إنقسام الخلايا חלוקת התאים cell division اعداد روحي دلاشه רוחי דלאשה (תיכון בועיינה נגידאת)

1. إنقسام الخلاياחלוקת התאיםcell divisionاعدادروحي دلاشهרוחי דלאשה (תיכון בועיינה נגידאת)

2. مقدمه • كما نعرف فان كل خليه نتجت من خليه قبلها ,الخليه الجديدة تنمو ومع الوقت فإنها تنقسم لخليتين ,من هنا فان تسلسل الأحداث في حياة الخليه المسمى دورة حياة الخليه يبدأ من تكونها وحتى انقسامها. • في وحيدات الخليه بدائية وحقيقية النواه انقسام الخليه يعني تكاثرها لان كل خليه هي كائن مستقل,وهو يؤدي الى زيادة عدد الافراد. • أما في متعددة الخلايا فان انقسام الخلية لا يرتبط دائماً بالتكاثر ,فانقسام الخلية هو جزء من فعاليات عديدة :تطور الجنين ,نمو,تطور,علاج جروح وتجديد انسجه وبالمقابل فان خلايا كثيره في الكائنات متعددة الخلايا لا تنقسم .

4. في الكائنات التي تتكاثر تزاوجيا هناك عمليتان تنظمان وتحققان استمرار النوع من جيل الى جيل وهما اجمالاً : * اتحاد الجاميطات : جزء من التكاثر الجنسي وهو يشمل اندماج الجاميطات التي قد تكون متشابهه او مختلفه مورفولوجيا وذلك تبعا للكائن الحي. * انقسام الخلايا :وهو مظهر للنمو ويصحبه عادةً ازدياد في حجم الخليه وتخصصها.

5. شريط مزدوج من ال DNA. DNA ملتف حول البروتينات . نسخة من الكروموسومات. كروموسوم مزدوج(قبل الانقسام) الخلية • داخل نواة الخلية تتواجد المادة الوراثية DNA. • DNA مغطى (مع البروتينات) بالكروموسومات. • DNA والبروتينات ملتوية وملتفة حول بعضها البعض.

6. الخلية نواة الخلية كروموسوم DNAملتف حول البروتينات الشريط المزدوج ل dna 46 كروموسوم في خلية الانسان • في خلية جسم الانسان يوجد 46 كروموسوم وعليها 100,000 من الجينات. • طول الكروموسوم يصل الى 2 متر.

7. طرق انقسام الخلايا • الاميتوزا: وهي تحصل لدى القليل من الخلايا وهي اساساً طريقة تكاثر وحيدات خليه مختلفه . • الميتوزا : وهي طريقة انقسام الخلايا الجسميه في الكائنات الحيه وفيها تنقسم الخليه الواحده لينتج خليتين مطابقتين للخليه الام مع الحفاظ على نفس العدد من الكروموزومات. • الميوزا : تحصل لدى الكائنات التي تتكاثر تزاوجياً ,وهي طريقه انقسام خاصه لخلايا مخصصه لتصبح جاميطات وفيها يتم تخفيض عدد الكروموزومات الى النصف أي تنتج خلايا هبلوئيديه,وهذا يضمن عدم مضاعفة عدد الكروموزومات من جيل لاخر

8. ميتوزا دورة الخلية خلايا اوقفت الانقسام انتاج الخلايا دورة الخلية • الوقت من بداية حياة الخلية حتى انقسامها لخليتين يسمى- ”دورة الخلية“ . • دورة خلية عادية (لكائن حي ونباتات (بظروف مثالية يستمر – 20 دقيقة. • ساعة واحدة معدة لمرحلة الانقسام- ميتوزا. • معظم الوقت تقوم الخلية باستيعاب الغذاء ,تتطور وتضاعف المادة الوراثية-DNA . • يمكن تقسيم دورة حياة الخليه حقيقية النواه إلى: • 1- الطور البيني (Interphase)ويشمل : 1G– S- 2G. • M -2 مرحلة انقسام الخلية الى خليتين متماثلتين.

