معلومة

10.5: قسم الخلايا بدائية النواة - علم الأحياء

10.5: قسم الخلايا بدائية النواة - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

مهارات التطوير

  • وصف عملية الانشطار الثنائي في بدائيات النوى
  • اشرح كيف أن بروتينات FtsZ و tubulin هي أمثلة على التماثل

تتكاثر بدائيات النوى ، مثل البكتيريا ، عن طريق الانشطار الثنائي. بالنسبة للكائنات أحادية الخلية ، فإن الانقسام الخلوي هو الطريقة الوحيدة لإنتاج أفراد جدد. في كل من الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، تكون نتيجة تكاثر الخلية زوجًا من الخلايا الوليدة المتطابقة وراثيًا مع الخلية الأم. في الكائنات أحادية الخلية ، تكون الخلايا الوليدة أفرادًا.

لتحقيق نتيجة النسل المستنسخ ، هناك خطوات معينة ضرورية. يجب تكرار الحمض النووي الجيني ثم تخصيصه في الخلايا الوليدة ؛ يجب أيضًا تقسيم محتويات السيتوبلازم لإعطاء كلتا الخلايا الجديدة آلية للحفاظ على الحياة. يتكون الجينوم في الخلايا البكتيرية من كروموسوم DNA دائري واحد. لذلك ، يتم تبسيط عملية انقسام الخلايا. إن الحركة الحركية غير ضرورية لأنه لا توجد نواة وبالتالي ليست هناك حاجة لتوجيه نسخة واحدة من الكروموسومات المتعددة في كل خلية ابنة. يسمى هذا النوع من الانقسام الخلوي بالانشطار الثنائي (بدائية النواة).

الانشطار الثنائي

نظرًا للبساطة النسبية لدائيات النوى ، فإن عملية الانقسام الخلوي ، التي تسمى الانشطار الثنائي ، هي عملية أقل تعقيدًا وأسرع بكثير من الانقسام الخلوي في حقيقيات النوى. كروموسوم الحمض النووي الأحادي الدائري للبكتيريا ليس محاطًا بنواة ، ولكنه يحتل موقعًا محددًا ، النواة ، داخل الخلية (الشكل ( فهرس الصفحة {1} )). على الرغم من أن الحمض النووي للنيوكليويد يرتبط بالبروتينات التي تساعد في تعبئة الجزيء في حجم مضغوط ، فلا توجد بروتينات هيستون وبالتالي لا توجد نيوكليوسومات في بدائيات النوى. ومع ذلك ، فإن بروتينات التعبئة للبكتيريا مرتبطة ببروتينات cohesin و condensin المشاركة في ضغط كروموسوم حقيقيات النوى.

يرتبط الكروموسوم البكتيري بغشاء البلازما عند نقطة منتصف الخلية تقريبًا. نقطة انطلاق النسخ المتماثل ، الأصل ، قريبة من موقع ارتباط الكروموسوم بغشاء البلازما (الشكل ( فهرس الصفحة {1} )). يكون تكرار الحمض النووي ثنائي الاتجاه ، حيث يبتعد عن الأصل على كلا خيوط الحلقة في وقت واحد. عندما يتم تشكيل الخيوط المزدوجة الجديدة ، تتحرك كل نقطة أصل بعيدًا عن مرفق جدار الخلية باتجاه الأطراف المقابلة للخلية. مع استطالة الخلية ، يساعد الغشاء المتنامي في نقل الكروموسومات. بعد أن تزيل الكروموسومات نقطة المنتصف للخلية الممدودة ، يبدأ الفصل السيتوبلازمي. تشكيل حلقة مكونة من وحدات متكررة من بروتين يسمى FtsZ يوجه التقسيم بين النيوكليويدس. يؤدي تكوين حلقة FtsZ إلى تراكم البروتينات الأخرى التي تعمل معًا لتجنيد مواد غشاء وجدار خلوي جديدة إلى الموقع. يتشكل الحاجز بين النيوكليودات ، ويمتد تدريجياً من المحيط باتجاه مركز الخلية. عندما تكون جدران الخلايا الجديدة في مكانها ، تنفصل الخلايا الوليدة.

اتصال التطور: جهاز المغزل الانقسامي

يعد التوقيت الدقيق للمغزل الانقسامي وتشكيله أمرًا بالغ الأهمية لنجاح انقسام الخلايا حقيقية النواة. من ناحية أخرى ، لا تخضع الخلايا بدائية النواة لعملية karyokinesis وبالتالي لا تحتاج إلى المغزل الانقسامي. ومع ذلك ، فإن بروتين FtsZ الذي يلعب دورًا حيويًا في التحريك الخلوي بدائية النواة يشبه إلى حد كبير من الناحية الهيكلية والوظيفية التوبولين ، وهو اللبنة الأساسية للأنابيب الدقيقة التي تشكل ألياف المغزل الانقسامية الضرورية لحقيقيات النوى. يمكن لبروتينات FtsZ أن تشكل خيوطًا وحلقات وهياكل أخرى ثلاثية الأبعاد تشبه الطريقة التي يشكل بها التوبولين الأنابيب الدقيقة والمريكزات ومكونات الهيكل الخلوي المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم كل من FtsZ و tubulin نفس مصدر الطاقة ، GTP (غوانوزين ثلاثي الفوسفات) ، لتجميع وتفكيك الهياكل المعقدة بسرعة.

FtsZ و tubulin هي هياكل متجانسة مشتقة من أصول تطورية مشتركة. في هذا المثال ، FtsZ هو بروتين سلف لتوبيولين (بروتين حديث). بينما يوجد كلا البروتينين في الكائنات الحية الموجودة ، فقد تطورت وظيفة التوبولين وتنوعت بشكل كبير منذ أن تطورت من أصل بدائية النواة FtsZ. يكشف مسح لمكونات التجميع الانقسامية الموجودة في حقيقيات النوى أحادية الخلية الحالية عن خطوات وسيطة حاسمة للجينومات المعقدة المحاطة بالغشاء من حقيقيات النوى متعددة الخلايا.

الجدول ( PageIndex {1} ): جهاز تقسيم الخلية بين الكائنات الحية المختلفة
هيكل المادة الجينيةتقسيم المواد النوويةفصل الخلايا الوليدة
بدائيات النوىلا توجد نواة. يوجد الكروموسوم الأحادي الدائري في منطقة من السيتوبلازم تسمى النواة النووية.يحدث من خلال الانشطار الثنائي. عندما يتم تكرار الكروموسوم ، تنتقل النسختان إلى نهايتين متقابلتين للخلية بواسطة آلية غير معروفة.تتجمع بروتينات FtsZ في حلقة تقطع الخلية إلى قسمين.
بعض المحتجينتوجد الكروموسومات الخطية في النواة.تلتصق الكروموسومات بالمغلف النووي الذي يظل سليما. يمر المغزل الانقسامي عبر المغلف ويطيل الخلية. لا يوجد مريكزون.تشكل الألياف الدقيقة ثلمًا انقسامًا يقرص الخلية إلى قسمين.
الطلائعيات الأخرىتوجد الكروموسومات الخطية في النواة.يتشكل المغزل الانقسامي من المريكزات ويمر عبر الغشاء النووي ، والذي يظل سليماً. ترتبط الكروموسومات بالمغزل الانقسامي الذي يفصل الكروموسومات ويطيل الخلية.تشكل الألياف الدقيقة ثلمًا انقسامًا يقرص الخلية إلى قسمين.
خلايا حيوانيةتوجد الكروموسومات الخطية في النواة.يتكون المغزل الانقسامي من الجسيمات المركزية. الغلاف النووي يذوب. ترتبط الكروموسومات بالمغزل الانقسامي ، الذي يفصل الكروموسومات ويطيل الخلية.تشكل الألياف الدقيقة ثلمًا انقسامًا يقرص الخلية إلى قسمين.

