الانقسام الاختزالي والانقسام - الفرق ، المراحل. الانقسام الاختزالي ومراحله

الانقسام المتساوي- الطريقة الرئيسية لتقسيم الخلايا حقيقية النواة ، حيث يحدث التضاعف أولاً ، ثم التوزيع المنتظم للمادة الوراثية بين الخلايا الوليدة.

الانقسام المتساوي هو عملية مستمرة تتكون من أربع مراحل: المرحلة الأولية ، الطورية ، الطورية ، الطورية البعيدة. قبل الانقسام ، تستعد الخلية للانقسام أو الطور البيني. تشكل فترة تحضير الخلية للانقسام والانقسام نفسه معًا دورة الانقسامية. فيما يلي وصف موجز لمراحل الدورة.

الطور البينييتكون من ثلاث فترات: ما قبل التخليق ، أو ما بعد التجلط ، - G 1 ، الاصطناعية - S ، ما بعد التخليق ، أو ما قبل الولادة ، - G 2.

فترة ما قبل التصنيع (2ن 2ج، أين ن- عدد الكروموسومات ، مع- عدد جزيئات الحمض النووي) - نمو الخلايا ، وتفعيل عمليات التخليق البيولوجي ، والتحضير للفترة القادمة.

الفترة التركيبية (2ن 4ج) هو تكرار الحمض النووي.

فترة ما بعد التخليق (2ن 4ج) - تحضير الخلية للانقسام والتوليف وتراكم البروتينات والطاقة للتقسيم القادم ، وزيادة عدد العضيات ومضاعفة المريكزات.

الطور الأول (2ن 4ج) - تفكيك الأغشية النووية ، وتباعد المريكزات إلى أقطاب مختلفة من الخلية ، وتشكيل خيوط مغزل انشطار ، و "اختفاء" النوى ، وتكثيف الكروموسومات ثنائية الكروماتيد.

الطورية (2ن 4ج) - محاذاة الكروموسومات ثنائية الكروماتيد الأكثر تكثيفًا في المستوى الاستوائي للخلية (لوحة الطور الطوري) ، وربط ألياف المغزل بنهاية واحدة للمريكزات ، والآخر - إلى مركز الكروموسومات.

طور (4ن 4ج) - تقسيم الكروموسومات ثنائية الكروماتيدات إلى كروماتيدات وتباعد هذه الكروماتيدات الشقيقة إلى أقطاب متقابلة للخلية (في هذه الحالة ، تصبح الكروموسومات أحادية الكروماتيدات مستقلة).

Telophase (2ن 2جفي كل خلية ابنة) - تفكيك الكروموسومات ، وتشكيل أغشية نووية حول كل مجموعة من الكروموسومات ، وتفكك خيوط مغزل الانشطار ، وظهور النواة ، وتقسيم السيتوبلازم (استئصال الخلية). يحدث استئصال الخلايا في الخلايا الحيوانية بسبب ثلم الانشطار ، في الخلايا النباتية - بسبب صفيحة الخلية.

1 - الطور 2 - الطورية 3 - طور الطور. 4 - الطور النهائي.

الأهمية البيولوجية للانقسام.تكون الخلايا الوليدة نتيجة طريقة التقسيم هذه متطابقة وراثيا مع الأم. يضمن الانقسام المتساوي ثبات مجموعة الكروموسوم في عدد من أجيال الخلايا. تكمن وراء عمليات مثل النمو والتجديد والتكاثر اللاجنسي وما إلى ذلك.

- هذه طريقة خاصة لتقسيم الخلايا حقيقية النواة ، ونتيجة لذلك يحدث انتقال الخلايا من حالة ثنائية الصبغيات إلى حالة أحادية الصيغة الصبغية. يتكون الانقسام الاختزالي من قسمين متتاليين يسبقهما تكرار واحد للحمض النووي.

الانقسام الانتصافي الأول (الانقسام الاختزالي 1)يسمى الاختزال ، لأنه خلال هذا الانقسام ينخفض ​​عدد الكروموسومات إلى النصف: من خلية ثنائية الصبغيات (2 ن 4ج) شكل اثنين أحادي العدد (1 ن 2ج).

الطور البيني 1(في البداية - 2 ن 2ج، في النهاية - 2 ن 4ج) - تخليق وتراكم المواد والطاقة اللازمة لتنفيذ كلا القسمين ، وزيادة حجم الخلية وعدد العضيات ، ومضاعفة المريكزات ، وتكاثر الحمض النووي ، والتي تنتهي بالمرحلة الأولى.

الطور 1 (2ن 4ج) - تفكيك الأغشية النووية ، وتباعد المريكزات إلى أقطاب مختلفة من الخلية ، وتشكيل خيوط مغزل انشطار ، و "اختفاء" النوى ، وتكثيف الكروموسومات ثنائية الكروماتيد ، واقتران الكروموسومات المتجانسة والعبور. اقتران- عملية التقارب والتشابك للكروموسومات المتجانسة. زوج من تصريف الكروموسومات المتجانسة يسمى ثنائي التكافؤ. العبور هو عملية تبادل المناطق المتجانسة بين الكروموسومات المتجانسة.

