Tip:
Highlight text to annotate it
X
مرحبا. معكم السيد أندرسون وأهلاً بكم في أساسيات علم الأحياء الفيديو 28. هذا الفيديو عن
دورة الخلية، الانقسام المتساوي والانقسام المنصف . وبعبارة أخرى كيف نتحول من خلية واحدة لجميع الخلايا،
تريليونات من الخلايا داخل الجسم. الانقسام المنصف مهم لأن هذه هي الطريقة التي تكون لنا الخلايا
الجنسية. الآن اسمحوا لي أن أستطرد قليلا. هذه سحلية جلدية ذات ذيل من الصحراء الجنوب غربية
وما هو مثير للاهتمام حول هذا هو أنها سحلية أنثى، وعندما تريد أن
تكون المزيد من السحالي ستستخدم ببساطة الانقسام المتساوي لتكوين نسخة مطابقة من الخلية داخل
جسمها . تسمى التوالد العذري أو ولادة العذراء، و سوف تكون صنف جديد , عدد
من السحالي الصغيرة كلها إناث. لذلك ليس لديهم ذكور. إنه من النادر عدم امتلاك
ذكور. انه من النادر عدم القيام بالانقسام المنصف والسبب هو أن جميع السحالي جلدية الذيل
متطابقة جينياً. لكنها تعمل. وإذا كنت تعيش في بيئة مستقرة إلى حد ما
إنها تميل إلى العمل. ونحن الآن لسنا بصدد الخوض في تفاصيل الانقسام المتساوي والانقسام المنصف.
يمكنك أن تبحث، لقد عملت فيديوهات على كل منهما التي تتكلم عن المراحل المختلفة. الشيء الذي
أريد أن أتحدث عنه بشكل عام : ما يقوم به الانقسام المتساوي و الانقسام المنصف و كيف
تعمل دورة الخلية وكيف يُتحكّم فيها . إذاً الخلية الثنائية ستكون هي الخلية الجسمية
السائدة , أو الخلية النموذجية داخل الكائن الحي. انها سوف تكون 2N والتي تعني أنها
تحتوي على 2 مجموعات كاملة من الكروموسومات. على سبيل المثال في البشر 2N = 46. هذا يعني أننا
نمتلك 23 زوج من الكروموسومات. وبالتالي فإن الهدف من دورة الخلية في الانقسام المتساوي هو تكوين
نسخة من تلك الخلية وبعبارة أخرى لتكوين خلية ثنائية. يمكن للخلايا الثناية الدخول
في دورة الخلية مرة أخرى، وتكوين خلايا أكثر و أكثر و أكثر . وبالتالي فإن
الطريقة التي نكون بها خلايا جديدة في الجسم أو استبدال الخلايا التي تضررت , هي الانقسام المتساوي .
في الانقسام المنصف . سنقوم بأخذ خلية ثنائية طبيعية و في الحقيقة سنقوم بتكوين خلية فردية .
و سنكوّن الحيوان المنوية والبيضة. إذاَ في البشر ن يساوي الآن 23. الآن إذا كنا
بمجرد التوقف عند هذا الحد، لن يكون لدينا خلايا ثنائية بعد الآن، ولكن الإخصاب حيث البيضة
تلتقي بالحيوان المنوي , ستقوم بجمع هاتين الخليتين لتكون خلية ثنائية مضاعفة والآن
يمكن للخلايا المضاعفة الدخول في دورة الخلية مرة أخرى. ولذا فإننا قد حصلنا على نوع من اثنين من الحلقات.
لدينا حلقة الانقسام المتساوي وحلقة الانقسام المنصف. يُستخدم الانقسام المتساوي لتكوين جميع الخلايا
في جسمنا، الانقسام المنصف فقط يكون الأمشاج أو الخلايا الجنسية. أنا أيضا في هذا الفيديو أريد التحدث
حول كيفية السيطرة على إنشاء الخلايا الثنائية . لذلك قد يكون من الأفضل أن نأتي من هنا
وكيف نستخدم البروتينات الحلقية، مثال على ذلك سيكون العامل المحفز للانقسام المتساوي (MPF)
للسيطرة على دورة الخلية حيث يوجد، و تتوجه نحوها فيما بعد. الآن إذا كنت تتحدث
حول دورة الخلية .. أفضل مكان للمشاهدة، أو البدء هو مع فيديوهات انقسام الخلايا الفعلية .