ملخص

في كل من انقسام الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، يتم تكرار الحمض النووي الجيني ثم يتم تخصيص كل نسخة في خلية ابنة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقسيم محتويات السيتوبلازم بالتساوي وتوزيعها على الخلايا الجديدة. ومع ذلك ، هناك العديد من الاختلافات بين انقسام الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة. تحتوي البكتيريا على كروموسوم DNA دائري واحد ولكن لا يوجد نواة. لذلك ، فإن الانقسام ليس ضروريًا في انقسام الخلايا البكتيرية. يتم توجيه الحركة الخلوية البكتيرية بواسطة حلقة مكونة من بروتين يسمى FtsZ. ينتج عن نمو الغشاء ومواد جدار الخلية من محيط الخلايا تكوين حاجز يبني في النهاية جدران الخلية المنفصلة للخلايا الوليدة.

الانشطار الثنائي
عملية انقسام الخلايا بدائية النواة
FtsZ
مكون بروتين يشبه التوبولين في الهيكل الخلوي بدائية النواة وهو مهم في الحركة الخلوية بدائية النواة (أصل الاسم: Fالحزن رالإمبراطور-سضمني متحولة ض)
الأصل
(أيضًا ، ORI) منطقة الكروموسوم بدائية النواة حيث يبدأ النسخ المتماثل (أصل النسخ المتماثل)
الحاجز
تشكلت في خلية بكتيرية تمهيدا لانفصال الخلية إلى خليتين ابنتيتين

10.5 قسم الخلايا بدائية النواة

تتكاثر بدائيات النوى ، مثل البكتيريا ، عن طريق الانشطار الثنائي. بالنسبة للكائنات أحادية الخلية ، فإن الانقسام الخلوي هو الطريقة الوحيدة لإنتاج أفراد جدد. في كل من الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، تكون نتيجة تكاثر الخلية زوجًا من الخلايا الوليدة المتطابقة وراثيًا مع الخلية الأم. في الكائنات أحادية الخلية ، تكون الخلايا الوليدة أفرادًا.

لتحقيق نتيجة النسل المستنسخ ، هناك خطوات معينة ضرورية. يجب تكرار الحمض النووي الجيني ثم تخصيصه في الخلايا الوليدة ، كما يجب أيضًا تقسيم محتويات السيتوبلازم لإعطاء كلتا الخلايا الجديدة الآلية اللازمة لاستمرار الحياة. في الخلايا البكتيرية ، يتكون الجينوم من كروموسوم DNA دائري واحد ، وبالتالي ، فإن عملية انقسام الخلية مبسطة. إن الحركة الحركية غير ضرورية لأنه لا توجد نواة وبالتالي ليست هناك حاجة لتوجيه نسخة واحدة من الكروموسومات المتعددة في كل خلية ابنة. يسمى هذا النوع من الانقسام الخلوي بالانشطار الثنائي (بدائية النواة).


54 قسم خلية بدائية النواة

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • وصف عملية الانشطار الثنائي في بدائيات النوى
  • اشرح كيف أن بروتينات FtsZ و tubulin هي أمثلة على التماثل

بدائيات النوى ، مثل البكتيريا ، تنتج خلايا ابنة عن طريق الانشطار الثنائي. بالنسبة للكائنات أحادية الخلية ، فإن الانقسام الخلوي هو الطريقة الوحيدة لإنتاج أفراد جدد. في كل من الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، تكون نتيجة تكاثر الخلية زوجًا من الخلايا الوليدة المتطابقة وراثيًا مع الخلية الأم. في الكائنات أحادية الخلية ، تكون الخلايا الوليدة أفرادًا.

لتحقيق نتائج النسل المستنسخ ، هناك خطوات معينة ضرورية. يجب تكرار الحمض النووي الجيني ثم تخصيصه في الخلايا الوليدة ، كما يجب أيضًا تقسيم محتويات السيتوبلازم لإعطاء كلتا الخلايا الجديدة الآلية الخلوية للحفاظ على الحياة. كما رأينا مع الخلايا البكتيرية ، يتكون الجينوم من كروموسوم DNA دائري واحد ، وبالتالي فإن عملية انقسام الخلية مبسطة. إن الحركة الحركية غير ضرورية لأنه لا توجد نواة حقيقية وبالتالي ليست هناك حاجة لتوجيه نسخة واحدة من الكروموسومات المتعددة إلى كل خلية ابنة. يسمى هذا النوع من الانقسام الخلوي بالانشطار الثنائي (بدائية النواة).

الانشطار الثنائي

نظرًا للبساطة النسبية لدائيات النوى ، فإن عملية انقسام الخلية هي عملية أقل تعقيدًا وأسرع بكثير من الانقسام الخلوي في حقيقيات النوى. كمراجعة للمعلومات العامة حول انقسام الخلايا التي ناقشناها في بداية هذا الفصل ، تذكر أن كروموسوم الحمض النووي الأحادي الدائري للبكتيريا يحتل موقعًا محددًا ، المنطقة النووية ، داخل الخلية ((الشكل)). على الرغم من أن الحمض النووي للنيوكليويد يرتبط بالبروتينات التي تساعد في تعبئة الجزيء في حجم مضغوط ، فلا توجد بروتينات هيستون وبالتالي لا توجد نيوكليوسومات في بدائيات النوى. ومع ذلك ، فإن بروتينات التعبئة للبكتيريا مرتبطة ببروتينات cohesin و condensin المشاركة في ضغط كروموسوم حقيقيات النوى.

