الفصل الثالث : التكاثر الخلوي

الفصل الثالث : التكاثر الخلوي
الدرس الأول النمو الخلوي

حدود حجم الخلية

 الاتصال الخلوى : لو كانت الخلية كبيرة جدًّا سيكون من المستحيل  قيامها بالتواصل الخلوي لتقوم بوظائفها

دورة الخلية 

أهمية الإنقسام :  1- يمنع الخلية من زيادة حجهما كثيرًا   2-  يمثل آلية التكاثر في الخلية

 دورة الخلية    cell cycle   هي دورة نمو وانقسام  تتكاثر فيها الخلايا

تمر دورة الخلية بثلاث مراحل هي:1- الطور البيني  2- الانقسام المتساوي  3- انقسام السيتوبلازم

أولاً :- الطور البيني  vتنمو فيه الخلية vتقوم بوظائفها الحيوية  vتتضاعف مادتها الوراثية vتستعد للانقسام

يُقسم إلى ثلاث مراحل فرعية:

 الأولى : طور النمو الأول G1    تنمو الخلية - تقوم بوظائفها الطبيعية - تتهيأ لتضاعفDNA   

الثانية : طور بناء الـDNA  ـ S   هي مرحلة بناء ( DNA) حيث تقوم الخلية بنسخ مادتها الوراثية استعدادًا لانقسام الخلية 

الكروموسومات تراكيب تحوي المادة الوراثية التي تنتقل من جيل إلى جيل آخر من الخلايا

الكروماتين هو كمية قليلة من المادة الوراثية DNA  توجد في نواة الخلية

س /عللي عند صبغ الخلية في أثناء الطور البيني تظهر النواة باللون المرقط
نتيجة وجود خيوط فردية من الكروماتين التي لا تظهر بالمجهر الضوئي المركب دون صبغها

 الثالثة : طور النمو الثاني G2 : تستعد فيها الخلية لانقسام نواتها  حيث يبدأ بناء البروتين الذي يُنتج الأنيبيبات الدقيقة اللازمة لانقسام الخلية 

ثانياً :- الانقسام المتساوي تنقسم فيها نواة الخلية ومادتها النووية وتُقسم إلى أربعة مراحل فرعية 

ثالثاً:- انقسام السيتوبلازم     ينقسم فيها سيتوبلازم الخلية مكوِّنًا خلية جديدة

انقسام الخلايا البدائية النواة 

تتكاثرالخلايا الحقيقية النواة عبر المرور بدورة الخلية

تتكاثر الخلايا البدائية النواة عن طريق: الانشطار الثنائي

الدرس الثانى :

الانقسام المتساوى وانقسام السيتوبلازم

الانقسام المتساوى:
أهميته:-  1- زيادة عدد الخلايا خلال نمو المخلوق الحي  2- تعويض الخلايا التالفة

مراحله :  

1- الطور التمهيدي
1) ترتبط الكروماتيدات بعضها مع بعض و تتكثف في صورة حرف X
3) تختفي النوية و يختفي الغلاف النووي
5) يبدأ تكوين الخيوط المغزلية
6) ترتبط الخيوط المغزلية مع الكروماتيدات الشقيقة في كل كروموسوم على جانبي السنترومير من جهة وبأقطاب الخلية من جهة أخرى

 الكروماتيدات الشقيقة كل نصف كروموسوم وهي تراكيب تحوي نُسخًا متطابقة من DNA 

 السنترومير:  تركيب في منتصف الكروموسوم يربط الكروماتيدات بعضها مع بعض

س/ ما أهمية السنترومير؟  
يضمن انتقال نسخة كاملة من DNA المتضاعف إلى الخلايا الجديدة 

الجهاز المغزلي : هو التركيب الكلي الذي يضم الخيوط المغزلية والمريكزات والألياف النجمية

يتكون من :

1- الخيوط المغزلية تراكيب خاصة من الأنيبيبات الدقيقة في السيتوبلازم

2- المريكزات : زوج من الأنيبيبات تنتقل إلى قطبي الخلية اثناء الإنقسام المتساوي 

3- الخيوط (الألياف) النجمية : نوع من الأنيبيبات الدقيقة لها شكل يشبه النجم  وتخرج من المريكزات