إذاَ , هذه خلية تقوم بالانقسام. نبدأ مع خلية واحدة و هي
تكون صورة طبق الأصل من نفسها. الآن عندما تشاهد هذا , اسمحوا لي أن أعود ثانية، على هذه
الفيديوهين الابتدائيين ما لا تراه هو كل ما يحدث في الواقع قبل ما تكون الخلية
نسخة من نفسها. وبعبارة أخرى قبل ما تكون الخلية فعلا قادرة على الانقسام، فإنه يجب أن
تضاعف كل من الحمض النووي وجميع عضيات الخلية. هذه آخر واحدة ونحن نبحث في الواقع
داخل الخلية نفسها. وبالتالي فإن انقسام الخلايا في الواقع يمتلك قسمين . القسم الأول
سيكون انقسام النواة، و نسميه بشكل عام ( الانقسام المتساوي ) . لاحقاً
بعد ما قمنا بتقسيم النواة سترى الكروموسومات في الواقع تنفصل هنا. ثم
لدينا في الواقع انقسام ما تبقى منها وهذا ما يسمى الانقسام السيتوبلازمي. الانقسام السيتوبلازمي
هو الانفصال بعيدا لكل أجزاء الخلية الأخرى وبالتالي فإن ماكينة الخلية ,
الميتوكوندريا، السيتوبلازم، وأشياء من هذا القبيل. دعني أرى ما اذا كان يمكنني البدء .
لذلك في المقام الأول، هناك نبدأ، علينا أولا تقسيم النواة. يمكنك ان ترى
الكروموسومات تسحب بعيداً ومن ثم لديك الانقسام السيتوبلازمي أو تقسيم الخلية نفسها.
لذلك كل ما في الانقسام المتساوي هو خلية واحدة تكون خليتين اثنتين . وتلك الخليتان مطابقتان
للخلية الأولى . وهذه هي الطريقة التي نمضي من البويضة المخصبة الأولى في داخلنا ل
تريليون من الخلايا لدينا داخل الجسم البالغ . إذاً عندما تستبدل الخلايا في
جسمك , أنت تفعلها من خلال الانقسام المتساوي . دعنا ننظر لدورة الخلية . إذاً ما يحدث
هو أنه سيكون لديك خلية تدخل في هذا. إذاً الخلية سوف تبدو هكذا. إنها سوف
تدخل في دورة الخلية كخلية واحدة . دعوني أكوّن سهم أفضل بقليل. ثم
في النهاية سوف تخرج على شكل خليتين اثنتين ,كل من هذه الخلايا - تذكر- يمكنها العودة
إلى دورة الخلية وهكذا هذه هي الطريقة التي تكون جميع الخلايا في جسمنا. الآن سبق لي أن سمعت
أن الكثير من الغبار في غرفة هو في الواقع خلايا الجلد الميتة. وهذا هو كيف الجلد
يبدو. إذاً الجلد سوف يقوم بتكوين خلايا جديدة. وهم في طريقهم إلى الانتقال إلى
السطح ثم في النهاية سنخسر خلايا الجلد في الأعلى . لكننا نستمر
باستبدال هذه الخلايا وللقيام بذلك نستخدم دورة الخلية. لذلك دعونا نلقي نظرة على الأجزاء
من دورة الخلية. إذا بدأنا أولا مع تلك الخلية التي تدخل في الدورة ، فإن أول شيء أنها سوف
تقوم به هو انها سوف تدخل فعلا في مرحلة G1 . المرحلة G1 ستقوم الخلية فعلياً بالنمو
إنها ستصبح أكبر وأكبر وأكبر وأكبر. ندخل بعد ذلك في مرحلة S.