يرتبط الكروموسوم البكتيري بغشاء البلازما عند نقطة منتصف الخلية تقريبًا. نقطة البداية للنسخ المتماثل ، الأصل ، قريبة من موقع ارتباط الكروموسوم بغشاء البلازما ((الشكل)). يكون تكرار الحمض النووي ثنائي الاتجاه ، حيث يبتعد عن الأصل على كلا خيوط الحلقة في وقت واحد. عندما يتم تشكيل الخيوط المزدوجة الجديدة ، تتحرك كل نقطة أصل بعيدًا عن مرفق جدار الخلية باتجاه الأطراف المقابلة للخلية. مع استطالة الخلية ، يساعد الغشاء المتنامي في نقل الكروموسومات. بعد أن تزيل الكروموسومات نقطة المنتصف للخلية الممدودة ، يبدأ الفصل السيتوبلازمي. إن تشكيل حلقة مكونة من وحدات متكررة من بروتين يسمى FtsZ (اختصار لـ "متحولة Z الحساسة للحرارة الخيطية") يوجه التقسيم بين النوكلييدات. يؤدي تكوين حلقة FtsZ إلى تراكم البروتينات الأخرى التي تعمل معًا لتجنيد مواد غشاء وجدار خلوي جديدة إلى الموقع. يتشكل الحاجز بين النيوكلييدات الابنة ، ويمتد تدريجياً من المحيط باتجاه مركز الخلية. عندما تكون جدران الخلايا الجديدة في مكانها ، تنفصل الخلايا الوليدة.


يعد التوقيت الدقيق للمغزل الانقسامي وتشكيله أمرًا بالغ الأهمية لنجاح انقسام الخلايا حقيقية النواة. من ناحية أخرى ، لا تخضع الخلايا بدائية النواة لعملية karyokinesis وبالتالي لا تحتاج إلى المغزل الانقسامي. ومع ذلك ، فإن بروتين FtsZ الذي يلعب دورًا حيويًا في الحركية الخلوية بدائية النواة يشبه إلى حد كبير من الناحية الهيكلية والوظيفية التيوبولين ، وهي اللبنة الأساسية للأنابيب الدقيقة التي تشكل ألياف المغزل الانقسامية الضرورية للانقسام النووي حقيقية النواة. يمكن لبروتينات FtsZ أن تشكل خيوطًا وحلقات وهياكل أخرى ثلاثية الأبعاد تشبه الطريقة التي يشكل بها التوبولين الأنابيب الدقيقة والمريكزات ومكونات الهيكل الخلوي المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم كل من FtsZ و tubulin نفس مصدر الطاقة ، GTP (غوانوزين ثلاثي الفوسفات) ، لتجميع وتفكيك الهياكل المعقدة بسرعة.

تعتبر FtsZ و tubulin هياكل متجانسة مشتقة من أصول تطورية مشتركة. في هذا المثال ، FtsZ هو بروتين سلف لتوبيولين (بروتين مشتق تطوريًا). بينما يوجد كلا البروتينين في الكائنات الحية الموجودة ، فقد تطورت وظيفة التوبولين وتنوعت بشكل كبير منذ أن تطورت من أصل بدائية النواة FtsZ. يكشف مسح لمكونات التجميع الانقسامية الموجودة في حقيقيات النوى أحادية الخلية الحالية عن خطوات وسيطة حاسمة للجينومات المعقدة المحاطة بالغشاء من حقيقيات النوى متعددة الخلايا ((الشكل)).

جهاز تقسيم الخلية بين الكائنات الحية المختلفة
هيكل المادة الجينية تقسيم المواد النووية فصل الخلايا الوليدة
بدائيات النوى لا توجد نواة. يوجد الكروموسوم الأحادي الدائري في منطقة من السيتوبلازم تسمى النواة النووية. يحدث من خلال الانشطار الثنائي. عندما يتم تكرار الكروموسوم ، تنتقل النسختان إلى نهايتين متقابلتين للخلية بواسطة آلية غير معروفة. تتجمع بروتينات FtsZ في حلقة تقطع الخلية إلى قسمين.
بعض المحتجين توجد الكروموسومات الخطية في النواة. تلتصق الكروموسومات بالمغلف النووي الذي يظل سليما. يمر المغزل الانقسامي عبر المغلف ويطيل الخلية. لا يوجد مريكزون. تشكل الألياف الدقيقة ثلم انشقاقي يقرص الخلية إلى قسمين.
الطلائعيات الأخرى توجد الكروموسومات الخطية الملتفة حول الهستونات في النواة. يتشكل المغزل الانقسامي من المريكزات ويمر عبر الغشاء النووي ، والذي يظل سليماً. ترتبط الكروموسومات بالمغزل الانقسامي الذي يفصل الكروموسومات ويطيل الخلية. تشكل الألياف الدقيقة ثلمًا انقسامًا يقرص الخلية إلى قسمين.
خلايا حيوانية توجد الكروموسومات الخطية في النواة. يتكون المغزل الانقسامي من الجسيمات المركزية. الغلاف النووي يذوب. ترتبط الكروموسومات بالمغزل الانقسامي الذي يفصل الكروموسومات ويطيل الخلية. تشكل الألياف الدقيقة ثلم انشقاقي يقرص الخلية إلى قسمين.

ملخص القسم

في كل من انقسام الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، يتم تكرار الحمض النووي الجيني ثم يتم تخصيص كل نسخة في خلية ابنة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقسيم محتويات السيتوبلازم بالتساوي وتوزيعها على الخلايا الجديدة. ومع ذلك ، هناك العديد من الاختلافات بين انقسام الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة. تحتوي البكتيريا على كروموسوم DNA دائري واحد ولكن لا يوجد نواة. لذلك ، فإن الانقسام (karyokinesis) ليس ضروريًا في انقسام الخلايا البكتيرية. يتم توجيه الحركة الخلوية البكتيرية بواسطة حلقة مكونة من بروتين يسمى FtsZ. ينتج عن نمو الغشاء ومواد جدار الخلية من محيط الخلايا تكوين حاجز يبني في النهاية جدران الخلية المنفصلة للخلايا الوليدة.


قسم الخلايا بدائية النواة

تتكاثر بدائيات النوى مثل البكتيريا عن طريق الانشطار الثنائي. بالنسبة للكائنات أحادية الخلية ، فإن الانقسام الخلوي هو الطريقة الوحيدة لإنتاج أفراد جدد. في كل من الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، تكون نتيجة تكاثر الخلية زوجًا من الخلايا الوليدة المتطابقة وراثيًا مع الخلية الأم. في الكائنات أحادية الخلية ، تكون الخلايا الوليدة أفرادًا.

لتحقيق نتيجة الخلايا الوليدة المتطابقة ، هناك بعض الخطوات الأساسية. يجب تكرار الحمض النووي الجيني ثم تخصيصه في الخلايا الوليدة ، كما يجب أيضًا تقسيم محتويات السيتوبلازم لإعطاء كلتا الخلايا الجديدة الآلية اللازمة لاستمرار الحياة. في الخلايا البكتيرية ، يتكون الجينوم من كروموسوم DNA دائري واحد ، وبالتالي ، فإن عملية انقسام الخلية مبسطة. الانقسام المتساوي غير ضروري لأنه لا توجد نواة أو كروموسومات متعددة. يسمى هذا النوع من الانقسام الخلوي بالانشطار الثنائي.

