الانقسام الانقسام الاختزالي نوع من قسم الخلية - شرح!

ملاحظات مفيدة على نوع الانقسام المنوي من شعبة الخلية!

تعرف الانقسامات التي يتم خلالها خفض أعداد الكروموسومات باسم التقسيم أو الانقسام الانتصابي ، وعملية انقسام الاختزارات مثل الانقسام الاختزالي. لأول مرة في عام 1888 ، اكتشف Strasburger هذه الظاهرة.

هناك مرحلتان في دورة الحياة للنباتات الدنيا والعليا - البوغات و المشيج. يحتوي البُطُور الببغاء على عدد 2n من الكروموسومات ، في حين أن الخلايا المشيمية تمتلك عددًا من الكروموسومات. إذا كانت نواة البوغوروسية تحتوي على 6 كروموزومات ، فإن نواتها من المشيج تحتوي فقط على 3 كروموسومات ، أي نصف عدد الكروموسومات في نواة البزور.

مع نتيجة الانقسام الانتصافي (الانقسام الاختزالي) ، من نواة واحدة من النواة البوغية الأربعة من النواة المشوهة تتشكل ، ويصبح عدد الكروموسومات لكل نواة نصف عدد الصبغيات في نواة البوغوروسية. في جميع النباتات التي يتم استنساخها جنسياً ، يحدث الانقسام الاختزالي.

الصورة مجاملة: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/54/Meiosis_diagram.jpg

في الخلايا البوغية ، تمثل الخلايا البوغية الأم المرحلة الأخيرة من الحالة البوغية sporophytic status. وهكذا ، فإن كل خلية بوغية أم تحمل 2 عدد من الكروموسومات. تنقسم كل خلية بوغة في نهاية الأمر بشكل تراجعي لإنتاج أربعة جراثيم أحادية العدد. في هذا التقسيم ، يُعرف التقسيم الأول باسم الانقسام التغاير. يتم تقليل عدد الكروموسومات إلى النصف خلال هذا التقسيم.

ويتبع التقسيم على الفور قسم عادي آخر ، يعرف باسم الانقسام التناسلي. يشير البوغة إلى بداية مرحلة المشيج. البوغ ، عندما تؤدي النبتات إلى ظهور المشيج gametophyte ، الذي يحمل الأمشاج الذكور والإناث. يكون عدد الكروموسومات في الأمشاج دائمًا n.

مع نتيجة الإخصاب أو الاقتران ، تندمج أنوية الأمشاج الذكورية والإناث معًا لتشكل الزيزوت أو البويضة. و oospore (2n) هو بداية المرحلة sporophytic. يحمل عدد 2n من الكروموسومات. تطور البويضة إلى الجنين وبعد ذلك يتم تكوين النبات الصغير.

يستمر الانقسام الانقسامي باستمرار ، ويظل النبات ثنائي الصبغية (2n). خلال تكوين الجراثيم يحدث الانقسام الاختزالي ، وبالتالي فإن مراحل نمو النبات البائي والنمو في النبات تحمل 2n و n عدد الكروموسومات في نواتها على التوالي. هذا فقط بسبب الانقسام الاختزالي تحمل أنواع النباتات عددًا محددًا من الكروموسومات في نواتها.

آلية الانقسام الاختزالي:

يشار إلى أنه خلال الانقسام الاختزالي ، تنقسم النواة الأم مرتين ، أي أن الانقسام التغايرى يتبعه الانقسام النسبي. يتم تقليل عدد الكروموسومات إلى النصف في التقسيم المتغاير ، في حين أن التقسيم التناسلي هو إنقسامي ، وهنا يبقى عدد الكروموسومات نفسه. تتكون الآلية من أربع مراحل مهمة - الطور الأول ، الطور الطوري ، الطور التصاعدي والطور التليفي.

الطور الأول:

فترة الانقسام الاختزالي هي أطول مدة ، وتتكون من خمس ولايات منفصلة - leptotene ، zygotene ، pachytene ، diplotene و diakinesis. عندما تظهر الكروموسومات لأول مرة فهي خيوط منفصلة منفصلة. هذه هي مرحلة اللبوتوتين.

ثم يربط الأعضاء المتماثلين لكل زوج من الكروموسومات بشكل وثيق جنبًا إلى جنب ، المواضع المقابلة (الكروموسومات) الملتصقة معًا ، وهي عملية تسمى الاقتران أو synapsis ؛ كل زوج مرتبط هو ثنائي التكافؤ ؛ هذه هي مرحلة الزيجوتينية.

ثنائي التكافؤ تقصير وتثخن. كل كروموسوم فردي أصبح الآن مزدوج بشكل واضح. وبالتالي يتكون كل ثنائي التكافؤ من أربعة الكروماتيدات؛ هذه هي مرحلة pachytene. يبقى الكروماتونان المشتقان من كروموسوم واحد متزاوجين ولكنهما منفصلان عن الكروماتين الآخرين المشتقين من الكروموسوم المتشابه ؛ هذه هي مرحلة الدبلوموية ، تليها diakinesis.

في أماكن معينة ، ومع ذلك ، يتم تثبيتها معا عن طريق التبادلات (Chiasmata) التي تحدث بين الكروماتيدات المستمدة من الكروموسومات المتماثلة. Chiasmata هي التعبير المرئي لعبور الجينات. عادة ما يكون هناك واحد أو أكثر من Chiasmata لكل زوج كروموسوم في الانقسام الاختزالي.

