دورة الخلية هي

شاهندة هشام 29 سبتمبر، 2022

دورة الخلية هي

تمر الخلية بالعديد من الأطوار التي تمر بها، كما أنها تمر بمرحلتين، الانقسام والانحناء، كما انه يحدث الكثير من المرحل ومنها:

  • يحدث كثير من التغيرات الأيضية التي تتجهز وقتها لمرحلة انقسام الخلية، والتي تمر بعدها الخلية إلى مرحلة أخرى.
  • ثم تمر الخلية بمرحلة تصنيع الحامض النووي بدون الأكسجين، فيتم تصنيع الحمض النووي وهو المسؤول عن الصفات الوراثية، وكل كروموسوم يتكون من زوجين كروماتيدين ملتصقين ومتماثلين.
  • ثم تمر بالخلية تغيرات أيضية أخرى، والتي هي تجميع كافة المواد السيتوبلازمية التي يلزم وجودها للانقسام الفتيلي، ثم بعد ذلك تمر الخلية في طور الانقسام الخلوي.
  • ثم تكون آخر مرحلة هي الانقسام ويليها انقسام خلوي (السيتوبلازم).

مراحل دورة الخلية

تمر الخلية بعدة انقسامات ومراحل عديدة ممكن أن تكون بها القليل من التعقيدات.

الانقسام المتساوي

تمر الخلية بعدة مراحل وسلاسل معقدة نسبيا، وتمر عدة خطوات حتي تضمن الحصول علي خلية ابنه علي المواد، التي تلزم أبقاءها في الحياة.

  • وأيضا نسخة من كل كروموسوم، بمجرد فرز بعض المواد بشكل صحيح، تنقسم الخلية الأم إلى أسفل الوسط، وتضغط على الغشاء الموجود بها إلى قسمين.
  • كل من الخلية الابنة الجديدة قامت بتكوين خلايا حية بشكل مستقل لكنها صغيرة الحجم، ولديها نسخة واحدة فقط من مادتها الجينية.

مراحل تطور الخلية

تمر الخلية بعدة مراحل مميزة وذلك ناتج عن انقسام الخلايا أو عبورها خلال الطور البيني.

المرحلة G 1

في المرحلة G 1، تنمو الخلية الجديدة في مكان ما يقال أن الحرف G يرمز إلى الفجوة، ذلك يرجع إلى أن هذه المراحل تظهر مختبرين المعمل باستخدام مجهر ضوئي فجوات غير نشطة في الخلية.

  • عندما ننظر إلى الحرف قد يكون من الأكثر دقة أن نقول إن الحرف G يرجع إلى النمو لأن المراحل “G” هي عبارة عن موجات وترددات لإنتاج البروتين والعضيات ويحدث ذلك بسبب الزيادة الناتجة في حجم الخلية.
  • خلال مرحلة G1، تظهر الخلية الكثير من المواد الأساسية مثل البروتينات والريبوزومات، الخلايا التي تعتمد على عضيات متخصصة مثل البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا تصنع العديد من العضيات خلال G 1 ، قد يكبر حجم الخلية لأنها تستوعب المزيد من المواد  في آليتها مدى الحياة لذلك تعد هذه المرحلة من أهم مراحل تطور الخلية.

المرحلة S

خلال المرحلة S، تقوم الخلية بتكرار الحمض النووي المنفرده به، ويرمز الحرف S إلى إنشاء الكروموسومات الجديدة من المواد الخام.

  • هذه عملية الاستهلاك للطاقة، حيث تحتاج عدد كبير من النيوكليوتيدات إلى تكوينها، وتتكون العديد من الخلايا حقيقية النواة على عشرات الكروموسومات كتل ضخمة من الحمض النووي يجب تكرارها.
  • تحدث عملية إنتاج المواد والعضيات الأخرى بشكل كبير خلال هذا التوقيت، حيث تعمل الخلية على تكرار وتزايد جينومها بالكامل، عند اكتمال المرحلة S، سيكون للخلية مجموعتان كاملتان من مادتها الجينية، وذلك شيء مهم جدا لانقسام الخلية، لأنه يضمن أن تكون الخلايا التي تم إنتاجها يمكن أن تتلقى نسخة من المخطط الذي تحتاجه للبقاء.

