امثلة على الانقسام المنصف
ما هو الانقسام المنصف
الانقسام المنصف
أو الانقسام الاختزالي : هو عبارة عن عملية يحدث فيها انقسام للخلية وهو ما ينتج عنها خلية مفردة الصبغية بها عدد كروموسومي أحادي الصيغة الصبغية وذلك للخلية الأصلية ثنائية الصبغيات والخلية الفردية التي تنتج عن الانقسام الاختزالي تحتوي على جزء واحد فقط من أزواج الكروموسومات المختلفة المتجانسة للخلية الأم .
وظيفة الانقسام المنصف
تعتبر وظيفة الانقسام الانتصافي الرئيسية هي إنتاج الأمشاج أو الأبواغ والذي يتم خلال البويضات أو خلال الحيوانات المنوية وفي جسم الإنسان تقوم عملية الانقسام الاختزالي بتقليل عدد الكروموسومات الموجود في الخلية الطبيعية والذي يتكون من 46 كروموسوم إلى عدد 23 كروموسوم وذلك في البويضات والحيوانات المنوية وهو ما يعني أن في الانقسام الاختزالي ينقسم عدد الكروموسومات إلى النصف وعند الإخصاب تقوم خليتان ذات صبغات منفردة بالإندماج وهو ما يعني إستعادة العدد الأصلي للكروموسومات في الخلية الجسدية المنتجة أي تحتوي على 46 كروموسوم .
النقسام الاختزالي ينقسم إلى جزئين هم : الانقسام الاختزالي الأول والانقسام الاختزالي الثاني ولكل منهم أربعة مراحل و
مراحل الانقسام المنصف
هم : prophase, metaphase, anaphase و telophase وهذه المراحل مشابهة لمراحل الانقسام المتساوي فكلاهما أربعه مراحل ويعتبر الجزء الأول من الانقسام الاختزالي Prophase I الجزء الأكثر تعقيدًا بينهم فهو يأخذ ما يقارب نصف وقت الانقسام وهو يحتوي على خمسة مراحل فرعية هم : leptotene ، و zygotene ، و pachytene ، و Diplotene ، و diakinesis .
أهمية الانقسام الاختزالي
يعتبر
الفرق بين الانقسام المنصف والمتساوي
هو عدد الكروموسومات المنتجة ففي حالة تم إنتاج الأمشاج أي البويضات والحيوانات المنوية بإستخدام طريقة الانقسام المتساوي فقط أي الانقسام الانقسامي فهنا سوف تحتوي الأمشاج على نفس العدد من الكروموسومات التي تتواجد في الخلايا الجسدية ثنائية الصبغيات وعندما تندمج هذه الأمشاج أثناء الإخصاب فأن البيضة الملقحة سوف تحتوي على أربع مجموعات من الكروموسوم المتماثل وسوف تصبح رباعية الصبغات وهذا الكروموسوم المضاعف سوف ينتقل إلى الأجيال القادمة وهو ما سوف يؤدي إلى انحرافات الكروموسومات أي يحدث حالة من شذوذ الكروموسومات لأن عدد الكروموسومات سوف يصبح معطوب وغير معروف عبر الأجيال وهنا يظهر أهمية ثبات عدد الكروموسومات في كل جيل ولذلك تعتبر عملية الانقسام الاختزالي مهمة في إنتاج الأمشاج فأثناء تكوين الأمشاج يقوم الانقسام الخلوي المنصف بتقليل عدد الكروموسومات إلى أحادي العدد .
فالانقسام المنصف يقوم بتكرار الحمض الننوي الصبغي مرة واحدة ثم بالانقسام النووي مرتان وهو ما ينتج عنه إنتاج أربعة من النواه يتواجد كل منها في خليه جديدة من الانقسام المنصف للخلية الأصلية وكل نواه جديدة منهم تحتوي على عدد فردي من الكروموسومات ويتم تكون الخلايا الأحادية الصبغة في الانقسام الاختزالي الأول والثاني بشرط تكرار الحمض النووي لمرة واحدة فقط والتي تحدث في المرحلة S من الطور البيني .
