الدرس الأول: انقسام الخلايا
انظر إلى هذه الكرات الشفافة، إنها بيض ضفدع. كل كائن حي، مثل الضفدع، يبدأ حياته من خلية واحدة صغيرة جداً. هذه الخلية تكبر وتنمو، ولكن هل تستمر في النمو إلى الأبد؟ بالطبع لا، هناك حد لحجم الخلية. كيف يمكن لهذه الخلية الواحدة أن تصبح ضفدعاً كاملاً يسبح في الماء؟ الجواب يكمن في سر انقسام الخلايا الذي سنتعرف عليه في هذا الدرس.
المخلوقات الحية تبدأ من خلية واحدة تنمو وتتكاثر عبر عملية دورة الخلية. تنقسم الخلايا لتعويض التالف منها أو للنمو. هناك نوعان للانقسام: الانقسام المتساوي الذي ينتج خليتين متطابقتين تماماً لتجديد خلايا الجسم، والانقسام المنصف الذي ينتج خلايا جنسية تحتوي على نصف عدد الكروموسومات للتكاثر. تخيل إصابة في جلدك؛ خلاياك تنقسم لتعويض الجزء المفقود، هذا هو الانقسام المتساوي. الانقسام ضروري للحياة، ولكن حدوث خلل في التحكم به قد يؤدي لنمو سريع وغير منتظم للخلايا وهو ما يسمى السرطان. كل خلية لها دورة حياة محددة تضمن استمرار العمليات الحيوية بانتظام.
الفكرة الأساسية
حياة المخلوق الحي تبدأ من خلية واحدة، ثم تنمو هذه الخلية وتنقسم باستمرار ليتكون جسم كامل. هذه العملية المستمرة من النمو والانقسام تسمى دورة الخلية.
الشرح
الخلايا تنمو لتعويض الخلايا الميتة أو لزيادة حجم المخلوق. انظر إلى جلدك، الخلايا التي تموت تُستبدل دائماً بخلايا جديدة ناتجة عن الانقسام. في نواة الخلية توجد الكروموسومات، وهي التي تحمل التعليمات الخاصة بالخلية.
هناك نوعان من الانقسام:
- الانقسام المتساوي: تنتج عنه خليتان متطابقتان تماماً للأصلية، ويحدث في الخلايا الجسمية.
- الانقسام المنصف: تنتج عنه أربع خلايا، كل واحدة تحمل نصف عدد الكروموسومات، وهذا يحدث في الخلايا الجنسية لغرض التكاثر.
مثال محلول خطوة بخطوة
سؤال: خلية جسمية للإنسان تحتوي على ٤٦ كروموسوماً، كم يكون عدد الكروموسومات في الخلايا الناتجة عن الانقسام المتساوي؟ الخطوة الأولى: تذكر أن الانقسام المتساوي ينتج خلايا متطابقة تماماً للأصل. الخطوة الثانية: بما أن الخلية الأصلية بها ٤٦، فالخليتان الجديدتان ستحتوي كل منهما على ٤٦ كروموسوماً. النتيجة: ٤٦ كروموسوماً.
أخطاء شائعة
الاعتقاد بأن كل انقسام ينتج خلايا تحتوي على نصف عدد الكروموسومات فقط، وهذا خطأ، فنصف العدد يكون في الانقسام المنصف فقط. أيضاً، الخلط بين الانقسام المتساوي الذي يعوض خلايا الجسم، والانقسام المنصف الذي يخص الخلايا الجنسية فقط.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
س١: ما الفرق بين الانقسام المتساوي والانقسام المنصف من حيث عدد الخلايا الناتجة؟ ج١: المتساوي ينتج خليتين، والمنصف ينتج أربع خلايا. س٢: لماذا لا تستمر الخلية في النمو إلى ما لا نهاية؟ ج٢: لأن مساحة الغشاء البلازمي تصبح غير كافية لتبادل المواد الضرورية والفضلات مع الوسط الخارجي، فتتوقف الخلية عن النمو.