خلال المرحلة S، في الواقع نحن في طريقنا لمضاعفة الحمض النووي، ونحن في طريقنا لنسخ
كل الأحماض النووية داخل الخلية. بعد ذلك تنتقل الى G2 أو مرحلة النمو 2 حيث
لا تزال تنمو وتستعد للتقسيم الفعلي للخلية وهكذا G1,S,G2 هم
أجزاء مما يسمى الطور البيني. واذا نظرتم الى الخلية، انها عموما في الطور البيني.
انها تنمو, وتنسخ الحمض النووي، تنمو أو ربما فقط تعمل, وانها تفعل ما
تقوم به الخلية الطبيعية . وهكذا معظم حياة الخلية في الطور البيني. انها في هذه
الثلاثة مراحلG1, S, G2 والنسخ الفعلي للنواة ونسخ الخلية، وهذه
المرحلة الانقسامية في الواقع ستكون حقا صغيرة. إذا لم تنقسم مرة أخرى، وأنها سوف
تبقى في الواقع في ما يسمى مرحلة G0. إذاً فإننا يوجد لدينا خلايا داخل
أجسامنا, قد سمعت بهذا من قبل ربما، خلايا الجهاز العصبي المركزي، وخلايا العضلات
على سبيل المثال، التي لا تنسخ نفسها خلال حياتك كلها . انهم في ما يسمى
مرحلة G0 أو أنهم ينتظرون فقط. وأنهم سوف لن يقوموا بالانقسامات. وهكذا
كيف تعرف الخلية متى يحين الوقت لتنقسم؟ ومتى ينبغي لها أن تمضي قدما ومتى لا ؟
أفضل تشبيه أستطيع أن أفكر فيه هو نوع من الساعة الزجاجية. إذاً هناك
بروتينات صغيرة داخل الخلية .وكلما تراكمت البروتينات طوال حياة
الخلية في نهاية المطاف تحصل على عدد محدد من هذه البروتينات في الجزء السفلي، ومرة واحدة
لدينا ما يكفي من تلك فإنها في الواقع تخبر الخلية للتقدم إلى المرحلة التالية. و
وتسمى هذه البروتينات الحلقية. ولذلك دعونا ننظر إلى كيف تبدو البروتينات الحلقية تبدو. البروتين الحلقي
سوف أوضحه هنا . إنه مجرد بروتين. ولكن إذا نظرنا هنا في المرحلة G1، وS
, مرحلة G2 و الانقسام المتساوي. هناك مجموعة من البروتينات الحلقية أو مجموعة من هذه
الأنواع المختلفة من البروتينات وما سوف يقومون به هو أنهم سوف يبنون. إذاً البروتين الحلقي
A و B هي تلك التي أنا على دراية بها حقا . البروتين الحلقي A سيبني فعلياً أثناء
المرحلة S وبعد ذلك سوف تسقط كما تنقسم فيها الخلية، عندما تذهب الى هذه
المرحلة الإنقسامية. وهكذا سوف تتراكم الحلقيات في الواقع , فهم إذاً مثل الرمل
خلال الساعة الرملية. سوف تصبح البروتينات الحلقية أكثر و أكثر وأكثر وأكثر طالما
الخلية تتحول خلال دورة الخلية. الآن الكيميائية الأخرى التي أريد أن أتحدث عنها هي
ما يسمى CDK. CDKهو مجرد إنزيم مفسفر معتمد على البروتين الحلقي . وسيكون الإنزيم المفسفر ببساطة
المادة الكيميائية التي يمكنها تسريع التفاعلات داخل الخلية. وهكذا وجدت الإنزيمات المفسفرة المعتمدة على البروتين الحلقي في كل
الكائنات الحية. ويمكنك فعلا أخذها من الخميرة ووضعها في خلايانا
وسوف تعمل تماما كما يرام. بحيث تظهر التماثل من خلال التطور. إذاً الإنزيم المفسفر المعتمد على
البروتين الحلقي، إذا نظرتم الى اسمهم، تعتمد ببساطة على البروتين الحلقي. ولهذا فقد كوّنت
رسوم المتحركة لكيفية عملها. وهكذا الخلية النموذجية في جسمك ستكون لديها حفنة
من CDKs فيها أو إنزيمات مفسفرة معتمدة على البروتين الحلقي ولذا فإننا يمكن أن نقول أنها مثل الموضح هنا
