أهمية الانقسام المتساوي

جدول المحتويات

فهم آلية الانقسام المتساوي

يُعرف الانقسام المتساوي، أو الانقسام الخلوي المتساوي (بالإنجليزية: Mitosis)، بأنه عملية حيوية أساسية في دورة حياة الخلية. تحدث هذه العملية في كل من الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة. في الكائنات متعددة الخلايا، يميزنا نوعان من الخلايا: خلايا جسمية وخلايا جنسية. يلعب الانقسام المتساوي دورًا محوريًا في تكاثر الخلايا الجسمية، منتجًا خليتين ابنتيتين متطابقتين وراثيًا مع الخلية الأم. في جسم الإنسان، على سبيل المثال، تتجدد ثلاثمائة مليون خلية جسدية كل دقيقة، وهذا التجدد يتم بفضل الانقسام المتساوي. أما الخلايا الجنسية، فتتكاثر عبر الانقسام المنصّف (بالإنجليزية: Meiosis) لإنتاج الجاميتات (البويضات والحيوانات المنوية).

دَور الانقسام المتساوي الحيوي

لعمليّة الانقسام المتساوي أهمية بالغة، فهي أساس:

• التكاثر اللاجنسي: تعتمد الكائنات وحيدة الخلية، مثل البكتيريا، على الانقسام المتساوي، الذي يُسمى في هذه الحالة الانشطار الثنائي، للتكاثر. تلجأ الكائنات التي لا تستطيع التكاثر الجنسي (لعدم توفر الطاقة للبحث عن شريك أو إنتاج خلايا جنسية أو لرعاية الصغار) إلى الانقسام المتكرر لتكوين مستعمرات متشابهة وراثيًا.
• النمو: في الكائنات متعددة الخلايا، يُعد الانقسام المتساوي محركًا أساسيًا للنمو في المراحل المبكرة من التطور، حيث يزيد عدد الخلايا، وبالتالي حجم الكائن الحي.
• إصلاح الأنسجة: يساهم الانقسام المتساوي في عملية التئام الجروح وتعويض الخلايا والأنسجة التالفة في الكائنات متعددة الخلايا.

المرحلة التحضيرية للانقسام

قبل بدء الانقسام المتساوي، تمر الخلية الجسمية بمرحلة تُعرف بالطور البيني (بالإنجليزية: Interphase)، والتي تستغرق حوالي 90-95% من دورة حياة الخلية. يتكون الطور البيني من ثلاث مراحل رئيسية:

1. مرحلة النمو الأولى (G1): تزداد فيها كتلة الخلية وحجمها، وتتضاعف العضيات الخلوية. تصبح الخلية في هذه المرحلة ثنائية الصبغيات (بالإنجليزية: Diploid).
2. مرحلة التضاعف (S): تتم فيها عملية تضاعف الحمض النووي (DNA)، حيث ينسخ كل كروموسوم نفسه بالكامل.
3. مرحلة النمو الثانية (G2): تستمر الخلية في النمو، وتُنتج البروتينات اللازمة لعملية الانقسام.

مراحل الانقسام المتساوي

يمر الانقسام المتساوي بمراحل متعاقبة:

1. الطّور التمهيدي (Prophase): تتكثف المادة الوراثية (الكروماتين) لتشكل الكروموسومات، ويتكون كل كروموسوم من كروماتيدين شقيقين متصلين في منطقة السنترومير بواسطة بروتينات خاصة. يبدأ زوجا الجسيمات المركزية بالتباعد نحو قطبي الخلية.
2. الطّور ما قبل الاستوائي (Prometaphase): يختفي الغلاف النووي، ويرتبط كل كروموسوم بالأنيبيبات الدقيقة في منطقة الحَيِّزَ الحَرَكِيّ (kinetochore) في السنترومير.
3. الطّور الاستوائي (Metaphase): تصطف الكروموسومات في الصفيحة الاستوائية (منتصف الخلية) بفعل قوى سحب الأنيبيبات الدقيقة.
4. الطّور الانفصالي (Anaphase): ينفصل الكروماتيدان الشقيقان في كل كروموسوم، وتسحب الأنيبيبات الدقيقة كل كروماتيد (يُعتبر الآن كروموسومًا مستقلًا) نحو قطب من قطبي الخلية.
5. الطّور النهائي (Telophase): تبدأ الأنيبيبات الدقيقة بالاختفاء، ويتكون غلاف نووي جديد حول كل مجموعة من الكروموسومات في قطبي الخلية، وتعود الكروموسومات إلى شكل الكروماتين.
6. انقسام السيتوبلازم (Cytokinesis): تنقسم الخلية إلى خليتين ابنتيتين، كل منهما تحمل نفس العدد الكامل من الكروموسومات.

الانشطار الثنائي في البكتيريا

تتكون الخلية البكتيرية من سيتوبلازم محاط بغشاء بلازمي وجدار خلوي، ويحتوي السيتوبلازم على الريبوسومات وجزيء DNA حلقي الشكل. تتكاثر معظم البكتيريا عن طريق الانشطار الثنائي (بالإنجليزية: Binary Fission)، وهي عملية أبسط من الانقسام المتساوي في الكائنات متعددة الخلايا. تتضمن مراحل الانشطار الثنائي:

1. تضاعف جزيء الـ DNA.
2. نمو الخلية وزيادة المسافة بين جزيئي الـ DNA.
3. نمو غشاء الخلية للداخل في مركز الخلية.
4. انقسام الخلية إلى خليتين متطابقتين.

الأخطاء المحتملة أثناء الانقسام المتساوي

قد تحدث أخطاء أثناء الانقسام المتساوي، خاصة في المرحلة الحرجة بعد تكوين الزيجوت (الخلية الناتجة عن اندماج الحيوان المنوي والبويضة). تُعرف هذه الأخطاء بالطفرات (بالإنجليزية: Mutation)، وهي تغيرات في تركيب المادة الوراثية أو الكروموسومات. بعض هذه الطفرات لا يؤثر على حياة الجنين، بينما قد تسبب أخرى تشوهات خلقية أو حتى الموت. من بين الأخطاء المحتملة: عدم انفصال الكروموسومات بشكل صحيح، أو انقسام خلوي غير منضبط، مما قد يؤدي إلى الإصابة بالسرطان.