الانقسام المتساوي وانقسام السيتوبلازم - الأحياء2-3 - ثاني ثانوي

3-2 الأهداف تصف أحداث كل مرحلة من مراحل الانقسام المتساوي. تشرح عملية انقسام السيتوبلازم مراجعة المفردات الانقسام المتساوي وانقسام السيتوبلازم www.ien.edu.sa Mitosis and Cytokinesis الفكرة الرئيسة تتكاثر الخلايا الجسمية في المخلوقات الحية حقيقية النوى بواسطة الانقسام المتساوي وعملية انقسام السيتوبلازم الربط مع الحياة للعديد من الأحداث المألوفة دورة في الطبيعة. ويعد كل من دورة الحياة تسلسل مراحل النمو التي يمر تعاقب الليل والنهار وتغير الفصول عاما بعد عام وظهور المذنبات في الفضاء، أمثلة على أحداث دورية للخلايا أيضًا أحداث دورية تتمثل في دورة نمو وتكاثر. بها المخلوق الحي خلال حياته. المفردات الجديدة الطور التمهيدي الكروماتيد الشقيق السنترومير الجهاز المغزلي الطور الاستوائي الطور الانفصالي الطور النهائي الانقسام المتساوي Mitosis تتضمن دورة الخلية الطور البيني والانقسام المتساوي وانقسام السيتوبلازم. وفي أثناء الانقسام المتساوي تنفصل المادة الوراثية المتضاعفة وتصبح الخلية جاهزة للانقسام إلى خليتين. ويعد انفصال مادة DNA المتضاعفة العامل الأساسي في الانقسام المتساوي، فهذا يسمح للمعلومات الوراثية في الخلية بالانتقال إلى الخلايا الجديدة المتلاصقة، وينتج خليتين متطابقتين وراثيا. تستعمل المخلوقات الحية العديدة الخلايا عملية الانقسام المتساوي لزيادة عدد الخلايا خلال نموها، ولتعويض الخلايا التالفة هل تذكر أنك جرحت يوما؟ تنقسم خلايا الجلد عند الجرح نتيجة الانقسام المتساوي وانقسام السيتوبلازم لتكوين خلايا جلد جديدة تملأ الفراغ الذي سببه الجرح للجلد. مراحل الانقسام المتساوي The Stages of Mitosis الشكل 4-3 الكروموسومات في الطور التمهيدي Prophase تسمى المرحلة الأولى من الانقسام المتساوي الطور التمهيدي هي كروماتيدات شقيقة الطــــور التمهيدي prophase - الطور الأطول. يرتبط كروماتين الخلية بعضه مع يرتبط بعضها مع بعض في نقطة مركزية بعض في هذا الطور وتتكثف إلى كروموسومات في صورة حرف X، الشكل 3-3. تسمى السنترومير. وفي هذه الحالة يكون كل كروموسوم على شكل تركيب مفرد يحوي المادة الوراثية التي سبق أن تضاعفت في الطور البيني وكل نصف من الكروموسوم يسمى الكروماتيد الشقيق والكروماتيدات الشقيقة sister chromatids تراکیب تحوي نُسخًا متطابقة من DNA. أما التركيب الذي في منتصف الكروموسوم والذي يربط الكروماتيدات الشقيقة بعضها مع بعض فيسمى السنتر ومير centromere ، وهو تركيب مهم؛ لأنه يضمن انتقال نسخة كاملة من DNA المتضاعف إلى الخلايا الجديدة في نهاية دورة الخلية. حدّد الطور التمهيدي في الشكل 4-3، ثم تتبع الكروماتيدات خلال دورة الخلية. ماذا قرأت ؟ قارن بين الحدث الرئيس في الطور الجبيعي والحدث الانقسام المتساوي. وزارة التعليم Ministry of Education 465 2023-1445

دورة الخلية Cell Cycle الشكل 5- تبدأ دورة الخلية بالطور البيني، يتبعه الانقسام المتساوي الذي يحدث في أربعة مراحل، هي: الطور التمهيدي والطور الاستوائي والطور الانفصالي والطور النهائي. يتبع الانقسام المتساوي انقسام السيتوبلازم وتتكرر دورة الخلية مع كل خلية جديدة. غشاء بلازمي نواة الطور البيني سيتوبلازم تنمو الخلية وتقوم بعمليات الخلية • 2 الطور التمهيدي يتلاشى الغلاف النووي. تختفي النوية. الطبيعية. يتضاعف DNA. انقسام السيتوبلازم . تتكاثف الكروموسومات. تتكون الخيوط المغزلية بين الأقطاب. مكبرة X 118 الضوئي الرقمي نوية الطور البيني الطور التمهيدي تتكاثف الكروموسومات ة الطور النهائي تصل الكروموسومات إلى قطبي الخلية. يتكون الغلاف النووي مرة أخرى. تظهر النوية مرة أخرى. تقل كثافة الكروموسومات. 466 سنترومير الطور الاستوائي خيوط مغزلية تصطف الكروموسومات في منتصف الخلية 6 انقسام السيتوبلازم الخلايا النباتية تتكون صفيحة تنقسم الخلايا الجديدة. الخلايا الحيوانية: يحدث تخصر إلى الداخل في منتصف الخلية إلى أن تنقسم الخلية إلى خليتين نواة ونوية جديدتان الطور النهائي الطور الاستوائي ترتبط الكروموسومات مع الخيوط المغزلية وتصطف على طول خط استواء الخلية. الطور الانفصالي تنكمش الخيوط المغزلية وتقصر فتسحب الكروميدات إلى قطبي الخلية المتقابلين. الطور الانفصالي وزارة التعليم Minist of Lidusation 2023-1445

