الفرق بين الانشطار الثنائي والانقسام المتساوي، يمكننا القول أن الانشطار الثنائي والانقسام المتساوي أحد أبرز المراحل التي تمر بها الخلية، ويرجع ذلك لعدة أسباب رئيسية أبرزها أن تلك المراحل تساهم بصورة مباشرة على إتمام تكاثر الخلية ونموها بالشكل المطلوب، بالإضافة إلى تعزيز العمليات الحيوية التي تتم داخلها، الأمر الذي يشير إلى مدى أهمية الدراسات التي أجراها العلماء بما يخص كافة المراحل التي تمر بها الخلية في جميع التغيرات التي تتطرأ عليه، الأمر الذي أدى إلى تحسين إتمام تلك التغيرات بالشكل الذي بتماشى مع طبيعة التطور العملي الخاص بمختلف الدراسات.
الانشطار الثنائي في علم الأحياء
الانشطار الثنائي هو نوع من التكاثر اللاجنسي يوجد عادة بشكل كبير في بدائيات النوى ، وفي حقيقيات النوى أحادية الخلية بدرجة أقل ، في هذه العملية يتم فصل الخلية الأم إلى خليتين جديدتين ، وتنقسم المادة الوراثية وتتكرر إلى جزأين ، وفي علم الأحياء عندما تنقسم الخلية ، فإنها تفصل الكروموسومات الأصلية ، ولكن مع الانشطار الثنائي ، قد تكون جميع الخلايا الناتجة متطابقة وراثيا وهذا عيب كبير. هناك أنواع مختلفة من الانشطار الثنائي ، بما في ذلك:
- الانشطار الثنائي البسيط.
- الانشطار الثنائي الطولي.
- الانشطار الثنائي المائل.
- الانشطار الثنائي المستعرض. [1]
خطوات الانشطار الثنائي
تتواجد المادة الوراثية داخل كل خلية وتسمى “نيوكليويد” ، وتفتقر الخلية البكتيرية إلى نواة ، وكما ذكرنا ، هناك أشكال وأنواع مختلفة من الانشطار الثنائي ، وعند اكتمال التكاثر نجد أن الانقسام قد يتشكل خط يسمى الحاجز ، وهذا الحاجز يفصل بشكل فعال السيتوبلازم للخلايا ، ولا يحدث الانشطار الثنائي في بدائيات النوى فحسب ، بل ينقسم أيضًا في عضيات معينة في الخلايا حقيقية النواة ، ويمكن رؤية ذلك مع الطحالب التي تنقسم عن طريق الانشطار الثنائي ويمكن أن تصنع عدة نسخ من الخلية في وقت واحد. [2]
خطوات الانشطار الثنائي هي:
- استنساخ الحمض النووي ، حيث تتفكك البكتيريا وتنسخ كروموسوماتها ، مما يؤدي إلى مضاعفة محتواها بشكل أساسي.
- نمو الخلية ، وتحدث هذه الخطوة بعد نسخ الكروموسوم ، حيث تبدأ البكتيريا في النمو بشكل أسي للتحضير للانشطار الثنائي ، ويتبع ذلك زيادة في محتوى السيتوبلازم.
- فصل الحمض النووي ، في خطوة الفصل تستطيل الخلية وتأتي مع تكوين حاجز في المنتصف ، وتنفصل الكروموسومات في هذه المرحلة.
- انقسام الخلية في خطوة الانقسام الخلوي ، يتم تكوين جدار خلوي جديد وتنقسم الخلية الأم إلى خليتين ابنتيتين جديدتين. [1]
متساوي البعد
قد يختلف الانقسام الخيطي عن الانشطار الثنائي. يستخدم الانقسام الخيطي لإنشاء خلايا جنسية للتكاثر الجنسي. تتكون عملية الانقسام من ست خطوات رئيسية. قبل أن نتعرف على مراحل الانقسام الفتيلي ، يجب أن نعرف أنه في حالة الانقسام الفتيلي ، تنسخ الخلية كروموسوماتها وتنتج البروتينات التي بدورها تخلق المغزل الانقسامي. خلال مرحلة الطور البيني. [3]
مراحل الانقسام
- Prophase I: Prophase I هي مرحلة مهمة في الانقسام حيث يتم لف الكروموسومات بإحكام وتبدو أكثر سمكًا ، وتتشكل البروتينات بواسطة ألياف المغزل.
- المرحلة الصبغية الجسدية: تتميز المرحلة الصبغية بالعديد من الكروموسومات التي تصطف عبر خط الوسط للخلية وتلتصق بدورها بما يسمى “ألياف المغزل”.
- الطور الصاعد: في مرحلة الطور ، قد ينفصل كل زوج من الكروماتيدات إلى كروموسومين متطابقين ، ثم تسحب ألياف المغزل كل مجموعة من الكروموسومات إلى الأطراف المقابلة للخلية.
