إن الانقسام الميتوزي هو نوع من انقسام الخلايا التي تنقسم فيها خلية واحدة وهي الخلية الأم ، وذلك لإنتاج خليتين جديدتين متطابقتان وراثياً مع نفسها ، ويعتبر الانقسام الميتوزي هو جزء من عملية الانقسام التي تنقسم فيها نواة الخلية إلى مجموعتين متساويتين من الكروموسومات .
حالات الانقسام الميتوزي
الغالبية العظمى من انقسامات الخلايا التي تحدث في الجسم تنطوي على الانقسام أثناء النمو ، وعند الانقسام يملأ الانقسام جسم الكائن الحي بالخلايا ، بالإضافة إلى أنه طوال حياة الكائن الحي يستبدل الخلايا القديمة البالية بخلايا جديدة ، حيث إن هذه الانقسامات هي في الواقع شكل من أشكال التكاثر .
في جميع هذه الحالات ، يكون هدف الانقسام هو التأكد من أن كل خلية صغيرة تحصل على مجموعة كاملة من الكروموسومات ، ولا تعمل الخلايا التي تحتوي على عدد قليل جدًا أو كثير من الكروموسومات جيدًا بشكل جيد ، فقد لا تنجو أو قد تسبب السرطان .
عندما تخضع الخلايا للانقسام فإنها لا تقسم الحمض النووي الخاص بها بشكل عشوائي فقط وترميها إلى أكوام للخلايا الصغيرة ، وبدلاً من ذلك يقوموا بتقسيم الكروموسومات المكررة في سلسلة من الخطوات المنظمة بعناية .
تخضع الخلايا الكبيرة ثنائية الصبغية لاختزال عدد صبغياتها وذلك عبر ظاهرة الانقسام الاختزالي ، والذي يضم أربع مراحل متتالية تسمى مراحل الانقسام الاختزالي ، وتكون نتيجة اختزال عدد صبغيات الخلية الأصلية ثنائية الصيغة الصبغية إلى النصف .
مراحل الانقسام الميتوزي
يتكون الانقسام الخيطي من أربع مراحل أساسية تعرف باسم مراحل الانقسام الخيطي المتساوي ، وتحدث هذه المراحل بترتيب تتابعي صارم ، حيث يبدأ التحلل الخلوي عملية تقسيم محتويات الخلية لتكوين خليتين جديدتين .
المرحلة الصبغية
بالنظر إلى الخلية مباشرة قبل أن تبدأ الانقسام ، نجد أن هذه الخلية في الطور البيني ، وقد تم نسخ بالفعل الحمض النووي الخاص بها ، وبالتالي فإن كل الكروموسومات في النواة تتكون من نسختين متصلتين تسمى المرحلة الصبغية ، ولا يمكن رؤية الكروموسومات بوضوح كبير في هذه المرحلة ، حيث أنها لا تزال في شكلها الطويل الخيطي غير المشروط .
وفي هذه المرحلة تصنع هذه الخلية الحيوانية أيضًا نسخة منها ، وهو عضوي سيلعب دورًا رئيسيًا في تنسيق الانقسام ، لذلك هناك نوعان من الخلايا المركزية ، ولا تحتوي الخلايا النباتية عمومًا على خلايا مركزية بها وحدات مركزية ، ولكن يوجد بها نوع مختلف من مركز تنظيم الأنابيب الصغيرة الذي يلعب دورًا مشابهًا .
في المرحلة الأولى تبدأ الخلية في تحطيم بعض الهياكل وبناء الخلايا الأخرى مما يمهد الطريق لتقسيم الكروموسومات ، وتبدأ الصبغيات في التكثيف مما يجعلها أسهل للانفصال لاحقًا .
مرحلة الطليعة
في المرحلة الثانية والتي تُسمى أحيانًا بمرحلة الطبيعة ، يبدأ المغزل الانقسامي في التقاط الكروموسومات وتنظيمها ، وتكون الكروموسومات مضغوطة جداً ، وينهار المغلف النووي ، وينمو المغزل الانقسامي أكثر وتبدأ بعض الأنابيب المجهرية في التقاط الكروموسومات .
