الانقسام الاختزالي في الخلايا – المحاضرة 23

أكيد! إليك شرح تفصيلي لانقسام الخلية الاختزالي (الانقسام المنصف / Meiosis) ، وملائم للفهم أو الشرح داخل الصف.

🧬 الانقسام الاختزالي (المنصف) – Meiosis

🔹 مقدمة:

الانقسام الاختزالي أو الانقسام المنصف هو نوع خاص من انقسام الخلايا يحدث فقط في الخلايا التناسلية (أي الخلايا التي تُنتج الأمشاج: الحيوانات المنوية عند الذكور، والبويضات عند الإناث).
والهدف من هذا الانقسام هو تقليل عدد الكروموسومات إلى النصف، حتى إذا اتحدت الخلايا التناسلية خلال التلقيح، يعود عدد الكروموسومات إلى العدد الطبيعي للنوع.

🎯 أهمية الانقسام الاختزالي:

1. الحفاظ على عدد ثابت من الكروموسومات في الأنواع المختلفة عبر الأجيال.
2. التنوع الوراثي من خلال تبادل المادة الوراثية.
3. إنتاج خلايا جنسية تحمل نصف العدد الوراثي (n)، حتى إذا اتحدت في الإخصاب ينتج فرد جديد يحمل العدد الكامل (2n).

⚠️ الفرق الأساسي عن الانقسام الخيطي:

• في الانقسام الخيطي: تُنتج خليتان متطابقتان تمامًا (نفس العدد الوراثي).
• في الانقسام الاختزالي: تُنتج أربع خلايا مختلفة وراثيًا، كل منها تحتوي على نصف عدد الكروموسومات.

🌀 مراحل الانقسام الاختزالي:

يمر الانقسام الاختزالي بمرحلتين متتاليتين من الانقسام:

1. الانقسام الاختزالي الأول (Meiosis I)
2. الانقسام الاختزالي الثاني (Meiosis II)

⚠️ ملاحظة:

قبل الانقسام الاختزالي، تمر الخلية بـ الطور البيني (Interphase) تمامًا كما في الانقسام الخيطي، حيث يتم مضاعفة المادة الوراثية (DNA) استعدادًا للانقسام.

🧭 أولًا: الانقسام الاختزالي الأول (Meiosis I)

يُعرف بأنه الانقسام الاختزالي الحقيقي، لأنه يُقلل عدد الكروموسومات إلى النصف.

1️⃣ الطور التمهيدي الأول (Prophase I):

• أطول وأعقد مراحل الانقسام.
• تتكاثف الكروموسومات وتظهر واضحة.
• كل كروموسوم مزدوج يقترب من نظيره (المماثل) ليكوّنا أزواجًا.
• تحدث ظاهرة مهمة جدًا تُسمى العبور الوراثي (Crossing Over):
  • يتم تبادل قطع من المادة الوراثية بين الكروماتيدات غير الشقيقة.
  • هذا يساهم في التنوع الوراثي.

2️⃣ الطور الاستوائي الأول (Metaphase I):

• تصطف الأزواج المتماثلة من الكروموسومات في وسط الخلية.
• كل زوج يرتبط بخيوط مغزلية مختلفة.

3️⃣ الطور الانفصالي الأول (Anaphase I):

• تنفصل الأزواج المتماثلة، ويتجه كل كروموسوم (مكون من كروماتيدين) إلى أحد أقطاب الخلية.
• لاحظ أن الكروماتيدات الشقيقة لا تنفصل في هذا الطور (عكس الانقسام الخيطي).

4️⃣ الطور النهائي الأول (Telophase I) والانقسام السيتوبلازمي:

• تتجمع الكروموسومات عند الأقطاب.
• يتكوّن غشاء نووي حول كل مجموعة.
• ينقسم السيتوبلازم، مكوّنًا خليتين، كل منهما تحتوي على نصف عدد الكروموسومات (لكن كل كروموسوم لا يزال يحتوي على كروماتيدين).

🧭 ثانيًا: الانقسام الاختزالي الثاني (Meiosis II)

يشبه إلى حد كبير الانقسام الخيطي، لكنه يحدث في خليتين كل منهما تحمل نصف عدد الكروموسومات.

1️⃣ الطور التمهيدي الثاني (Prophase II):

• تتكاثف الكروموسومات من جديد.
• تبدأ الخيوط المغزلية بالتكوّن.

2️⃣ الطور الاستوائي الثاني (Metaphase II):

• تصطف الكروموسومات على خط استواء الخلية (كما في الانقسام الخيطي).

3️⃣ الطور الانفصالي الثاني (Anaphase II):

• ينقسم السنترومير.
• تنفصل الكروماتيدات الشقيقة وتتجه كل واحدة إلى أحد الأقطاب.

4️⃣ الطور النهائي الثاني (Telophase II) والانقسام السيتوبلازمي:

• تتكوّن نواة جديدة في كل خلية.
• ينقسم السيتوبلازم.
• في النهاية: أربع خلايا بنت مختلفة وراثيًا، وكل خلية تحتوي على n كروموسوم فقط.

🧪 مثال واقعي:

في جسم الإنسان، الخلايا الجسدية تحتوي على 46 كروموسومًا (2n).

• بعد الانقسام الاختزالي، كل خلية جنسية (نطفة أو بويضة) تحتوي على 23 كروموسومًا فقط (n).
• عند حدوث الإخصاب: 23 (من الحيوان المنوي) + 23 (من البويضة) = 46 كروموسوم (جنين جديد).

🧠 خلاصة مهمة:

🌱 أهمية التنوع الوراثي الناتج عن الانقسام الاختزالي:

• كل خلية ناتجة تكون فريدة وراثيًا.
• هذا التنوع هو ما يجعل الأشقاء مختلفين عن بعضهم البعض رغم أنهم من نفس الأبوين.
• كما يساعد الكائنات على التكيف مع التغيرات البيئية.