تعريف المشيج وانواعه
ما هو المشيج المذكر والمؤنث
الأمشاج هي خلايا تحمل عدد فردي من الصبغيات وتتحد مع مشيج آخر في عملية التلقيح. ينتج التلقيح خلية مضاعفة الصيغة الصبغية والتي تخضع لسلسلة من الانقسامات من أجل إنتاج كائن جديد. الأمشاج تعتبر الحوامل الرئيسية للمعلومات الجينية من جيل لآخر. وتحمل الكروموسومات المؤتلفة التي تنتج في نهاية الانقسام الاختزالي.
عادة ما يحمل الأفراد الذين يتكاثرون جنسيًا نوعين مختلفين من الأمشاج.
- يُطلق على المشيج الذي تنتجه الأنثى عادةً اسم البويضة.
- المشيج المذكر هو النطفة
هذه الاختلافات في تسمية الصنفات المعينة مشابهة لما يحدث في عالم النباتات، حيث يتم تسميتها
- يطلق على الأمشاج الأنثوية البويضة
- يطلق على الأمشاج الذكر حبوب اللقاح
اندماج المشيج المذكر مع المشيج المؤنث
يتطلب التكاثر الجنسي وجود زوجين، حيث يتحدى النواة الذكرية مع النواة الأنثوية لتكوين البيضة المخصبة، وتسمى هذه العملية عملية الإخصاب.
الأمشاج هي
- تكوّن الإناث البويضة، بينما تصنع الذكور النطفة، سواء في الحيوانات أو البشر
- البويضة عند الإناث وحبوب الطلع عند الذكور في النباتات.
تكون الأمشاج التي تنتج منها الكائنات الحية مختلفة جينيًا عن بعضها البعض وعن والديها، ويؤدي هذا العملية إلى تنوع كبير في الكائنات الحية نتيجة لمزج المعلومات الجينية.
عملية الإخصاب لدى البشر
عملية الإخصاب هي اندماج نواة الأمشاجالذكرية مع نواة الأمشاج الأنثوية، وفي البشر، تحتوي كل أمشاج ذكر أو أنثى على نصف عدد الصبغيات الذي يحتاجها الجسم وهو 46 صبغية، وتحتوي الأمشاج على 23 صبغية فقط، ولذلك يطلق عليها أحادي الصيغة الصبغية.
عندما تتحد البويضة مع النطفة في الإخصاب، يقومون بمزج مجموعتي الصبغيات الموجودة. وهذا يؤدي لتشكيل 46 صبغي في المجمل. الصبغيات الأمومية من خلية البويضة والصبغيات الابوية من خلية النطفة تندمج معًا. الخلية الناتجة تسمى بالبيضة الملقحة. وهي خلية مضاعفة الصيغة الصبغية ولديها نسختين من كل صبغي، واحدة من خلية النطفة وواحدة من خلية البويضة.
تتطور البيضة المخصبة إلى مرحلة المضغة، وتحتوي على الحمض النووي من الأب والأم مما يؤدي إلى ظهور مزيج من الصفات الوراثية من الأبوين. يؤدي التكاثر الجنسي بالطريقة هذه إلى تشكيل سلسلة من الأنواع. تنمو البيضة المخصبة عن طريق الانقسام المنصف لتشكل المضغة، وعندما تتطور المضغة، تبدأ في التمايز.
الانقسام المنصف
الانقسام المنصف هو عملية انقسام خلوي في الكائنات التي تتكاثر جنسيًا، حيث يتم إنتاج الأمشاج التي تحوي نصف عدد الصبغيات الموجودة في الخلية الأم. وعلى الرغم من تشابه الانقسام المنصف مع الانقسام الخيطي في بعض الجوانب، إلا أنه يختلف عنه من الناحية الوظيفية.
مراحل الانقسام المتساوي هي المرحلة الأولى من الانقسام المتساوي والمرحلة الثانية من الانقسام المتساوي، وتنتج أربع خلايا ابنة. تحتوي كل خلية ابنة على نصف عدد الصبغيات الموجودة في الخلية الأم. قبل أن تقوم الخلية بالانقسام، تخضع لمرحلة تسمى المرحلة الوسطى. خلال المرحلة الوسطى، تتضاعف كتلة الخلية وتنتج الحمض النووي والبروتين، وتتضاعف الصبغيات لديها.
كيفية تشكل الأمشاج
عملية التكاثر الجنسي تتم من خلال الانقسام المنصف أو الاختزالي الذي ينتج الأعراس مثل البويضة والنطفة، ويحدث هذا الانقسام في الأعضاء التكاثرية للذكر والأنثى. وكما هو الحال في الانقسام المنصف، تبدأ الخلية الانقسام في المرحلة البينية، حيث يتم نسخ الدنا ونمو الخلية ونسخ العضيات أيضا. وبعد انتهاء المرحلة البينية، يتم تشكيل الأمشاج الذكرية والأنثوية
- يحدث انقسامين انتصافيين في الخلية، وهذا يعني أنها تنقسم مرتين لتشكل أربعة أمشاج
- يحتوي كل مشيج على نصف عدد الكروموسومات الموجودة في خلايا الجسم، أي كروموسوم واحد من كل زوج، وبالتالي يُعرف بأنه فردي الصيغة الصبغية.