9. الانشطار الثنائي (Binary fission)الانقسام المباشر-Amitosis • هذا النوع من الانقسام قليل الوجود ويحصل لدى خلايا مدة حياتها محدوده مثل خلايا الدم البيضاء ,خلايا غضروفيه ,وحيدات الخليه كالبراميسيوم والاميبا ,خلايا الاورام السرطانيه ,خلايا الفطريات المنقسمة بالتكاثر الخضري وانواع من البكتيريا. • ويبدأ هذا الانقسام باستطالة الخلايا في البكتيريا ثم التخصر في وسطها تدريجياً إلى أن يتم انقسامها إلى خليتين متماثلتين ويطلق على هذه العملية أيضاً اسم الانشطار (Fission)أو الإنشطار البسيط (Simple Fission). • وغالباً ما يتكون غشاء مستعرض مزدوج داخل الخلية يمتد من حافتيها تدريجياً متجهاً نحو مركزها قبل أن يحدث التخصر، ثم يبدأ بعد ذلك ترسيب الجدر الفاصل بين طبقتي الغشاء ممتداً من الخارج تجاه المركز، ويتزامن مع هذا الانقسام المادة الوراثية. • يتم هذا الانقسام على مرحلتين : أ. مضاعفة الماده الوراثيه(الكروموزومات) التي يليها انقسام النواه. ب.انقسام السيتوبلازم بحيث يضيق في الوسط ثم ينشطر فينتج خليتين او كائنان يحتويان نفس الماده الوراثيه. • هذا الانقسام سريع جداً ,فالبراميسيوم تنقسم خلال ساعتين وهي تنقسم عادةً مرتين في اليوم. • البكتيريا تستطيع ان تتكاثر كل نصف ساعه اذا توفر الغذاء ,الرطوبه ودرجة الحراره الملائمه.

10. Resting Cell الطور البيني (Interphase) • وهي الحالة التي لا تكون الخلية فيها في حالة انقسام وهي الفتره ما بين الانقسام والاخر وتشمل المراحل الاتيه: • 1- مرحلة G1 (Growth 1:نمو): * يكبر حجم الخلية التي نتجت من الانقسام وتزداد فيها وتيرة الأيض "تبادل مواد سريع”. * تنتج الخلية جزيئات RNA كثيره ومكونات خلوية أخرى مثل بروتينات البلازما. * يختلف طول هذه المرحلة من خلية لأخرى : من ساعات عديدة حتى أيام وبعض الخلايا تبقى طيلة حياتها في هذه المرحله, في اغلب الحالات تستمر بين 30-40 % من دورة حياة الخليه.

11. 2- مرحلة S(Synthesis:إنتاج): * يتضاعف الDNAفي نواة الخليه وكذلك يتم فيها بناء بروتين الهستون . * مع نهاية هذه المرحله يكون في نواة الخليه كميه مضاعفه من الDNA .تشكل هذه المرحله بين 30-50%من دورة حياة الخليه وبشكل عام ما بين 3-6 ساعات. • 3- مرحلة G2(Growth 2): * وهي مرحلة نمو ايضاً يتم خلالها إنتاج وبناء مواد مختلفه في الخليه منها RNA وزلاليات. * هي المرحله ما قبل انقسام الخليه وتستمر ما بين 2-5 ساعات وبشكل عام تشكل ما بين 10-20 % من دورة حياة الخليه. لدى خلايا الفئران دورة حياة الخليه هي 20 ساعه: • مرحلة G1 -6 ساعات , مرحلة S – 8 ساعات, مرحلة G2- 5 ساعات والميتوزا ساعه واحده فقط .

12. كمية الDNA في الخليه وحدات اعتباطيه 2 1 G1 S G2 M مراحل دورة حياة الخليه 4- مرحلة M(Mitosis-ميتوزا) • وهي مرحله قصيره مقارنةً بالمراحل الأخرى. • تشمل انقسام النواه ثم انقسام السيتوبلازم أي أن النواه التي احتوت كميه مضاعفه من ألDNAتنقسم يشكل دقيق إلى نواتين . • بعد ذلك تنقسم السيتوبلازم مع عضياتها بين الخليتين. • بعد الانقسام كل خليه ابنه تدخل الآن مرحلة G1الخاصة بها وتبدأ دورة حياه جديده .

13. خليتين متامثلتينانقسام خلية الامتتطور خلية الامخلية الام الانقسام الغير مباشر-الميتوزا(Mitosis) • في الانقسام الغير مباشر تنقسم الخلية الى خليتين متماثلتين. • وكل خلية من الخليتين تنقسم ايضا الى خليتين ايضا متماثلتين. • عملية الانقسام تكون عادة مضاعفة (أي ان كل خلية تنقسم الى خليتين , والخليتين تنقسم الى اربعة, والاربع الى ثمانية اخ .....) • الشحنة الوراثية(الكروموسومات في النواة) تنقسم بدقة لخليتين متماثلتين بسبب طرق خاصة. • نتيجة الانقسام الغير مباشر في خلايا مختلفة من أي جزء كان يوجد كروموسومات متماثلة.