تنقسم المرحلة الأولى إلى مراحل: ليبتوتين(الانتهاء من تكرار الحمض النووي) ، الزيجوتين(اقتران الكروموسومات المتجانسة ، وتشكيل ثنائي التكافؤ) ، باتشيتين(العبور ، إعادة تركيب الجينات) ، دبلوتين(الكشف عن chiasmata ، كتلة واحدة من البويضات البشرية) ، دياكينيسيس(إنهاء chiasma).

1 - ليبتوتين 2 - الزيجوتين ؛ 3 - باتشيتين ؛ 4 - دبلوتين. 5 - دياكينيسيس ؛ 6 - الطور 1 ؛ 7 - الطور 1 ؛ 8 - الطور النهائي 1 ؛
9 - الطور 2 ؛ 10 - الطور 2 ؛ 11 - طور 2 ؛ 12 - الطور النهائي 2.

الطور 1 (2ن 4ج) - محاذاة ثنائية التكافؤ في المستوى الاستوائي للخلية ، وربط خيوط مغزل الانشطار في أحد طرفيه بالمريكزات ، والآخر - إلى مراكز الكروموسومات.

الطور 1 (2ن 4ج) - الاختلاف العشوائي المستقل للكروموسومات ثنائية الكروماتيد إلى أقطاب الخلية المتقابلة (من كل زوج من الكروموسومات المتجانسة ، ينتقل أحد الكروموسومات إلى قطب واحد ، والآخر إلى الآخر) ، وإعادة تركيب الكروموسومات.

Telophase 1 (1ن 2جفي كل خلية) - تكوين أغشية نووية حول مجموعات من الكروموسومات ثنائية الكروماتيد ، وتقسيم السيتوبلازم. في العديد من النباتات ، تنتقل الخلية من الطور الأول على الفور إلى الطور الثاني.

الانقسام الانتصافي الثاني (الانقسام الاختزالي 2)اتصل المعادلة.

الطور البيني 2، أو الحركية (1 ن 2 ج) ، هو استراحة قصيرة بين الانقسامات الانتصافية الأولى والثانية التي لا يحدث خلالها تكاثر الحمض النووي. خاصية الخلايا الحيوانية.

الطور 2 (1ن 2ج) - تفكيك الأغشية النووية ، وتباعد المريكزات إلى أقطاب مختلفة من الخلية ، وتشكيل ألياف المغزل.

الطور 2 (1ن 2ج) - محاذاة الكروموسومات ثنائية الكروماتيد في المستوى الاستوائي للخلية (لوحة الطور الطوري) ، وربط ألياف المغزل بنهاية واحدة للمريكزات ، والآخر - إلى مركز الكروموسومات ؛ 2 كتلة من تكوين البويضات في البشر.

أنافاس 2 (2ن 2مع) - تقسيم الكروموسومات ثنائية الكروماتيدات إلى كروماتيدات وتباعد هذه الكروماتيدات الشقيقة إلى أقطاب متقابلة للخلية (في هذه الحالة ، تصبح الكروموسومات أحادية الكروماتيدات مستقلة) ، إعادة تركيب الكروموسومات.

Telophase 2 (1ن 1جفي كل خلية) - تفكيك الكروموسومات ، وتشكيل الأغشية النووية حول كل مجموعة من الكروموسومات ، وتفكك خيوط المغزل الانشطاري ، وظهور النواة ، وتقسيم السيتوبلازم (استئصال الخلية) مع تكوين أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية مثل نتيجة.

الأهمية البيولوجية للانقسام الاختزالي.الانقسام الاختزالي هو الحدث المركزي لتولد الأمشاج في الحيوانات وتكوين الأبواغ في النباتات. نظرًا لكونه أساس التباين التوليفي ، فإن الانقسام الاختزالي يضمن التنوع الجيني للأمشاج.

أميتوسيس

أميتوسيس- الانقسام المباشر لنواة الطور البيني عن طريق الانقباض دون تكوين الكروموسومات ، خارج الدورة الانقسامية. يوصف للشيخوخة ، والتغير مرضيًا ومحكوم عليه بخلايا الموت. بعد amitosis ، الخلية غير قادرة على العودة إلى دورة الانقسام الطبيعي.

دورة الخلية

دورة الخلية- حياة الخلية من لحظة ظهورها إلى انقسامها أو موتها. مكون إلزامي لدورة الخلية هو الدورة الانقسامية ، والتي تشمل فترة التحضير للانقسام والانقسام نفسه. بالإضافة إلى ذلك ، هناك فترات راحة في دورة الحياة ، تؤدي خلالها الخلية وظائفها الخاصة وتختار مصيرها الإضافي: الموت أو العودة إلى الدورة الانقسامية.

