الانقسام المنصف هو نوع من الانقسام يحدث في الخلايا التناسلية الحية التي تسمى الجاميتات، وخلال هذا الانقسام يختزل عدد الكرموسومات إلى النصف، وهو ضروري للحفاظ على الكائنات الحية التي تتكاثر جنسياً، ومن خلاله أيضا تتم المحافظة على عدد الصبغيات ثابتا، كما يسهم في تنوع الصفات لنفس السلالة، وفي الحيوان يحدث الانقسام في الخصية للذكر لتكوين الحيوانات منوية.
وفي الإناث يكون في المبيض لتكوين البويضات، بينما في النبات فيكون في المتك لتكوين حبوب اللقاح، وفي المبيض لتكوين البويضات، وينتج عن هذا الانقسام أربع خلايا غير متماثلة جينياً إذ تملك صفات غير صفات الخلية الأم، ولا تكمل الخلية الناتجة الدورة، وعدد الكروموسومات في الخلية الناتجة هو العدد النصفي (1ن) الذي يرجع إلى العدد الضعفي (2ن) عند اتحاد الجاميت الذكري والأنثوي.
مراحل الانقسام المنصف
يتم الانقسام المنصف في مرحلتين أساسيتين، وقبلهما الطور البيني
الطور البيني
يحتل الطور البيني الجزء الأكبر من حياة الخلية، ويسبق مرحلة الانقسام نفسها، وفيه تتضاعف الكروموسومات في مرحلة التخليق وهي مرحلة بناء dna ، كإحدى مراحل الطور البيني، ويكون كل صبغي من كروماتيدين متماثلين تماماً في المادة الجينية، ويتحدان في نقطة تسمى الجسيم المركزي، كما يتضاعف المركز.
المرحلة الأولى من الانقسام المنصف
1 – تحتل المرحلة الأولي حوالي 90% من عملية الإنقسام المنصف، وتبدأ في هذه المرحلة الكروموسومات بالتكثف، ويكون كل كروموسوم عبارة عن شقي صبغي من كروماتيدين متحدين في السنترومير.
2- ويكون كل كروموسومين متماثلين متجاورين، وينشأ عن هذا التقارب، تداخل بين كروماتيدين غير شقيقين من كل كروموسومين متماثلين، وتسمى هذه العملية العبور، وفيها يتم تبادل جزء من المادة الجينية بين كروموسومين متماثلين، حيث يترك كل من الكروموسومين بعضا من المادة الوراثية الكروموسوم، ويرتبط الجزء الأول مكان الجزء الثاني على الكروموسوم الثاني، وكذلك الثاني يرتبط مكان الأول، نتيجة عملية العبور هذه توجد صفات جديدة في الجيل التالي، تختلف عن الجيل الأول.
3- ويتم في منطقة العبور وخلالها تشابك بين الكروموسومين المتماثلين بواسطة بروتين يسمى المعقد المشبكي الخيطِيي، ويطلق على منطقة التشابك تلك بالـ” تصالبة “، ويكون الناتج كروموسومين متصلين في نقطة أو أكثر ويسميان “رباعية”، وفي كل رباعية تصالَبة واحدة أو أكثر، ويبقى الكروموسومين متصلين حتى مرحلة الطور الانفصالي بواسطة المعقد المشبكي الخيطيى.
4- وتختفي النوية خلال هذه المرحلة، ويتجه المريكزان نحو طرفي الخلية ليبدأ في تكوين الخيوط المغزلية التي ترتبط ببروتين يسمى الحيز الحركي، ثم تقوم الكروموسومات المتماثلة بالاتجاه إلى خط استواء الخلية.
وتفيد عملية العبور حيث ينتج عنها إنتاج جاميتات متنوعة بأعداد كثيرة.
التقاطع بين الكروماتيدين الشقيقين لا يفيد ، وذلك لأن الصفة واحدة .
يحدث تضاعف لعدد المركيزات وتمتد الخيوط المغزلية بينها.
يتحلل الغلاف النووي.
الطور الانفصالي الأول
تنفصل الكروموسومات وتقود الخيوط المغزلية كل من الكروموسومات نحو أحد قطبي الخلية، ويتم هذا التوجه بواسطة بروتين الحيز الحركي الموجود في منطقة السنترومير، حيث يقوم هذا البروتين بتكسير الخيوط المغزلية إلى وحدات تيوبيلين ويتبع في تكسيره مسار الخيوط المغزلية.
الطور النهائي الأول والتخصر
تحتوي كل خلية في هذه المرحلة على نصف العدد من الكروموسومات (1ن)، وفيها ينقسم السيتوبلازم، وعادة ما يبدأ الطور النهائي مصاحبا لعملية التخصر، ولا يحدث انقسام للكروموسومات لأنها منقسمة من الأساس.
تحدث عملية في الخلايا الحيوانية، وتكوين شق في وسط الخلية يقسمها إلى نصفين، أما في الخلايا النباتية فيتكون ما يسمى بـ” الصفيحة الوسطى” ويترسب على جانبيها السليولوز ومكونات الجدار الخلوي الأخرى.