الكروماتيدات الشقيقة الخيوط المغزلية المريكزات الألياف النجمية صورة بالمجهر الضوئي المركب: التكبير × 100 مع استمرار الطور التمهيدي تختفي النوبة، ويبدأ تكوين تراكيب خاصة من الأنيبيبات الدقيقة في السيتوبلازم تسمى الخيوط المغزلية. ويوجد زوج آخر الشكل 6-3 يتكون الجهاز المغزلي في من ا ن الأنيبيبات الدقيقة في الخلايا الحيوانية وبعض خلايا الطلائعيات تسمى الخلايا الحيوانية من الخيوط المغزلية والمريكزات المريكزات التي تنتقل إلى قطبي الخلية، ومنها يخرج نوع آخر من الأنيبيبات والألياف النجمية. الدقيقة يسمى الخيوط (الألياف) النجمية التي لها شكل يشبه النجم. ويسمى التركيب الكلي الذي يضم الخيوط المغزلية والمريكزات والألياف النجمية الجهاز المغزلي spindle fibers كما في الشكل .. وللجهاز المغزلي أهمية كبرى في حركة الكروموسومات وتنظيمها قبل انقسام الخلية، والمريكزات اليست جزءا من الجهاز المغزلي في الخلايا النباتية. يختفي الغلاف النووي عند نهاية الطور التمهيدي. وترتبط الخيوط المغزلية مع الكروماتيدات الشقيقة في كل كروموسوم على جانبي السنترومير من جهة، وبأقطاب الخلية المتقابلة من جهة أخرى، وهذا الترتيب يضمن حصول كل خلية جديدة على نسخة كاملة من المادة الوراثية DNA الطور الاستوائي Metaphase خلال الطور الاستوائي metaphase ، وهو المطويات ضمن مطويتك معلومات من هذا القسم. الشكل 37 خلال الطور الاستوائي الطور الثاني من الانقسام المتساوي، يتم سحب الكروماتيدات الشقيقة بواسطة تترتب الكروموسومات على طول خط بروتينات حركية على طول الجهاز المغزلي في اتجاه مركز الخلية ثم اصطفافها استواء الخلية. وترتيبها في الوسط، أو على خط استواء الخلية، كما في الشكل 6-3. استنتج، لماذا تصطف الكروموسومات على طول خط استواء الخلية؟ صورة بالمجهر الضوئي المركب التكبير 450X كروموسومات عند خط استواء الخلية ألياف نجمية من السنترومير خبوط مغزلية مرتبطة مع السنترومير وزارة التعليم Ministry aducation 467 2023-1445

الخلية ؟ ويعد الطور الاستوائي من أقصر الأطوار في الانقسام المتساوي، إلا أنه عندما ينتهي بنجاح فإنه يضمن حصول الخلايا الجديدة على نسخ سليمة من الكروموسومات. الطور الانفصالي Anaphase يتم سحب الكروماتيدات وتباعد بعضها عن طالية ما المدة الزمنية لكل طور في دورة بعض في الطور الانفصالي anaphase، أي في المرحلة الثالثة من الانقسام المتساوي، وفي هذا الطور تقصر أنيبيبات الجهاز المغزلي الدقيقة، مما يؤدي ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية إلى سحب الكروماتيدات الشقيقة من منطقة السنتر ومير، ومن ثم انفصالها إلى كروموسومين متطابقين تنفصل جميع الكروماتيدات الشقيقة في الوقت نفسه، ولم يتم التوصل بعد إلى الآلية التي تتحكم في هذه العملية. وفي نهاية الطور الانفصالي تقوم الأنيبيبات الدقيقة بمساعدة البروتينات الحركية على - الكروموسومات في اتجاه أقطاب الخلية. مختبر تحليل البيانات 1-3 468 بناءً على بيانات حقيقية توقع النتائج البيانات والملاحظات ماذا يحدث للأنيبيبات الدقيقة؟ يجري العلماء تجارب لتتبع الكروموسومات على طول الأنيبيبات الدقيقة في أثناء الانقسام المتساوي؛ فهم يفترضون تحلل الأنيبيبات الدقيقة وإنتاج وحدات من الأنيبيبات الفرعية خلال حركة الكروموسومات نحو أقطاب الخلية. وفي هذه التجربة، وضعت إشارة على الأنيبيبات الدقيقة بواسطة صبغة صفراء مشعة، وتحديد موقع هذه الصبغة بين القطبين والكروموسومات باستخدام الليزر بإزالة المادة أنيبيبات معلمة بالفوسفور المشعة من المناطق المستهدفة، كما في الشكل. التفكير الناقد 1. اشرح ما الهدف من استخدام الصبغة المشعة؟ 2. توقع ارسم شكلاً يبين كيف تظهر الخلية في الطور الانفصالي. أخذت البيانات في هذا المختبر من: أنيبيبات معلمة بالليزر Maddox, P., et al. 2003. Direct observation of microtubule dynamics at kineto-chores in Xenopus extract spindles: implications for spindle mechanics. The Jannal of Cell Biology 162: 377-382. Maddox, et al. 2004. Controlled ablations of microtubules using picosecond laser. Biopsistes Journal 4203-4212 وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445