الانشطار الثنائي

تسمى عملية الانقسام الخلوي بدائيات النوى الانشطار الثنائي، هي عملية أقل تعقيدًا وأسرع بكثير من انقسام الخلايا في حقيقيات النوى. بسبب سرعة انقسام الخلايا البكتيرية ، يمكن أن تنمو مجموعات البكتيريا بسرعة كبيرة. إن كروموسوم الحمض النووي الأحادي الدائري للبكتيريا ليس محاطًا بنواة ، ولكنه بدلاً من ذلك يحتل موقعًا محددًا ، وهو النواة ، داخل الخلية. كما هو الحال في حقيقيات النوى ، يرتبط الحمض النووي للنيوكليويد ببروتينات تساعد في تعبئة الجزيء في حجم مضغوط. ومع ذلك ، فإن بروتينات التعبئة للبكتيريا مرتبطة ببعض البروتينات المشاركة في ضغط كروموسوم حقيقيات النوى.

نقطة الانطلاق من النسخ المتماثل الأصل، بالقرب من موقع ارتباط الكروموسوم بغشاء البلازما ([رابط]). يكون تكرار الحمض النووي ثنائي الاتجاه - حيث يبتعد عن الأصل على كلا شريطين حلقة DNA في وقت واحد. عندما يتم تشكيل الخيوط المزدوجة الجديدة ، تتحرك كل نقطة أصل بعيدًا عن مرفق جدار الخلية باتجاه الأطراف المتقابلة للخلية. مع استطالة الخلية ، يساعد الغشاء المتنامي في نقل الكروموسومات. بعد أن تزيل الكروموسومات نقطة المنتصف للخلية الممدودة ، يبدأ الفصل السيتوبلازمي. أ الحاجز بين النوكلييدات من المحيط باتجاه مركز الخلية. عندما تكون جدران الخلايا الجديدة في مكانها ، تنفصل الخلايا الوليدة.

جهاز المغزل الانقسامي يعتبر التوقيت الدقيق وتشكيل المغزل الانقسامي أمرًا بالغ الأهمية لنجاح انقسام الخلايا حقيقية النواة. من ناحية أخرى ، لا تخضع الخلايا بدائية النواة للانقسام وبالتالي لا تحتاج إلى المغزل الانقسامي. ومع ذلك ، فإن بروتين FtsZ الذي يلعب دورًا حيويًا في التحريك الخلوي بدائية النواة يشبه إلى حد كبير من الناحية الهيكلية والوظيفية التوبولين ، وهو اللبنة الأساسية للأنابيب الدقيقة التي تشكل ألياف المغزل الانقسامية الضرورية لحقيقيات النوى. تكوين حلقة مكونة من وحدات متكررة من بروتين يسمى FtsZ يوجه التقسيم بين النواة في بدائيات النوى. يؤدي تكوين حلقة FtsZ إلى تراكم البروتينات الأخرى التي تعمل معًا لتجنيد مواد غشاء وجدار خلوي جديدة إلى الموقع. يمكن لبروتينات FtsZ أن تشكل خيوطًا وحلقات وهياكل أخرى ثلاثية الأبعاد تشبه الطريقة التي يشكل بها التوبولين الأنابيب الدقيقة والمريكزات ومكونات الهيكل الخلوي المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم كل من FtsZ و tubulin نفس مصدر الطاقة ، GTP (غوانوزين ثلاثي الفوسفات) ، لتجميع وتفكيك الهياكل المعقدة بسرعة.

تعتبر FtsZ و tubulin مثالاً على التماثل ، الهياكل المشتقة من نفس الأصول التطورية. في هذا المثال ، يُفترض أن يكون FtsZ مشابهًا لبروتين السلف لكل من FtsZ الحديث وتوبيولين. بينما يوجد كلا البروتينين في الكائنات الحية الموجودة ، فقد تطورت وظيفة التوبولين وتنوعت بشكل كبير منذ التطور من أصل بدائية النواة تشبه FtsZ. يكشف مسح لآلات تقسيم الخلية في حقيقيات النوى أحادية الخلية الحالية عن خطوات وسيطة حاسمة للآلية الانقسامية المعقدة لحقيقيات النوى متعددة الخلايا ([رابط]).

تتكون ألياف المغزل الانقسامية من حقيقيات النوى من الأنابيب الدقيقة. الأنابيب الدقيقة عبارة عن بوليمرات من بروتين توبولين. بروتين FtsZ النشط في انقسام خلايا بدائيات النوى يشبه إلى حد بعيد التوبولين في الهياكل التي يمكن أن تشكلها ومصدر طاقتها. تعرض حقيقيات النوى أحادية الخلية (مثل الخميرة) خطوات وسيطة محتملة بين نشاط FtsZ أثناء الانشطار الثنائي في بدائيات النوى والمغزل الانقسامي في حقيقيات النوى متعددة الخلايا ، حيث تتفكك النواة ويتم إعادة تشكيلها.
تطور المغزل الانقسامي
هيكل المادة الجينية تقسيم المواد النووية فصل الخلايا الوليدة
بدائيات النوى لا توجد نواة. يوجد الكروموسوم الأحادي الدائري في منطقة من السيتوبلازم تسمى النواة النووية. يحدث من خلال الانشطار الثنائي. عندما يتم تكرار الكروموسوم ، تنتقل النسختان إلى نهايتين متقابلتين للخلية بواسطة آلية غير معروفة. تتجمع بروتينات FtsZ في حلقة تقطع الخلية إلى قسمين.
بعض المحتجين توجد الكروموسومات الخطية في النواة. تلتصق الكروموسومات بالمغلف النووي الذي يظل سليما. يمر المغزل الانقسامي عبر المغلف ويطيل الخلية. لا يوجد مريكزون. تشكل الألياف الدقيقة ثلمًا انقسامًا يقرص الخلية إلى قسمين.
الطلائعيات الأخرى توجد الكروموسومات الخطية في النواة. يتشكل المغزل الانقسامي من المريكزات ويمر عبر الغشاء النووي ، والذي يظل سليماً. ترتبط الكروموسومات بالمغزل الانقسامي. يفصل المغزل الانقسامي الكروموسومات ويطيل الخلية. تشكل الألياف الدقيقة ثلمًا انقسامًا يقرص الخلية إلى قسمين.
خلايا حيوانية توجد الكروموسومات الخطية في النواة. يتكون المغزل الانقسامي من المريكزات. الغلاف النووي يذوب. ترتبط الكروموسومات بالمغزل الانقسامي الذي يفصل بينها ويطيل الخلية. تشكل الألياف الدقيقة ثلمًا انقسامًا يقرص الخلية إلى قسمين.

ملخص القسم

في كل من انقسام الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، يتم تكرار الحمض النووي الجيني وتخصيص كل نسخة في خلية ابنة. تنقسم محتويات السيتوبلازم أيضًا بالتساوي إلى الخلايا الجديدة. ومع ذلك ، هناك العديد من الاختلافات بين انقسام الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة. تحتوي البكتيريا على كروموسوم DNA دائري واحد وليس لها نواة. لذلك ، فإن الانقسام ليس ضروريًا في انقسام الخلايا البكتيرية. يتم توجيه الحركة الخلوية البكتيرية بواسطة حلقة مكونة من بروتين يسمى FtsZ. ينتج عن نمو الغشاء ومواد جدار الخلية من محيط الخلايا حاجزًا يشكل في النهاية جدرانًا خلوية منفصلة للخلايا الوليدة.