في chiasma اثنين من الصبغيات ، واحدة من كل من الكروموسومات الأصلية ، على ما يبدو كسر في الأماكن المقابلة ؛ وقد انصهرت الأطراف المكسورة لكروميت واحدة بنهايات مكسورة من الطرف الآخر. عندما يكون هناك أكثر من chiasma واحد في ثنائية ثنائية التكافؤ فإنها قد تشمل أزواجًا مختلفة من الكروماتيدات ، ولكنها دائمًا واحدة من كل كروموسوم أصلي.

وبما أن كل من الكروموسومين اللذين يؤلفان الصبغي الثنائي التكافؤ ينقسم إلى صبغيين ، فإن الكروموسوم ثنائي التكافؤ هو في الحقيقة هيكل رباعي ويسمى كروموسوم رباعي الزوايا.

بعد تكوين الكروموسومات الرباعية ، تحتوي النواة على نصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلايا النباتية العادية فقط. توزع الأحداث اللاحقة في هذا القسم والقسم التالي أحد الكروماتيدات من رباعيات كل خلية من الخلايا الأربع.

الطورية:

في الطور الرأسي ، يتم فصل كل كروموسوم رباعي طوليًا إلى صبغتين ابنتين تمر إلى أقطاب متقابلة. غير أن كل من هذه الكروموزومات ينقسم بالفعل إلى صبغيين. في الطور الثاني من تقسيمات التخفيض يتم فصل هذه الكروماتيدات عن بعضها البعض. يمكننا الآن أن نرى لماذا يوجد قسمان للتخفيض.

ويرتبط هذا بحقيقة أن الكروموسومات التي تكونت في الطور الأول من الانقسام الانتصافي هي رباعية وأن الأمر يحتاج إلى قسمين لتقسيمها إلى الكروماتيدات المكونة لها. في نهاية قسم الإنقاص الثاني ، لم يتم فقط خفض كل كروموسوم إلى كروماتيد مفرد ، ولكن العدد الإجمالي للكروموسومات هو أيضًا أحادي العدد (n).

طور الصعود:

في الطور الثاني من الكروماتيدات الأربعة من كل ثنائي التكافؤ ، اذهب إلى عمود واحد من المغزل ، والاثنان الآخران إلى القطب الآخر. يذهب الكروماتيدون في أزواج لأن ارتباط المغزل لكل كروموسوم أصلي لم يتكرر بعد ، بحيث يتحد اثنان من الكروماتيدات في تلك المرحلة.

بسبب تأثيرات Chiasmata ، ومع ذلك ، لا يتم عادة استنتاج الكروماتيدات المتحدة طوال طولها من نفس الكروموسوم ولكنها خليط من قطعة واحدة أو أكثر من كل من الكروموزومات الأصلية. إنها مسألة مصادفة ، وغير متأثرة تماماً بسلوك الثنائيات الأخرى ، التي تغزل الارتباط بالكروماتيدات ، وتذهب إلى قطب المغزل.

الطور النهائي:

بعد مرحلة الطور ، قد يكون هناك مرحلة طليعية قصيرة وفترة راحة ، أو قد يتبع التقسيم الانتصافي الثاني مباشرة ، عادة في كل من الخلايا البنتة التي تكونت من الدرجة الأولى. وهو يشبه الانقسام الفتيلي إلا أنه يبدأ الطور الأول فقط مع نصف العدد الطبيعي للكروموسومات ، وينقسم كل منها بالفعل إلى صبغيين قبل الطور السابق. يفصل الكروماتيدان في الطور الأول ، يذهب أحدهما إلى كل خلية ابنة.

مرة أخرى ، فإن توزيع الكروماتيدات هو أمر مصادفة ، فيما عدا أن الاثنين من كل كروموسوم يجب أن يذهب إلى قطبين متقابلين. على هذه الفرصة يعتمد توزيع الكروماتيدات في كلا الطوران على قانون تشكيلة مستقلة.

كل خلية ابنة ، وبالتالي ، يتلقى في نهاية المطاف فقط العدد أحادي العدد من الكروموسومات. إن الاختزال من عدد مضاعف من الخلية الأصلية إلى العدد أحادي العدد من المنتجات الأربعة هو أحد قواعد الفصل الجيني.

أهمية الانقسام الاختزالي:

خلال عملية الإخصاب تأتي النواة الذكورية ونواة البويضة معا وتوضع محتويات النواتين في غشاء نووي واحد ، يأتي جزء منها من النواة الذكرية وجزء من نواة البويضة. وبهذه الطريقة ، تتم إضافة الصبغيات التي كانت في النواة الذكرية إلى تلك الموجودة في نواة البويضة. تحتوي البويضة الملقحة على الكروموسومات لكل من نواة البيض ونواة الذكر.

إذا كان نفس عدد الكروموسومات الموجودة في النوى الخضرية قد دخل إلى نواة البويضة والحيوان المنوي ، فإن البويضة المخصبة من كل جيل ستحتوي على ضعف عدد الكروموسومات كنواة الجيل السابق. يتم منع هذه النتيجة من خلال وجود اثنين من التقسيمات المتعاقبة في دورة الحياة التي يتم فيها خفض عدد الكروموسوم إلى نصف (الانقسام الاختزالي) الذي وجد في النوى الخضرية العادية.

يتم تحديد شخصيات الأنواع عن طريق الجينات الموجودة على الكروموسومات ، وبالتالي ، لتحديد شخصيات الأنواع ، يصبح من الضروري أن يبقى عدد الكروموسومات ثابتًا ، وهذا ممكن فقط من خلال الانقسام الاختزالي.