الاختلافات بين الانقسام والانقسام الخلوي (الانقسام). كيف يختلف الانقسام عن انقسام الخلايا الطبيعي؟
في معظم الحالات الأخرى لتكاثر الخلايا، يحدث نمو الخلايا بين الانقسامات. يتضاعف حجم الخلية تقريبًا ثم تنقسم. يؤدي هذا النمو إلى زيادة الحجم الإجمالي للخلايا مع الحفاظ على نسبة ثابتة نسبيًا من الحجم النووي إلى حجم السيتوبلازم.
خلال تجزئة الزيجوتلا يزيد حجم السيتوبلازم: تنقسم الكتلة الضخمة من السيتوبلازم في الزيجوت إلى خلايا أصغر فأصغر. يتم هذا الانقسام لسيتوبلازم البيضة، غير المصحوب بالنمو، عن طريق فقدان فترة G 1 في الطور البيني، بينما تتبع الانقسامات بعضها البعض بسرعة عالية.
إحدى نتائج الكثافة العالية للانقسامات أثناء الانقسام هي الانخفاض التدريجي في نسبة حجم السيتوبلازم إلى حجم النواة. يعد التغير في المعدل الذي تنخفض فيه نسبة حجم السيتوبلازم إلى الحجم النووي في العديد من أنواع الأجنة عاملاً حاسماً في تحديد توقيت تنشيط جينات معينة.
يختلف التكسير عن الانقسام الفتيلي للخلايا الجسدية في أن الخلايا الناتجة عن التكسير لا تنمو، وبالتالي مع كل انقسام لاحق تصبح أصغر وأصغر، بينما يزداد عددها فقط، ولا ينمو الجنين ككل. الخلايا الناتجة تكون متمايزة بشكل سيئ ومتجانسة نسبيا.
التكسير هو نتيجة عمليتين منسقتين - الحركية(الانقسام النووي الانقسامي) و انقسام السيتوبلازم(انقسام الخلية). الجهاز الميكانيكي للتحريك الخلوي هو المغزل الانقسامي مع الأنابيب الدقيقة المكونة من التوبولين، والجهاز الميكانيكي للتحريك الخلوي عبارة عن حلقة مقلصة من الخيوط الدقيقة التي تتكون من الأكتين. تقوم الأنابيب الدقيقة بتوزيع الكروموسومات بين المريكزات، بينما يؤدي تقلص الخيوط الدقيقة إلى إعادة ربط السيتوبلازم.
عادة، يتم تنسيق الحركية والحركية الخلوية مع بعضها البعض. يتم تحديد توطين أخاديد الانقسام من خلال موضع النجوم المغزلية الانقسامية، ويعتمد عدد الأخاديد على عدد هذه الأخيرة. يستمر التكسير بشكل طبيعي إذا كانت البيضة تحتوي على نجمتين. عندما يتم تجزئة الجنين، يتم تشكيل أغشية الخلايا الجديدة. تشارك آليتان في تشكيلها:
- 1. تخليق الغشاء.
- 2. التشكيل عن طريق تمدد غشاء البلازما للبويضة.
وراء التنوع المذهل لأنواع التكسير يكمن قواسم مشتركة في الوظائف والآليات. وفي جميع الأحوال يجب التنسيق بين الحركية والحركية الخلوية وتقسيم البويضة إلى مناطق خلوية. ونتيجة لذلك، يتم استعادة نسبة البلازما النووية المميزة للخلايا الجسدية، ويتم توزيع المعلومات المهمة للنمو بين المناطق الخلوية المختلفة.
أسئلة ومهام للمراجعة
السؤال 1. ما هو التطور الجنيني للحيوانات؟
التطور الجنيني للحيوانات هو عملية تحدث من لحظة تكوين اللاقحة حتى الخروج من أغشية البيضة أو الولادة.
السؤال 2. قم بتسمية المراحل التطور الجنينيحيوانات متعددة الخلايا.
السؤال 3. صف فترة التجزئة.