ملخص القسم

في كل من انقسام الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، يتم تكرار الحمض النووي الجيني وتخصيص كل نسخة في خلية ابنة. تنقسم محتويات السيتوبلازم أيضًا بالتساوي إلى الخلايا الجديدة. ومع ذلك ، هناك العديد من الاختلافات بين انقسام الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة. تحتوي البكتيريا على كروموسوم DNA دائري واحد وليس لها نواة. لذلك ، فإن الانقسام ليس ضروريًا في انقسام الخلايا البكتيرية. يتم توجيه الحركة الخلوية البكتيرية بواسطة حلقة مكونة من بروتين يسمى FtsZ. ينتج عن نمو الغشاء ومواد جدار الخلية من محيط الخلايا حاجزًا يشكل في النهاية جدرانًا خلوية منفصلة للخلايا الوليدة.


قسم الخلايا بدائية النواة

تتكاثر بدائيات النوى ، مثل البكتيريا ، عن طريق الانشطار الثنائي. بالنسبة للكائنات أحادية الخلية ، فإن الانقسام الخلوي هو الطريقة الوحيدة لإنتاج أفراد جدد. في كل من الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، تكون نتيجة تكاثر الخلية زوجًا من الخلايا الوليدة المتطابقة وراثيًا مع الخلية الأم. في الكائنات أحادية الخلية ، تكون الخلايا الوليدة أفرادًا.

لتحقيق نتيجة النسل المستنسخ ، هناك خطوات معينة ضرورية. يجب تكرار الحمض النووي الجيني ثم تخصيصه في الخلايا الوليدة ، كما يجب أيضًا تقسيم محتويات السيتوبلازم لإعطاء كلتا الخلايا الجديدة الآلية اللازمة لاستمرار الحياة. في الخلايا البكتيرية ، يتكون الجينوم من كروموسوم DNA دائري واحد ، وبالتالي ، فإن عملية انقسام الخلية مبسطة. إن الحركة الحركية غير ضرورية لأنه لا توجد نواة وبالتالي ليست هناك حاجة لتوجيه نسخة واحدة من الكروموسومات المتعددة في كل خلية ابنة. يسمى هذا النوع من انقسام الخلايا الانشطار الثنائي (بدائية النواة).

الانشطار الثنائي

نظرًا للبساطة النسبية لدائيات النوى ، فإن عملية الانقسام الخلوي ، التي تسمى الانشطار الثنائي ، هي عملية أقل تعقيدًا وأسرع بكثير من الانقسام الخلوي في حقيقيات النوى. إن كروموسوم الدنا الأحادي الدائري للبكتيريا ليس محاطًا بنواة ، ولكنه يحتل موقعًا محددًا ، وهو النواة ، داخل الخلية ([رابط]). على الرغم من أن الحمض النووي للنيوكليويد يرتبط بالبروتينات التي تساعد في تعبئة الجزيء في حجم مضغوط ، فلا توجد بروتينات هيستون وبالتالي لا توجد نيوكليوسومات في بدائيات النوى. ومع ذلك ، فإن بروتينات التعبئة للبكتيريا مرتبطة ببروتينات cohesin و condensin المشاركة في ضغط كروموسوم حقيقيات النوى.

يرتبط الكروموسوم البكتيري بغشاء البلازما عند نقطة منتصف الخلية تقريبًا. نقطة الانطلاق من النسخ المتماثل الأصل، بالقرب من موقع ارتباط الكروموسوم بغشاء البلازما ([رابط]). يكون تكرار الحمض النووي ثنائي الاتجاه ، حيث يبتعد عن الأصل على كلا خيوط الحلقة في وقت واحد. عندما يتم تشكيل الخيوط المزدوجة الجديدة ، تتحرك كل نقطة أصل بعيدًا عن مرفق جدار الخلية باتجاه الأطراف المقابلة للخلية. مع استطالة الخلية ، يساعد الغشاء المتنامي في نقل الكروموسومات. بعد أن تزيل الكروموسومات نقطة المنتصف للخلية الممدودة ، يبدأ الفصل السيتوبلازمي. تكوين حلقة مكونة من وحدات متكررة من بروتين يسمى FtsZ يوجه التقسيم بين النيوكليودات. يؤدي تكوين حلقة FtsZ إلى تراكم البروتينات الأخرى التي تعمل معًا لتجنيد مواد غشاء وجدار خلوي جديدة إلى الموقع. أ الحاجز يتشكل بين النيوكليودات ، ويمتد تدريجياً من المحيط نحو مركز الخلية. عندما تكون جدران الخلايا الجديدة في مكانها ، تنفصل الخلايا الوليدة.

جهاز المغزل الانقسامي يعتبر التوقيت الدقيق وتشكيل المغزل الانقسامي أمرًا بالغ الأهمية لنجاح انقسام الخلايا حقيقية النواة. من ناحية أخرى ، لا تخضع الخلايا بدائية النواة لعملية karyokinesis وبالتالي لا تحتاج إلى المغزل الانقسامي. ومع ذلك ، فإن بروتين FtsZ الذي يلعب دورًا حيويًا في التحريك الخلوي بدائية النواة يشبه إلى حد كبير من الناحية الهيكلية والوظيفية التوبولين ، وهو اللبنة الأساسية للأنابيب الدقيقة التي تشكل ألياف المغزل الانقسامية الضرورية لحقيقيات النوى. يمكن لبروتينات FtsZ أن تشكل خيوطًا وحلقات وهياكل أخرى ثلاثية الأبعاد تشبه الطريقة التي يشكل بها التوبولين الأنابيب الدقيقة والمريكزات ومكونات الهيكل الخلوي المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم كل من FtsZ و tubulin نفس مصدر الطاقة ، GTP (غوانوزين ثلاثي الفوسفات) ، لتجميع وتفكيك الهياكل المعقدة بسرعة.

FtsZ و tubulin هي هياكل متجانسة مشتقة من أصول تطورية مشتركة. في هذا المثال ، FtsZ هو بروتين سلف لتوبيولين (بروتين حديث). بينما يوجد كلا البروتينين في الكائنات الحية الموجودة ، فقد تطورت وظيفة التوبولين وتنوعت بشكل كبير منذ أن تطورت من أصل بدائية النواة FtsZ. يكشف مسح لمكونات التجميع الانقسامية الموجودة في حقيقيات النوى أحادية الخلية الحالية عن خطوات وسيطة حاسمة للجينومات المعقدة المحاطة بالغشاء من حقيقيات النوى متعددة الخلايا ([رابط]).

