الواجهة: المدة والمراحل - مادة الاحياء - 2025

و اجهة هي مرحلة حيث تنمو الخلايا وتتطور، مع المواد الغذائية من البيئة الخارجية. بشكل عام ، تنقسم دورة الخلية إلى واجهة وانقسام.

تعادل الواجهة المرحلة "الطبيعية" للخلية ، حيث تتكاثر المادة الجينية والعضيات الخلوية وتجهز الخلية نفسها في نواحٍ مختلفة للمرحلة التالية من الدورة ، الانقسام الفتيلي. إنها المرحلة التي تقضي فيها الخلايا معظم وقتها.

المصدر: ملف: Cytokinesis eukaryotic mitosis.svg: LadyofHatsderivative work: Chabacano، via Wikimedia Commons

تتكون الواجهة من ثلاث مراحل فرعية: المرحلة G ₁ ، والتي تتوافق مع الفترة الأولى ؛ المرحلة S ، من التوليف ومرحلة G ₂ ، الفاصل الزمني الثاني. في نهاية هذه المرحلة ، تدخل الخلايا في الانقسام ، وتواصل الخلايا الوليدة دورة الخلية.

ما هي الواجهة؟

تنقسم "حياة" الخلية إلى عدة مراحل ، وتشتمل على دورة الخلية. تنقسم الدورة إلى حدثين أساسيين: الواجهة والانقسام.

خلال هذه المرحلة ، يمكن ملاحظة نمو الخلايا ونسخ الكروموسوم. الهدف من هذه الظاهرة هو تحضير الخلية للانقسام.

كم يستغرق من الوقت؟

على الرغم من أن الطول الزمني لدورة الخلية يختلف اختلافًا كبيرًا بين أنواع الخلايا ، إلا أن الواجهة هي مرحلة طويلة ، حيث يحدث عدد كبير من الأحداث. تقضي الخلية ما يقرب من 90٪ من عمرها عند الواجهة.

في الخلية البشرية النموذجية ، يمكن أن تنقسم دورة الخلية في 24 ساعة وسيتم توزيعها على النحو التالي: تستغرق مرحلة الانقسام الفتيلي أقل من ساعة ، وتستغرق المرحلة S حوالي 11-12 ساعة - نصف الدورة تقريبًا.

باقي الوقت مقسم إلى مرحلتين G ₁ و G ₂. سيستمر الأخير في مثالنا بين أربع وست ساعات. بالنسبة لمرحلة G _{1 ،} من الصعب تعيين رقم لأنه يختلف اختلافًا كبيرًا بين أنواع الخلايا.

في الخلايا الظهارية ، على سبيل المثال ، يمكن إكمال دورة الخلية في أقل من 10 ساعات. في المقابل ، تستغرق خلايا الكبد وقتًا أطول ، وقد تنقسم مرة في السنة.

تفقد الخلايا الأخرى القدرة على الانقسام مع تقدم الجسم في العمر ، كما هو الحال مع الخلايا العصبية وخلايا العضلات.

المراحل

وتنقسم واجهة إلى منطقة المراحل الفرعية التالية: G ₁ ، مرحلة S، G و ₂ المرحلة. سوف نصف كل مرحلة من المراحل أدناه.

المرحلة G

تقع المرحلة G ₁ بين الانقسام وبداية تكرار المادة الجينية. في هذه المرحلة ، تقوم الخلية بتركيب الحمض النووي الريبي والبروتينات الضرورية.

هذه المرحلة حاسمة في حياة الخلية. تزداد الحساسية ، من حيث الإشارات الداخلية والخارجية ، مما يجعل من الممكن تقرير ما إذا كانت الخلية جاهزة للانقسام. بمجرد اتخاذ قرار المتابعة ، تدخل الخلية باقي المراحل.

المرحلة S.

تأتي المرحلة S من "التوليف". في هذه المرحلة ، يحدث تكرار الحمض النووي (سيتم وصف هذه العملية بالتفصيل في القسم التالي).

المرحلة G

تتوافق المرحلة G ₂ مع الفاصل الزمني بين المرحلة S والانقسام التالي. هنا تتم عمليات إصلاح الحمض النووي ، وتقوم الخلية بعمل الاستعدادات النهائية لبدء انقسام النواة.