- الطور النهائي: في الطور النهائي ، تبدأ الكروموسومات في الاسترخاء وتتفكك ألياف المغزل ، ويبدأ الغشاء النووي في الإصلاح عند هذه النقطة.
- التحلل الخلوي: قد يحدث التحلل الخلوي عندما ينقسم سيتوبلازم الخلية الأم لتشكيل خليتين ابنتيتين وتحتوي كل خلية على DNA مطابق للخلية الأم في عدد الكروموسومات والنمط الجيني.[3]
الفرق بين الانشطار الثنائي والانقسام
قد يشبه الانشطار الثنائي البكتيري الانقسام الخيطي الذي يحدث في البشر وحقيقيات النوى الأخرى في بعض النواحي ، والانشطار الثنائي والانقسام هما عمليتان مختلفتان. نجد أن تكرار الحمض النووي يحدث بالفعل أثناء الانشطار الثنائي ، والذي يركز بشكل أساسي على بدائيات النوى بدلاً من الانقسام ، والذي يقوم بنسخ الحمض النووي ويركز بشكل أساسي على حقيقيات النوى ، أقوى مثال على ذلك هو الخلايا النباتية والحيوانية. [2]
لفهم الأمر بشكل أكثر وضوحًا ، من الضروري فهم الفرق بين الخلايا بدائية النواة وحقيقيات النوى ، لأن الخلايا بدائية النواة هي تلك الخلايا البسيطة التي تفتقر إلى النواة والعضيات ، ونجد أن الحمض النووي لهذه الخلايا يحتوي على واحد أو اثنين من الكروموسومات الدائرية. الخلايا حقيقية النواة هي خلايا معقدة لها نواة وعضيات والعديد من الكروموسومات الخطية.
في كلا النوعين من الخلايا ، يتم نسخ الحمض النووي وعندما يتم فصله ، تتشكل خلايا جديدة ، ولكن بطريقة أكثر تنظيماً. على سبيل المثال ، نجد الخلايا البكتيرية ، التي يكون فيها الانشطار الثنائي أسرع من الانقسام الفتيلي. لذلك قد تحتاج إلى الانشطار الثنائي ، وليس الانشطار ، والذي يستخدم غالبًا للنمو والإصلاح بدلاً من التكاثر. [2]
أمثلة على الانشطار الثنائي
- في الواقع ، نرى أن العديد من الكائنات الحية تؤدي الانشطار الثنائي ، على سبيل المثال نجد البكتيريا التي تستخدمها كوسيلة للتكاثر.
- مجموعة أخرى من الكائنات الحية التي تتكاثر عن طريق الانشطار الثنائي هي البروتوزوا ، لكن هذه المجموعة تختلف عن بدائيات النوى في أنها يمكن أن تتكاثر وتنقسم أيضًا ، وتختلف في كيفية انقسام خلاياها.
- على سبيل المثال ، نجد أن الانشطار الثنائي يحدث في الأميبات ، حيث تحدث الحركة الخلوية على أي مستوى ، لذلك يكون الانشطار الثنائي فيها غير منتظم.
- ويجب ألا ننسى السيراتيوم ، وهو كائن حي بدائي يعمل مباشرة على التحلل الخلوي. [5]
المراحل الأساسية لدورة الخلية
على الرغم من الاختلافات التي أوضحناها بين الخلايا بدائية النواة وخلايا حقيقية النواة ، نجد أن هناك العديد من السمات المشتركة في عملية انقسام الخلية نفسها ، وعند الحديث عن المراحل الأساسية لدورة الخلية نجد أنها تحدث عادةً بعد العملية. لانقسام الخلايا ، سواء كانت الخلية حقيقية النواة أو بدائية النواة.
دورة الخلية هي تسلسل النمو وتكرار الحمض النووي وانقسام الخلايا ، وهذه الدورة تمر عبر جميع الخلايا ، وقد تبدأ مرحلتها الأولية بعد الحركية الخلوية ، حيث تكون الخلايا الوليدة صغيرة جدًا وتبدأ في الزيادة في الحجم وتدخل مرحلة أخرى تسمى الطور البيني.
تعتبر هذه المرحلة أطول جزء من دورة الخلية ، وبعد أن تصل إلى الحجم الكافي تبدأ في تكوين الحمض النووي وعمل نسخ معكوسة ، ثم تمر بمرحلة خاصة من النمو واكتساب الطاقة ، حيث يتم تكوين الحمض النووي عادة استنزاف للطاقة. [4]
نظرا لما أشرنا له سابقا حول أهمية التعرف الآلية التي تتم من خلالها عملتي الانشطار الثنائي والانقسام المتساوي، بالإضافة إلى بيان مجموعة من التفاصيل والمعلومات الخاصة بها، الأمر الذي سهل على الكثيرين معرفة كافة الخواص والصفات المتعلقة بكلتا العمليتن بالشكل المطلوب.