جهاز تقسيم الخلية بين الكائنات الحية المختلفة
هيكل المادة الوراثيةتقسيم المواد النوويةفصل الخلايا الوليدة
بدائيات النوىلا توجد نواة. يوجد الكروموسوم الأحادي الدائري في منطقة من السيتوبلازم تسمى النواة النووية.يحدث من خلال الانشطار الثنائي. عندما يتم تكرار الكروموسوم ، تنتقل النسختان إلى نهايتين متقابلتين للخلية بواسطة آلية غير معروفة.تتجمع بروتينات FtsZ في حلقة تقطع الخلية إلى قسمين.
بعض المحتجينتوجد الكروموسومات الخطية في النواة.تلتصق الكروموسومات بالغلاف النووي الذي يظل سليما. يمر المغزل الانقسامي عبر المغلف ويطيل الخلية. لا يوجد مريكزون.تشكل الألياف الدقيقة ثلمًا انقسامًا يقرص الخلية إلى قسمين.
الطلائعيات الأخرىتوجد الكروموسومات الخطية في النواة.يتشكل المغزل الانقسامي من المريكزات ويمر عبر الغشاء النووي ، والذي يظل سليماً. ترتبط الكروموسومات بالمغزل الانقسامي الذي يفصل الكروموسومات ويطيل الخلية.تشكل الألياف الدقيقة ثلم انشقاقي يقرص الخلية إلى قسمين.
خلايا حيوانيةتوجد الكروموسومات الخطية في النواة.يتكون المغزل الانقسامي من الجسيمات المركزية. الغلاف النووي يذوب. ترتبط الكروموسومات بالمغزل الانقسامي ، الذي يفصل الكروموسومات ويطيل الخلية.تشكل الألياف الدقيقة ثلم انشقاقي يقرص الخلية إلى قسمين.

ملخص القسم

في كل من انقسام الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، يتم تكرار الحمض النووي الجيني ثم يتم تخصيص كل نسخة في خلية ابنة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقسيم محتويات السيتوبلازم بالتساوي وتوزيعها على الخلايا الجديدة. ومع ذلك ، هناك العديد من الاختلافات بين انقسام الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة. تحتوي البكتيريا على كروموسوم DNA دائري واحد ولكن لا يوجد نواة. لذلك ، فإن الانقسام ليس ضروريًا في انقسام الخلايا البكتيرية. يتم توجيه الحركة الخلوية البكتيرية بواسطة حلقة مكونة من بروتين يسمى FtsZ. ينتج عن نمو الغشاء ومواد جدار الخلية من محيط الخلايا تكوين حاجز يبني في النهاية جدران الخلية المنفصلة للخلايا الوليدة.


الهياكل الخلوية بدائية النواة: خيوط بروتينية تنظم الخلايا الصغيرة

تحتوي معظم الخلايا البكتيرية والبدائية ، إن لم يكن كلها ، على نظام خيوط بروتين واحد على الأقل. على الرغم من أن أنظمة الخيوط هذه في بعض الحالات تشكل هياكل مشابهة جدًا للهياكل الخلوية حقيقية النواة ، فإن مصطلح "الهيكل الخلوي بدائية النواة" يستخدم للإشارة إلى أنواع مختلفة من خيوط البروتين. تحقق الهياكل الخلوية وظائفها من خلال بلمرة مونومرات البروتين والقدرة الناتجة على الوصول إلى مقاييس طول أكبر من حجم المونومر. تشارك الهياكل الخلوية بدائية النواة في العديد من الجوانب الأساسية لبيولوجيا الخلايا بدائية النواة ولها أدوار مهمة في تحديد شكل الخلية وانقسام الخلايا وفصل الحمض النووي غير الكروموسومي. تم تصنيف بعض البروتينات المكونة للخيوط إلى عدد صغير من عائلات البروتين المحفوظة ، على سبيل المثال ، عائلات التوبيولين والأكتين في كل مكان تقريبًا. لفهم ما الذي يجعل الخيوط خاصة وكيف تمكن الهياكل الخلوية التي تشكلها الخلايا من أداء الوظائف الأساسية ، تم فحص بنية ووظيفة جزيئات الهيكل الخلوي وخيوطها في أنواع مختلفة من البكتيريا والعتائق. في هذه المراجعة ، نجمع هذه البيانات معًا لتسليط الضوء على الطرق المتنوعة التي يمكن من خلالها استخدام بوليمرات البروتين الخطي لتنظيم الجزيئات والهياكل الأخرى في البكتيريا والعتائق.


منهجيات تحضير مقتطفات بدائية النواة لأنظمة التعبير الخالية من الخلايا

توسعت الأنظمة الخالية من الخلايا التي تحاكي وظائف الخلية الأساسية ، مثل التعبير الجيني ، بشكل كبير في السنوات الأخيرة ، من حيث التطبيقات والاعتماد على نطاق واسع. نقدم هنا مراجعة لأساليب استخراج الخلايا ، مع التركيز بشكل خاص على أنظمة بدائية النواة. أولاً ، نصف تنوع الإشريكية القولونية السلالات الجينية المتاحة وفائدتها المقابلة. ثم نتتبع تاريخ منهجية استخراج الخلايا على مدار العشرين عامًا الماضية ، مع إظهار التحسينات الرئيسية التي تخفض مستوى الدخول للباحثين الجدد. بعد ذلك ، نقوم بمسح صعود أنظمة جديدة خالية من الخلايا بدائية النواة ، مع الأساليب المرتبطة بها ، والفرص المتاحة. أخيرًا ، نستخدم هذا المنظور التاريخي للتعليق على دور تحسينات المنهجية وإبراز المواضع التي قد تكون فيها المزيد من التحسينات ممكنة.

الكلمات الدالة: CFE ، CFPS للتعبير الخالي من الخلايا ، تخليق بروتين خالٍ من الخلايا ، مستخلص خالٍ من الخلايا ، أنظمة خالية من الخلايا GFP ، طرق البروتين الفلوري الأخضر OD ، البيولوجيا التركيبية الكثافة الضوئية TFF ، ترشيح التدفق المماسي TXTL ، النسخ والترجمة.

بيان تضارب المصالح

تمتلك ZZS و ACC ملكية في Synvitrobio، Inc. dba Tierra Biosciences ، وهي شركة تقوم بتسويق تطبيقات الأنظمة الخالية من الخلايا.


تقرير مصور عن تقييم بيولوجيا الخلية

مرحبًا ، أنا أعاني حقًا من كتابة تقييم لتقريري المصور عن بيولوجيا الخلية ، يبدو أنه موضوع كبير يمكن تلخيصه في 400 كلمة. أي مساعدة سيكون موضع تقدير حقا. شكرا
هذه هي النقاط التي غطتها خلال التقرير

1. شرح الهيكل الأساسي للخلية:
& الثور الخصائص المحددة لخلية
& bull مقارنة ومقارنة الخلايا بدائية النواة وحقيقيات النوى وتأثير الفيروس عليها
& الثور حقيقيات النوى هيكل وعضيات شبه الخلوية
2. التمثيل الغذائي الخلوي:
& bull دور غشاء الخلية في تنظيم كيفية اكتساب العناصر الغذائية وفقدان منتجات النفايات
& bull كيف تستخدم الخلايا الحيوانية العناصر الغذائية لتوفير الطاقة للنمو والحركة وانقسام الخلايا.
& bull دور الأحماض النووية في النواة والسيتوبلازم.
& الثور تخليق البروتينات
3. كيف تنمو الخلايا وتنقسم في الحالات التالية:
& bull إنشاء أنسجة متخصصة من الخلايا الجذعية الجنينية.
& bull عملية الطور البيني والعوامل التي تبدأ انقسام الخلية وأهميتها.
& bull كيف يتم تلقي نفس المعلومات الجينية من قبل كل خلية ابنة.
& bull وأيضًا مقارنة ومقارنة الخلايا السرطانية بالخلايا الطبيعية.