ابرز الأمثلة على الانقسام المنصف
يحدث الانقسام المنصف أو الاختزالي في العديد من الأنواع وهو مهم في دورة حياة الكائنات الحية المختلفة ومن أمثلتها البشر والحيوانات والنباتات والفطريات والطحالب والانقسام الاختزالي يقوم بإنتاج الأمشاج والجراثيم أيضًا وذلك إعتمادًا على الأنواع المختلفة الذي يحدث فيها فعند البشر أو الحيوانات مثلًا يتم إنتاج الأمشاج أي الحيوانات المنوية وخلايا البويضات أما في الطحالب والنباتات فيقوم الانقسام المنصف بإنتاج الجراثيم .
اهمية الانقسام المنصف
- الانقسام الاختزالي هو المسؤول عن تكوين الخلايا الجنسية أو الأمشاج المسؤولة عن التكاثر الجنسي.
- ينشط المعلومات الجينية لتطوير الخلايا الجنسية ويعطل المعلومات البوغية.
- يحافظ على العدد الثابت للكروموسومات عن طريق تقسيمه إلى النصف. هذا مهم لأن عدد الكروموسوم يتضاعف بعد الإخصاب.
- في هذه العملية يتم تشكيلة مستقلة من كروموسومات الأم والأب، وهكذا يتم إعادة خلط الكروموسومات والصفات التي تتحكم فيها.
- تحدث الطفرة الجينية نتيجة لعدم انتظام انقسام الخلايا من خلال الانقسام الاختزالي.
- يتم تنفيذ الطفرات المفيدة من خلال الانتقاء الطبيعي.
- ينتج في عبوره مجموعة جديدة من السمات والاختلافات.[2]
ماذا يحدث في الانقسام المنصف
الانقسام الاختزالي الأولي :
خلال الانقسام الاختزالي الاولي أي المرحلة الأولية من الانقسام الاختزالي حيث تنقسم إحدى الخلايا الأم إلى خليتين ابنتيتين، وفي هذه المرحلة هي المكان الذي تنفصل فيه أزواج الكروموسومات المتجانسة عن بعضها البعض وتنتقل إلى خليتين ابنتيتين مما يتسبب في تقسيم إجمالي عدد الكروموسومات إلى النصف، وفي العادة ما تشتكل البويضة أو الخلية المنوية على 23 كروموسومًا، وفي اثناء الطور البيني، تخضع هذه الكروموسومات الـ23 للازدواجية بحيث تتواجد نسختان متطابقتان من كل كروموسوم (إجمالي 46) مثبتة على بعضها البعض بواسطة بنية تعرف بالسنترومير.
الانقسام الاختزالي الثاني :
الانقسام الاختزالي الثاني هو المرحلة التي تتم حين الانتهاء من الانقسام الاختزالي الأولي حيث تنقسم الخليتان الابنتان إلى خليتين أخريين وكل منهما ينتج عنه أربع خلايا ابنة إجمالية، وتفصل الكروماتيدات الشقيقة من نهاية الانقسام الاختزالي الاولي، ويتجزء وينتهي بها المطاف في هاتين الخليتين الوليقتين ومن دون أي ازدواجية أخرى للحمض النووي أو الكروموسومات.[3]
الانقسام الاختزالي في النباتات والطحالب
تعتبر الطحالب والنباتات من الكائنات المتعددة الخلايا التي تظهر أشكالًا أحادية الصيغة الصبغية وأيضًا ثنائية الصبغيات من خلال الخلايا في دورة حياتها وهذه الظاهرة بطلق عليها اسم تناوب الأجيال وعن طريق الانقسام المنصف و
ماذا يحدث في الانقسام المنصف
يتم إنتاج الأبواغ الفردية وهو ما يسمى sporic meiosis في النباتات والطحالب حيث تخضع الجراثيم النتكونة للإنقسام الانقسامي أولًا وهت ما يؤدي إلى ظهور نبات أحادي الصيغة الصبغية أو ظهور الطحلب أحادي الصبغة وبعد ذلك يتم إنتاج الأمشاج وفقًا للانقسام الانقسامي أيضًا وهو ما يحدث للخلايا الفردية الموجودة بالفعل فيسمى أحادي الصيغة الصبغية المشيمية ثم تندمج الأمشاج بعد ذلك أثناء الإخصاب وهو ما ينتج عنه خلايا ثنائية الصبغية ثم تقوم الجراثيم بالتشكل من هذه الخلايا الثنائية الصبغية عن طريق الانقسام الاختزالي وهو ما يجعل الشكل ثنائي الصيغة الصبغية يسمى بالبوغ .