اذهب إلى محاضرات №12"البناء الضوئي. التخليق الكيميائي "

اذهب إلى محاضرات №14"استنساخ الكائنات الحية"

الانقسام الاختزالي- هذا نوع من انقسام الخلايا الجرثومية ، حيث تتكون 4 خلايا أحادية الصيغة الصبغية من خلية ثنائية الصيغة الصبغية. في الطور البيني الذي يسبق الانقسام الاختزالي ، يحدث تكرار غير مكتمل للحمض النووي (وبالتالي ، تبقى أقسام من Z-DNA أحادي الجديلة) وبروتينات هيستون.

يتضمن الانقسام الاختزالي قسمين: 1 - تخفيض (اختزال) و 2 - معادل (معادلة).

وحدة التخفيضيبدأ بالمرحلة الأولى تختلف اختلافا جذريا من طور الانقسام. تتكون المرحلة الأولى من مراحل: اللبتوتين ، الزيجوتين ، الباتشيتين ، الدبلوتين ، التحريك.

ليبتوتينا(خيوط رفيعة) - تتكون الكروموسومات من كروماتيدين ، وهما حلزونيان بشكل ضعيف ، وعددهما يساوي ثنائي الصبغة - 2n4s).

زيغوتين(المسرح تصريفخيوط) - تنجذب الكروموسومات المتجانسة إلى بعضها البعض - مترافقة ، وتشكل ثنائيات التكافؤ. عدد الثنائيات التكافؤ يساوي أحادي العدد (n4c) (أي ، هناك 4 كروماتيدات في كل ثنائي التكافؤ). هم متصلون ببعضهم البعض مثل سحاب. آلية الاقتران: تصاعد ضعيف (هيستون قليلة غنية بالليسين) ، وجود Z-DNA ، التي تنجذب وفقًا لمبدأ التكامل ، تسلسل DNA شديد التكرار. يتم إجراء هذا الارتباط للكروموسومات المتجانسة بسبب الهيكل الفريد المتأصل في الانقسام الاختزالي - مجمع synaptonemal ، والذي يوفر اتصالًا وثيقًا بين مقاطع الكروماتيد المتجانسة.

باتشيتين(مرحلة الخيوط السميكة) - يحدث سماكة وتقصير في الكروموسومات بسبب الالتواء الحلزوني. يشبه الثنائي التكافؤ رباعي الكروماتيدات.

دبلوتين- تبدأ الكروموسومات المتجانسة في التنافر من منطقة السنترومير. يبدو أن الكروموسومات تتلاشى. تسمى الأماكن التي تتقاطع فيها الكروموسومات بـ chiasmata. في كل دفتر ، ربما. من 2 إلى 5 قصبة. في هذه المرحلة ، هناك تبادل بين المناطق المتماثلة للكروماتيدات غير الشقيقة (الأب والأم) - تقفز فوق. أو تجاوزت.

تسمى عملية نقل chiasmata من المركز إلى نهايات الكروموسومات بـ chiasma terminalation.

دياكينيسيس(مرحلة الاختلاف). يتم الحفاظ على الاتصال بين الكروماتيدات عند أحد الطرفين أو كلاهما. تختفي النواة والغشاء النووي.

في الطور الأولتوجد الثنائيات التكافؤ على طول خط الاستواء ، وهي متصلة في منطقة السنترومير بخيوط المغزل. ترتبط الكروموسومات المتجانسة ببعضها البعض عن طريق chiasmata التي انتقلت إلى نهايات الكروموسومات.

في طور الأولتنتقل الكروموسومات المتجانسة من كل ثنائي التكافؤ إلى القطبين.

Telophase أنا- قصير جدا ، في عملية تكوين نوى جديدة. تتكاثف الكروموسومات وتتلاشى. كان هناك انخفاض في عدد الكروموسومات (في كل نواة - n2c). تتضمن هذه المجموعة الفردية المختزلة بالضرورة كروموسومًا متماثلًا واحدًا من كل ثنائي التكافؤ. تحدث تركيبة مستقلة من الكروموسومات المتجانسة (الأب + الأم) - عدد الخيارات الممكنة هو 23. / 2 - أكثر من 4 ملايين ، وهذا هو الفرق الأساسي بين الانقسام الاختزالي والانقسام الفتيلي. وهكذا ينتهي تقسيم التخفيض.

يظهرفي العديد من الكائنات الحية ، لا يحدث مباشرة بعد الانشطار النووي ، بحيث توجد في خلية واحدة نواتان أصغر من النواة الأصلية.

ثم تأتي المرحلة الحركية, والذي يختلف عن الطور البيني في أن تكرار الحمض النووي لا يحدث فيه. Interkinesis هي مرحلة وسيطة بين الاختزال والتقسيم المتكافئ للانقسام الاختزالي.

