رتب مراحل دورة الخلية
دورة الخلية هي عبارة عن مراحل متتالية يمر بها الخلية حيث تنقسم وتنتج خلايا جديدة.
- أحيانا يطلق على دورة حياة الخلية اسم انقسام الخلية، حيث تنشأ الخلايا الجديدة من خلال انقسام الخلية الأم.
- عندما تنقسم الخلية الأم، يتم إنتاج خليتين من خلية واحدة فقط.
- لكن الخلايا الصغيرة تحتوي على نص السيتوبلازم للخلية الأم، وهو نسخة واحدة فقط من الحمض النووي الذي يعتبر خطة الخلية أو شفرتها الوراثية.
- عند الانقسام وتكوين الخلايا الجديدة، يجب أن تنمو الخلايا الصغيرة حتى تتمكن من إنتاج العديد من النسخ من المكونات الحيوية الخلوية، بما في ذلك الحمض النووي الخاص بها.
- تمر الخلية بعدة مراحل للانقسام، ويشار إليها باسم دورة الخلية ويمكن التعرف على تلك المراحل المختلفة من خلال الآتي.
الانقسام المتساوي
- عندما تنقسم الخلية، تمر الخلية الأم بعدة مراحل وخطوات صعبة ومعقدة، وذلك لضمان حصول كل خلية فرعية على ما يحتاجه للبقاء على قيد الحياة.
- هذا يضمن وجود نسخة من كل كروموسوم، حيث أنه بمجرد إفراز العديد من المواد بشكل صحي وسليم، يمكن أن تنقسم الخلية الأم تلقائيا إلى نصفين متساويين في المنتصف، وتضغط على غشاء الخلية نحو القيمتين المتساويتين.
- يمكن أن تتحول كل خلية جديدة وصغيرة إلى خلية حية بشكل مستقل ومنفرد، ولكنها صغيرة وليس لديها سوى نسخة واحدة من المادة الجينية الخاصة بها.
- ومن المهم أن نذكر أن هذا لا يعني أنهم غير قادرين على التجدد الخلوي الفوري وإنجاب خلايا جديدة، ولكن يجب أن تمر الخلية بعملية النمو الخلوي، وكذلك المرحلة الوسيطة بين الأقسام المختلفة والتي تتكون من ثلاث مراحل يمكن التعرف عليها عن طريق ما يلي:
المرحلة G1
- المرحلة الأولى هي تلك التي ينمو فيها الخلية التي تم تشكيلها حديثا، ويمكن أن يرمز الحرف G إلى الفجوة الموجودة.
- يمكن للمراقب الخارجي أن يلاحظ هذه المراحل من خلال استخدام تقنية الرؤية الضوئية المبكرة لاكتشاف الفجوات الغير نشطة في نشاط الخلية.
- وبناء على المعلومات الجديدة، يمكن الاستنتاج أن الحرف G يرمز إلى النمو والمراحل التي تمر بها الخلية لتنمو.
- هي عبارة عن موجات من إنتاج البروتين والعضلات، ويمكن زيادة حجم الخلية الصغيرة والوليدة.
- خلال هذه المرحلة، تقوم الخلية بإنتاج العديد من المواد الأساسية، بما في ذلك البروتينات وغيرها من المواد التي تحتاجها للنمو.
- تعتمد الخلايا بشكل كبير على الهياكل المتخصصة، مثل البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا، التي تقوم بإنتاج وتشكيل الهياكل المختلفة خلال هذه المرحلة.
- ونتيجة لذلك، يحدث زيادة في حجم الخلية حيث تستوعب العديد من المواد من بيئتها الخاصة في آلية التطور الخلوي، وهي إحدى أهم مراحل التطور الخلوي.
المرحلة S
- خلال تلك المرحلة، تقوم الخلية بتكرار الحمض النووي الخاص بها، ويشار إلى ذلك بالحرف S، وهو يدل على إنتاج الكروموسومات الجديدة من المواد الأولية.
- تعتبر تلك المرحلة من أكثر المراحل التي تستهلك طاقة، كما أنها تحتاج إلى العديد من النيوكليوتيدات للعمل على تخليقها.
- تحتوي الخلية على العديد من الكروموسومات، وتعمل هذه الكروموسومات على تشكيل مجموعات ضخمة من الحمض النووي التي يتعين نسخها.
- تتم صناعة المواد والعناصر الأخرى ببطء وفي هذه الفترة، تركز الخلية على تكرار جينومها بالكامل.
- عند اكتمال تل المرحلة، ستكون الخلية عبارة عن مجموعتين كاملتين من المادة الجينية الخاصة بها، وهذا أمر ذو أهمية كبيرة في مرحلة انقسام الخلية.
- يحتوي على خليتين صغيرتين ويمكنه استقبال النسخة التي يحتاجها للبقاء والتكاثر.