عندما تدخل خلية بشرية مرحلة G ₂ ، يكون لديها نسختان متطابقتان من جينومها. أي أن كل خلية بها مجموعتان من 46 كروموسوم.

تسمى هذه الكروموسومات المتطابقة بالكروماتيدات الشقيقة ، وغالبًا ما يتم تبادل المواد أثناء الواجهة ، في عملية تُعرف باسم التبادل الكروماتيد الشقيق.

المرحلة G

هناك مرحلة إضافية G ₀. يُقال أن الخلية تدخل "G ₀ " عندما تتوقف عن الانقسام لفترة طويلة من الزمن. في هذه المرحلة ، يمكن أن تنمو الخلية وتكون نشطة التمثيل الغذائي ، ولكن لا يحدث تكرار الحمض النووي.

يبدو أن بعض الخلايا قد حُصرت في هذه المرحلة "الساكنة" تقريبًا. من بينها خلايا عضلة القلب والعين والدماغ. في حالة تلف هذه الخلايا ، لا يوجد إصلاح.

تدخل الخلية في عملية الانقسام بفضل محفزات مختلفة ، داخلية أو خارجية. لكي يحدث هذا ، يجب أن يكون تكرار الحمض النووي دقيقًا وكاملاً ، ويجب أن تكون الخلية ذات حجم مناسب.

تكرار الحمض النووي

أهم حدث في الواجهة هو تكرار جزيء الحمض النووي. تقدم الخلايا حقيقية النواة مادة وراثية في نواة ، يحدها غشاء.

يجب أن يتكاثر هذا الحمض النووي حتى تنقسم الخلية. وهكذا ، يشير مصطلح النسخ المتماثل إلى حدث الازدواجية للمادة الجينية.

يجب أن يكون لنسخ الحمض النووي للخلية خاصيتان حدسيتان للغاية. أولاً ، يجب أن تكون النسخة دقيقة قدر الإمكان ، بمعنى آخر ، يجب أن تكون العملية وفية.

ثانيًا ، يجب أن تكون العملية سريعة ، ويجب أن يكون نشر الآلية الأنزيمية اللازمة للتكرار فعالًا.

تكاثر الحمض النووي شبه متحفظ

لسنوات عديدة تم طرح فرضيات مختلفة حول كيفية حدوث تكرار الحمض النووي. لم يكن حتى عام 1958 أن خلص الباحثان ميسلسون وستال إلى أن تكرار الحمض النووي شبه متحفظ.

تعني كلمة "Semiconservative" أن أحد الخيطين اللذين يشكلان اللولب المزدوج للحمض النووي DNA يعمل كقالب لتركيب الخيط الجديد. وبهذه الطريقة ، يكون المنتج النهائي للتكرار عبارة عن جزيئين من الحمض النووي ، يتكون كل منهما من سلسلة أصلية وجزيء جديد.

كيف يتكاثر الحمض النووي؟

يجب أن يخضع الحمض النووي لسلسلة من التعديلات المعقدة حتى تتم عملية النسخ المتماثل. تتمثل الخطوة الأولى في فتح الجزيء وفصل السلاسل - تمامًا كما نقوم بفك ضغط ملابسنا.

بهذه الطريقة ، يتم الكشف عن النيوكليوتيدات وتعمل كقالب لخيط جديد من الحمض النووي ليتم تصنيعه. تسمى هذه المنطقة من الحمض النووي حيث تنفصل السلسلتان وتنسختان بعضهما البعض شوكة النسخ المتماثل.

يتم مساعدة جميع العمليات المذكورة من خلال إنزيمات محددة - مثل البوليميراز ، والتوبويزوميراز ، والهيليازات ، من بين أمور أخرى - مع وظائف متنوعة ، وتشكيل مركب بروتين نووي.

المراجع

1. Audesirk ، T. ، Audesirk ، G. ، & Byers ، BE (2003). علم الأحياء: الحياة على الأرض. تعليم بيرسون.
2. Boticario، CB، & Angosto، MC (2009). ابتكارات في مجال السرطان. افتتاحية UNED.
3. فيريز ، دي جي أو (2012). أساسيات علم الأحياء الجزيئي. التحرير UOC.
4. جورد ، إل بي (2004). علم الوراثة الطبية. إلسفير البرازيل.
5. روداك ، فرنك بلجيكي (2005). أمراض الدم: الأساسيات والتطبيقات السريرية. عموم أمريكا الطبية Ed.