الانقسام الميتوزي

الانقسام الميتوزى هو النوع الشائع في كل الخلايا الجسمية, يجب ان ينظر الى عملية انقسام الخلية الميتوزى على انها عملية مستمرة متواصلة وليست سلسلة من الاحداث المنفصلة. وعندما تكون الخلية في غير حالة الانقسام يقال انها في المرحلة البينية وتتميز هذه الحالة بان النواة تكون محددة العوامل محاطة بغشاء واضح وبها نوية او نويتان بارزتان. وعلى العكس من ذلك فإن الكروموسومات لا تكون واضحة او متميزة خلال هذه المرحلة وذلك لأنها تكون على هيئة خطوط متداخلة بالغة الدقة لا يمكن التعرف عليها كوحدات محددة. وعلى ذلك فإنها تبدو بصورة عامة على هيئة جسيمات غير منتظمة الشكل من المواد الكروماتينية.

وبجانب ذلك تحتوي الخلية في هذه الحالة على عضى او عضيين دقيق الحجم بجوار النواة وهي الحبيبات المركزية .

تكاثر( تناسخ) المادة الوراثية في الكروموسومات:

يسبق انقسام الخلية, وبالتحديد انشطار الكروموسومات, ان تتكاثر او تتناسخ المادة الوراثية داخل الكروموسومات. على ان التناسخ لا يتم بعد الانقسام السابق مباشرة, ولكنه يبدأ في الحدوث بعد مرور فاصل زمني محدد يشير اليه بالمرحله ج1( G1) . وفي المرحلة التالية التي يشار اليها بالرمز س يحدث تناسخ المادة الوراثية, وهي على وجه التحديد حامض دى اكسى ريبو نيو كليكDNA) ). وتأتى بعد ذلك المرحلة التي يطلق عليها ج2( G2) , وهي التي تفصل ما بين انتهاء عملية تناسخ المادة الوراثية وبداية عملية الانقسام الميتوزى الفعلية. ويطلق غلى هذه المراحل الثلاث بالإضافة الى عملية الانقسام الميتوزى, ورمزها م M معا الدورة الخلوية Cell Cycle . 

ويختلف مدى الدورة الخلوية اختلافا بينا في الانواع المختلفة من الخلايا. وبصورة عامة فإنها تستغرق حوالي10_30 ساعة في الخلايا النباتية, بينما تتراوح بين 18- 24 ساعة في الخلايا الحيوانية. وهذا لا يمنع انها قد تستغرق وقتا قصيرا جدا قد يصل الى 20 دقيقة في بعض الحالات, وقد تطول الى بضع ساعات او حتى بضعة اسابيع في حالات اخرى. وفي هذا المجال, فإن مدى التفاوت في الفترة الزمنية للدورة الخلوية يكمن بصورة اساسية في المرحلة ج1 ( G1). 

ففي أقصى الحالات واسرعها, كما يحدث في انقسام الخلايا الجنينية, تكون هذه المرحلة قصيرة جدا لدرجة يصعب تحديد مداها حتر تبدو وكأنها لو توجد اصلا. ومن الناحية الاخرى تظل بعض الخلايا في هذه المرحلة وقد لا تنقسم مرة ثانية, ويقال عن هذه الخلايا انها انحصرت ( arrested) في المرحلة ج1 .( G1)

كذلك يحدث في حالات قليلة ان تنحصر الخلايا في المرحلة ج2 ( G2), بمعنى ان تناسخ ال ح د ن يتم ولكن الانقسام لا يحدث. وتعتبر الخلايا العضلية القلبية في الانسان البالغ خير مثال لإنحصار الخلايا في المرحلتين ج1 , ج2 ويرجع الى نقص او عدم تواجد المواد الكيماوية المنظمة لهذه العمليات.


تأتى المرحلة التمهيدية في بداية الانقسام, وفي هذه المرحلة تبدأ الكروموسومات غير المتميزة في التكدس على هيئه اجسام خيطية تأخذ في القصر والتغلظ تدريجيا وتزداد قابليتها للصباغه.

ويبدو ان تكدس الكروموسومات يحدث نتيجة لتقارب لفاتها بجوار بعضها.

وعند فحص احدى الكروموسومات في نهاية المرحلة التمهيدية بقوة ميكروسكوبية مكبرة يظهر على انه متكون من خيوط متصله هي الكروموتيدات Chromatids ترتبط ببعضها بواسطة ما يسمى القطعة المركزية او السنترومير Centro mere . 

