📚 الجهاز المغزلي والطور الاستوائي
المفاهيم الأساسية
الجهاز المغزلي (spindle fibers): تركيب يتكون من الخيوط المغزلية والمريكزات والألياف النجمية، وله أهمية كبرى في حركة الكروموسومات وتنظيمها قبل انقسام الخلية.
الطور الاستوائي (Metaphase): الطور الثاني من الانقسام المتساوي، حيث تصطف الكروماتيدات الشقيقة وترتب على خط استواء الخلية.
خريطة المفاهيم
```markmap
التكاثر الخلوي
النمو الخلوي
الخلايا تنمو حتى تصل لأقصى حجم
ثم تتوقف عن النمو أو تنقسم
حدود حجم الخلية
#### العامل الرئيسي: نسبة مساحة السطح إلى الحجم
##### مساحة السطح: المساحة التي يغطيها الغشاء البلازمي
##### الحجم: حجم الخلية الداخلي
##### النسبة: تتناقص مع زيادة حجم الخلية
#### مثال توضيحي (الشكل 1-7)
##### مكعب صغير (1 ميكرومتر)
###### مساحة السطح: 6 ميكرومتر²
###### الحجم: 1 ميكرومتر³
###### النسبة: 6:1
##### مكعب كبير (4 ميكرومتر)
###### مساحة السطح: 96 ميكرومتر²
###### الحجم: 64 ميكرومتر³
###### النسبة: 3:2
#### استقص حجم الخلية (تجربة 1-7)
##### خطوات العمل
###### 1. املأ بطاقة السلامة
###### 2. اعمل جدول بيانات لخمس خلايا مكعبة افتراضية
###### 3. احسب مساحة سطح كل خلية: الطول × العرض × 6
###### 4. احسب حجم كل خلية: الطول × العرض × الارتفاع
##### التحليل
###### 1. السبب والنتيجة: لماذا لا تصبح الخلايا كبيرة جداً؟
###### 2. استنتج: هل ضخامة حجم المخلوقات بسبب خلايا ضخمة؟
دورة الخلية
تمر بثلاث مراحل رئيسية
#### 1. الطور البيني (Interphase)
##### ينقسم إلى ثلاث مراحل فرعية
###### مرحلة النمو الأول (G₁): تنمو الخلية وتقوم بوظائفها الطبيعية
###### مرحلة بناء DNA وتضاعفه (S)
###### مرحلة النمو الثاني (G₂): تستعد الخلية للانقسام
#### 2. الانقسام المتساوي (Mitosis)
##### مراحل الانقسام المتساوي
###### الطور التمهيدي (Prophase)
####### المرحلة الأولى والأطول
####### تتكثف الكروموسومات على شكل حرف X
####### كل كروموسوم مكون من كروماتيدين شقيقين
####### الكروماتيدات الشقيقة تحوي نسخاً متطابقة من DNA
####### السنترومير يربط الكروماتيدات الشقيقة
####### تكوين الجهاز المغزلي
######## الخيوط المغزلية: تبدأ في التكون من الأنيبيبات الدقيقة.
######## المريكزات: توجد في الخلايا الحيوانية وبعض الطلايعيات، تنتقل إلى قطبي الخلية.
######## الألياف النجمية: تخرج من المريكزات، شكلها يشبه النجم.
######## الجهاز المغزلي: التركيب الكلي الذي يضم الخيوط المغزلية والمريكزات والألياف النجمية.
######## أهمية الجهاز المغزلي: حركة الكروموسومات وتنظيمها قبل الانقسام.
######## ملاحظة: المريكزات ليست جزءاً من الجهاز المغزلي في الخلايا النباتية.
####### اختفاء الغلاف النووي في نهايته.
####### ارتباط الخيوط المغزلية بالكروماتيدات الشقيقة عند السنترومير وبأقطاب الخلية.
###### الطور الاستوائي (Metaphase)
####### سحب الكروماتيدات الشقيقة بواسطة بروتينات حركية على طول الجهاز المغزلي.
####### اصطفاف وترتيب الكروماتيدات الشقيقة في وسط الخلية (على خط استواء الخلية).
