دورة الخلية والانقسام الاختزالي: دليل دراسة

الأفكار الأساسية

تنمو الخلايا وتنسخ DNA وتنقسم في دورة منظمة. ينتج الانقسام المتساوي خليتين ثنائيتي المجموعة متطابقتين للنمو والإصلاح، وينتج الانقسام الاختزالي أربع خلايا أحادية المجموعة مختلفة للتكاثر الجنسي.

• الطور البيني هو G₁ و S (تضاعف DNA) و G₂. يتبعه الانقسام المتساوي في أربع مراحل: تمهيدي واستوائي وانفصالي ونهائي، ثم ينقسم السيتوبلازم.
• يحافظ الانقسام المتساوي على عدد الصبغيات: 2n → 2n. وللاختزالي انقسامان ويخفض العدد إلى النصف: 2n → n، ويعطي العبور والتوزيع المستقل التنوع.
• يتضاعف DNA في الطور S لكن عدد الصبغيات يتضاعف بمعنى الكروماتيدات فقط. وينخفض عدد الصبغيات إلى النصف في الانقسام الاختزالي الأول.
• مع n زوجاً من الصبغيات يعطي التوزيع المستقل وحده 2ⁿ مشيجاً مختلفاً.

المعادلات الأساسية

• mitotic index = cells in mitosis ÷ total cells × 100
• time in phase = (cells in phase ÷ total) × cycle time
• gamete combinations = 2ⁿ

مثال محلول

من 200 خلية معدودة 30 في الانقسام المتساوي، فالمؤشر الانقسامي 30 ÷ 200 = 15 %. وإذا استمرت دورة الخلية 24 h فالانقسام يستغرق 0.15 × 24 = 3.6 h. في الإنسان (2n = 46) تحوي خلية في G₂ 46 صبغياً و92 كروماتيداً، ويسمح التوزيع المستقل وحده بـ 2²³ ≈ 8.4 مليون مشيج مختلف.

أخطاء شائعة

• القول إن عدد الصبغيات يتضاعف في الطور S. يتضاعف محتوى DNA لكن لكل صبغي الآن كروماتيدان.
• الخلط بين المراحل: تنفصل الكروماتيدات الشقيقة في الطور الانفصالي للانقسام المتساوي والطور الانفصالي الثاني للاختزالي، أما الصبغيات المتماثلة فتنفصل في الطور الانفصالي الأول.
• وصف نواتج الانقسام الاختزالي بأنها متطابقة وراثياً. العبور والتوزيع المستقل يجعلانها مختلفة.

تدرّب

اختبر نفسك بأسئلة تدريبية في هذا الموضوع: دورة الخلية والانقسام الاختزالي