ولكن طوال حياة الخلية، الخلية سوف تبدأ بالبناء وتراكم
كميات كبيرة من البروتينات الحلقية. وبالتالي فإن كمية البروتينات الحلقية ستصبح أكبر وأكبر و
أكبر. حتى في نهاية المطاف ما سيحدث هو أن البروتين الحلقي سينسجم مع الإنزيم المفسفر المعتمد على البروتين الحلقي
الآن لدينا مركب بروتينات حلقية و إنزيمات مفسفرة. ماذا يعني ذلك؟ لدينا شيء،
البروتين، وهو قادر على فعل أشياء. وحتى الآن يمكن ان يخطر لك أننا حشدنا هذا
الجيش والآن الجيش على استعداد أن يفعل شيئا. إذاً ماذا يفعل؟ حسنا، نحن على حق
هنا، لذلك نحن على وشك الدخول في مرحلة M، لذلك نحن على وشك القيام بالانقسام المتساوي
وما تقوم به الإنزيمات المفسفرة المعتمدة على البروتين الحلقي هو أنها تعمل على الخلية نفسها.
نوع معين من CDK يسمى العامل المحفز للانقسام أو MPF و عمله عندما
هو بناء ما يكفي من هذه الإنزيمات المفسفرة المعتمدة على البروتين الحلقي ,انهم في الحقيقة بصدد العمل على
الخلية. إذاً شيء واحد سوف تفعله هو أنها سوف تنفصل بعيداً عن النواة. لذلك نحن
قادرين على البدء في انقسام تلك الخلية. وشيء آخر أن CDKs سوف تفعله هو أنها سوف فعلا
تعمل على الأنابيب الدقيقة التي تبني هذا المغزل. وهكذا كل هذه معا ستعمل على
دفع تلك الخلية في المرحلة الإنقسامية أو إلى الخطوة التالية من دورة الخلية.
الشيء المرتب حول كل من هذه هو أنه بعد ما تنتهي فعلاً أنها سوف
تكركر نفسها. وأنها سوف تختفي ثم الدورة الكاملة ستبدأ من جديد. حسناً
لذلك إذا كنا سنأخذ صورة كبيرة عما يحدث في دورة الخلية، خلية نموذجية
هنا ستكون، دعنا نقول أن هذه خلية نموذجية، خلية نموذجية هنا
هي في الواقع ستكون 2N، انها مضاعفة. لديك كروموسوم واحد من الأم، كروموسوم واحد
من الأب. إذاً في هذه الحالة فإنه سيكون 2N = 2. ثم أنها سوف تضاعف نفسها
إذاًخلال المرحلة S سوف تكون نسخ من نفسها ,و في هذه النقطة هنا
سنملك فعليا خلية 4N. انها مصنوعة نسخ من ذلك. وعند هذه النقطة يمكننا إما أن نتخذ
مسار الانقسام المتساوي أو مسار الانقسام المنصف.. إذاً في طريق الانقسام، والتي سوف ببساطة
تنقسم لنصفين والآن سيكون لدينا خليتين 2N. واذا نظرتم الى هذه خليتين 2N انها
بالضبط نفس تلك الخلية الأولى. لذلك هذا هو ما يحدث للكروموسومات. إذا
ننظر إلى تلك الخلية 4N كما يذهب الى الانقسام المنصف أنها سوف تصطف في الواقع . فإنه سيتم تقسيمها في النصف
وبعد ذلك سيتم تقسيمها في النصف مرة أخرى. وذلك ما لديك هو في الواقع ن الخلايا. هذه
تسمى خلايا فردية ونحن لدينا أربعة من هذه في الانقسام المنصف. وهكذا دورة الخلية
سوف تأخذ خلية مضاعفة وتكون خليتين مضاعفتين في الانقسام المتساوي أو تكون أربع خلايا فردية
في الانقسام المنصف. التي أصبحت فوضوية قليلا. لذلك دعونا ننظر في الأمر بقليل من التفصيل. ذلك الانقسام المتساوي
هو كيف نستبدل الخلايا في الجسم. الخلايا التي تنكسر، والخلايا التي يتم إتلافها،
هي الخلايا التي نحن بحاجة إلى استبدالها، ونحن نفعل ذلك من خلال الانقسام المتساوي. أو عندما نريد أن ننمو كيف
نتحول من كائن صغير جدا لكائن كبير جدا؟ انها مجرد إنتاج المزيد من الخلايا.
