كم عدد الخلايا الناتجة عن الانقسام المنصف

: “الانقسام المنصف هو نوع من أنواع الانقسام الخلوي الذي يقلل من عدد الكروموسومات في الخلية الأصلية للنصف وينتج أربعة أمشاج من البويضات والحيوانات المنوية. تختلف كل خلية عن الخلية الأصلية وراثيا. ويتميز الانقسام المنصف بأهميته في إنتاج البويضات وخلايا الحيوانات المنوية للتكاثر الجنسي؛ حيث يتم تكوين فرد جديد بعد اندماج خلية الحيوان المنوي وخلية البويضة ويتم استعادة عدد الكروموسومات في هذا الفرد.

يتم البدء في الانقسام المنصف عندما تنقسم خلية الأصل الثنائية الصبغيات إلى خليتين متشابهتين تحتوي كل منهما على نسختين متشابهتين من الكروموسومات. تقوم الخلية الأم بعمل جولة واحدة من تكرار الحمض النووي في كل كروموسوم، ثم يحدث انقسام نووي مستقل مرتين بعد ذلك، مما يؤدي إلى إنتاج أربع خلايا مشيجية أحادية الكروموسومات، وهي تحتوي على نصف الكمية الكروموسومات الموجودة في الخلية الأصلية ثنائية الصبغيات.

يبدأ الانقسام المنصف بعد تكرار جزيئات الحمض النووي في خلايا الأعضاء الجنسية سواءً كانت الذكرية أو الأنثوية، تنقسم عملية الانقسام المنصف إلى الانقسام المنصف الأول والانقسام المنصف الثاني، ولكلا القسمين مراحل عديدة تقوم بها الخلية، كما أن الانقسام المنصف الأول هو أحد أنواع الانقسام الخلوي الذي ينفرد به الخلايا الجرثومية فقط، أما الانقسام المنصف الثاني يشبه الانقسام الفتيلي.

الانقسام المتساوي والانقسام المنصف

هناك نوعان من انقسام الخلايا الحية؛ الانقسام المتساوي والانقسام المنصف، وهما يختلفان في عدة جوانب. فيما يلي الفروق بين الانقسام المنصف والانقسام المتساوي:

• التعريف

في الانقسام المتساوي (الميتوز)، تنقسم الخلايا الانقسامية لإنتاج نسخ متطابقة من الخلايا بنفس عدد الكروموسومات، ويتم تكرار أجزائها والانقسام لتشكل خليتين متطابقتين ومتشابهتين.

في الانقسام المنصف (Meiosis)، تحدث عملية الانقسام الاختزالي، حيث تنقسم الخلية إلى خليتين، يحمل كل منهما نصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلية الأم، وينخفض عدد الكروموسومات من 46 إلى 23 في الخلية الناتجة. ويتم تشكيل الحيوانات المنوية والبويضات من خلال هذه العملية، وعندما تتحد هذه الخلايا لتشكل جنينا، يعود عدد الكروموسومات إلى الحالة الأصلية بـ46 كروموسوما.

• عدد الخلايا الناتجة

يتسبب الانقسام المتساوي في إنتاج خليتين متطابقتين ومتشابهتين في عدد الكروموسومات والمعلومات الجينية، بينما يتسبب الانقسام المنصف في إنتاج أربع خلايا أحادية الكروموسومات (23) بمعلومات وراثية مميزة.

• الكائنات الحية التي تقوم به

في الانقسام المتساوي، تنقسم الخلايا الحقيقية ذات النواة والكائنات الحية الأحادية والمتعددة الخلايا عن طريق هذا النوع من الانقسام، بينما تخضع البكتيريا للانشطار الثنائي، وهو الانقسام الذي ينشأ من الانقسام الفتيلي.

تقوم خلايا الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا، مثل البشر والحيوانات، بإجراء الانقسام المنصف (Meiosis)، وهناك استثناءات في الكائنات الوحيدة الخلية.

• نوع الخلايا الناتجة

يحدث الانقسام المتساوي في جميع أنواع الخلايا الجسدية، باستثناء الخلايا التناسلية مثل البويضات والحيوانات المنوية، أما الانقسام المنصف فيحدث فقط في الخلايا التناسلية مثل البويضات والحيوانات المنوية.

• مراحل انقسام الكروموسومات

يتم بدء الانقسام المتساوي في المرحلة البينية (Interphase)، حيث تتكاثر الكروموسومات وتنتج اثنين من الكروموسومات المتجانسة، ثم يدخل الخلية في المرحلة التمهيدية (Prophase)، حيث يزداد حجم الكروموسومات، وتتشكل خيوط المغزل، ثم تبدأ المرحلة الإستوائية (Metaphase)، حيث تتجمع الكروموسومات في وسط الخلية. بعد ذلك، تنقبض خيوط المغزل وتنفصل الكروماتيدات عن بعضها البعض، وفي النهاية تحدث المرحلة الانفصالية (Anaphase)، حيث يظهر مجموعة من الكروموسومات في كل خلية.