يأتي بعد interkinesis القسم الثاني من الانقسام الاختزالي - المعادلة . يستمر وفقًا لنوع الانقسام الفتيلي ، فقط الخلية تدخله ليس مع ثنائي الصيغة الصبغية (2n4s) ، ولكن مع عدد أحادي الصبغيات (n2s) من الكروموسومات يتكون من كروماتيدات (حدثت مضاعفتهما حتى في الطور البيني قبل الانقسام الاختزالي 1). يتكون التقسيم المعادل من نفس مراحل الانقسام: rophase II ، الطور الثاني, طور الثاني(تتباعد الكروماتيدات نحو القطبين) ، الطور الثاني(تحتوي كل نواة على عدد أحادي الصبغيات من الكروموسومات التي تقطعت بهم السبل). يحدث التحلل الخلوي في الخلية ، مما يؤدي إلى تكوين أربع خلايا أحادية العدد (nc).

لذلك ، تدخل خلية ثنائية الصبغية بها مجموعة مزدوجة من الكروموسومات إلى الانقسام الاختزالي الأول. ينتج Meiosis I خليتين أحاديتين مع كروموسومات مكررة. نتيجة للانقسام الاختزالي الثاني ، يتم تكوين أربع خلايا أحادية العدد ، غير متجانسة وراثيًا مع صبغيات مفردة.

الفرق بين الانقسام الاختزالي والانقسام (الشكل 3.6) .

1. إن المرحلة الأولى من انقسام الانقسام الاختزالي ، على عكس طور الانقسام الفتيلي ، ممتدة للغاية ، وتحدث فيها عمليات مهمة مرتبطة باقتران الكروموسومات المتجانسة والعبور.

2. الوحدة الوظيفية للانقسام هي الكروماتيد ، بينما وحدة الانقسام الاختزالي هي الكروموسوم بأكمله.

3. خلال قسمين من الانقسام الاختزالي ، يحدث تكرار واحد فقط للحمض النووي.

4. نتيجة للانقسام الفتيلي ، تتشكل الخلايا بمجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات والحمض النووي ، ونتيجة للانقسام الاختزالي - بمجموعة أحادية الصبغيات من الكروموسومات والحمض النووي.

الأهمية البيولوجية للانقسام الاختزالي.

1. بسبب الانقسام الاختزالي في جميع الكائنات الحية أثناء التكاثر الجنسي ، يتم الحفاظ على ثبات عدد الكروموسومات (النمط النووي) في أجيال من الكائنات الحية.

2. - الانقسام الاختزالي هو عامل قوي في التباين التوافقي:

1) بفضل العبور ، يحدث إعادة التركيب على مستوى الجينات (الأب والأم) وتشكيل كروموسومات جديدة نوعياً.

2) بسبب الاختلاف المستقل بين كروموسومات الأب والأم في قسم الطور الأول ، يحدث إعادة التركيب على مستوى الكروموسومات الكاملة: 1 أب ، 22 أم ، أو 2 من و 21 مات ، إلخ.

يكمن الانقسام الاختزالي في تكوين الخلايا الجرثومية أثناء التكاثر الجنسي للكائنات متعددة الخلايا.

ستساعدك هذه المقالة في التعرف على نوع انقسام الخلايا. سنتحدث بإيجاز ووضوح عن الانقسام الاختزالي ، وعن المراحل المصاحبة لهذه العملية ، وتحديد ملامحها الرئيسية ، ومعرفة العلامات التي تميز الانقسام الاختزالي.

ما هو الانقسام الاختزالي؟

بعبارة أخرى ، الانقسام الاختزالي للخلايا هو نوع من الانقسام النووي الذي ينخفض ​​فيه عدد الكروموسومات إلى النصف.

المترجم من اللغة اليونانية القديمة ، يعني الانقسام الاختزالي الاختزال.

تتم هذه العملية على مرحلتين:

• اختزال ;

في هذه المرحلة ، أثناء الانقسام الاختزالي ، ينخفض ​​عدد الكروموسومات في الخلية إلى النصف.

• المعادلة ;

أثناء الانقسام الثاني ، يتم الحفاظ على الخلايا أحادية الصيغة الصبغية.

أعلى 4 مقالاتالذين قرأوا مع هذا

ميزة هذه العملية هي أنها تحدث فقط في ثنائية الصبغيات ، وكذلك في الخلايا متعددة الصيغة الصبغية. وكل ذلك لأنه نتيجة للتقسيم الأول في الطور 1 في polyploids الفردية ، لا توجد طريقة لضمان اندماج الكروموسومات الزوجي.

مراحل الانقسام الاختزالي

يحدث الانقسام في علم الأحياء على أربع مراحل: الطور ، الطور ، الطور ، الطور البعيدة . الانقسام الاختزالي ليس استثناءً ، ومن سمات هذه العملية أنه يحدث على مرحلتين ، بينهما فترة قصيرة الطور البيني .