الطور النهائي Telophase تسمى المرحلة النهائية من الانقسام المتساوي الطور النهائي telophase . وفي أثناء هذا الطور تصل الكروموسومات إلى أقطاب الخلية وتصبح أقل كثافة وترتخي، كما في الشكل 7-3، ويبدأ تكوّن غشاءين نوويين جديدين وتبدأ النويات في الظهور، ويتحلل الجهاز المغزلي، وتعيد الخلية تدوير بعض الأنيبيبات الدقيقة لبناء أجزاء متنوعة من الهيكل الخلوي. وعلى الرغم من انتهاء المراحل الأربع من الانقسام المتساوي وانقسام المادة النووية، إلا أن عملية انقسام الخلية لم تكتمل بعد. انقسام السيتوبلازم Cytokinesis الشكل 8-3 في نهاية الطور النهائي يكتمل تضاعف المادة الوراثية في الخلية وتقسيمها إلى كتلتين، ولكن لم تنقسم الخلية تماما بعد. الشكل 9-3 يمين في الخلية النباتية: تبني الخلايا النباتية تبدأ الخلية عند انتهاء الانقسام المتساوي عملية أخرى تسمى انقسام السيتوبلازم صفيحة خلوية تقسم الخلية إلى خليتين جديدتين. تؤدي إلى انقسام السيتوبلازم، فينتج عن ذلك خليتان تحتويان على نواتين يسار في الخلية الحيوانية: يبدأ انقسام متطابقتين في الخلايا الحيوانية يحدث انقسام السيتوبلازم من خلال الأنيبيبات السيتوبلازم بتخصر يفصل الخلية في النهاية الدقيقة التي تضغط على السيتوبلازم. كما في الشكل 8-3، ويسمى مكان ضغط إلى خليتين. السيتوبلازم التخصُّر. خلايا نباتية خلية حيوانية صفيحة خلوية ...... صورة بالمجهر المركب مصبوغة : التكبير × 1000 صورة محسنة بالمجهر الإلكتروني الماسح وزارة التعليم Ministry of Education 469 2023-1445

470 تتميز الخلايا النباتية بوجود جدار صلب يغطي غشاءها البلازمي. فبدلاً من تخصر الخلية تتكون الصفيحة الخلوية (الصفيحة الوسطى)، بين نوى الخلايا الجديدة، الشكل 9-3. ثم تتكون الجُدر الخلوية على جانبي الصفيحة الخلوية، وبمجرد اكتمال الجدار الخلوي الجديد تنتج خليتان متطابقتان وراثيا. الخلايا البدائية النواة التي تنقسم بالانشطار الثنائي، تنقسم بطريقة مختلفة، فعندما تتضاعف مادتها الوراثية تلتصق كلتا النسختين بالغشاء البلازمي، وبعد أن ينمو الغشاء البلازمي يتم سحب جزيئات DNA الملتصقة به بعيدا. وعندما يكتمل انشطار الخلية تنتج خليتان جديدتان متطابقتان التقويم 2- 3 الخلاصة : فهم الأفكار الرئيسة التفكير الناقد تحدث عملية الانقسام الفكرة الرئيسة اشرح لماذا لا ينتج ..6 كون فرضية. ماذا يحدث إذا حقنت المتساوي عندما ينقسم عن الانقسام المتساوي خلايا جديدة خلية بدواء ما يمنع الأنيبيبات الدقيقة من الحركة ولا يؤثر في DNA المتضاعف. متشابهة في الصفات ؟ . تتضمن مراحل الانقسام .2 صف أحداث كل مرحلة من مراحل انقسام السيتوبلازم؟ المتساوي الطور التمهيدي الانقسام المتساوي. .7 الرياضيات في علم الأحياء إذا أتمت والاستوائي، والانفصالي، 3 ارسم وسم أجزاء كروموسوم في خلية نباتية دورتها في 24 ساعة فما عدد الخلايا التي تنتجها في والنهائي. . ينتج عن عملية انقسام السيتوبلازم خلايا جديدة متطابقة وراثيا. الطور التمهيدي. .4. حدد مرحلة الانقسام المتساوي التي تقضي فيها الخلية أطول حياتها . .5 قارن بين انقسام السيتوبلازم في أسبوع؟ خلية نباتية وخلية حيوانية. وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445