- يمكن أن يؤدي تكرار الحمض النووي الخاص به إلى إنهاك الخلية ببطء وتدريجيا.
المرحلة G2
- تتشابه تلك المرحلة مع المرحلة الأولى من الفجوة، حيث يتم في تلك المرحلة إنتاج الكثير من البروتين.
- يمكن التحقق من العديد من الخلايا لضمان تطابق جميع نسخ الحمض النووي الخاصة بها بشكل صحي وسليم.
- يتم التأكد من تلف الحمض النووي للخلية وبالتالي يمكن أن يفشل في التفتيش الخاص بتلك المرحلة، وفعليا، تحدث نقطة التفتيش في نهاية تلك المرحلة.
- في هذه المرحلة، تعد نقطة التفتيش مقياسا لأمان الكائنات متعددة الخلايا مثل الحيوانات.
- بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تسبب الأورام السرطانية الموت للكائنات الحية، وفي حالة تكاثر الخلايا التي تحمل الحمض النووي التالف والتحقق مما إذا كان الحمض النووي للخلايا قد تعرض للتلف قبل التكاثر أم لا.
- وهذا يعمل على تقليل خطر إصابة الحيوانات والكائنات الحية المختلفة بالسرطان.
- ومن الجدير بالذكر أن هناك العديد من الكائنات الحية التي يمكنها تخطي تلك المرحلة بشكل نهائي والانتقال المباشر إلى الانقسام الفتيلي، وذلك بعد تصنيع الحمض النووي خلال المرحلة S.
- وبالتالي يمكن أن نجد أن الأكثر أمانا هو استخدام تلك المرحلة ونقطة التفتيش فيها.
- عندما يتم تمرير نقطة التفتيش، يمكن للخلية أن تبدأ دورة جديدة ويتم تقسيم الخلية بالانقسام الفتيلي.
المسار البديل G 0 phase
- بعد حدوث الانقسام الفتيلي للولادة، لا يمكن أن يحدث انقسام في بعض الخلايا لإنتاج الخلايا الجديدة.
- نظرا لعدم قدرة الخلايا العصبية الحيوانية على الانقسام، يكون الخلية الأم هي الخلية الجذعية، وتكون خلايا العصبونات الابنة مبرمجة لعدم المرور في دورة الخلية. نمو الخلايا العصبية غير المنتظم يؤدي إلى انقسام الخلية، وهذا يمكن أن يكون خطرا على الكائن الحي.
- بالتالي، لا تدخل الخلية مرحلة الأولى بعد الولادة، بل تدخل الخلايا العصبية تلك المرحلة.
- هذه حالة استقلابية تهدف إلى الحفاظ على الخلايا الصغيرة، وتستطيع الخلايا العصبية وغير المنقسمة أن تستمر في أداء وظائفها في الكائن الحي دون القيام بالانقسام أو التكاثر.
وظيفة دورة الخلية
يمكن التعرف على ذلك من خلال ما يلي:
- تتكاثر الخلايا من خلال الانقسام، حيث إن الخلايا الجديدة تكون بطبيعة الحال أصغر من الخلايا الأم.
- قبل أن تقوم الخلايا الصغيرة بالانقسام للعمل على إنتاج الكثير من الخلايا في تلك الحالة، تحتاج إلى النمو وأيضا إعادة إنتاج أجهزتها الخلوية.
- يمكن فهم أهمية دورة الحياة الخلوية من خلال القيام ببعض التمارين البسيطة عن طريق انقسام الخلية.
- لأن بعض الخلايا لا تنمو خلال مراحل الانقسام المختلفة.
- يتميز كل جيل من الخلايا الوليدة بنصف حجم الجيل الأب، وسيصبح غير مستمر أو مستدام بسرعة كبيرة.
- من خلال العمل على تحقيق النمو والاستعداد للعمل على تقسيم الخلايا، وبالتالي العمل على تقسيم أنشطتها الأيضية إلى مراحل متعددة ومتميزة.
تنظيم دورة الخلية
- تنظيم دورة الخلية هو مرحلة مهمة لبقاء الخلايا والكائنات الحية على قيد الحياة.
- يجب أن تكون الكائنات الحية قادرة على إيقاف انقسام الخلية عند تلف الخلايا المطلوبة أو في حالة نقص الغذاء اللازم للنمو الجديد. كما يجب أن تكون قادرة على بدء انقسام الخلايا عند الحاجة للنمو أو التئام الجروح.
- يجب استخدام الخلايا مع مجموعة متنوعة من الإشارات الكيميائية، وهذه الإشارات يمكن أن تتفاعل وتؤدي إلى تأثيرات معقدة من خلال إشارات بسيطة.
- فعلا، يمكن لتلك التسلسلات التنظيمية أن تؤثر في عدة بروتينات أخرى وتسبب تغيرات واسعة في وظيفة الخلية.