آموزش تقسیم سلولی درس زیست شناسی
تقسیم سلولی، پدیدهای جذاب و بارز در زندگی ارگانیسمها، اساس توسعه، رشد، و نگهداری حیات است. آموزش تقسیم سلولی به عنوان یک فرآیند بزرگ که در دنیای زیستشناسی، از میکروبها تا ساختارهای پیچیدهٔ انسان، همواره شگفتی و تعجب برانگیز بوده است، اهمیت بسیار زیادی دارد. آیا تا به حال به دقت به این سوال فکر کردهاید که چگونه یک سلول، از یک جزء بسیار کوچک و ساده، به صورت منظم و آهسته به دو سلول جدید تبدیل میشود؟
تقسیم سلولی چیست؟
تقسیم سلولی، فرایندی است که سلول به دو سلول جدید تقسیم میشود. این فرایند در زمان رشد و نمو، تعمیر بافتهای آسیب دیده، تولید سلولهای جنسی (تخمک و اسپرم) و نیز در فرآیندهای بسیار دیگری که مرتبط با حیات وجود دارد، اتفاق میافتد. تقسیم سلولی دو نوع اصلی دارد: میتوز و میوز
سلول، واحد اصلی ساختاری و عملکردی همه ی organism ها است. فرایند تقسیم سلولی به دو نوع تقسیم اصلی تقسیم میشود: میتوز و میوز.
آموزش تقسیم سلولی میتوز
میتوز یکی از مراحل اصلی در تقسیم سلولی است که در آن یک سلول والد به دو سلول دختر تقسیم میشود، هر دو دارای کروموزوم و ژنوم مشابه به سلول والد هستند. میتوز شامل پنج فاز اصلی است:
Prophase (پروفاز)
فاز پروفاز یکی از مراحل مهم تقسیم سلولی به نام میتوز است که در آن مرحلهای از زمان قبل از تقسیم سلولی را توصیف میکند. این فاز مهم از سلسله مراتب تقسیم سلولی در دورهٔ میانی سلولی (Interphase) قرار دارد.
دورهٔ میانی سلولی شامل سه فاز است: فاز G1، فاز S و فاز G2. دورهٔ میانی سلولی زمانی است که سلول به دو سلول دختر تقسیم میشود. در این دوره، سلول در حال رشد و آماده شدن برای تقسیم است.
فاز پروفاز یا Prophase اولین مرحلهٔ تقسیم سلولی یعنی میتوز است. در این مرحله، رویدادهای مهمی رخ میدهند که به تهیهٔ سلول برای تقسیم کمک میکنند. مراحل اصلی فاز پروفاز عبارتند از:
- تراکم کروماتین:
کروماتین (ماده ژنتیکی) به شکل کروموزومها تراکم مییابد. در این مرحله، هر کروموزوم دو کروماتید دارد که از دو کپی از DNA تشکیل شدهاند که به هم متصل هستند. - حذف غشاء هسته:
غشاء هسته دور هسته سلولی حذف میشود تا به کروموزومها و دستههای میتوزی دسترسی داشته باشیم. - سازماندهی دستههای میتوزی:
دستههای میتوزی یا میتوزومها شکل میگیرند. این سازماندهی از دستههای الیافی است که به کروموزومها کمک میکنند تا به همگام شوند.
فاز پروفاز مرحلهٔ مهمی در تقسیم سلولی است که پیش از مراحل دیگر تقسیم سلولی اتفاق میافتد. این فاز همچنین مرحلهٔ ابتدایی میتوز است که به سلول امکان میدهد برای تقسیم آماده شود و همهٔ فرآیندهای بعدی تقسیم سلولی را ممکن میکند.
Metaphase (متافاز)
فاز متافاز (Metaphase) یکی از مراحل مهم در تقسیم سلولی، به ویژه در میتوز و میوز، میباشد. در این فاز، کروموزومها که پیش از این در فاز پروفاز متراکم شدهاند، به صورت خطی در وسط سلول به ترتیب داده میشوند. این مرحله بعد از فاز پروفاز اتفاق میافتد و قبل از فاز آنافاز قرار دارد.
در فاز متافاز:
- آرایش کروموزومها در وسط سلول:
کروموزومها به صورت خطی و مرتب در وسط سلول یا همان منطقهٔ مرکزی قرار میگیرند. این فاز مهم است زیرا کروموزومها به دقت در مرکز سلول قرار میگیرند و آمادهٔ مرحلهٔ بعدی یعنی آنافاز میشوند. - کروموزومها مرتب شده و آماده برای تقسیم:
در این فاز، دستههای میتوزی (میتوزومها) کامل و مرتب شده و در نقطهٔ مرکزی سلول قرار میگیرند. این کار تأمین میکند که هنگام آنافاز، کروماتیدها به دو سوی مخالف سلول کشیده شوند و بهطور مساوی به دو سلول دختر منتقل شوند.