يمكن ربط الأنابيب المجهرية بالكروموسومات في الحركية ، وهي عبارة عن قطعة من البروتين موجودة في وسط كل خلية شقيقة ، وتسمى الأنابيب الدقيقة التي تربط كروموسوم بالأنابيب الدقيقة الحركية ، ويمكن للأنابيب الدقيقة التي لا ترتبط بالحركية أن تنتقل إلى الأنابيب الدقيقة من القطب المقابل ، مما يعمل على تثبيت المغزل ، وتمتد مزيد من الأنابيب الدقيقة من كل مركز إلى حافة الخلية مكونة بذلك خلية تسمى النجمة .
المرحلة الطورية
في المرحلة الطورية ، يلتقط المغزل كل الكروموسومات ويصطفها في منتصف الخلية وتكون على استعداد للانقسام ، وتكون جميع الكروموسومات محاذاة في لوحة الطور ، وفي هذه المرحلة يجب إرفاق الحركية اثنين من كل كروموسوم بالأنابيب الدقيقة من أعمدة المغزل المقابلة .
قبل الانتقال إلى الطور الأولي ستقوم الخلية بالتحقق للتأكد من أن جميع الكروموسومات موجودة في لوحة الطور مع تحركاتها الملحقة بشكل صحيح بالأنابيب الدقيقة ، وهذا ما يسمى نقطة تفتيش المغزل ويساعد على ضمان انقسام الخلايا الشقيقة بالتساوي عندما ينفصلان في الخطوة التالية ، وإذا لم يتم محاذاة كروموسوم أو تم توصيله بشكل غير صحيح فسوف تتوقف الخلية عن الانقسام إلى أن يتم حل المشكلة .
مرحلة صعود الطور
في مرحلة الطور ، يتم فصل الكروماتيدات الشقيقة عن بعضها البعض ويتم سحبها باتجاه أطراف متقابلة للخلية ، ويتم تقسيم البروتين الذي يربط بين الكروماتيدات الشقيقة معًا مما يسمح لها بالفصل ، ويتم سحب الكروموسومات لكل زوج باتجاه الأطراف المقابلة للخلية ، وتمدد الأنابيب الدقيقة غير المرتبطة بالكروموسومات وتنفصل عن بعضها البعض وتفصل بين القطبين وتجعل الخلية أطول .
كل هذه العمليات مدفوعة بالبروتينات الحركية ، والآلات الجزيئية التي يمكنها السير على طول مسارات الأنابيب المجهرية وتحمل الشحنة ، وفي الانقسام تحمل البروتينات الحركية الكروموسومات أو غيرها من الأنابيب الدقيقة أثناء المشي .
حالات الانقسام الميتوزي
الغالبية العظمى من انقسامات الخلايا التي تحدث في الجسم تنطوي على الانقسام أثناء النمو ، وعند الانقسام يملأ الانقسام جسم الكائن الحي بالخلايا ، بالإضافة إلى أنه طوال حياة الكائن الحي يستبدل الخلايا القديمة البالية بخلايا جديدة ، حيث إن هذه الانقسامات هي في الواقع شكل من أشكال التكاثر .
في جميع هذه الحالات ، يكون هدف الانقسام هو التأكد من أن كل خلية صغيرة تحصل على مجموعة كاملة من الكروموسومات ، ولا تعمل الخلايا التي تحتوي على عدد قليل جدًا أو كثير من الكروموسومات جيدًا بشكل جيد ، فقد لا تنجو أو قد تسبب السرطان .
عندما تخضع الخلايا للانقسام فإنها لا تقسم الحمض النووي الخاص بها بشكل عشوائي فقط وترميها إلى أكوام للخلايا الصغيرة ، وبدلاً من ذلك يقوموا بتقسيم الكروموسومات المكررة في سلسلة من الخطوات المنظمة بعناية .
تخضع الخلايا الكبيرة ثنائية الصبغية لاختزال عدد صبغياتها وذلك عبر ظاهرة الانقسام الاختزالي ، والذي يضم أربع مراحل متتالية تسمى مراحل الانقسام الاختزالي ، وتكون نتيجة اختزال عدد صبغيات الخلية الأصلية ثنائية الصيغة الصبغية إلى النصف .
مراحل الانقسام الميتوزي
يتكون الانقسام الخيطي من أربع مراحل أساسية تعرف باسم مراحل الانقسام الخيطي المتساوي ، وتحدث هذه المراحل بترتيب تتابعي صارم ، حيث يبدأ التحلل الخلوي عملية تقسيم محتويات الخلية لتكوين خليتين جديدتين .