في الانقسام المنصف، تختلف المراحل عن الانقسام المتساوي، حيث يتم تقسيمه إلى مرحلتين وهما الانقسام المنصف الأول والانقسام المنصف الثاني، ويحدث في كل مرحلة منهما عدة مراحل للانقسام.

مراحل الانقسام المنصف

تتكون مراحل الانقسام المنصف من عدة أطوار، حيث ينقسم إلى اثنتين من العملات الأساسية وهما الانقسام المنصف الأول والانقسام المنصف الثاني، ويحتوي كل منهما على عدة مراحل، وهي كالتالي:

الانقسام المنصف الأول

الطور التمهيدي الأول (Prophase I): في هذه المرحلة، تصبح الكروموسومات هياكل مدمجة وكثيفة ويمكن رؤيتها بسهولة تحت المجهر، وتتزاوج الكروموسومات المتجانسة معا، وتظهر مجموعتي الكروماتيدات الشقيقة كمجموعتين من الحرف X المتجاورة، حيث تتبادل كل مجموعة أجزاء من الحمض النووي مع الأخرى وتعيدها، وبالتالي تحدث تنوعا جينيا، وتعرف هذه العملية بـ”العبور” أو “إعادة التركيب”، وعلى الرغم من أن الكروموسومات الجنسية الذكرية (X و Y) في البشر ليست متطابقة تماما، إلا أنه لا يزال بإمكانها الاقتران وتبادل الحمض النووي، ويحدث العبور ضمن منطقة صغيرة فقط في الكروموسومين.

الطور الإستوائي الأول (Metaphase I): هو تشكل خيوط المغزل، وتعتبر شبكة مكونة من خيوط بروتينية، تحتوي على مركزين في طرفي الخلية، وفي هذه المرحلة، تتصاق خيوط المغزل بالكروماتيدات الشقيقة المندمجة، وبنهاية هذه المرحلة، تتم ربط جميع الكروماتيدات الشقيقة المندمجة في المركز وتتصف في وسط الخلية، وتظهر على شكل حرف X بالقرب من بعضها البعض.

الطور الإنفصالي الأول (Anaphase I): تبدأ خيوط المغزل في الانقباض، وتسحب الكروماتيدات الشقيقة المندمجة معها، ويتحرك كل مركب على شكل X بعيدا عن الآخر باتجاه الأطراف المتقابلة للخلية.

الطور النهائي الأول (Telophase I): يتم توصيل الكروماتيدات الشقيقة المتحدة إلى نهايتي الخلية، ويتم تقسيم جسم الخلية إلى جزئين.

الانقسام المنصف الثاني

الطور التمهيدي الثاني (Prophase II): تتفكك فيه الغشاء النووي، وتبدأ محاور الانقسام الميوزي بالتشكل مرة أخرى لتعيد انقسام الخلية.

الطور الإستوائي الثاني (Metaphase II): في هذه المرحلة، ترتبط المغازل الانتصافية بمركز الكروماتيدات الشقيقة وتصطف جميعها في مركز الخلية.

الطور الإنفصالي الثاني (Anaphase II): يبدأ في هذه المرحلة خيوط المغزل في الانقباض وتفصل الكروماتيدات الشقيقة عن بعضها، ويبدأ كل كروموسوم فردي في التحرك إلى أي من طرفي الخلية.

الطور النهائي الثاني (Telophase II): وهو آخر مراحل الانقسام المنصف؛ وفي هذه المرحلة تصل الكروموسومات إلى طرفي الخلية، ويتشكل الغشاء النووي مرة أخرى، وينقسم جسم الخلية إلى قسمين متشابهين.

عند الانقسام الاختزالي الثاني، تنتج أربع خلايا أحادية العدد، حيث يحتوي كل منها على عدد متساو من الكروموسومات، ويحتوي كل كروموسوم على مزيج من المعلومات الجينية من كلا الأم والأب في الخلية الأم الأصلية.

أهمية الإنقسام المنصف

تكمن أهمية الانقسام المنصف في أن الانفصال الصحيح للكروموسومات في هذا النوع من الانقسامات، أو فصل الكروماتيدات المتجاورة الحاصل خلال الانقسام المنصف الأول والثاني، في أنه أمر ضروري لتشكيل الأمشاج والحيوانات المنوية وخلايا البويضات السليمة، وبالتالي تكوين أجنة سليمة. وفي حالة فشل الكروموسومات في الانفصال بشكل كامل، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تشكيل أمشاج تحتوي على كروموسومات مفقودة أو زائدة، وهذا يسبب تشوهات جينية.

عندما يتم تخصيب الأجناس ذات العدد غير الطبيعي من الكروموسومات، فإن معظم الأجنة الناتجة لا تولد أو تولد بتشوه، حيث أن جميع تشوهات الكروموسومات ليست قاتلة للجنين. كمثال، متلازمة داون يحدث بسبب نسخة إضافية من كروموسوم 21، ويتم اعتبار الأفراد المصابين بمتلازمة كلاينفيلتر ذكور وراثيا ولديهم كروموسوم X إضافيا، وأهم تأثير للانقسام الاختزالي هو “التنوع الجيني” وهذه ميزة كبيرة لبقاء الأنواع.