فاز متافاز مهم است زیرا سازماندهی درست کروموزومها در وسط سلول به تقسیم بهتر و یکسان بودن میتوز کمک میکند. این فاز نقش اساسی در صحیح و صاف تقسیم کروموزومها و توزیع مناسب آنها در دو سلول دختر دارد.
Anaphase (آنافاز)
فاز آنافاز (Anaphase) یکی از مراحل مهم تقسیم سلولی است که در میتوز و میوز اتفاق میافتد. این فاز پس از فاز متافاز رخ میدهد و پیش از فاز تلوفاز قرار دارد.
در فاز آنافاز، دو کروماتید که پیشتر در هر کروموزوم ترکیب شدهاند، از یکدیگر جدا میشوند و به سوی دو سوی مخالف از سلول کشیده میشوند. این مرحله مهم است زیرا دو کاهش یا تقسیم کروموزومها اتفاق میافتد، از این رو همگرایی کروموزومها در متافاز حائز اهمیت است.
مراحل اصلی فاز آنافاز عبارتند از:
- تفکیک کروماتیدها:
- کروماتیدهای دوتایی که پیشتر به شکل کروموزوم ترکیب شده بودند، اکنون از هم جدا میشوند. این کروماتیدها به سمت دو سوی مخالف از سلول کشیده میشوند.
- انتقال کروموزومها به دو سوی مخالف سلول:
- کروماتیدهای کروموزوم، که اکنون جدا شدهاند، به دو سوی مخالف از سلول کشیده میشوند تا به دو سلول دختر جدا شوند.
فاز آنافاز باعث تقسیم دقیق کروموزومها و توزیع مناسب آنها به دو سلول دختر میشود. این فرایند از اهمیت بسیاری برای حفظ تعداد کروموزومها در هر سلول تازه تولید شده برخوردار است.
Telophase (تلوفاز)
فاز تلوفاز (Telophase) آخرین مرحله در تقسیم سلولی است، این فاز به مرور زمان به فاز پایانی میپردازد و در میتوز و میوز اتفاق میافتد. در این مرحله، کارهای مهمی انجام میشود تا دو سلول دختری که در حال شکلگیری هستند، به طور کامل جدا شوند.
مراحل اصلی فاز تلوفاز عبارتند از:
- بازسازی غشاء هسته:
- در این مرحله، غشاء هسته دور هسته سلولی که قبلاً حذف شده بود، بازسازی میشود. این بازسازی غشاء هسته به دو سلول دختر کمک میکند تا هر یک از آنها دارای یک هسته جداگانه باشد.
- تخصیص منابع به دو سلول دختر:
- سیتوپلاسم (سایر اجزای سلول به جز هسته) به دو سلول دختر که در حال شکلگیری هستند، تخصیص داده میشود. این اجازه را میدهد که هر سلول دختری مجموعهای از منابع لازم را برای فعالیتهای خود داشته باشد.
فاز تلوفاز اساسی است زیرا سلول دومی که به دو سلول دختر تبدیل میشود، به طور کامل جدا میشود. هر سلول دختر دارای هسته و سیتوپلاسم مجزا خودش است و آماده به عملکرد به عنوان یک سلول جدید است. این مرحله تکمیلی، فرآیند تقسیم سلولی را به پایان میرساند و دو سلول دختری را که هر یک دارای هسته و اجزای سلولی جداگانه هستند، تولید میکند.
Cytokinesis (سیتوکینز)
فاز سیتوکینز (Cytokinesis) آخرین مرحله در فرایند تقسیم سلولی است که پس از تمام شدن فازهای میتوز یا میوز رخ میدهد. در این مرحله، سیتوپلاسم (قسمتای سلول به غیر از هسته) به دو سلول دختر جدا میشود تا دو سلول مستقل جدید به وجود آید.
فاز سیتوکینز در میتوز و میوز دارای تفاوتهایی است:
- در میتوز:
- در سلولهای حیوانی، یک پارواژی (شکاف) در مرکز سلول شکل میگیرد. این پارواژی به طور پیوسته عمیقتر میشود تا سیتوپلاسم را به دو سلول دختر تقسیم کند.
- در سلولهای گیاهی، یک سد وسطی (سد گلی) شکل میگیرد. این سد به وسیلهٔ ویسیکولهای حاوی مواد سلولی، مانند گلوکز و پروتئینها، ایجاد میشود. این ویسیکولها در مرکز سلول جمع میشوند و سد گلی را شکل میدهند.
- در میوز:
- در میوز ۱، فاز سیتوکینز همراه با فاز تلوفاز ۱ رخ میدهد و همانند میتوز، سیتوپلاسم به دو سلول دختر تقسیم میشود.