14. الانقسام غير المباشر • هو الانقسام الشائع في الخلايا الجمسية للكائنات الحية حقيقة النواة (Eukaryotic) • يؤدي إلى نمو النبات والحيوان والفطريات والطلائعيات (Protista). • وهو يتم في دورة منتظمة في مراحل محددة هي: 1. الطور التمهيدي      Prophase 2.   الطور الاستوائي    Metaphase 3.   الطور الانفصالي Anaphase 4.  الطور النهائي  Telophase

15. الطور التمهيدي (Prophase) • يتم تمهيد الخلية للانقسام وتتجمع المادة الوراثية وتأخذ الكروموسومات في الظهور في النواة ويغلظ, وتختفي النويات بالتدريج, ويختفي الغشاء النووي. • تتكون خيوط المغزل(Spindle Fibers)التي تكون المغزل (Spindle) الذي يتصل بالكروموسومات عند السنترومير المركزي(Centeromere). • الكروموسومات مضاعفة (كل كروموسوم مكون من كروموتيدتين متماثلتان. Early Prophase Late Prophase

16. الطور الاستوائي (Metaphase) • حيث تتجه الكروموسومات إلى خط استواء الخلية (Cell equatorial plane)، ويتصل كل واحد بخيط من خيوط المغزل من عند السنترومير (Centromere). Metaphase Prometaphase

17. الطور الانفصالي (Anaphase) • حيث ينفلق السنترومير إلى نصفين وتنفصل كل كروماتيدة من الكروموزوم عن الاخرى. • الكروموتيدات المتماثلة تبتعد عن بعضها البعض.كل كروموسوم يتحرك نحو قطب أخر في الخلية (بمساعدة خيوط المغزل). • يبدأ السيتوبلازم في التخصر والاختناق من المنتصف في الخلية الحيوانية، ويبدأ تكوين الصفيحة الوسطية (Midell lanella) وتتكون نواتان جديدتان. Early Anaphase Late Anaphase

18. الطور النهائي Telophase تلافازا- الكروموسومات الجديدة تقصر وتخثن. وينتج لدينا غشاء نواة جديد حولها. الانقسام البلازمي-الخنصرة في مرحلة متأخرة تنقسم السيتوبلازماوينتج خليتين جديدتين-الميتوزا كاملة Telophase End of cytokinesis Telophase Daughter Cells

19. الملخص في عملية الميتوزا يحدث انفصال للمادة الوراثية وبعدها انقسام الخلايا المتساوي. • العملية تحدث في أربعة مراحل اساسية: • بروفيزا- غشاء النواة يبدأ بالاختفاء .كلل كروموسوم مكون من كروموتيدتين متماثلتان. • متافازا – الكروموسومات مرتبة على خط النصف. • أنافازا- الكروموتيدات المتماثلة تبتعد وتتحرك الى الطرف (ولذلك سميت كروموسومات) • تلوفازا – ينتج غشاء جديد حول النواة مع الكروموسومات.

22. Animal Mitosis -- Review

23. Plant Mitosis -- Review

24. الانقسام الاختزالي (Meiosis) • الميوزا –انقسام اختزالي • بالانقسام الميوزي الخلية ألديبلوئيدي (يحوي n2 كروموسوم) تنقسم مرتين بينما الكروموسومات تتضاعف مرة واحدة فقط. • من خلية واحدة التي تحوي 2n كروموسوم , ينتج أربعة خلايا كل خلية تحوي n كروموسوم (خلية هبلوئيدي) • مرحلة الميوزا هي القاعدة للتكاثر الجنسي . في هذه المرحلة تنتج خلايا تكاثر هبلوئيدي (تحويn كروموسوم). وعندما تتحد تنتج الزيجوتا وهي خلية ديبلوئيدي( تحوي2n كروموسومات). • يحدث هذا النوع من الانقسام في الكائنات الحية التي تتكاثر بالتزاوج بالأمشاج المذكرة، أو الممثلة للذكورة، والأمشاج المؤنثة, أو الممثلة للأنوثة. • ويختلف هذا النوع من الانقسام عن الانقسام غير الاختزالي (Mitosis) في أن كل خلية ناتجة عن الانقسام الاختزالي (Mitosis) تحتوي نصف عدد الكروموسومات الموجودة في خلايا الأم الجسدية والمولدة للأمشاج قبل انقسامها. • فإذا كانت الخلية الأم تحتوي (2n)، فإن الخلية الناتجة منها بالانقسام الاختزالي تحتوي فقط (n) أي نصف عدد الكروموزومات في الخلية الأم، أي أحادية المجموعة الصبغية ومن هنا عرف هذا الانقسام بالانقسام الاختزالي (Reductional Divis)