القسم الأول:

الطور 1 هي مرحلة معقدة نوعًا ما من العملية برمتها ، وتتكون من خمس مراحل ، وهي مدرجة في الجدول التالي:

المسرح	وقع
ليبتوتينا	تقصر الكروموسومات ، يتكثف الحمض النووي وتتشكل خيوط رفيعة.
زيغوتين	تتزاوج الكروموسومات المتجانسة.
باتشيتين	حسب المدة ، أطول مرحلة ، يتم خلالها ربط الكروموسومات المتجانسة ببعضها البعض بإحكام. نتيجة لذلك ، هناك تبادل لبعض الأقسام بينهما.
دبلوتين	الكروموسومات غير كثيفة جزئيًا ، ويبدأ جزء من الجينوم في أداء وظائفه. يتكون الحمض النووي الريبي ، ويتم تصنيع البروتين ، بينما لا تزال الكروموسومات مترابطة.
دياكينيسيس	يحدث تكاثف الحمض النووي مرة أخرى ، وتتوقف عمليات التكوين ، ويختفي الغشاء النووي ، وتقع المريكزات في أقطاب متقابلة ، لكن الكروموسومات مترابطة.

ينتهي Prophase بتكوين مغزل الانشطار ، وتدمير الأغشية النووية والنواة نفسها.

الطورية يعتبر التقسيم الأول مهمًا من حيث أن الكروموسومات تصطف على طول الجزء الاستوائي من مغزل الانقسام.

أثناء طور 1 تنقبض الأنابيب الدقيقة ، وتنفصل ثنائية التكافؤ ، وتتباعد الصبغيات إلى أقطاب مختلفة.

على عكس الانقسام الفتيلي ، في مرحلة الطور ، تغادر الكروموسومات الكاملة ، التي تتكون من كروماتيدات ، إلى القطبين.

في هذه المرحلة الطور تتفكك الكروموسومات ويتكون غلاف نووي جديد.

أرز. 1. مخطط الانقسام الاختزالي للمرحلة الأولى من الانقسام

دوري الدرجة الثانية الميزات التالية:

• ل الطور 2 تكثيف الكروموسومات وانقسام مركز الخلية هي خصائص مميزة ، حيث تتباعد نواتج الانشطار إلى أقطاب متقابلة للنواة. يتم تدمير الغشاء النووي ، ويتم تشكيل مغزل جديد للانقسام ، والذي يقع عموديًا على المغزل الأول.
• أثناء الطورية توجد الكروموسومات مرة أخرى عند خط استواء المغزل.
• أثناء طور تنقسم الكروموسومات وتقع الكروماتيدات في أقطاب مختلفة.
• Telophase يتميز بإزالة الكروموسومات وظهور غلاف نووي جديد.

أرز. 2. مخطط الانقسام الاختزالي للمرحلة الثانية من الانقسام

نتيجة لذلك ، يتم الحصول على أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية من خلية ثنائية الصبغيات عن طريق هذا الانقسام. بناءً على ذلك ، نستنتج أن الانقسام الاختزالي هو شكل من أشكال الانقسام ، ونتيجة لذلك تتشكل الأمشاج من الخلايا ثنائية الصبغيات للغدد الجنسية.

معنى الانقسام الاختزالي

أثناء الانقسام الاختزالي ، في مرحلة الطور الأول ، تحدث العملية تقفز فوق. أو تجاوزت - إعادة تركيب المادة الجينية. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء الطور ، يتباعد كل من القسمين الأول والثاني والكروموسومات والكروماتيدات إلى أقطاب مختلفة بترتيب عشوائي. هذا يفسر التباين التوافقي للخلايا الأصلية.

في الطبيعة ، يكون للانقسام الاختزالي أهمية كبيرة ، وهي:

• هذه هي إحدى الخطوات الرئيسية في تكوين الأمشاج.

أرز. 3. مخطط تكوين الأمشاج

• يقوم بنقل الشفرة الوراثية أثناء التكاثر ؛
• لا تتشابه الخلايا الوليدة الناتجة مع الخلية الأم ، وتختلف أيضًا عن بعضها البعض.

يعتبر الانقسام الاختزالي مهمًا جدًا لتكوين الخلايا الجرثومية ، لأنه نتيجة لتخصيب الأمشاج ، تندمج النوى. خلاف ذلك ، فإن عدد الكروموسومات في البيضة الملقحة سيكون ضعف هذا العدد. بسبب هذا الانقسام ، تكون الخلايا الجرثومية أحادية العدد ، وأثناء الإخصاب ، تتم استعادة ثنائية الصبغيات.