- در میوز ۲، سیتوکینز با فاز تلوفاز ۲ هماهنگ میشود و دو سلول جدید با هسته و سیتوپلاسم جدا ایجاد میشود.
بنابراین، فاز سیتوکینز در پایان مراحل تقسیم سلولی برای تولید دو سلول دختری که هرکدام دارای هسته و سیتوپلاسم مجزا است، ایجاد میشود.
این مراحل کلیدی میتوز را به طور خلاصه برای آموزش تقسیم سلولی شرح دادهایم.
آموزش تقسیم سلولی میوز
میوز1
به عنوان یک مرحله اصلی در تولید سلولهای جنسی در ساختار تولید کردن تخمک و اسپرم، میوز ۱ یک فرآیند مهم در تقسیم سلولی است که باعث تولید سلولهای جنسی با نصف تعداد کروموزومهای یک سلول بدنی میشود. در اینجا به طور خلاصه مراحل میوز ۱ را برای تولید تخمک یا اسپرم توضیح خواهم داد:
مراحل میوز ۱:
- پروفاز ۱ (Prophase I):
- Leptotene: کروموزومها ظاهر میشوند و به تدریج به شکل نخی طولانی میپیچند.
- Zygotene: کروموزومها جفت میشوند و تبادل قطعات از میان دو کروموزوم در فرایند Crossing Over رخ میدهد. این باعث تنوع ژنتیکی در سلولهای جنسی نهایی میشود.
- Pachytene: Crossing Over ادامه دارد و کروموزومها به صورت کامل جفت میشوند.
- Diplotene: جفت شدن کروموزومها ضعیف میشود و میوزومها جدا میشوند.
- متافاز ۱ (Metaphase I):
- کروموزومها به صورت جفت شده در مرکز سلول قرار میگیرند.
- آنافاز ۱ (Anaphase I):
- کروماتیدها از هم جدا میشوند و به دو سوی مخالف سلول کشیده میشوند.
- تلوفاز ۱ (Telophase I):
- هسته دور هسته سلولی دو سلول دختری که دارای نیم تعداد کروموزوم میباشند، بازسازی میشود.
- سیتوکینز ۱ (Cytokinesis):
- سیتوپلاسم به دو سلول دختر تقسیم میشود که هر یک از آنها دارای نیمی از تعداد کروموزومهای مادر هستند.
مرحله میوز ۱ باعث تولید سلولهای دختری با نصف تعداد کروموزوم یک سلول والد میشود. این سلولها نسبت به فرآیند میوز ۲ قابل تفکیک نیستند و فازهای میوز ۲ باعث تقسیم این سلولهای جنسی دختری به دو سلول نهایی میشود.
میوز2
بعد از اتمام میوز ۱ که سلول دخترانههایی با نیمی از تعداد کروموزومهای یک سلول والد تولید میکند، میآید مرحلهٔ میوز ۲. در میوز ۲، دو سلول دختر حاصل از میوز ۱ به طور کامل دوباره تقسیم میشوند تا سلولهای جنسی نهایی، به عنوان تخمک یا اسپرم، تولید شوند. دو فاز تلوفاز و سیتوکینز در میوز ۲ نیز دیده میشود.
مراحل میوز ۲:
- پروفاز ۲ (Prophase II):
- هسته دور هسته سلولی دو سلول دختری که در میوز ۱ شکل گرفتهاند، محلول میشود و کروموزومها باز ظاهر میشوند.
- متافاز ۲ (Metaphase II):
- کروموزومها به صورت خطی در وسط سلول قرار میگیرند.
- آنافاز ۲ (Anaphase II):
- کروماتیدها از هم جدا میشوند و به دو سوی مخالف سلول کشیده میشوند.
- تلوفاز ۲ (Telophase II):
- هسته دور هسته سلولی دو سلول دختری که هر یک دارای نصف تعداد کروموزوم یک سلول والد هستند، بازسازی میشود.
- سیتوکینز ۲ (Cytokinesis):
- سیتوپلاسم به دو سلول دختر جداگانه تقسیم میشود.
به عنوان نتیجهٔ نهایی از میوز ۲، چهار سلول دختر تولید میشوند، هر کدام دارای نصف تعداد کروموزوم یک سلول والد هستند. این سلولهای جنسی نهایی به عنوان تخمکها در زنان یا اسپرمها در مردان عمل میکنند و آمادهٔ انتقال یا انجام فرآیند تولید مثل (باروری) میشوند.
کلام آخر:
فرآیند تقسیم سلولی فرآیندی شگفت انگیز است که در این مقاله ما به آموزش تقسیم سلولی پرداختیم. ما در لب کلام آموزش تقسیم سلولی را برای شما قرار داده ایم، شما میتوانید با استفاده از آموزش های سایت لب کلام این مبحث را با تمامی نکات آن یادبگیرید.
دیدگاهتان را بنویسید