أهمية الجهاز المغزلي :   1- في حركة الكروموسومات  2- في تنظيم الكروموسومات  قبل انقسام  الخلية

2- الطور الإستوائي

1) ترتبط الكروموسومات مع الخيوط المغزلية  
2) تسحب الكروماتيدات الشقيقة  في اتجاه مركز الخلية
3) تصطف الكروموسومات وتترتب في الوسط على خط استواء الخلية

3- الطور الإنفصالي
1 ) تقصر أنيبيبات الجهاز المغزلي
2) سحب الكروماتيدات الشقيقة من منطقة السنترومير
3) انفصالها إلى كروموسومين متطابقين
4) سحب الكروموسومات في اتجاه أقطاب الخلية

4- الطور النهائي :
1) تصل الكروموسومات إلى أقطاب الخلية وتصبح أقل كثافة

 3) يبدأ تكوّن غشاءين نوويين جديدين

 4) تبدأ النويات في الظهور

 5) يتحلل الجهاز المغزلي

انقسام السيتوبلازم 

  ينتج عنه خليتان تحتويان على نواتين متطابقتين

 الخلايا الحيوانية

يحدث من خلال الأنيبيبات الدقيقة التي تضغط على السيتوبلازم ( التخصر )

الخلايا النباتية 

تتكون الصفيحة الخلوية  (الصفيحة الوسطى ) بين نوى الخلايا الجديدة ثم تتكون الجُدر الخلوية على جانبي الصفيحة الخلوية

الخلايا البدائيةالنواة :

تنقسم النواة فيها بالانشطار الثنائي بطريقة مختلفة

2- تلتصق نسختي المادة الوراثية  بالغشاء البلازمي

3-  ينمو الغشاء البلازمي فيتم سحب جزيئات DNA  الملتصقة به بعيدًا

4- عندما يكتمل انشطار الخلية تنتج خليتان جديدتان متطابقتان.  

الدرس الثالث : تنظيم دورة الخلية 

دورة الخلية الطبيعية : 

دور البروتينات الحلقية (السايكلينات)

يتم تنشيط دورة الخلية في الخلايا الحقيقية النوى  بارتباط مادتين ترسلان إشارة لبدء عملية التكاثر الخلوي

س/ ماهي المادتين ؟  1- البروتينات الحلقية   2- الإنزيم المفسفر المعتمد على البروتين الحلقي

س/ ما اهمية ارتباطهما  ؟ ترسلان إشارة لبدء  النشاطات المختلفة التي تحدث في دورة الخلية

س / متى تحدث عملية التنشيط ؟  في الطور البيني والانقسام المتساوي

(ارتباط مجموعات مختلفة من البروتين الحلقي وإنزيم CDK  )

تسيطر على نشاطات متنوعة  في مراحل مختلفة من دورة الخلية

أولاً :  في الطور البيني ( طور النمو الأول G1  ) :  ينشأ عن ارتباطهما  إشارة لبدء دورة الخلية
ثانياً : الأنواع المختلفة من هذه الارتباطات ترسل إشارة لبدء أنشطة أخرى أثناء دورة الخلية تشمل :

1- تضاعف DNA   

2- بناء البروتين

3- الانقسام النووي

4- إنهاء دورة الخلية

نقاط السيطرة لضبط النوعية: 

س / ما دور نقاط السيطرة ؟ يمكن أن توقف دورة الخلية إذا حصل خطأ ما

 أمثلة :

1- نقطة السيطرة الموجودة في نهاية المرحلة G1 : تراقب أي تلف يحدث في DNA  و قد توقف الدورة قبل مرحلة البناء S 

2- ضبط النوعية في أثناء المرحلة S 
3- بعد تضاعف DNA في المرحلة  G2 
4- نقطة سيطرة في أثناء تكوين الخيوط المغزلية   فإذا تم الكشف عن خلل أو فشل في الخيوط المغزلية  فقد يتم إيقاف الدورة 

دورة الخلية غير الطبيعية (مرض السرطانCancer )