ليس هذا ما تبحث عنه؟ جرب & hellip

(المنشور الأصلي بواسطة اكوام 123)
مرحبًا ، أنا أعاني حقًا من كتابة تقييم لتقريري المصور عن بيولوجيا الخلية ، يبدو أنه موضوع كبير يمكن تلخيصه في 400 كلمة. أي مساعدة سيكون موضع تقدير حقا. شكرا
هذه هي النقاط التي غطتها خلال التقرير

1. شرح الهيكل الأساسي للخلية:
& الثور الخصائص المحددة لخلية
& bull مقارنة ومقارنة الخلايا بدائية النواة وحقيقيات النوى وتأثير الفيروس عليها
& الثور حقيقيات النوى هيكل وعضيات شبه الخلوية
2. التمثيل الغذائي الخلوي:
& bull دور غشاء الخلية في تنظيم كيفية اكتساب العناصر الغذائية وفقدان منتجات النفايات
& bull كيف تستخدم الخلايا الحيوانية العناصر الغذائية لتوفير الطاقة للنمو والحركة وانقسام الخلايا.
& bull دور الأحماض النووية في النواة والسيتوبلازم.
& الثور تخليق البروتينات
3. كيف تنمو الخلايا وتنقسم في الحالات التالية:
& bull إنشاء أنسجة متخصصة من الخلايا الجذعية الجنينية.
& bull عملية الطور البيني والعوامل التي تبدأ انقسام الخلية وأهميتها.
& bull كيف يتم تلقي نفس المعلومات الجينية من قبل كل خلية ابنة.
& bull وأيضًا مقارنة ومقارنة الخلايا السرطانية بالخلايا الطبيعية.

(المنشور الأصلي بواسطة اكوام 123)
مرحبًا ، أنا أعاني حقًا من كتابة تقييم لتقريري المصور عن بيولوجيا الخلية ، يبدو أنه موضوع كبير يمكن تلخيصه في 400 كلمة. أي مساعدة سيكون موضع تقدير حقا. شكرا
هذه هي النقاط التي غطتها خلال التقرير

1. شرح الهيكل الأساسي للخلية:
& الثور الخصائص المحددة للخلية
& bull مقارنة ومقارنة الخلايا بدائية النواة وحقيقيات النوى وتأثير الفيروس عليها
& الثور حقيقيات النوى هيكل وعضيات شبه الخلوية
2. التمثيل الغذائي الخلوي:
& bull دور غشاء الخلية في تنظيم كيفية اكتساب العناصر الغذائية وفقدان منتجات النفايات
& bull كيف تستخدم الخلايا الحيوانية العناصر الغذائية لتوفير الطاقة للنمو والحركة وانقسام الخلايا.
& bull دور الأحماض النووية في النواة والسيتوبلازم.
& الثور تخليق البروتينات
3. كيف تنمو الخلايا وتنقسم في المواقف التالية:
& bull إنشاء أنسجة متخصصة من الخلايا الجذعية الجنينية.
& bull عملية الطور البيني والعوامل التي تبدأ انقسام الخلية وأهميتها.
& bull كيف يتم تلقي نفس المعلومات الجينية من قبل كل خلية ابنة.
& bull وأيضًا مقارنة ومقارنة الخلايا السرطانية بالخلايا الطبيعية.

مرحبًا ، أنا أقوم حاليًا بهذا الواجب ، هل انتهى بك الأمر إلى الانتهاء من ذلك وهل لديك أي مؤشرات؟


5.1 تقسيم الخلية ودورة الخلية

أنت تتكون من عدد كبير جدًا من الخلايا ، ولكن مثل جميع الكائنات الحية الأخرى ، بدأت الحياة كخلية واحدة. كيف تطورت من خلية واحدة إلى كائن حي به تريليونات من الخلايا؟ الجواب هو انقسام الخلايا. بعد أن تنمو الخلايا إلى حجمها الأقصى ، تنقسم إلى خليتين جديدتين. تكون هذه الخلايا الجديدة صغيرة في البداية ، لكنها تنمو بسرعة وتنقسم في النهاية وتنتج المزيد من الخلايا الجديدة. تستمر هذه العملية في التكرار في دورة مستمرة.

انقسام الخلية

انقسام الخلية هي العملية التي تنقسم فيها خلية واحدة ، تسمى الخلية الأم ، لتشكل خليتين جديدتين ، يشار إليهما بالخلايا الوليدة. كيف يحدث هذا يعتمد على ما إذا كانت الخلية بدائية النواة أو حقيقية النواة.

يكون الانقسام الخلوي أبسط في بدائيات النوى من حقيقيات النوى لأن الخلايا بدائية النواة نفسها أبسط. تحتوي الخلايا بدائية النواة على كروموسوم دائري واحد ، ولا نواة ، وعدد قليل من العضيات الأخرى. في المقابل ، تحتوي الخلايا حقيقية النواة على العديد من الكروموسومات الموجودة داخل النواة والعديد من العضيات الأخرى. يجب تكرار كل أجزاء الخلية هذه ثم فصلها عند انقسام الخلية.

انقسام الخلية في بدائيات النوى

تنقسم معظم الخلايا بدائية النواة من خلال عملية الانشطار الثنائي.

يتم تصوير الخلية البكتيرية التي تنقسم بهذه الطريقة في شكل أدناه. يمكنك أيضًا مشاهدة الرسوم المتحركة للانشطار الثنائي على هذا الرابط:

يمكن وصف الانشطار الثنائي على أنه سلسلة من الخطوات ، على الرغم من أنها في الواقع عملية مستمرة. الخطوات موضحة أدناه وموضحة أيضًا في شكل أدناه. وهي تشمل تكاثر الحمض النووي ، وفصل الكروموسوم ، وأخيراً الفصل إلى خليتين ابنتيتين.

  • الخطوة 1: تكرار الحمض النووي. قبل انقسام الخلية مباشرة ، يتم نسخ حمضها النووي في عملية تسمى تكرار الحمض النووي. ينتج عن هذا كروموسومات متطابقة بدلاً من كروموسوم واحد فقط. هذه الخطوة ضرورية حتى عندما تنقسم الخلية ، سيكون لكل خلية ابنة كروموسوم خاص بها.
  • الخطوة الثانية: الفصل بين الكروموسومات. يفصل الكروموسومان أو ينفصلان وينتقلان إلى طرفي نقيض (يُعرفان باسم "أقطاب") الخلية. يحدث هذا عندما تلتصق كل نسخة من الحمض النووي بأجزاء مختلفة من غشاء الخلية.
  • الخطوة الثالثة: الانفصال. يبدأ غشاء بلازما جديد في النمو في مركز الخلية ، وينقسم السيتوبلازم ، مكونًا خليتين ابنتيتين. عندما تبدأ الخلية في التفكك ، يتم فصل الكروموسومات الجديدة والأصلية. الخليتان الابنتان اللتان تنتجان متطابقتان وراثيًا مع بعضهما البعض والخلية الأم. يجب أيضًا أن يتشكل جدار خلوي جديد حول الخليتين.

