مراحل الانقسام الميتوزي: عملية تضاعف الخلايا الجسمية والحفاظ على الثبات الوراثي

الانقسام الميتوزي (Mitosis): انقسام الخلايا الجسمية للنمو والتجديد

الانقسام الميتوزي هو نوع من الانقسام الخلوي يحدث في الخلايا الجسمية (Somatic cells)، أي جميع خلايا الجسم باستثناء الخلايا التناسلية. يهدف الانقسام الميتوزي إلى إنتاج خليتين بنتين مُتماثلتين تمامًا للخلية الأم، وذلك للنمو وتجديد الخلايا التالفة أو الميتة.

الطور البيني (Interphase): مرحلة التحضير للانقسام

يُعتبر الطور البيني مرحلة مهمة جدًا تسبق الانقسام الميتوزي، حيث تستعد الخلية للانقسام من خلال:

• النمو الخلوي: زيادة حجم الخلية وتكوين العضيات الخلوية اللازمة.
• تضاعف الحمض النووي (DNA replication): يتم مضاعفة الحمض النووي بدقة لضمان حصول كل خلية بنوية على نسخة كاملة من المادة الوراثية.
• تضاعف الجسيم المركزي (Centrosome duplication): يتم تضاعف الجسيم المركزي، وهو المسؤول عن تنظيم تكوين خيوط المغزل.

مراحل الانقسام الميتوزي:

ينقسم الانقسام الميتوزي إلى أربعة مراحل رئيسية:

1. المرحلة التمهيدية (Prophase): بداية تكوين الكروموسومات والمغزل

• تكثف الكروموسومات: تبدأ الكروماتين (Chromatin)، وهي المادة الوراثية الموجودة في النواة على شكل خيوط رفيعة، بالتكثف والالتفاف لتُشكل الكروموسومات (Chromosomes) المرئية تحت المجهر. يتكون كل كروموسوم من كروماتيدين شقيقين (Sister chromatids) مُتصلين بمنطقة تُسمى السنترومير (Centromere).
• انقسام الجسيم المركزي وتكوين المغزل: ينقسم الجسيم المركزي إلى زوجين من الجسيمات المركزية (Centrioles)، يتحرك كل زوج إلى أحد قطبي الخلية. تبدأ خيوط المغزل (Spindle fibers) بالتكون بين الجسيمات المركزية، وهي عبارة عن أنابيب دقيقة (Microtubules) مصنوعة من بروتين التيوبيولين (Tubulin).
• تلاشي الغشاء النووي والنوية: يتلاشى الغشاء النووي (Nuclear envelope) الذي يُحيط بالنواة، وكذلك تتلاشى النوية (Nucleolus) التي تُنتج الريبوسومات. يُؤدي ذلك إلى تحرر الكروموسومات في السيتوبلازم.
• ارتباط خيوط المغزل بالكروموسومات: ترتبط خيوط المغزل بالكروموسومات عند منطقة السنترومير، تحديدًا في تركيب بروتيني يُسمى الحيز الحركي (Kinetochore) الموجود على كل كروماتيد.

2. المرحلة الاستوائية (Metaphase): اصطفاف الكروموسومات على خط الاستواء

تتحرك الكروموسومات بواسطة خيوط المغزل لتصطف على خط استواء الخلية (Metaphase plate)، وهو منتصف الخلية. يُضمن هذا الاصطفاف توزيعًا مُتساويًا للكروموسومات على الخليتين البنويتين.

3. المرحلة الانفصالية (Anaphase): انفصال الكروماتيدات الشقيقة

• انقسام السنترومير وانفصال الكروماتيدات: ينقسم السنترومير الذي يربط الكروماتيدات الشقيقة، مما يُؤدي إلى انفصال الكروماتيدات عن بعضها البعض.
• حركة الكروماتيدات نحو الأقطاب: تنكمش خيوط المغزل، مما يسحب الكروماتيدات المنفصلة (التي تُعتبر الآن كروموسومات مُستقلة) نحو قطبي الخلية.

4. المرحلة النهائية (Telophase): تكوين نواتين وانقسام السيتوبلازم

• تكوين الغشاء النووي والنوية: يتكون غشاء نووي جديد حول مجموعة الكروموسومات في كل قطب، وتظهر النوية داخل كل نواة.
• تفكك الكروموسومات: تبدأ الكروموسومات بالتفكك والعودة إلى شكلها الخيطي (كروماتين).
• انقسام السيتوبلازم (Cytokinesis): ينقسم السيتوبلازم (Cytoplasm) لتكوين خليتين بنتين مُنفصلتين، كل منهما تحتوي على نواة كاملة ومجموعة كاملة من العضيات الخلوية، بالإضافة إلى نفس العدد من الكروموسومات الموجود في الخلية الأم (2n). في الخلايا الحيوانية، يحدث انقسام السيتوبلازم عن طريق تخسر الغشاء الخلوي (Cleavage furrow)، بينما في الخلايا النباتية، يتكون جدار خلوي جديد بين الخليتين البنويتين (Cell plate).

أهمية الانقسام الميتوزي:

• النمو: يُساهم الانقسام الميتوزي في زيادة عدد الخلايا، مما يُؤدي إلى نمو الكائن الحي.
• التجديد: يُساعد الانقسام الميتوزي في تعويض الخلايا التالفة أو الميتة، مثل خلايا الجلد وخلايا الدم.
• التكاثر اللاجنسي: تعتمد بعض الكائنات الحية على الانقسام الميتوزي في التكاثر اللاجنسي.