الانقسام الاختزالي في الفطريات
الفطريات من الكائنات التي تمر بمراحل جنسية ومراحل لا جنسية في أثناء دورة حياتها حيث تخضغ في هذه المراحل الفطريات أحادية الصيغة الصبغية آلى إندماج لإثنين من البروتوبلاست يسمى plasmogamy وتخضع لإندماج نواتين من النواة أحادية الصيغة الصبغية وتسمى aryogamy وهو ما ينتج عنه تكوين البيضة الملقحة ثنائية الصبغة بعد ذلك تنمو البيضة الملقحة الزيجوت إلى سبورانجيوم مطارد وهو ما سوف يشكل جراثيم أحادية العدد بواسطة الانقسام المنصف أو الاختزالي وهذه الجراثيم الناتجة تسمى meiospores وهذه الأبواغ الأحادية أو الخلايا التناسلية يتم إطلاقها من السبورانجيوم وكل منهم سوف ينبت إلى فطر صغير جديد .
حيث يحدث الانقسام الاختزالي في الفطريات في المرحلة الثالثة من المرحلة الجنسية لها فالمرحلة الأولى هي البلازوجامي والمرحلة الثانية هي الكارايوجامي وبعد ذلك الانقسام الاختزالي الذي يعتبر الخطوة الأساسية في عملية استعادة الحالة الفردية للفطر .
الانقسام الاختزالي في البشر والحيوانات الأخرى
يقوم الانقسام الاختزالي في البشر والحيوانات بإنتاج الأمشاج أحادية العدد وهو ما يعتبر جزء مهم من تكوين الأمشاج لهم وهناك نوعان من الأمشاج هم : تكوين الحيوانات المنوية أي تكوين الأمشاج الذكرية أي خلية الحيوانات المنوية) وتكوين البويضات أي تكوين الأمشاج الأنثوية أي البويضة أو خلية البويضة .
- تكوين البويضات : في هذه العملية يتم إنتاج أربعة من الخلايا الأحادية الصيغة الصبغية من بويضة ثنائية الصبغيات وهنا يصبح ثلاثة من هذه الخلايا أجسام قطبية والرابعه هي من تصبح بويضة وهو ما ينتج عن الانقسام غير المتكافئ الذي يحدث للبويضة في عملية الانقسام الاختزالي حيث تقوم أحدى الخلايا بتلقي معظم السيتوبلازم الخاص بالخلية الأم أما باقي الخلايا فهم يتحللوا وهو ما يعني زيادة تركيز العناصر الغذائية في البويضة التي تشكلت وهذه البويضة تكتسب معظم خصائصها خلال الطور الأول من مرحلة الانقسام الاختزالي .
- الحيوانات المنوية : بعد الانقسام الاختزالي يقوم الحيوان المنوي بإكتساب مميزاته الخاصه لكي يتطور ويصبح مشيج وظيفي فتكوين الحيوانات المنوية مثلًا يتم عن طريق اكساب سوط وظيفي وتخلصها من معظم السيتوبلازم وهو ما يعني نضجها وتشكلها كرأس مضغوط .
ويحدث الانقسام الاختزالي عند البشر في أثناء المرحلة التناسلية أما الانقسام المتساوي فهو يحدث في عدة مراحل مختلفة خلال الحياة هم :
- الذكور : يبدأ من عند سن البلوغ ويستمر طوال الحياة .
- الإناث : الأنثى لديها البويضات الأولية بالفعل ولكنها واقفة حتى المراحل المتقدمة التي تحدث عند البلوغ في الانقسام الاختزالي أي حتى سن البلوغ وهو ما يعني أن بعد ذلك سوف تتطور البويضة إلى بويضة ثانوية عند الإباضة ثم تتوقف عند الطور الثاني من الانقسام الاختزالي الثاني وهو ما لا يكتمل إلا عند الإخصاب فقط فإذا لم تخصب ستتفكك البويضة الموقوفة الثانية وينتج عنه الحيض .[1]