الامارات 7 - الخلية، التي تُعرف بالإنجليزية بـ "The Cell"، هي الوحدة الأساسية للبنية والوظيفة في الكائنات الحية، حيث تتشكل جميع أشكال الحياة من خلية واحدة أو أكثر. تتراوح أحجام الخلايا بين 1- 100 ميكرومتر، مما يجعلها غير مرئية بالعين المجردة. يُقدر أن جسم الإنسان يتكون من 75 - 100 تريليون خلية حيوانية، وتختلف في تركيبها عن الخلايا النباتية التي تشكل الوحدة البنائية للنباتات.
تترتب مجموعات من الخلايا المتشابهة في الشكل والوظيفة لتشكل الأنسجة، ومن ثم تترتب الأنسجة المختلفة لتشكل الأعضاء، وتُكوِّن أجهزة الجسم المختلفة.
تُقسم الخلايا إلى قسمين رئيسيين:
الخلايا بدون نواة: وهي الخلايا التي لا تحاط نواتها بغشاء نووي، وتتميز بوجود المادة الوراثية (الحمض النووي) داخل السيتوبلازم، ومن أمثلتها الخلايا البكتيرية.
الخلايا ذات النواة: وهي الخلايا التي يحيط بنواتها غشاء نووي يفصلها عن السيتوبلازم، وتشمل الخلايا التي تكون جزءًا من الطلائعيات، والفطريات، والنباتات، والحيوانات.
تختلف العُضيات التي تتكون منها الخلايا ذات النواة باختلاف الكائن الحي الذي تنتمي إليه، وتشمل العديد من الأعضاء الهامة مثل النواة التي تتحكم بنمو وتكاثر الخلايا، وجهاز الغولجي الذي يقوم بإنتاج وتخزين ونقل بعض المنتجات الخلوية، والرايبوسومات التي تساهم في تصنيع البروتينات، والميتوكوندريا التي تزود الخلية بالطاقة، والشبكة الإندوبلازمية التي تقوم بتصنيع الدهون والكربوهيدرات.
تمر الخلايا ذات النواة بانقسامين رئيسيين: الانقسام المتساوي (Mitosis) الذي يؤدي إلى تكوين خلايا متماثلة، والانقسام المنصف (Meiosis) الذي يحدث في الخلايا التناسلية لتكوين الجاميتات (الخلايا التناسلية).
الانقسام المُنصِّف يحدث في خلايا الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا لإنتاج الجاميتات. يختلف هذا النوع من الانقسام عن الانقسام المتساوي بأنه يتألف من مرحلتين بدلاً من مرحلة واحدة.
قبل بداية الانقسام المُنصِّف، تدخل الخلية في الطور البيني حيث يتم زيادة حجم الخلية وتضاعف الكروموسومات التي تكون على شكل خيوط كروماتين. وتكون النواة محاطة بغلاف نووي، وتزداد وضوحية النواة، ويتضاعف المريكزان، استعدادًا لبدء المرحلة الأولى من الانقسام المُنصِّف.
المرحلة الأولى تتألف من الأطوار التالية:
الطور التمهيدي الأول: تتكثف الكروموسومات وترتبط بالغلاف النووي، وتشكل الأزواج الرباعية، ويحدث تشابك بين كروماتيدات الكروموسومات المختلفة مما يسمح بحدوث عملية العبور.
الطور الاستوائي الأول: تترتب الأزواج الرباعية في منطقة الصفيحة الاستوائية.
الطور الانفصالي الأول: ينفصل كل كروموسوم من الكروموسوم المماثل له ويتجه نحو قطب الخلية.
الطور النهائي الأول: يجتمع نصف عدد الكروموسومات الأصلي في كل قطب من قطبي الخلية، ويبدأ انقسام السيتوبلازم.
في نهاية هذه المرحلة، تتجزأ الخلية إلى خليتين، كل منهما تحتوي على نصف عدد كروموسومات الخلية الأم.
المرحلة الثانية تتألف من الأطوار التالية:
الطور التمهيدي الثاني: يختفي الغشاء النووي والنوية، وتظهر الخيوط المغزلية وتتجه الكروموسومات نحو وسط الخلية.
الطور الاستوائي الثاني: تترتب الكروموسومات في منطقة الصفيحة الاستوائية.