ماذا تعلمنا؟

الانقسام الاختزالي هو نوع من انقسام الخلايا حقيقية النواة حيث تتكون أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية من خلية ثنائية الصبغيات عن طريق تقليل عدد الكروموسومات. تتم العملية برمتها على مرحلتين - التخفيض والمعادلة ، كل منها تتكون من أربع مراحل - الطور الأولي ، الطور الطوري ، الطور الطوري ، الطور البعيدة. يعتبر الانقسام الاختزالي مهمًا جدًا لتكوين الأمشاج ، ولإرسال المعلومات الجينية إلى الأجيال القادمة ، وكذلك لإعادة تركيب المواد الجينية.

اختبار الموضوع

تقييم التقرير

متوسط ​​تقييم: 4.6 مجموع التصنيفات المستلمة: 1238.

الانقسام الاختزاليهي طريقة لانقسام الخلايا في حقيقيات النوى ، حيث تتشكل الخلايا أحادية العدد. يختلف الانقسام الاختزالي عن الانقسام الفتيلي ، والذي ينتج خلايا ثنائية الصبغيات.

بالإضافة إلى ذلك ، يحدث الانقسام الاختزالي في قسمين متتاليين ، يُطلق عليهما على التوالي الأول (الانقسام الاختزالي الأول) والثاني (الانقسام الاختزالي الثاني). بالفعل بعد الانقسام الأول ، تحتوي الخلايا على مجموعة كروموسومات مفردة ، أي أحادية العدد. لذلك ، غالبًا ما يتم استدعاء القسم الأول اختزال. على الرغم من استخدام مصطلح "قسم الاختزال" في بعض الأحيان فيما يتعلق بالانقسام الاختزالي بأكمله.

القسم الثاني يسمى المعادلةوما شابه ذلك في آلية الانقسام. في الانقسام الاختزالي الثاني ، تتباعد الكروماتيدات الشقيقة إلى أقطاب الخلية.

الانقسام الاختزالي ، مثل الانقسام الفتيلي ، يسبقه في الطور البيني تخليق الحمض النووي - النسخ المتماثل ، وبعد ذلك يتكون كل كروموسوم بالفعل من كروماتيدات ، تسمى كروماتيدات شقيقة. بين القسمين الأول والثاني ، لا يحدث تخليق الحمض النووي.

إذا تم تشكيل خليتين نتيجة للانقسام الفتيلي ، ثم نتيجة للانقسام الاختزالي - 4. ومع ذلك ، إذا كان الجسم ينتج بيضًا ، فستبقى خلية واحدة فقط ، والتي ركزت العناصر الغذائية في حد ذاتها.

عادةً ما يُشار إلى كمية الحمض النووي قبل التقسيم الأول على أنها 2n 4c. هنا تشير n إلى الكروموسومات ، بينما تشير c إلى الكروماتيدات. هذا يعني أن كل كروموسوم له زوج متماثل (2n) ، في نفس الوقت ، كل كروموسوم يتكون من كروماتيدات. بالنظر إلى وجود كروموسوم متماثل ، يتم الحصول على أربعة كروماتيدات (4 ج).

بعد التقسيم الأول وقبل التقسيم الثاني ، يتم تقليل كمية الحمض النووي في كل من الخليتين الوليدين إلى 1n 2c. أي أن الكروموسومات المتجانسة تتباعد إلى خلايا مختلفة ، لكنها تستمر في تكوين كروماتيدات.

بعد التقسيم الثاني ، تتكون أربع خلايا بمجموعة من 1n 1c ، أي تحتوي كل منها على كروموسوم واحد فقط من زوج من الخلايا المتماثلة وتتكون من كروماتيد واحد فقط.

فيما يلي وصف تفصيلي للقسمين الانتصافي الأول والثاني. إن تعيين المراحل هو نفسه كما في الانقسام الفتيلي: الطور الأولي ، الطور ، الطور ، الطور النهائي. ومع ذلك ، فإن العمليات التي تحدث في هذه المراحل ، وخاصة في المرحلة الأولى ، مختلفة إلى حد ما.

الانقسام الاختزالي الأول

الطور الأول

عادة ما تكون هذه هي أطول مرحلة من الانقسام الاختزالي وأكثرها تعقيدًا. يستغرق وقتا أطول بكثير من الانقسام. هذا يرجع إلى حقيقة أن الكروموسومات المتجانسة في هذا الوقت تقترب من بعضها البعض وتتبادل مقاطع الحمض النووي (يحدث الاقتران والعبور).

اقتران- عملية ربط الكروموسومات المتجانسة. تقفز فوق. أو تجاوزت- تبادل المناطق المتماثلة بين الكروموسومات المتجانسة. يمكن للكروماتيدات غير الشريكة للكروموسومات المتجانسة تبادل مناطق مكافئة. في الأماكن التي يحدث فيها مثل هذا التبادل ، يسمى ب chiasma.