الانقسام هو عملية الانقسام التي تؤدي إلى تكوين الأريمة.
تعتمد طبيعة تفتيت البيض على كمية الصفار الموجودة في البيضة. نظرًا لكون الصفار خاملًا، فإنه لا يلعب دورًا نشطًا في التجزئة، التي تتم بواسطة نواة وسيتوبلازم الخلية، بل يظهر تأثيرًا محليًا بطيئًا عن طريق تثبيط هذه العملية ميكانيكيًا.
يتم تمييز الأنواع التالية من الانقسام: كامل - هولوبلاستيك، عندما يخضع السيتوبلازم بأكمله في الزيجوت للتفتت، والميروبلاستيك أو غير مكتمل، عندما يخضع السيتوبلازم فقط في القطب الحيواني للتفتت - ويسمى هذا النوع من الانقسام القرصي. بناءً على وقت التكسير، يتم التمييز بين الموحد وغير المستوي. يحدث سحق الحيوانات ذات البيض الإيزوليسيتال وفقًا للنوع الشامل.
تتميز Anamnias بالتفتت غير الكامل والقرصي - في الطيور والزواحف. كاملة وموحدة وغير متزامنة - في الثدييات.
السؤال 4. كيف يختلف الانقسام عن الانقسام الفتيلي للخلايا في الحيوانات البالغة؟
هناك عدد من الاختلافات بين الانقسام والانقسام الفتيلي (انقسام الخلايا):
1. التجزئة هي سمة مملكة الحيوان فقط. يمكن ملاحظة عملية الانقسام لدى ممثلي جميع ممالك الكائنات الحية الموجودة على الأرض.
2. الانقسام هو عملية تحدث قبل الإخصاب. تبدأ عملية التكسير مباشرة بعد الإخصاب.
3. يرتبط التجزئة فقط بالتكاثر الجنسي. الانقسام هو جزء من التكاثر الجنسي أو اللاجنسي نفسه.
السؤال 5. كيف يتكون الجنين ذو الطبقتين؟
المعدة هي عملية تكوين جنين من طبقتين يسمى. وتتميز بما يلي:
1) حركة كتل الخلايا.
2) بداية استخدام المعلومات الوراثية للخلايا الجنينية.
3) ظهور العلامات الأولى لتمايز الخلايا.
4) ظهور أنسجة الجسم الأولى – الطبقات الجرثومية.
السؤال 6. ما هي الطبقات الجرثومية التي تتكون أثناء التطور الجنيني؟
أثناء التطور الجنيني، يتم تشكيل الأديم الظاهر والأديم الباطن والأديم المتوسط - طبقات جرثومية.
أسئلة ومهام للمناقشة
السؤال 1. ما هو تمايز الخلايا وكيف يتم التعبير عنه أثناء التطور الجنيني؟
التمايز، أو التمايز، هو عملية ظهور ونمو الاختلافات الهيكلية والوظيفية بين الخلايا الفردية وأجزاء من الجنين. من وجهة نظر مورفولوجية، يتم التعبير عنها في حقيقة أن عدة مئات من أنواع الخلايا ذات بنية معينة تتشكل، تختلف عن بعضها البعض. من الخلايا غير المتخصصة في الأريمة، تظهر الخلايا الظهارية الجلدية تدريجيًا، وتظهر الخلايا العصبية والخلايا العضلية وما إلى ذلك. من وجهة نظر كيميائية حيوية، يكمن تخصص الخلايا في قدرتها على تصنيع بروتينات معينة مميزة فقط لنوع معين. نوع الخلية. تقوم الخلايا الليمفاوية بتصنيع البروتينات الواقية - الأجسام المضادة، وخلايا العضلات - بروتين الميوسين المقلص. ينتج كل نوع من الخلايا البروتينات الخاصة به والتي تنفرد بها. يتم ضمان التخصص الكيميائي الحيوي للخلايا من خلال النشاط الانتقائي للجينات، أي في خلايا الطبقات الجرثومية المختلفة - أساسيات بعض الأعضاء والأنظمة - تبدأ مجموعات مختلفة من الجينات في العمل.