السرطان هو خلل يسبب نمو الخلايا وانقسامها بشكل غير منتظم

س / متى تحدث ؟  عندما لا تستجيب الخلايا للآليات التي تسيطر على  دورة الخلية الطبيعية

س / ما ذا يحدث عند عدم الكشف عن هذا الخطأ ؟  يؤدي بالخلايا السرطانية إلى قتل المخلوق الحي

كيف ؟  من خلال الضغط على الخلايا الطبيعية ومزاحمته  مما يؤدي إلى فقدان النسيج لوظيفته

س/ ما الفرق بين الخلايا الطبيعية والسرطانية ؟

 تقضي الخلايا السرطانية وقتًا أقل في الطور البيني مقارنة بالخلايا الطبيعية فتنمو وتنقسم بصورة عشوائية وغير منظمة طوال فترة تزوُّدها بالمواد المغذية الضرورية 

س/ كيف يحدث ؟

            1- حدوث تغيرات في أثناء تنظيم نمو وانقسام الخلايا

            2- حدوث طفرات أو تغيرات في قطع من DN  ( تسيطر على إنتاج البروتينات كالتي تنظم دورة الخلية )

            3- تتكون الخلايا السرطانية

المسرطنات  هي المواد والعوامل التي تسبب مرض السرطان

من المسرطنات :

1- المواد الكيميائية : الأسبست  - التدخين 

2- الإشعاعات: الأشعة فوق البنفسجية  - الأشعة السينية X rey  ( تُستخدم في الأغراض الطبية)

وراثة السرطان

عللي/  زيادة خطر الإصابة بالسرطان مع تقدم العمر

لأن تحويل الخلايا غير الطبيعية إلى خلايا سرطانية يتطلب أكثر من تغير واحد في المادة الوراثية DNA 

وبمرور الزمن يصبح من الممكن حدوث تغيرات عدة في DNA

عللي / تكرار الإصابة بالسرطان في بعض العائلات دون غيرها.
تحويل الخلايا غير الطبيعية إلى خلايا سرطانية يتطلب أكثر من تغير واحد في المادة الوراثية DNA 

والفرد الذي يرث تغيرًا واحدًا أو أكثر من أحد والديه معرض لخطر الإصابة بالسرطان بنسبة أعلى من الشخص الذي لا يرث هذه التغيرات

موت الخلية المبرمج

موت الخلية المبرمج : عملية منظمة تتم في جميع الخلايا الحيوانية حيث تنكمش بعض الخلايا الناتجة عن الانقسام و تتقلص  

من أمثلة الموت المبرمج

1- نمو يد الإنسان أو قدمه

2- في النبات موت الخلايا التي ينتج عنه تساقط أوراق الأشجار في فصل الخريف

3- الخلايا التي تتلف وتصبح غير قابلة للإصلاح  ومنها الخلايا  التي قد تؤدي إلى حدوث السرطان

الخلايا الجذعية 

الخلايا الجذعية : هي خلايا غير متخصصة تنمو لتصبح خلايا متخصصة إذا وضعت في ظروف مناسبة.

الخلايا الجذعية الجينية : تنتج بعد تلقيح الحيوان المنوي للبويضة حيث تنقسم كتلة الخلايا الناتجة باستمرار إلى أن يُصبح عددها 100-150 خلية تقريبًا. وهي غير متخصصة

سـ / عللي أثارت أبحاث الخلايا الجذعية الجنينية الكثير من الجدل //  بسبب اعتبارات أخلاقية حول مصدر هذه الخلايا.

الخلايا الجذعية المكتملة النمو

توجد  في أنسجة متنوعة من جسم الإنسان

 تستخدم في الحفاظ على النسيج الذي توجد فيه أو إصلاحه.

يمكن أن تنمو إلى أنواع مختلفة من الخلايا، فتوفر علاجًا للعديد من الأمراض والحالات الطبية.

عللي / تثير الأبحاث التي تُجرى على الخلايا الجذعية البالغة  جدلاً أقل من الخلايا الجذعية الجنينية

بسبب إمكانية الحصول عليها بعد موافقة المتبرعين بها.