إذاً هذا سيكون حقيقيا، لجعلها بسيطة، سنبدأ مع خلية بسيطة. هذه
ستكون 2N، انها مضاعفة، ولكن 2N = 2. ولذلك فإن هذه ستكون الخلية الأم الأولى.
لاحقاً سوف تضاعف كل الأحماض النووية. الآن لدينا هذا الشكل . إنه يملك
جانبان لذلك. وهذا الجانب هو النسخ. وهذا ما حدث خلال
S المرحلة. وأنها لاحقا سوف تلتقي ثم في المنتصف. وأنها سوف تنقسم في النصف، إذاً هذه ستكون
مرحلة الانقسام المتساوي، والآن لدينا اثنتين من الخلايا مضاعفة. واذا نظرتم الى هذه الخلايا، وانها
بالضبط نفس الخلية الأصلية. وان كل منها كانت 2N = 2. ذلك هو الانقسام المتساوي
ما يحدث لهذه الخلايا 2N. أنها يمكنها أن تدخل في دورة الخلية مرة أخرى و
تنتقل مرارا وتكرارا وتكرارا. في الانقسام المنصف ما يحدث هو أكثر من ذلك بقليل تفصيلا. تذكر
الانقسام المنصف يتعامل فقط مع صنع خلايا الجنس في الإنجاب. وإذاً في هذه الحالة لتكوين
ذلك، لعرض الانقسام المنصف .. واضطررت الى زيادة عدد الخلايا، أو الكروموسومات. في هذه
الحالة 2N = 4. وبعبارة أخرى لدينا اثنين من الكروموسومات من الأم، واثنين من الكروموسومات من الأب. ولذلك سوف
تنسخ نفسها، وحتى الآن لدينا في الواقع خلية 4N عند هذه النقطة، ولكن طالما نعمل
الانقسام المنصف ، وهذا هو المكان الذي يحدث فيه العبور الجيني. إذاً أجزاء من هذا الكروموسوم سوف
تتبادل الأماكن مع هذا الكروموسوم والعكس بالعكس. وهذا الذي يعطينا التنوع في
كل من الحيوان المنوي والبويضة. وأنها سوف تقسم إلى النصف. الآن لدينا خلايا 2N ثم سنمتلك
في نهاية المطاف ن الخلايا يساوي 2. وطالما بدأنا مع 2N = 4 والآن لدينا ن = 2. كل
من هذه الأشياء الأربعة في الذكر ستصبح حيوان منوي. وفي الأنثى واحد منها سوف يصبح
بويضة وتلك الأخرى تشكل في الواقع ما يسمى الأجسام القطبية.
إذاً ما الذي نحصل عليه بعد الانقسام المنصف؟ نحصل على الحيوان المنوي ونحصل على البويضة. ويمكننا بعد ذلك
الانتقال من هذه ن = 2 الأصلي إلى لاقحة 2N = 4. إذاً الآن نعود إلى خلية مضاعفة و
يمكن لتلك الخلايا المضاعفة الدخول في دورة الخلية. هذه هي البيضة الملقحة لتكوين المزيد من الخلايا
وفي نهاية المطاف تكون الخلايا الجنسية لتكوين الجيل القادم. إذاً تلك هي دورة الخلية، الانقسام المتساوي،
الانقسام المنصف, وأتمنى أن ذلك كان مفيداً .