السؤال 2. ما هو الحث الجنيني؟ كيف يمكن إثبات أن بداية عضو ما تؤثر على عضو آخر وتحدد اتجاه تطوره؟
الحث الجنيني هو التفاعل بين أجزاء من الكائن الحي النامي في الميتازوان واللافقاريات وجميع الحبليات.
تم اكتشاف هذه الظاهرة في عام 1901 أثناء دراسة تكوين بداية عدسة العين في الأجنة البرمائية.
السؤال 3. إلى ماذا يشير تماثل الطبقات الجرثومية؟
إن تماثل الطبقات الجرثومية للغالبية العظمى من الحيوانات هو أحد الأدلة على وحدة عالم الحيوان.
الأهمية البيولوجية والتعاريف
يلعب الإخصاب للغاية دور مهمقيد التطوير، ولكنها ليست سوى مرحلته الأولى. يبدأ الزيجوت، بإمكاناته الوراثية الجديدة وتوزيعه الجديد للسيتوبلازم، في تكوين كائن متعدد الخلايا. في جميع الحيوانات المعروفة يبدأ هذا بعملية التجزئة.
الانقسام عبارة عن سلسلة من الانقسامات الانقسامية التي تؤدي إلى تقسيم الحجم الضخم من السيتوبلازم في البويضة إلى العديد من الخلايا المنواة الأصغر. تسمى هذه الخلايا بالقسيمات المتفجرة.
بعد توحيد مجموعات الكروموسومات، وهو نتيجة للإخصاب، يبدأ الانقسام الانقسامي للزيجوت دون أي انقطاع. يتبع هذا الانقسام الأول سلسلة من الانقسامات النووية والسيتوبلازمية، الخصائص العامةمنها:
لا تنمو خلايا الجنين المنقسمة، أي في الفترة الفاصلة بين الانقسامات، لا تزيد كتلة السيتوبلازم - ونتيجة لذلك، لا يتجاوز الحجم الإجمالي وكتلة جميع الخلايا الناتجة حجم وكتلة البويضة أثناء الإخصاب
تتضاعف كمية الحمض النووي في النواة بعد كل انقسام، كما هو الحال في الانقسام الطبيعي، بحيث تظل جميع الخلايا ثنائية الصيغة الصبغية.
تسمى الانقباضات التي تقسم بيضة الانقسام إلى خلايا أصغر وأصغر (القسيمات الأرومية) بأخاديد الانقسام.
الانقسام هو الانقسام الانقسامي المتكرر للزيجوت، ونتيجة لذلك يصبح الجنين متعدد الخلايا دون تغيير حجمه بشكل ملحوظ.
تشكيل متعدد الخلايا هو الأول والرئيسي الدور البيولوجيسحق. أما الدور الثاني فهو استعادة نسبة النواة إلى البلازما، والتي تقع خلال مرحلة النمو الكبير للبويضة.
ميزات محددة لعملية التكسيريتم تحديدها من خلال معلمتين رئيسيتين:
كمية وتوزيع بروتينات الصفار في السيتوبلازم (الصفار يمنع التجزئة)؛
وجود عوامل في السيتوبلازم تؤثر على اتجاه المغزل الانقسامي ووقت تكوينه.
يبدأ الانقسام بعد وقت قصير من الإخصاب وينتهي عندما يصل الجنين إلى توازن جديد بين النواة والسيتوبلازم. التجزئة هي عملية منسقة بدقة تحت السيطرة الوراثية.
الفرق بين انقسام وانقسام الخلايا الجسدية
في معظم الحالات الأخرى لتكاثر الخلايا، يحدث نمو الخلايا بين الانقسامات. يتضاعف حجم الخلية تقريبًا ثم تنقسم. يؤدي هذا النمو إلى زيادة الحجم الإجمالي للخلايا مع الحفاظ على نسبة ثابتة نسبيًا من الحجم النووي إلى حجم السيتوبلازم.