25. هذا ما يحدث في أمتاك (Anthers) ومبايض (Ovules) الزهرة (Flower) لتكوين حبوب اللقاح (Pollen Grains) والخلايا البيضية (Egg Cells)، و يحدث في الحيوان لتكوين الحيوانات المنوية (Sperms) والبويضات الأنثوية (Ovuis) ويحدث كذلك في الإنسان . • ويشمل هذا النوع من الانقسام على انقسامين متتاليين هما: • 1.  Firist Meiotic Divisionالانقسام الميوزي الأول. • 2.  Second Meiotic Divisionالانقسام الميوزي الثاني.

26. قبل أن تبدأ الخلية الانقسام تمر بمرحلة تستعد خلالها للانقسام يتضاعف خلالها حمض DNA أي تتضاعف الكروموسومات، • ينقسم السنتروسوم إلى زوجين من السنتريولات . • وتقوم الخلية (حيوانية أو نباتية) عند انقسامها اختزالياً بانقسامين نووين متعاقبين (اختزالي أول، واختزالي ثان) ينتج عنهما 4 خلايا، تحوي كل منها نصف عدد الكروموسومات في الخلية الأم .

27. الطور البيني الاول (Interphase I) • مرحلة G1 (Growth 1:نمو) يكبر حجم الخلية ,تنتج الخلية جزيئات RNA كثيره ومكونات خلوية أخرى مثل بروتينات البلازما. • مرحلة S(Synthesis:إنتاج): يتضاعف الDNAفي نواة الخليه وكذلك يتم فيها بناء بروتين الهستون . • مرحلة G2(Growth 2): وهي مرحلة نمو ايضاً يتم خلالها إنتاج وبناء مواد مختلفه في الخليه منها RNA وزلاليات.

28. الطور التمهيدي الاولProphase Iفي الانقسام الميوزي الأول • فيها تتميز الشبكة الكروماتينية إلى عدد من الكروموسومات (التي سبق تضاعفها) كل منها مشقوق طولياً إلى زوج من الكروماتيدات تتصل عند نقطة تُعرف بالسنترومير. • تجتمع الكروموسومات المتماثلة في أزواج، ولأن كل كروموسوم يتكون من كروماتيدين متشابهين فإن ازدواج الكروموسومات يكوّن ما يُعرف بالرباعي. • تحدث عملية عبور، حيث يحدث تبـادل قطع من كل كروموســوم مع نظيـره ويتم التبادل بين الكروماتيدات المتجاورة . • وقرب نهاية هذا الطور يتجه كــل زوج من السنتريولات إلى أحـد قطبـي الخلية ويبدأ تكون خيوط المغـزل التـي يتشعـع بعضها حول السنتريولين، ثـم تختفي النوية والغلاف النووي .

29. الطور التمهيدي الاولProphase I • المرحلة التمهيدية في الانقسام الميوزي الأول تشمل مراحل خمس وهي: • 1. الطور القلاوي  (Liptonema or Leptotene Stage): ويتميز هذا الطور بظهور حبيبات تسمى الكروموميرات (Chromomeres) وبذلك تشبه الكروموزومات القلادة أو المسبحة ومن هنا سمي بالطور القلاوي (Leptotene).

30. 2. الطور التزاوجي (Zygonema or Zygotene Stage) • في هذا الطور يقترب كل كروموزومين متماثلين (Homologus Chromosomes) من بعضهما البعض في عملية تشابك (Synapsis) ليتكون الكروموزومات المزدوجة (Bivalant).

31. 3. الطور الانضمامي (Bachynema or Pachytene Stage) • يزداد الانضمام بشدة بين كل كروموزومين متشابهين حتى يظهرا كأنهما كروموزوم واحد وتحدث عملية عبور (Crossing over) للصفات الوراثية بين الكروموسومات، وتتوزع الصفات الوراثية.