الطور الانفصالي الثاني: تنفصل الكروماتيدات الشقيقة وتتجه نحو قطب الخلية.
الطور النهائي الثاني: تظهر النويات عند قطبي الخلية، وينقسم السيتوبلازم، وتنتج أربع خلايا، كل منها تحتوي على نصف عدد الكروموسومات الأصلي.
تترتب مجموعات من الخلايا المتشابهة في الشكل والوظيفة لتشكل الأنسجة، ومن ثم تترتب الأنسجة المختلفة لتشكل الأعضاء، وتُكوِّن أجهزة الجسم المختلفة.
تُقسم الخلايا إلى قسمين رئيسيين:
الخلايا بدون نواة: وهي الخلايا التي لا تحاط نواتها بغشاء نووي، وتتميز بوجود المادة الوراثية (الحمض النووي) داخل السيتوبلازم، ومن أمثلتها الخلايا البكتيرية.
الخلايا ذات النواة: وهي الخلايا التي يحيط بنواتها غشاء نووي يفصلها عن السيتوبلازم، وتشمل الخلايا التي تكون جزءًا من الطلائعيات، والفطريات، والنباتات، والحيوانات.
تختلف العُضيات التي تتكون منها الخلايا ذات النواة باختلاف الكائن الحي الذي تنتمي إليه، وتشمل العديد من الأعضاء الهامة مثل النواة التي تتحكم بنمو وتكاثر الخلايا، وجهاز الغولجي الذي يقوم بإنتاج وتخزين ونقل بعض المنتجات الخلوية، والرايبوسومات التي تساهم في تصنيع البروتينات، والميتوكوندريا التي تزود الخلية بالطاقة، والشبكة الإندوبلازمية التي تقوم بتصنيع الدهون والكربوهيدرات.
تمر الخلايا ذات النواة بانقسامين رئيسيين: الانقسام المتساوي (Mitosis) الذي يؤدي إلى تكوين خلايا متماثلة، والانقسام المنصف (Meiosis) الذي يحدث في الخلايا التناسلية لتكوين الجاميتات (الخلايا التناسلية).
الانقسام المُنصِّف يحدث في خلايا الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا لإنتاج الجاميتات. يختلف هذا النوع من الانقسام عن الانقسام المتساوي بأنه يتألف من مرحلتين بدلاً من مرحلة واحدة.
قبل بداية الانقسام المُنصِّف، تدخل الخلية في الطور البيني حيث يتم زيادة حجم الخلية وتضاعف الكروموسومات التي تكون على شكل خيوط كروماتين. وتكون النواة محاطة بغلاف نووي، وتزداد وضوحية النواة، ويتضاعف المريكزان، استعدادًا لبدء المرحلة الأولى من الانقسام المُنصِّف.
المرحلة الأولى تتألف من الأطوار التالية:
الطور التمهيدي الأول: تتكثف الكروموسومات وترتبط بالغلاف النووي، وتشكل الأزواج الرباعية، ويحدث تشابك بين كروماتيدات الكروموسومات المختلفة مما يسمح بحدوث عملية العبور.
الطور الاستوائي الأول: تترتب الأزواج الرباعية في منطقة الصفيحة الاستوائية.
الطور الانفصالي الأول: ينفصل كل كروموسوم من الكروموسوم المماثل له ويتجه نحو قطب الخلية.
الطور النهائي الأول: يجتمع نصف عدد الكروموسومات الأصلي في كل قطب من قطبي الخلية، ويبدأ انقسام السيتوبلازم.
في نهاية هذه المرحلة، تتجزأ الخلية إلى خليتين، كل منهما تحتوي على نصف عدد كروموسومات الخلية الأم.
المرحلة الثانية تتألف من الأطوار التالية:
الطور التمهيدي الثاني: يختفي الغشاء النووي والنوية، وتظهر الخيوط المغزلية وتتجه الكروموسومات نحو وسط الخلية.
الطور الاستوائي الثاني: تترتب الكروموسومات في منطقة الصفيحة الاستوائية.
الطور الانفصالي الثاني: تنفصل الكروماتيدات الشقيقة وتتجه نحو قطب الخلية.
الطور النهائي الثاني: تظهر النويات عند قطبي الخلية، وينقسم السيتوبلازم، وتنتج أربع خلايا، كل منها تحتوي على نصف عدد الكروموسومات الأصلي.