خلال فترة التكسيرفي الزيجوت، لا يزيد حجم السيتوبلازم: تنقسم الكتلة الضخمة من السيتوبلازم في الزيجوت إلى خلايا أصغر فأصغر. يتم هذا الانقسام لسيتوبلازم البيضة، غير المصحوب بالنمو، عن طريق فقدان فترة G 1 في الطور البيني، بينما تتبع الانقسامات بعضها البعض بسرعة عالية.
معدل الزيادة في عدد الخلايا خلال فترة الانقسام أعلى بكثير مما كان عليه في مرحلة المعدة. إحدى نتائج الكثافة العالية للانقسامات أثناء الانقسام هي الانخفاض التدريجي في نسبة حجم السيتوبلازم إلى حجم النواة. يعد التغير في المعدل الذي تنخفض فيه نسبة حجم السيتوبلازم إلى الحجم النووي في العديد من أنواع الأجنة عاملاً حاسماً في تحديد توقيت تنشيط جينات معينة.
يختلف التكسير عن الانقسام الفتيلي للخلايا الجسدية في أن الخلايا الناتجة عن التكسير لا تنمو، وبالتالي مع كل انقسام لاحق تصبح أصغر وأصغر، بينما يزداد عددها فقط، ولا ينمو الجنين ككل. الخلايا الناتجة تكون متمايزة بشكل سيئ ومتجانسة نسبيا.
تتميز فترة انقسامات الانقسام المتزامن بدورات خلية مختصرة، والتي تنقطع منها بالفعل فترة ما قبل الاصطناعية، أو G 1، وكذلك فترة ما بعد التخليق، أو G 2 (الشكل 19).
ترتبط التغيرات العميقة في التمثيل الغذائي الخلوي جزئيًا بالتناوب الدوري لتوافقات البروتين المؤكسدة والمخفضة بسبب SS و مجموعات S-H. توجد مجموعات السلفهيدريل الحرة بكميات كبيرة في تقسيم القسيمات المتفجرة وبأصغر الكميات عندما لا تنقسم الخلايا.
يتم تفسير ارتفاع معدل انقسام البيض بما يلي:
في خلايا البويضة، يتم تخزين السلائف المباشرة للحمض النووي (سيتيدين، ثيميتيدين 3-فوسفات، وكذلك البروتينات النووية هيستون) وmRNA مسبقًا (أثناء تكوين البويضات)، ولكن في الخلايا الأخرى لا توجد مثل هذه الاحتياطيات؛
يحتوي الحمض النووي للقسيمات المتفجرة المنقسمة بشكل متزامن على نقاط بدء تضاعف أكبر بكثير من الخلايا حقيقية النواة.
الانقسام هو نتيجة عمليتين منسقتين - الحركية (الانقسام الفتيلي للنواة) والتحريك الخلوي (انقسام الخلايا). الجهاز الميكانيكي للتحريك الخلوي هو المغزل الانقسامي مع الأنابيب الدقيقة المكونة من التوبولين، والجهاز الميكانيكي للتحريك الخلوي عبارة عن حلقة مقلصة من الخيوط الدقيقة التي تتكون من الأكتين. تقوم الأنابيب الدقيقة بتوزيع الكروموسومات بين المريكزات، بينما نتيجة لتقلص الخيوط الدقيقة، يتم ربط السيتوبلازم (الشكل 20).
عادة، يتم تنسيق الحركية والحركية الخلوية مع بعضها البعض. يتم تحديد توطين أخاديد الانقسام من خلال موضع النجوم المغزلية الانقسامية، ويعتمد عدد الأخاديد على عدد هذه الأخيرة. يستمر التكسير بشكل طبيعي إذا كانت البيضة تحتوي على نجمتين.
عندما يتم تجزئة الجنين، تتشكل أغشية الخلايا الجديدة من خلال آليتين:
تخليق غشاء دي نوفو؛
تمدد غشاء البلازما البويضة.