تختلف الأمشاج عن بعضها البعض في تركيبتها الصبغية.
أنواع الأمشاج
توجد في العديد من الكائنات الحية نوعان من الأمشاج، يختلفان في شكلهما وتركيبهما عن بعضهما البعض. في الثدييات والبشر، تكون حجم البويضة أكبر بكثير من حجم النطفة.
- تتميز النطفة بمظهر يشبه الشرغوف، وتتكيف بطرق مختلفة تمكنها من الانتقال عبر الجهاز التناسلي الأنثوي وتخصيب البويضة
- تتمتع البويضة بتكيفات هيكلية تساعد في عملية الإخصاب والانغراس فيما بعد.
بالإضافة إلى ذلك، تكون معظم الأنواع من الكائنات الحية غير متجانسة، وتحتوي على مجموعات مختلفة من الصبغيات في كل نوع من الأجناس.
في الثدييات:
- • الأمشاج الأنثوية تحتوي على صبغي X واحد بالإضافة إلى 22 صبغي جسدي.
- تحتوي الحيوانات المنوية أو النطفة على صبغي X أو صبغي Y، بالإضافة إلى 22 صبغيًا جسديًا، ويتم تحديد ما إذا كانت البيضة الملقحة ستكون ذكرًا أم أنثى بناءً على الصبغي الجنسي الموجود في الحيوان المنوي.
تركيب الأمشاج
تركيب ووظائف النطفة
تتميز النطاف البشريةبتخصصها العالي وتتبع مراحل تمايز كبيرة، حيث تتألف من الرأس والعنق والقطعة الوسطى والذيل.
- يحوي الرأس المادة الجينية، الحمض النووي في رأس النطفة مضغوط بدرجة كبيرة، وله نشاط نسبي غير موجود تقريبًا، وجميع الكروموسومات تكون مكثفة بإحكام. وتملك بروتينات خاصة تسمى البروتامين من أجل تعبئة الحمض النووي بإحكام أكثر من الهستونات. يحاط الرأس ببنية تشبه القلنسوة تسمى الأكروسومات، وهي تؤثر على الأغشية الخلوية للبويضة، وتسمح للدنا في النطفة بالوصول إلى الغشاء البلاسمي للبويضة
- يتألف العنق من زوج من المراكز، حيث يدخل المركز الأقرب إلى البويضة في عملية التلقيح ويتضاعف داخل البويضة.
- يتكون الذيل من سوط يسمح للخلية بالسفر عبر القناة التناسلية الأنثوية، ومن عنق الرحم، عبر الرحم باتجاه قناة فالوب، حيث يحدث الإخصاب، وهذه الحركة ضرورية من أجل الإخصاب.
تركيب البويضة
البويضة هي العروس الأنثوية، وهي خلية غير متحركة، وتتم عملية الإخصاب وتطوّر المضغة داخل جسم الأنثى في الثدييات.
تنتج البويضة من خلايا الأم خلال عملية تشكل البويضة، وهي خلية متخصصة للإخصاب من خلال خلية منوية واحدة فقط، كما تحتوي البويضة على العناصر الغذائية التي تحافظ على نمو البويضة الملقحة.
الانقسام المنصف والخيطي
الانقسام الخيطي | الانقسام المنصف |
تنتج خلايا مضاعفة الصيغة الصبغية | تنتج خلايا وحيدة الصيغة الصبغية |
تتم إنتاج الخلايا لتحقيق النمو وإصلاح الأنسجة | تتم إنتاج الخلايا للتكاثر الجنسي |
تكون الخلايا التي تتشكل مماثلة في التركيب الجيني للخلايا الأم | الخلايا التي تنتجها تختلف عن الخلية الأم وعن الخلايا الأخرى |
يتم إنتاج خليتين فقط | يتم إنتاج أربع خلايا |
يحدث انقسام خلوي واحد | يحدث انقسامين |
يحدث المرحلة الوسيطة قبل عملية انقسام الخلية | يحدث مرحلة الطور البيني قبل عملية الانقسام الخلوي |
عيوب الانقسام المنصف
على الرغم من أن عملية الانقسام الاختزالي تضمن الحفاظ على العدد الصحيح من الصبغيات خلال التكاثر الجنسي، إلا أنه قد يحدث أخطاء في بعض الأحيان، ويمكنأن تؤدي هذه الأخطاء في البشر إلى مشاكل تسبب الإجهاض، ويمكن أيضًا أن تؤدي إلى اضطرابات وراثية لدى الجنين.
إحدى هذه الأخطاء هي عدم انفصال الكروموسومات، وفي هذه الحالة، لا تنفصل الكروموسومات بشكل صحيح أثناء عملية الانقسام المنصف. الأمشاج التي تنتج لا تحتوي على العدد الصحيح من الكروموسومات. على سبيل المثال في البشر، قد تحتوي الأمشاج على كروموسوم إضافي أو تفقد أحد الكروموسومات. في حالات مثل هذه، يمكن أن يؤدي الحمل الناتج عن مثل هذه الأمشاج إلى الإجهاض. ومع ذلك، تكون هذه العيوب أقل شدة من عدم انفصال الصبغيات الجسدية.