المرحلة الصبغية
بالنظر إلى الخلية مباشرة قبل أن تبدأ الانقسام ، نجد أن هذه الخلية في الطور البيني ، وقد تم نسخ بالفعل الحمض النووي الخاص بها ، وبالتالي فإن كل الكروموسومات في النواة تتكون من نسختين متصلتين تسمى المرحلة الصبغية ، ولا يمكن رؤية الكروموسومات بوضوح كبير في هذه المرحلة ، حيث أنها لا تزال في شكلها الطويل الخيطي غير المشروط .
وفي هذه المرحلة تصنع هذه الخلية الحيوانية أيضًا نسخة منها ، وهو عضوي سيلعب دورًا رئيسيًا في تنسيق الانقسام ، لذلك هناك نوعان من الخلايا المركزية ، ولا تحتوي الخلايا النباتية عمومًا على خلايا مركزية بها وحدات مركزية ، ولكن يوجد بها نوع مختلف من مركز تنظيم الأنابيب الصغيرة الذي يلعب دورًا مشابهًا .
في المرحلة الأولى تبدأ الخلية في تحطيم بعض الهياكل وبناء الخلايا الأخرى مما يمهد الطريق لتقسيم الكروموسومات ، وتبدأ الصبغيات في التكثيف مما يجعلها أسهل للانفصال لاحقًا .
مرحلة الطليعة
في المرحلة الثانية والتي تُسمى أحيانًا بمرحلة الطبيعة ، يبدأ المغزل الانقسامي في التقاط الكروموسومات وتنظيمها ، وتكون الكروموسومات مضغوطة جداً ، وينهار المغلف النووي ، وينمو المغزل الانقسامي أكثر وتبدأ بعض الأنابيب المجهرية في التقاط الكروموسومات .
يمكن ربط الأنابيب المجهرية بالكروموسومات في الحركية ، وهي عبارة عن قطعة من البروتين موجودة في وسط كل خلية شقيقة ، وتسمى الأنابيب الدقيقة التي تربط كروموسوم بالأنابيب الدقيقة الحركية ، ويمكن للأنابيب الدقيقة التي لا ترتبط بالحركية أن تنتقل إلى الأنابيب الدقيقة من القطب المقابل ، مما يعمل على تثبيت المغزل ، وتمتد مزيد من الأنابيب الدقيقة من كل مركز إلى حافة الخلية مكونة بذلك خلية تسمى النجمة .
المرحلة الطورية
في المرحلة الطورية ، يلتقط المغزل كل الكروموسومات ويصطفها في منتصف الخلية وتكون على استعداد للانقسام ، وتكون جميع الكروموسومات محاذاة في لوحة الطور ، وفي هذه المرحلة يجب إرفاق الحركية اثنين من كل كروموسوم بالأنابيب الدقيقة من أعمدة المغزل المقابلة .
قبل الانتقال إلى الطور الأولي ستقوم الخلية بالتحقق للتأكد من أن جميع الكروموسومات موجودة في لوحة الطور مع تحركاتها الملحقة بشكل صحيح بالأنابيب الدقيقة ، وهذا ما يسمى نقطة تفتيش المغزل ويساعد على ضمان انقسام الخلايا الشقيقة بالتساوي عندما ينفصلان في الخطوة التالية ، وإذا لم يتم محاذاة كروموسوم أو تم توصيله بشكل غير صحيح فسوف تتوقف الخلية عن الانقسام إلى أن يتم حل المشكلة .
مرحلة صعود الطور
في مرحلة الطور ، يتم فصل الكروماتيدات الشقيقة عن بعضها البعض ويتم سحبها باتجاه أطراف متقابلة للخلية ، ويتم تقسيم البروتين الذي يربط بين الكروماتيدات الشقيقة معًا مما يسمح لها بالفصل ، ويتم سحب الكروموسومات لكل زوج باتجاه الأطراف المقابلة للخلية ، وتمدد الأنابيب الدقيقة غير المرتبطة بالكروموسومات وتنفصل عن بعضها البعض وتفصل بين القطبين وتجعل الخلية أطول .
كل هذه العمليات مدفوعة بالبروتينات الحركية ، والآلات الجزيئية التي يمكنها السير على طول مسارات الأنابيب المجهرية وتحمل الشحنة ، وفي الانقسام تحمل البروتينات الحركية الكروموسومات أو غيرها من الأنابيب الدقيقة أثناء المشي .