المرحلة G2

تشبه مرحلة الفجوة الأولى من دورة الخلية، تتميز مرحلة G 2 العديد من إنتاج البروتين، خلال G 2 تتحقق العديد من الخلايا للتأكد من أن كلتا نسختي الحمض النووي الخاصة بها صحيحة وسليمة، إذا تبين أن الحمض النووي للخلية تالف، فقد يفشل في نقطة تفتيش G 2 / M الخاصة بها سميت بهذا الاسم؛ لأن نقطة التفتيش هذه تحدث في نهاية مرحلة G 2 ، مباشرة بين G 2 و M phase أو الانقسام المتساوي.

  • نقطة تفتيش G 2 / M هي تقييم الأمان المهم للغاية بالنسبة للكائنات متعددة الخلايا مثل الحيوانات، التي يمكن أن تؤدي إلى موت الكائن الحي بشكل مباشر، وعندما تتكاثر الخلايا ذات الحمض النووي التالف، من خلال التحقق لمعرفة إذا كانت الخلايا مصابه قبل عمليه التكاثر للخليه، تقلل الحيوانات وبعض الكائنات الحية الأخرى من خطر الإصابة بالسرطان.
  • يمكن لبعض الكائنات الحية عبور مرحله G 2 تمامًا والانتقال مباشرة إلى الانقسام الفتيلي بعد إنتاج الحمض النووي خلال المرحلة S، ومع ذلك نجد أن معظم الكائنات الحية بل من أكثرهم أمانًا استخدام G 2 ونقطة التفتيش المتعلقة به.
  • إذا تم تمرير نقطة تحليل G 2 / M، تبدأ دورة الخلية مرة أخرى، ثم  تنقسم الخلية من خلال الانقسام الفتيلي، وتبدأ الخلايا الوليدة الجديدة دورتها ومرورها خلال مراحل G 1 و S و G 2 لإنتاج خلايا ابنة جديدة خاصة بها.

المسار البديل: G 0 Phase

بعد الولادة من خلال الانقسام الفتيلي، لا تظهر الخلايا الا بعد أن يحدث بها انقسام لإنتاج خلايا جديدة.

  • على سبيل المثال الخلايا العصبية الحيوانية لا تحدث بها عملية انقسام للخلية، وتصبح الخلايا الأم هي الخلايا الجذعية، وخلايا العصبونات الابنة مبرمجة على عدم المرور عبر دورة الخلية نفسها؛ لأن نمو الخلايا العصبية غير المستقر قد يسبب انقسام الخلية، ويمكن أن يكونا خطراً جدا على الكائن الحي.
  • لذا بدلاً من دخول المرحلة G 1 بعد الولادة، تدخل الخلايا العصبية مرحلة يسميها العلماء طور G 0، هذه حالة استقبالية تهدف فقط إلى الحفاظ على الخلية الوليدة، وليس الاستعداد لانقسام الخلايا.
  • يمكن أن تظل الخلايا العصبية وأنواع الخلايا الأخرى غير المنقسمة حياتها بأكملها في طور G 0، وتؤدي وظيفتها للكائن الحي ككل دون أن تنقسم أو تحدث أي عملية تكاثر أبدا.

تنظيم دورة الخلية 

من المهم أن يتم تنظيم دورة الخلية حتى تظل الخلايا والكائنات الحية بصورة جيدة، ولا بد من أن تكون الكائنات الحية لديها القدرة على إيقاف انقسام الخلايا عندما تتلف الخلية المساعدة، أو عندما لا يوجد ما يكفي من الغذاء لإنشاء خلية جديدة ويجب أن يكونوا قادرين على الانقسام  عند الحاجة إلى النمو أو التئام الجروح.

  •  تستخدم الخلايا مجموعة متنوعة من شلالات الإشارات الكيميائية حيث تستطيع تكوين روابط جديدة في سلسلة تأثيرات معقدة تبعا إلي إشارات بسيطة.
  • في هذه التسلسلات التنظيمية، قد يغير بروتين واحد وظيفة العديد من البروتينات الأخرى، مما يؤثر ذلك على التغييرات الحادثة في عمل الخلية أو حتى هيكلها.
دورة الخلية هي