بحث عن النمو الخلوي

يحدث نمو الأنسجة غير القابلة للتجدد ذاتيا عن طريق زيادة عددها وحجم الخلايا المكونة لها. أظهرت الدراسات في الحيوانات أن الانقسام الخلوي وزيادة عدد الخلايا يكونان سائدان في البداية، وفي وقت لاحق يبطئ معدل الانقسام ويبدأ الخلايا في النمو بحجم أكبر. عندما يتوقف الانقسام الخلوي، تستمر الخلايا في النمو وتؤدي إلى زيادة حجم الأنسجة حتى يصلوا إلى نضجها، وفي هذا الوقت لا يحدث زيادة صافية في العدد أو الحجم، وهذا هو الاعتقاد السائد عالميا تقريبا .

الحمض النووي

نظرا لأن الحمض النووي لكل نواة ثنائية التصلب يكون ثابتا في أي نوع واحد، وأساسا كل الحمض النووي الخلوي عبارة عن صبغية تحتوي على الحمض النووي للأنسجة، فإنه يعكس النمو في عدد الخلايا. مثل هذا العمل الكيميائي الحيوي لا يحدد نوع الخلية التي تتكاثر، وفي الأنسجة التي تنمو فيها خلايا ثنائية التفرع أو متعددة النواة، قد يكون الفائدة محدودة إذا لم تتوفر معلومات تاريخية مصاحبة. لذلك، لم يعد محتوى الحمض النووي الكلي مؤشرا على النمو في عدد الخلايا إذا تم تعريف الخلية بدقة بواسطة حدودها الغشائية. ومع ذلك، فإنه يعكس مدى تخليق الحمض النووي الذي يحدث خلال النمو ويعكس بدقة تكوين وحدات الخلايا ثنائية التفرع، وهذا له أهمية بيولوجية في العديد من الأنسجة .

النمو الخلوي أو الطور البيني

النمو الخلوي أو المرحلة البينية هو مرحلة تكاثر الخلايا واستعدادها للانقسام، حيث تجري أنشطة كيميائية حيوية وردود فعل داخلية، ولكن لا يمكن ملاحظة أي تغييرات واضحة في هذه المرحلة، وينتج عن الانقسام الخلوي تشكيل خليتين ابنتيتين جديدتين أو أكثر .

مراحل النمو الخلوي

مرحلة النمو الأولى G1

في هذه المرحلة يتم إنتاج عناصر جديدة مثل الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء، وتساعد هذه العناصر في تخزين الطاقة وتوفيرها، ولديها آلية لضمان استعداد كل شيء لتركيب الحمض النووي .

مرحلة التوليف S

وفيها تتكرر جزيئات الحمض النووي .

مرحلة النمو الثانية G2

تستمر الخلية في النمو حتى يصل حجمها الأقصى، ويمكن بالتالي زيادة مخازن الطاقة في نفس الوقت .

تكاثر الخلايا الغير جنسي

تتكون عملية تكاثر الخلايا من ثلاثة أجزاء رئيسية، والجزء الأول من تكاثر الخلية ينطوي على تكرار الحمض النووي للخلية الوالدية، والجزء الرئيسي الثاني هو فصل الحمض النووي المكرر إلى مجموعتين متساويتين في الحجم من الكروموسومات، والجانب الرئيسي الثالث من تكاثر الخلايا هو التقسيم المادي للخلايا بأكملها، ويسمى عادة الحركية الخلوية .

تعقيد تكاثر الخلايا في النوى يكون أكثر من الكائنات الحية الأخرى، وتتكاثر الخلايا البدائية النواة مثل الخلايا البكتيرية عن طريق الانشطار الثنائي، وتشمل هذه العملية تكاثر الحمض النووي وفصل الصبغيات والحركية الخلوية، وتكاثر الخلايا ذات النواة الحقيقية ينطوي إما على الانقسام أو عملية تعقيد أكبر تسمى الانقسام الاختزالي، ويشار في بعض الأحيان إلى هاتين العمليتين بـ `الانقسام النووي` .

مقارنة بين ثلاثة أنواع من التكاثر الخلوي

تتكرر محتوى الحمض النووي للخلية في بداية عملية تكاثر الخلية، وقبل تكرار الحمض النووي يمكن تمثيل محتوى الحمض النووي للخلية بالكمية زد (تحتوي الخلية على كروموسومات زد)، وبعد عملية نسخ الحمض النووي تكون كمية الحمض النووي في الخلية هي 2زد (الضرب 2 × زد = 2زد)، وأثناء الانشطار الثنائي والتخفيف يتم فصل محتوى الحمض النووي المكرر للخلايا الوالدية المتكاثرة إلى نصفين متساويين مقدران أن ينتهي بهما الأمر في خليتين ابنتيتين، والجزء الأخير من عملية تكاثر الخلايا هو انقسام الخلايا، وعندما تنفصل الخلايا الابنة جسديا عن خلية الوالدين، وأثناء الانقسام الاختزالي هناك خطوتين لتقسيم الخلايا ينتجان معا خلايا الابنة الأربع .

يحدث التقسيم الخلوي المبدئي للخلايا الجنسية البشرية مباشرة بعد تكاثر الحمض النووي. وبالتالي، تحتوي الخلايا الجنسية البشرية على 46 كروموسوما مزدوجا، ويتكون كل كروموسوم مزدوج من نسختين من جزيء الحمض النووي الخاص بهذا الكروموسوم. ويتم تقسيم الكروموسومات المزدوجة خلال الانقسام الخلوي لإنتاج 92 كروموسوما فرديا، حيث يذهب نصفها إلى كل خلية ابنة. وأثناء الانقسام الاختزالي، يتم فصل الكروموسومات لضمان حصول كل خلية ابنة على نسخة واحدة من كل نوع من أنواع الكروموسوم الـ 23 .

التكاثر الجنسي

يمكن للخلايا التي تستخدم الانقسام الخيطي الحقيقي للنواة التكاثر، ويمكن للكائنات التي تستخدم الانقسام الأكثر تعقيدا للنواة التكاثر، حيث يتيح التكاثر الجنسي ميزة انتقائية مثل الانقسام الاختزالي .

تنظيم دورة الخلية في الثدييات

تخضع العديد من أنواع الخلايا حقيقية النواة للانتقالات المعتمدة على الحجم خلال دورة الخلية، ويتم التحكم في هذه التحولات بواسطة كيناز Cdk1 المعتمد على السيكلين، وعلى الرغم من أن البروتينات التي تتحكم في Cdk1 مفهومة جيدا، إلا أن ارتباطها بآليات مراقبة حجم الخلية لا يزال بعيد المنال، ونموذج مفترض للتحكم في حجم الثدييات يضع الكتلة كقوة دافعة لدورة الخلية، ولا يمكن للخلية أن تنمو إلى حجم كبير بشكل غير طبيعي لأنه في حجم خلية معين أو كتلة خلية، وتبدأ المرحلة سلسلة الأحداث التي تؤدي إلى الانقسام الخلوي والحركات الخلوية، ولا يمكن للخلية أن تصبح صغيرة جدا لأن أحداث دورة الخلية اللاحقة مثل S و G2 و M تتأخر حتى تزداد الكتلة بدرجة كافية لبدء المرحلة .