدين؛ يتحلل الغلاف النووي؛ يتشكل خيوط مغزلية من الألياف عبر الخلية
الطور الاستوائي تصطف الكروموسومات على طول المنتصف (الاستواء)؛ ترتبط ألياف المغزل بكل مركزة
الأنافاز تنقسم الجسور المركزية؛ تُسحب الكروماتيدات الشقيقة إلى أقطاب الخلية المعاكسة
التلوفاز تصل مجموعة من الكروموسومات إلى كل قطب؛ يتشكل غلاف نووي جديد حول كل مجموعة، مما ينتج نواتين
أربع خلايا توضح الطور البادئ، الاستوائي، الأنافاز والتلوفاز: تكثف الكروموسومات، تصطف عند استواء الخلية، تنفصل نحو الأقطاب، ثم تتكون نواتان جديدتان
المراحل الأربع: الطور البادئ، الاستوائي، الأنافاز، التلوفاز
صورة مجهرية ضوئية ملونة لطرف جذر البصل مع العديد من الخلايا المربعة، عدة منها محاصرة أثناء الانقسام
طرف جذر بصل حقيقي: في الطرف النامي تكون许多 خلايا محاصرة أثناء الانقسام

يتبع ذلك انقسام السيتوبلازم. في الخلية الحيوانية ينقبص غشاء سطح الخلية للداخل لتقسيمها؛ وفي الخلية النباتية تتشكل جدار جديد عبر المنتصف. النتيجة هي خليتان ابنتان متطابقتان وراثياً.

استكشف

مراحل الانقسام المتساوي

اسحب عبر الطور الأولي، الاستوائي، الانفصالي، والنهائي لمشاهدة الكروموسومات تصطف ثم تنفصل لتكوين خليتين متطابقتين.

استكشف

مراحل الانقسام المتساوي

مرر عبر PMAT. شاهد الكروموسومات تكثف، تصطف، تنقسم نحو الأقطاب، ثم تعيد بناء نواتين.

5.2

نصائح للامتحان

  • احفظ المراحل بالترتيب (الطور البادئ، الاستوائي، الأنافاز، التلوفاز) مع حدث رئيسي واحد لكل مرحلة؛ الطور البيني (G1، S، G2) ليس جزءاً من الانقسام المتساوي.
  • يوفر الانقسام المتساوي خليتين ثنائيتي الصبغيتين متطابعتين وراثياً — للنمو، الإصلاح والتكاثر لاجنسي.
  • مؤشر الانقسام $=$ خلايا في الانقسام المتساوي $\div$ إجمالي عدد الخلايا؛ القيمة العالية تعني انقساماً سريعاً.
  • اربط الانقسام المتساوي غير المنضبط بالأورام وقصر التيلوميرات بالحد الأقصى لعدد الانقسامات.

دروس تفاعلية حول هذا الموضوع

ا-working عليه خطوة بخطوة، مع تمارين تحقق فوري.

أوراق الامتحانات السابقة

المزيد من المواضيع في A-Level علم الأحياء

تسجيل الدخول أو إنشاء حساب

IGCSE, A-Level & AP