تسمى الكروموسومات المتجانسة المزدوجة ثنائي التكافؤ، أو رباعيات. يتم الحفاظ على الاتصال حتى الطور الأول ويتم توفيره بواسطة السنتروميرات بين الكروماتيدات الشقيقة و chiasmata بين الكروماتيدات غير الشقيقة.

في الطور الأولي ، تتصاعد الكروموسومات ، بحيث تكتسب الكروموسومات في نهاية المرحلة شكلها وحجمها المميزين.

في المراحل اللاحقة من الطور الأول ، يتفكك الغلاف النووي إلى حويصلات وتختفي النوى. يبدأ المغزل الانتصافي بالتشكل. يتم تشكيل ثلاثة أنواع من الأنابيب الدقيقة للمغزل. بعضها مرتبط بالحركية ، والبعض الآخر - بالأنابيب التي تنمو من القطب المقابل (يعمل الهيكل كفواصل). لا يزال البعض الآخر يشكل هيكلًا نجميًا ويرتبط بالهيكل العظمي للغشاء ، ويقوم بوظيفة الدعم.

تتباعد الجسيمات المركزية ذات المريكزات نحو القطبين. يتم إدخال الأنابيب الدقيقة في منطقة النواة السابقة ، المرتبطة بالحركية الموجودة في المنطقة المركزية للكروموسومات. في هذه الحالة ، تندمج الحركات الحركية للكروماتيدات الشقيقة وتعمل كوحدة واحدة ، مما يسمح للكروماتيدات لكروموسوم واحد بعدم الانفصال ثم الانتقال معًا لاحقًا إلى أحد أقطاب الخلية.

الطور الأول

تم تشكيل مغزل الانشطار في النهاية. توجد أزواج من الكروموسومات المتجانسة في مستوى خط الاستواء. يصطفان مقابل بعضهما البعض على طول خط الاستواء للخلية بحيث يكون المستوى الاستوائي بين أزواج من الكروموسومات المتجانسة.

طور أنا

تنفصل الكروموسومات المتجانسة وتتباعد إلى أقطاب مختلفة من الخلية. بسبب العبور الذي حدث خلال الطور الأولي ، لم تعد كروماتيداتها متطابقة مع بعضها البعض.

Telophase أنا

تمت استعادة النوى. تنفصل الكروموسومات إلى كروماتين رقيق. الخلية مقسمة إلى قسمين. في الحيوانات عن طريق غزو الغشاء. النباتات لها جدار خلوي.

الانقسام الاختزالي الثاني

يسمى الطور البيني بين قسمين انتصافي الحركية، فهو قصير جدا. على عكس الطور البيني ، لا يحدث تكرار الحمض النووي. في الواقع ، لقد تم مضاعفته بالفعل ، كل خليتين فقط تحتوي على واحد من الكروموسومات المتجانسة. يحدث الانقسام الاختزالي II في وقت واحد في خليتين تشكلتا بعد الانقسام الاختزالي الأول. يوضح الرسم البياني أدناه تقسيم خلية واحدة فقط من الخليتين.

الطور الثاني

قصير. تختفي النوى والنوى مرة أخرى ، وتتصاعد الكروماتيدات. يبدأ المغزل بالتشكل.

الطور الثاني

يتم ربط خيطين مغزليين بكل كروموسوم ، والذي يتكون من كروماتيدات. خيط واحد من عمود ، والآخر من الآخر. تتكون السنتروميرات من حركتين منفصلتين. تتشكل لوحة الطور الطوري في مستوى عمودي على خط الاستواء في الطور الأول. أي ، إذا قسمت الخلية الأم في الانقسام الاختزالي الأول على طول ، فإن خليتين الآن ستقسمان عبرهما.

طور الثاني

ينفصل البروتين الذي يربط الكروماتيدات الشقيقة ، ويتباعدان إلى أقطاب مختلفة. تسمى الآن الكروماتيدات الشقيقة الكروموسومات الشقيقة.

Telophase II

على غرار الطور الأول. يحدث نزع الصبغيات من الكروموسومات ، ويختفي مغزل الانشطار ، وتشكيل النوى والنوى ، والتحرك الخلوي.

معنى الانقسام الاختزالي

في كائن متعدد الخلايا ، تنقسم الخلايا الجرثومية فقط عن طريق الانقسام الاختزالي. لذلك ، فإن المعنى الرئيسي للانقسام الاختزالي هو الأمانآليةأالتكاثر الجنسي،الذي يحافظ على ثبات عدد الكروموسومات في الأنواع.

المعنى الآخر للانقسام الاختزالي هو إعادة تركيب المعلومات الجينية التي تحدث في الطور الأول ، أي التباين التوليفي. يتم إنشاء مجموعات جديدة من الأليلات في حالتين. 1. عند حدوث العبور ، أي كروماتيدات غير شقيقة لمواقع تبادل الكروموسومات المتماثلة. 2. مع الاختلاف المستقل للكروموسومات إلى القطبين في كل من التقسيمات الانتصافية. بمعنى آخر ، يمكن أن يكون كل كروموسوم في نفس الخلية في أي تركيبة مع كروموسومات أخرى غير متجانسة.