واثناء ذلك ينقسم الجسم او الحبيبة المركزية, اذ كانت في الاصل مفردة, الى حبيبتين تنفصلان عن بعضهما البعض, وتتحركان تجاه قطبين متقابلين من اقطاب الخلية.

وتتحور السيتوبلازمة المحيطة بكل حبيبة مركزية مكونة عددا من الخيوط الشعاعية القصيرة تسمى بالاشعة النجمية astral rays. كما تتحور السيتوبلازمة الموجودة بين الحبيبتين المركزيتين لتكون مجموعة من الخيوط او اللييفات تنتظم في شكل مغزلى ولذا تعرف بالالياف او الخيوط المغزلية spindle fibres. ويسمى التركيب بأكمله المغزل spindle .

تتركب الكروموسومات وتنتظم اثنا هذه المرحلة في صف يمتد على الخط الاستوائي للخلية.

يبدأ هذه المرحلة بإنقسام السنترومير الذي يربط بين كل كروماتيدين متماثلين, وبذلك ينفصلان تماما عن بعضهما البعض, ويصبح كل منهما كروموسوما مستقلا. ويتباعد الكروموسومان عن بعضهما او يتحركان في اتجاهين متعاكسين بحيث يتجه احدهما الى احد قطبي الخلية ويتجه نظيره الى القطب المقابل, ويعتقد ان هذه الحركة تحدث بتأثير قوتين, قوة تنافر بين كل كروموسومين متماثلين وقبل جذب من قبل الحبيبة المركزية المقابلة لكل كروموسوم.

عندما تصل كل مجموعة كروموسومية الى قطب الخلية الخاص بها, تبدأ الكروموسومات في العودة الى شكلها الاصلي, فتتحول الى خيوط رفيعة تتداخل فيما بينها وتفقد قابليتها للصباغة بصورة تدريجية. ويتكون حول كل مجموعة كروموسومات عند كل قطب غشاء نووي, وبذلك تتكون نواتان في الخلية تسمى كل منهما النواة البنوية daughter nucleus , وتظهر في كل منها نوية او اكثر حسب نوع الخلية.

ويصاحب هذه العملية عملية انشطار السيتوبلازمة cytokinesis , فيظهر اختناق في وسط الخلية يزداد عمقا بالتدريج. حتى يتم انشطار الخلية الى خليتين تحتوي كل منهما على احدى النويتين البنويتين.

وجدير بالملاحظة هنا انه في الانقسام الميتوزى ينشق كل كروموسوم الى كروموسومين متساويين متماثلين تماما. ولما كان كل كروموسوم يحمل عددا معينا من العوامل الوراثية او الجينات, فإن الكروموسومين الناتجين بمثابة نسختين مطابقتين تماما لبعضهما البعض وللكروموسوم الاصلى من حيث ما يحملانه من جنيات.

ويتوقف معدل حدوث الانقسام الميتوزي على حالة الخلايا, فيكثر بدرجة ملحوظة في الخلايا الجنينية وفي حالة تعويض الانسجة التالفة وفي الخلايا السرطانية….

والمدة التي يستغرقها الانقسام الميتوزي ثابتة تقريبا بالنسبة لكل نوع من الخلايا, فمثلا يستغرق هذا الانقسام 9 دقائق في خلايا ذبابة الفاكهة, بينما يستغرق 100-300 دقيقة في خلايا جنين الكتكوت.

وكذلك تختلف الخلايا الجسمية في الحيوانات البالغة فيما بينها بالنسبة لقابليتها للانقسام الميتوزى.

ويمكن تصنيف الخلايا بالنسبة لهذه القابلية في 3 انواع كما يلي:

أ‌- خلايا تنقسم بصورة مستمرة طوال حياة الكائن, مثل خلايا طبقة ملبيجى في بشرة الجلد.

ب‌- خلايا تتوقف عن الانقسام عندما يبلغ الكائن مرحلة البلوغ, مثل الخلايا الكبدية, ولكنها قد تستعيد قدرتها على الانقسام تحت ظروف معينة, كما في حالة استئصال قطعة من الكبد.

ج- خلايا فقدت قدرتها على النقسام بصورة كاملة ولا يمكن لها استعادتها تحت اي ظرف من الظروف, كالخلايا العصبية.