32. 4 . الطور الانفراجي(Diplonema or Diplotene Stage) • يبدأ ابتعاد كل كروموسومين متبادلين للصفات الوراثية عن بعضهما بعملية الانزلاق (Terminalization).

33. 5. الطور التشتتي (Diakinesis) • حيث يبتعد الكروموسومان عن بعضهما وينشق السنترومير ويبدأ ظهور المغزل استعداداً للطور الاستوائي الأول.

34. الطور الاستوائي الاولMetaphase I • تنتظم أزواج الكروموسومات على خط استواء الخلية، مثبتة على خيوط المغزل بواسطة السنترومير في كل منها . Prometaphase I

35. الطور الانفصالي الاولAnaphase I • تنتقل الكروموسومات(كل منها كزوج من الكروماتيدات دون انقسام السنترومير) بفعل جذب خيوط المغزل، وتتجه كل مجموعة نصفية نحو أحد قطبي الخلية

36. Meiosis I (Reduction))

37. الطور النهائي الاولTelophase I Telophase I • تتجمع الكروموسومات في أحد قطبي الخلية، وتُحاط بغشاء نووي، وتظهر النوية، ثم ينقسم السيتوبلازم وتظهر خليتان بنويتان (وليدتان)، تدخل كل منهما في الانقسام الاختزالي الثاني . End of cytokinesis

38. الطور البيني 2 • وهي مرحله بينيه قصيره جداً ما بين الانقسامين وفي بعض الحالات لا توجد هذه المرحله اذ تنتقل نواتا المرحله النهائيه 1 مباشرةً الى المرحله التمهيديه 2. • في هذه المرحله يتكون غشاء النواه من جديد . • لا يحصل مضاعفه للماده الوراثيه. InterphaseII

39. الانقسام الاختزالي الثاني (Second Meiosis Division) • يشبه الانقسام الميتوزي . • فيه يتم انقسام النواتين الجديدتين من الميوزا الاولى حسب المراحل ادناه. • Prophase _II • Metaphase_II • Anaphase_II • Telephase_II • في نهاية هذه العمليه ينتج اربع خلايا هبلوئيديه أي تحتوي كل واحده على n كروموزوم.

40. الطور التمهيدي الثاني (Prophase _II). • تتميز الشبكة الكروماتينية إلى عدد من الكروموسومات كل منها مشقوق طولياً إلى زوج من الكروماتيدات متصلة عند السنترومير • يتجه كل زوج من السنتريولات إلى أحد قطبي الخلية، ويبدأ تكون خيوط المغزل، • تختفي النوية، والغشاء النووي . (لا يسبق هذا الطور تضاعف مادةDNA ) . Prophase II

41. الطور الاستوائي الثاني (Metaphase_II) • تنتظم الكروموسومات على خط استواء الخلية (وسطها)، وتنقسم السنتروميرات ليتصل كل قسم بأحد الكروماتيدات على المغزل . Prometaphase II Metaphase II

42. الطور الانفصالي الثاني (Anaphase_II) • ينفصل كل كروماتيد عن نظيره مكوناً كروموسوماً جديداً يتحرك إلى أحد قطبي الخلية بفعل جذب خيوط المغزل، وهكذا تتكون مجموعتان متماثلتان من الكروموسومات كل منها في أحد قطبي الخلية . Anaphase II

43. الطور النهائي الثاني (Telephase_II) Telophase II • الأحداث هنا عكس ما حدث في الطور التمهيدي. • يتكون غلاف نووي حول كل مجموعة (من المجموعات الأربع - في الخليتين) من الكروموسومات، فتتكون أربع أنوية نصفية (أي تحتوي كل نوية على نصف العدد الأصلي للكروموسومات). • ينقسم السيتوبلازم بظهور اختناق في غشاء الخلية يزداد عمقاً حتى يفصل كل خلية عن الأخرى . • ينتج 4 خلايا وليدة تتميز إلى أمشاج حيوانية أو نباتية .هذا في حالة تكوين الأمشاج في الإنسان والحيوان. • أما في حالة النبات فتنشأ صفيحة خلوية تقسم السيتوبلازم، ثم يترسب عليها السيليلوز والبكتين مكونة صفيحة وسطية تعتبر امتداداً للجدار الخلوي . End of cytokinesis

46. Meiosis I Metaphase I Anaphase I Prophase I Telophase I Meiosis II Anaphase II Telophase II Prophase II Metaphase II