بالفعل بعد الانقسام الاختزالي الأول ، تحتوي الخلايا على معلومات وراثية مختلفة. بعد التقسيم الثاني ، تختلف الخلايا الأربع عن بعضها البعض. هذا فرق مهم بين الانقسام الاختزالي والانقسام الفتيلي ، حيث تتشكل خلايا متطابقة وراثيًا.

يؤدي العبور والفصل العشوائي للكروموسومات والكروماتيدات في الطورين الأول والثاني إلى إنشاء مجموعات جديدة من الجينات و واحدةأسباب التباين الوراثي للكائنات الحيةمما يجعل من الممكن تطور الكائنات الحية.

الانقسام الاختزالي- هذه طريقة للتقسيم غير المباشر للخلايا الجرثومية الأولية (2p2s) ، بوصةمما يؤدي إلى تكوين خلايا أحادية الصيغة الصبغية (lnlc) ، وغالبًا ما يكون الجنس.

على عكس الانقسام الفتيلي ، يتكون الانقسام الاختزالي من قسمين متتاليين من الخلايا ، يسبق كل منهما طور بيني (الشكل 2.53). يسمى القسم الأول من الانقسام الاختزالي (الانقسام الاختزالي الأول) اختزال،لأنه في هذه الحالة ينخفض ​​عدد الكروموسومات إلى النصف ، وينخفض ​​القسم الثاني (الانقسام الاختزالي II) -المعادلةلأنه في هذه العملية يتم الحفاظ على عدد الكروموسومات (انظر الجدول 2.5).

الطور الأوليستمر بالمثل إلى الطور البيني للانقسام. الانقسام الاختزالي الأولتنقسم إلى أربع مراحل: الطور الأول ، الطور الأول ، الطور الأول ، الطور الطور الأول. الطور الأولتحدث عمليتان رئيسيتان - الاقتران والعبور. اقتران- هذه هي عملية اندماج الكروموسومات المتجانسة (المزدوجة) على طول الطول. يتم الاحتفاظ بأزواج الكروموسومات التي تشكلت أثناء الاقتران حتى نهاية الطور الأول.

تقفز فوق. أو تجاوزت- التبادل المتبادل للمناطق المتجانسة من الكروموسومات المتجانسة (الشكل 2.54). نتيجة العبور ، تكتسب الكروموسومات التي يتلقاها الكائن الحي من كلا الوالدين مجموعات جديدة من الجينات ، مما يؤدي إلى ظهور ذرية متنوعة وراثيًا. في نهاية الطور الأول ، كما في طور الانقسام الفتيلي ، تختفي النواة ، وتتباعد المريكزات نحو أقطاب الخلية ، ويتفكك الغلاف النووي.

فيالطور الأولتصطف أزواج من الكروموسومات على طول خط استواء الخلية ، وترتبط الأنابيب الدقيقة المغزلية بوسطها.

في طور الأولتتباعد الكروموسومات المتجانسة الكاملة المكونة من كروماتيدات إلى القطبين.

في الطور الأولحول مجموعات من الكروموسومات في أقطاب الخلية ، تتشكل الأغشية النووية ، وتتشكل النوى.

الحركية الخلوية أنايوفر تقسيم السيتوبلازم للخلايا الوليدة.

تكون الخلايا الوليدة الناتجة عن الانقسام الاختزالي I (1n2c) غير متجانسة وراثيًا ، لأن صبغياتها ، المنتشرة بشكل عشوائي إلى أقطاب الخلية ، تحتوي على جينات غير متكافئة.

الطور البيني الثانيقصير جدًا ، نظرًا لأن مضاعفة الحمض النووي لا تحدث فيه ، أي لا توجد فترة S.

الانقسام الاختزالي الثانيتنقسم أيضًا إلى أربع مراحل: الطور الثاني ، الطور الثاني ، الطور الثاني ، الطور الثاني. في الطور الثانيتحدث نفس العمليات كما في المرحلة الأولى ، باستثناء الاقتران والعبور.

في الطور الثانيتوجد الكروموسومات على طول خط الاستواء للخلية.

في طور الثانيتنقسم الكروموسومات عند السنترومير وتمتد الكروماتيدات نحو القطبين.

في الطور الثانيتتشكل الأغشية النووية والنوى حول مجموعات من الكروموسومات الابنة.

بعد الحركية الخلوية IIالصيغة الجينية لجميع الخلايا الوليدة الأربعة - 1n1c ،ومع ذلك ، لديهم جميعًا مجموعة مختلفة من الجينات ، والتي تنتج عن العبور والتوليفة العشوائية لكروموسومات الأم والأب في الخلايا الوليدة.