ما عدد الكروموسومات في خلية تمر بالطور الاستوائي الاول من الانقسام المنصف

ما عدد الكروموسومات في خلية تمر بالطور الاستوائي الاول من الانقسام المنصف

موضوع في علم الأحياء يجده العديد من الطلاب صعبًا (ومن المعروف أنه يظهر في DAT) هو عدد الكروموسومات والكروماتيدات الموجودة خلال المراحل المختلفة للانقسام الاختزالي والانقسام في حقيقيات النوى. لتوضيح هذا الموضوع أولاً ، من الضروري أولاً فهم بعض التعريفات الأساسية.

الكروماتين هو التغليف العام للحمض النووي حول بروتينات الهيستون – يساعد هذا الترتيب للحمض النووي على تكثيف الحمض النووي ليتناسب مع نواة الخلية. طوال معظم دورة الخلية ، يتم تعبئة الحمض النووي في شكل كروماتين. ومع ذلك ، أثناء الانقسام والانقسام الاختزالي ، يوجد الكروماتين في مستوى إضافي من التنظيم يعرف بالكروموسوم . الكروموسومات عبارة عن عبوة أكثر كثافة من الكروماتين يمكن رؤيتها بالمجهر الضوئي ، خاصة أثناء الطور الطوري. يمكن أن توجد الكروموسومات في حالات مكررة أو غير مكررة. في بداية الانقسام الفتيلي ، على سبيل المثال ، يتكون الكروموسوم من كروماتيدات شقيقتين – كروماتيداتهي المصطلح المستخدم لوصف الكروموسوم في حالته المضاعفة. دعنا نحاول ربط كل هذه المعلومات معًا ونرى كيف تنطبق على عدد الكروموسومات والكروماتيد خلال المراحل المختلفة لتكاثر الخلية.

أولاً ، خلال المرحلة S من الطور البيني ، يتم تكرار المادة الوراثية للخلية. يمتلك الإنسان 46 كروموسومًا (مجموعة من 23 كروموسومًا ترثها من والدتك ، ومجموعة من 23 كروموسومًا من والدك). بعد تكرار المادة الجينية وتكثيفها أثناء الطور الأولي للانقسام الفتيلي ، لا يزال هناك 46 كروموسومًا فقط – ومع ذلك ، فهي موجودة في بنية تشبه شكل X:

من أجل الوضوح ، يظهر كروماتيد أخت باللون الأخضر ، والآخر باللون الأزرق. هذه الكروماتيدات متطابقة وراثيا. ومع ذلك ، فهي لا تزال مرتبطة في السنترومير ولا تعتبر بعد كروموسومات منفصلة. وهكذا ، فإن الصورة أعلاه تمثل كروموسوم واحد ، ولكن اثنين من الكروماتيدات. أثناء الطور الأول وطور الانقسام الفتيلي ، يوجد كل كروموسوم في الحالة المذكورة أعلاه. بالنسبة للبشر ، هذا يعني أنه خلال الطور الأولي وطور الانقسام الفتيلي ، سيكون لدى الإنسان 46 كروموسومًا ، ولكن 92 كروماتيدًا (مرة أخرى ، تذكر أن هناك 92 كروماتيدًا لأن الكروموسومات الأصلية البالغ عددها 46 تم تكرارها خلال المرحلة S من الطور البيني) من المفيد رؤية هذا متصورًا (من أجل البساطة البصرية ، سيتم عرض ترتيب 2n = 8 من الكروموسومات ، بدلاً من ترتيب 2n = 46 للكروموسومات في البشر):

كما تظهر الصورة أعلاه ، هناك 8 كروموسومات موجودة ، ولكن 16 كروماتيد. وبالمثل ، في البشر (2 ن = 46) ، يوجد 46 كروموسومًا أثناء الطور الطوري ، ولكن هناك 92 كروماتيدًا.

فقط عندما تنفصل الكروماتيدات الشقيقة – وهي خطوة تشير إلى أن طور الطور قد بدأ – يعتبر كل كروماتيد كروموسوم منفصل منفردًا. في الصورة أدناه ، نرى كيف تطورت الخلية 2n = 8 من أعلى من وجود 8 كروموسومات إلى 16 كروموسومًا:

الآن بعد أن انفصلت الكروماتيدات الشقيقة ، يعتبر كل كروماتيد أيضًا كروموسومًا. خلال الطور الصاعد ، لدينا الآن ما مجموعه 16 كروموسومًا و 16 كروماتيدًا – باختصار ، كل كروماتيد أصبح الآن كروموسومًا. وبالمثل ، يوجد في البشر 92 كروموسومًا و 92 كروماتيدًا أثناء الطور. تظل هذه الأرقام كما هي خلال الطور النهائي. فقط بعد نهاية الانقسام الفتيلي – عندما تنفصل الخلايا المنقسمة تمامًا ويتم إعادة تشكيل الأغشية – يتم استعادة عدد الكروموسوم الطبيعي إلى الخلية. يوجد أدناه جدول يلخص عدد الكروموسوم والكروماتيد أثناء الانقسام الفتيلي عند البشر:

يعمل عدد الكروموسوم والكروماتيد أثناء الانقسام الاختزالي بشكل مختلف قليلاً. تذكر أن هناك قسمين خلال الانقسام الاختزالي: الانقسام الاختزالي الأول والانقسام الاختزالي الثاني. يتم تكرار المادة الوراثية للخلية خلال المرحلة S من الطور البيني تمامًا كما كان الحال مع الانقسام الفتيلي مما أدى إلى 46 كروموسوم و 92 كروماتيد خلال الطور الأول والطور الأول. ومع ذلك ، لا يتم ترتيب هذه الكروموسومات بنفس الطريقة التي كانت عليها أثناء الانقسام الفتيلي. بدلاً من أن يصطف كل كروموسوم بشكل فردي عبر مركز الخلية ، تصطف أزواج متجانسة من الكروموسومات معًا (تشكل رباعيًا ، تُعرف أيضًا باسم ثنائية التكافؤ ):

من أجل الاتساق البصري ، دعونا نلقي نظرة على الخلية الافتراضية 2n = 8 من وقت سابق أثناء الطور الأول. هنا ، تم ترميز أزواج الكروموسوم المتجانسة بالألوان:

عندما تبدأ الطور الأول ، قد تتوقع أن يتغير عدد الكروموسوم ، لكنه لا يتغير. تذكر – فقط بعد فصل الكروماتيدات الشقيقة يتغير عدد الكروموسوم. نظرًا لأن الطور الأول أنا فصل الكروموسومات المتجانسة فقط ، لا يتغير عدد الكروموسومات ولا عدد الكروموسومات أثناء الطور. تصور أدناه:

كما ترى ، فإن فصل الكروموسومات المتجانسة لا يغير عدد الكروموسومات أو العدد الكروماتيد. لا يزال هناك 8 كروموسومات و 16 كروماتيد. في الواقع ، حتى اكتمال الانقسام الاختزالي الأول ، تظل أرقام الكروموسوم والكروماتيد كما هي خلال جميع المراحل. وبالمثل في الإنسان ، لا نرى تغيرًا في عدد الكروموسومات أو الكروموتيدات حتى نهاية الانقسام الاختزالي الأول (عندما يؤدي انقسام الخلية إلى قسمين إلى نصف عدد الكروموسوم والكروماتيد). يوجد أدناه جدول يلخص عدد الكروموسوم والكروماتيد أثناء الانقسام الاختزالي الأول في البشر:

يبدو القسم الثاني من الانقسام الاختزالي (الانقسام الاختزالي الثاني) مشابهًا للانقسام الفتيلي ، مع الاختلاف الوحيد هو أنه يوجد الآن نصف عدد الكروموسومات كما كان من قبل. بالاستمرار مع مثال 2n = 8 خلايا من الأعلى ، سنلاحظ خلية أثناء الطور الثاني:

أثناء الطور الثاني ، تصطف الكروموسومات بشكل فردي عبر مركز الخلية. بسبب التقسيم الاختزالي للانقسام الاختزالي الأول ، يوجد الآن نصف عدد الكروموسومات (والكروماتيدات) كما كان من قبل. ومع ذلك ، عندما يبدأ الطور الثاني ، تنفصل الكروماتيدات الشقيقة ، مما يضاعف مرة أخرى عدد الكروموسوم:

يوجد أدناه جدول يلخص عدد الكروموسوم والكروماتيد أثناء الانقسام الاختزالي الثاني في البشر:

نصيحة سريعة: لاحظ أنه خلال مراحل الانقسام الاختزالي والانقسام الفتيلي ، لا يتغير عدد الكروماتيدات أبدًا. يتغير عدد الكروموسومات فقط (عن طريق المضاعفة) أثناء الطور عند فصل الكروماتيدات الشقيقة. أثناء الانقسام الاختزالي I ، لا يتغير عدد الكروموسوم ولا رقم الكروماتيد إلا بعد اكتمال الطور البعيدة I.