وراء التنوع المذهل لأنواع التكسير يكمن قواسم مشتركة في الوظائف والآليات. وفي جميع الأحوال يجب التنسيق بين الحركية والحركية الخلوية وتقسيم البويضة إلى مناطق خلوية. ونتيجة لذلك، يتم استعادة نسبة البلازما النووية المميزة للخلايا الجسدية، ويتم توزيع المعلومات المهمة للنمو بين المناطق الخلوية المختلفة.
الانقسام عبارة عن سلسلة من انقسامات البويضة المخصبة لكائن حيواني متعدد الخلايا. التجزئة هي المرحلة الأولى من التطور، بداية التطور الجنيني. إذا أخذنا جسم الإنسان كمثال، العمليات المماثلة التي تمت دراستها أكثر من غيرها، فإن التجزئة تحدث في أول 3-4 أيام، في الوقت الذي تتحرك فيه اللاقحة نحو الرحم على طول قناة فالوب. تسمى الخلايا الناتجة عن هذه العملية بالقسيمات الانفجارية. أولاً، يتم سحق الزيجوت أو تقسيمه إلى قسيمات متفجرة، تشبه التوت. في هذه المرحلة في الثدييات يطلق عليه اسم التوتية. ثم يتحول إلى جنين كروي - بلاستولا. ويسمى جدار الأريمة، الذي يتكون من طبقة من الخلايا المتكونة حديثًا، بالأديم الأريمي. والتجويف المتكون هو جوف أريمي. نتيجة للسحق، يتم تشكيل قذيفة من الأديم الأديم - الأرومة الغاذية، التي توفر التغذية للجنين. يصبح الجوف الأريمي هو الأرومة الجنينية، أي الجسم المادي للجنين. وتكتمل المرحلة بالكامل قبل نهاية الأسبوع الأول من تطور الجنين. عند خط النهاية لدينا خلية أريمية - وهي خلية جنينية تطفو في السائل، وملتصقة بالأرومة الغذائية. يتم استبدال مرحلة الانقسام عن طريق المعدة وزرع الجنين في جدار الرحم. القسمة مصطلح له معنيان. يشير الخيار الأول إلى العملية التكاثر اللاجنسيالكائنات النباتية والحيوانية بدائيات النوى والفطريات. التقسيم هو الطريقة القديمة لزيادة عدد الأفراد. تحظى هذه العملية بشعبية كبيرة بين الكائنات وحيدة الخلية - الأميبا والأهداب والكلوريلا والبكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة. يتشكل الانقباض على جسم الخلية الأم، وبالتوازي تتضاعف مجموعة المحتويات الكاملة العائمة في السيتوبلازم. الانكماش ينمو بلا هوادة. لفترة من الوقت تبدو الخلية مثل الساعة الرملية. في نهاية عملية الانقسام، تنفصل خليتين متماثلتين عن بعضهما البعض. بين الكائنات متعددة الخلايا، تزيد الفطريات ومعظم النباتات من عدد الأفراد عن طريق الانقسام. بين الحيوانات، الانقسام، مثل التكاثر، لا يحظى بشعبية. يشير الاستخدام الثاني لمصطلح "الانشطار" إلى انقسام الخلايا حقيقية النواة. في هذه الحالة، تظهر عمليتان - الانقسام والانقسام الاختزالي. أثناء الانقسام، تنقسم النواة مع الحفاظ على العدد الأصلي للكروموسومات. أثناء الانقسام الاختزالي ، تتشكل الأمشاج التي تلقت مجموعة من الكروموسومات إلى النصف أو بالأحرى إلى النصف. الانقسام الاختزالي هو مقدمة للعملية الجنسية. بفضله، يتم القضاء على مضاعفة عدد الكروموسومات في التقدم الحسابي في كل جيل لاحق. بفضل الانقسام، تشارك الخلايا التي تحتوي على مجموعة أحادية الصبغيات من الكروموسومات في العملية الجنسية.
إجابة