###### الطور الانفصالي (Anaphase)
####### تنفصل الكروموسومات في منتصف الخلية
####### تتحرك الكروموسومات نحو قطبي الخلية
###### الطور النهائي (Telophase)
####### تصل الكروموسومات إلى قطبي الخلية
####### يتكون الغلاف النووي مرة أخرى
####### تظهر النوية مرة أخرى
####### تقل كثافة الكروموسومات
#### 3. انقسام السيتوبلازم (Cytokinesis)
##### الخلايا النباتية: تتكون صفيحة
##### الخلايا الحيوانية: يحدث خصر إلى الداخل في منتصف الخلية
فترة دورة الخلية
#### تختلف باختلاف نوع الخلية
##### بعض الخلايا: 8 دقائق
##### معظم الخلايا الحيوانية النشطة: 12-24 ساعة
##### بعض خلايا الجسم: يوم واحد تقريباً
مراحل الطور البيني
#### طور النمو الأول (G1)
##### فترة ما بعد انقسام الخلية مباشرة
##### تنمو الخلية وتقوم بوظائفها الطبيعية
##### تهيأ الخلية لتضاعف DNA
##### بعض الخلايا (العضلية، العصبية) تنهي دورتها عند هذه المرحلة ولا تنقسم مرة أخرى
#### طور بناء DNA (S)
##### تقوم الخلية بنسخ مادتها الوراثية (DNA) استعداداً للانقسام
##### الكروماتين: خيوط فردية من المادة الوراثية تظهر في النواة بشكل منقط عند الصبغ (الشكل 3-7)
#### طور النمو الثاني (G2)
##### تستعد الخلية للانقسام
##### تبدأ بناء البروتين الذي ينتج الأنيبيبات الدقيقة اللازمة للانقسام
آلية التكاثر في الخلية
الاتصال الخلوي
#### عامل يحدد حجم الخلية
#### يؤثر حجم الخلية على قدرتها على إيصال التعليمات والبروتينات لأداء الوظائف
الانقسام المتساوي وانقسام السيتوبلازم
طريقة تكاثر الخلايا الجسمية في حقيقيات النوى
يحدث بعد الطور البيني مباشرة
الانقسام المتساوي: تنفصل المادة الوراثية (DNA) المتضاعفة
وظيفته
#### زيادة عدد الخلايا خلال النمو
#### تعويض الخلايا التالفة (مثل خلايا الجلد عند الجرح)
انقسام السيتوبلازم: تنقسم الخلية إلى خليتين جديدتين لهما نوى متطابقة
انقسام الخلايا بدائية النوى
طريقة التكاثر: الانشطار الثنائي
تنظيم دورة الخلية
البروتينات الحلقية (السايكلينات) هي المنظم الرئيسي
حقائق في علم الأحياء
معظم الحيوانات تتوقف عن النمو عند حجم معين
معظم النباتات تستمر في النمو طوال حياتها
جذور النباتات بها مناطق تنقسم فيها الخلايا باستمرار
يمكن منع انقسام خلايا البصل بمواد كيميائية أو تغيرات بيئية
تجربة استهلالية
الهدف
#### استقصاء وجود أنواع مختلفة من الخلايا
خطوات العمل
#### 1. املأ بطاقة السلامة
#### 2. لاحظ شرائح خلايا الإنسان
#### 3. لاحظ خلايا قمة جذر البصل
#### 4. لاحظ شرائح خلايا أخرى
#### 5. ارسم العينات وحدد التراكيب
التحليل
#### 1. قارن بين أنواع الخلايا المختلفة
#### 2. كون فرضية لسبب اختلاف أشكال الخلايا
#### 3. كون فرضية لكيفية التعرف على الخلايا المريضة
نشاط المطويات
الهدف
#### فهم آلية تكاثر الخلايا وعملية الانقسام المتساوي
خطوات العمل
#### الخطوة 1: ضع ثلاث ورقات متباعدة
#### الخطوة 2: اثن الأوراق لتكوين ستة أوراق
#### الخطوة 3: ثبت المطوية وعنون أطوار الانقسام
أطوار الانقسام المتساوي
#### الطور التمهيدي
#### الطور الاستوائي
#### الطور الانفصالي
#### الطور النهائي
#### انقسام السيتوبلازم
```
نقاط مهمة
- يتكون الجهاز المغزلي في الخلايا الحيوانية من: الخيوط المغزلية، المريكزات، الألياف النجمية.
- المريكزات ليست جزءاً من الجهاز المغزلي في الخلايا النباتية.
- في نهاية الطور التمهيدي: يختفي الغلاف النووي، وترتبط الخيوط المغزلية بالكروماتيدات الشقيقة عند السنترومير وبأقطاب الخلية.
- في الطور الاستوائي: تسحب بروتينات حركية الكروماتيدات الشقيقة على طول الجهاز المغزلي لتترتب على خط استواء الخلية.