انقسام الخلية في حقيقيات النوى

يكون الانقسام الخلوي في حقيقيات النوى أكثر تعقيدًا من بدائيات النوى. قبل الانقسام ، يتم تكرار كل الحمض النووي في الكروموسومات المتعددة لخلية حقيقية النواة. عضياتها مكررة أيضا. بعد ذلك ، عندما تنقسم الخلية ، يحدث ذلك في خطوتين رئيسيتين:

  • الخطوة الأولى هي الانقسام المتساوي، وهي عملية متعددة المراحل تنقسم فيها نواة الخلية. أثناء الانقسام ، ينهار الغشاء النووي والإصلاحات اللاحقة. يتم أيضًا فرز الكروموسومات وفصلها للتأكد من أن كل خلية ابنة تتلقى مجموعة كاملة من الكروموسومات. تم وصف الانقسام المتساوي بمزيد من التفصيل في الدرس "الكروموسومات والانقسام المتساوي".
  • الخطوة الرئيسية الثانية هي التحريك الخلوي. كما هو الحال في الخلايا بدائية النواة ، خلال هذه الخطوة ينقسم السيتوبلازم وتتشكل خليتان ابنتان.

دورة الخلية

انقسام الخلية هو مجرد واحد من عدة مراحل تمر بها الخلية خلال حياتها. ال دورة الخلية عبارة عن سلسلة متكررة من الأحداث التي تشمل النمو وتكوين الحمض النووي وانقسام الخلايا. إن دورة الخلية في بدائيات النوى بسيطة للغاية: تنمو الخلية ويتكاثر الحمض النووي الخاص بها وتنقسم الخلية. في حقيقيات النوى ، تكون دورة الخلية أكثر تعقيدًا.

دورة الخلية حقيقية النواة

الرسم البياني في شكل يمثل أدناه دورة الخلية لخلية حقيقية النواة. كما ترى ، فإن دورة الخلية حقيقية النواة لها عدة مراحل. تتضمن مرحلة الانقسام الفتيلي (M) في الواقع كلاً من الانقسام الخيطي والانقسام الخلوي. هذا عندما تنقسم النواة ثم السيتوبلازم. يتم تجميع المراحل الثلاث الأخرى (G1 و S و G2) بشكل عام معًا على أنها الطور البيني. أثناء الطور البيني ، تنمو الخلية وتنفذ عمليات الحياة الروتينية وتستعد للانقسام. تتم مناقشة هذه المراحل أدناه. يمكنك مشاهدة خلية حقيقية النواة تمر بهذه المراحل من دورة الخلية على الرابط التالي:

الطور البيني

يمكن تقسيم الطور البيني لدورة الخلية حقيقية النواة إلى المراحل الثلاث التالية ، والتي تتمثل في شكل فوق:

  • مرحلة النمو 1 (G1): خلال هذه المرحلة ، تنمو الخلية بسرعة ، أثناء إجراء عمليات التمثيل الغذائي الروتينية. كما أنه يصنع البروتينات اللازمة لتكرار الحمض النووي وينسخ بعض عضياته استعدادًا لانقسام الخلايا. تقضي الخلية عادةً معظم حياتها في هذه المرحلة.
  • مرحلة التوليف (ق): خلال هذه المرحلة ، يتم نسخ الحمض النووي للخلية في عملية تكرار الحمض النووي.
  • مرحلة النمو 2 (G2): خلال هذه المرحلة ، تقوم الخلية بعمل الاستعدادات النهائية للانقسام. على سبيل المثال ، يصنع بروتينات وعضيات إضافية.

التحكم في دورة الخلية

If the cell cycle occurred without regulation, cells might go from one phase to the next before they were ready. What controls the cell cycle? How does the cell know when to grow, synthesize DNA, and divide? The cell cycle is controlled mainly by regulatory proteins. These proteins control the cycle by signaling the cell to either start or delay the next phase of the cycle. They ensure that the cell completes the previous phase before moving on. Regulatory proteins control the cell cycle at key checkpoints, which are shown in شكل أدناه. There are a number of main checkpoints.

Checkpoints (arrows) in the eukaryotic cell cycle ensure that the cell is ready to proceed before it moves on to the next phase of the cycle.

  • The G1 checkpoint, just before entry into S phase, makes the key decision of whether the cell should divide.
  • The S checkpoint determines if the DNA has been replicated properly.
  • The mitotic spindle checkpoint occurs at the point in metaphase where all the chromosomes should have aligned at the mitotic plate.

Cancer and the Cell Cycle

سرطان is a disease that occurs when the cell cycle is no longer regulated. This may happen because a cell’s DNA becomes damaged. Damage can occur due to exposure to hazards such as radiation or toxic chemicals. Cancerous cells generally divide much faster than normal cells. They may form a mass of abnormal cells called a tumor (ارى شكل أدناه). The rapidly dividing cells take up nutrients and space that normal cells need. This can damage tissues and organs and eventually lead to death.

These cells are cancer cells, growing out of control and forming a tumor. Am I the only one that thinks that picture above is really gross?

TED Ed: How do cancer cells behave differently from healthy ones?

ملخص الدرس

  • Cell division is part of the life cycle of virtually all cells. It is a more complicated process in eukaryotic than prokaryotic cells because eukaryotic cells have multiple chromosomes and a nucleus.
  • The cell cycle is a repeating series of events that cells go through. It includes growth, DNA synthesis, and cell division. In eukaryotic cells, there are two growth phases, and cell division includes mitosis.
  • The cell cycle is controlled by regulatory proteins at three key checkpoints in the cycle. The proteins signal the cell to either start or delay the next phase of the cycle.
  • Cancer is a disease that occurs when the cell cycle is no longer regulated. Cancer cells grow rapidly and may form a mass of abnormal cells called a tumor.

أسئلة مراجعة الدرس

اعد الاتصال

1. Describe binary fission.

3. Identify the phases of the eukaryotic cell cycle.

4. What happens during interphase?

تطبيق المفاهيم

6. How might the relationship between cancer and the cell cycle be used in the search for causes of cancer?

فكر بشكل نقدي

7. Cells go through a series of events that include growth, DNA synthesis, and cell division. Why are these events best represented by a cycle diagram?

8. Contrast cell division in prokaryotes and eukaryotes. Why are the two types of cell division different?

9. Explain how the cell cycle is regulated.

10. Why is DNA replication essential to the cell cycle?

نقاط للنظر فيها

When a eukaryotic cell divides, the nucleus divides first in the process of mitosis.


شاهد الفيديو: خطوات رسم الخلية بدائية النواة بالتفصيل. الخلية البكتيرية للصف السادس الاحيائي. 2021 (قد 2022).