المرحلة الثانية من الانقسام المنصفالطور التمهيدي الثاني
تتكون الخيوط المغزلية، وتبدأ الكروموسومات بالاتجاه إلى خط استواء الخلية.
الطور الانفصالي الثاني
ينفصل القسيمان المركزيان (السنتروميران) لكل كروموسوم عن بعضهما، وهنا ستنفصل الكروماتيدات عن بعضها وليس الكروموسومات المتماثلة.
الطور النهائي الثاني والتخصر
تظهر النويات من جديد وتبدأ الكروموسومات بالتكثف، وتبدأ عملية التخصر.
ويكون الناتج هنا في عملية الانقسام المنصف 4 خلايا كل منها يحتوي العدد النصفي من الكروموسومات (1ن)، وكل خلية من الخلايا الناتجة لا تشبه في صفاتها أياً من الخلايا الأخرى وذلك بسبب عملية العبور التي حدثت في الطور التمهيدي الأول.
عملية الانقسام المنصف في خلايا الإنسان
يعتبر الانقسام المنصف حدثا بالغ الأهمية للخلايا التي في جسم الإنسان، ويوجد نوعين رئيسيين من الانقسام أحدهما هو الانقسام المتساوي، ويحدث لكافة الخلايا وينتج عنه خلايا متساوية في عدد الكرموسومات.
أما الأخر فهو الانقسام المنصف والذي يحدث لإنتاج الجاميتات فقط، وينتج عنه خلايا تحتوي على نصف عدد كرموسومات الخلية الأم، ويتم الانقسام المنصف عبر المرور بعدة مراحل حتى الحصول على الخلايا بنصف عدد كرموسومات.
ويهدف الانقسام المنصف في الإنسان كما في معظم الكائنات الحية إلى إنتاج خلايا تحتوي على نصف عدد الكرموسومات أي ٢٣ كرموسوم في الإنسان، وبهذه الطريقة بعد أن يلتقي الحيوان المنوي بالبويضة ويقوم بتخصيبها سينتج عن هذا البويضة المخصبة والتي تحتوي على ٤٦ كرموسوم.
وفي الإناث يكون في المبيض لتكوين البويضات، بينما في النبات فيكون في المتك لتكوين حبوب اللقاح، وفي المبيض لتكوين البويضات، وينتج عن هذا الانقسام أربع خلايا غير متماثلة جينياً إذ تملك صفات غير صفات الخلية الأم، ولا تكمل الخلية الناتجة الدورة، وعدد الكروموسومات في الخلية الناتجة هو العدد النصفي (1ن) الذي يرجع إلى العدد الضعفي (2ن) عند اتحاد الجاميت الذكري والأنثوي.
مراحل الانقسام المنصف
يتم الانقسام المنصف في مرحلتين أساسيتين، وقبلهما الطور البيني
الطور البيني
يحتل الطور البيني الجزء الأكبر من حياة الخلية، ويسبق مرحلة الانقسام نفسها، وفيه تتضاعف الكروموسومات في مرحلة التخليق وهي مرحلة بناء dna ، كإحدى مراحل الطور البيني، ويكون كل صبغي من كروماتيدين متماثلين تماماً في المادة الجينية، ويتحدان في نقطة تسمى الجسيم المركزي، كما يتضاعف المركز.
المرحلة الأولى من الانقسام المنصف
1 – تحتل المرحلة الأولي حوالي 90% من عملية الإنقسام المنصف، وتبدأ في هذه المرحلة الكروموسومات بالتكثف، ويكون كل كروموسوم عبارة عن شقي صبغي من كروماتيدين متحدين في السنترومير.
2- ويكون كل كروموسومين متماثلين متجاورين، وينشأ عن هذا التقارب، تداخل بين كروماتيدين غير شقيقين من كل كروموسومين متماثلين، وتسمى هذه العملية العبور، وفيها يتم تبادل جزء من المادة الجينية بين كروموسومين متماثلين، حيث يترك كل من الكروموسومين بعضا من المادة الوراثية الكروموسوم، ويرتبط الجزء الأول مكان الجزء الثاني على الكروموسوم الثاني، وكذلك الثاني يرتبط مكان الأول، نتيجة عملية العبور هذه توجد صفات جديدة في الجيل التالي، تختلف عن الجيل الأول.
3- ويتم في منطقة العبور وخلالها تشابك بين الكروموسومين المتماثلين بواسطة بروتين يسمى المعقد المشبكي الخيطِيي، ويطلق على منطقة التشابك تلك بالـ” تصالبة “، ويكون الناتج كروموسومين متصلين في نقطة أو أكثر ويسميان “رباعية”، وفي كل رباعية تصالَبة واحدة أو أكثر، ويبقى الكروموسومين متصلين حتى مرحلة الطور الانفصالي بواسطة المعقد المشبكي الخيطيى.
4- وتختفي النوية خلال هذه المرحلة، ويتجه المريكزان نحو طرفي الخلية ليبدأ في تكوين الخيوط المغزلية التي ترتبط ببروتين يسمى الحيز الحركي، ثم تقوم الكروموسومات المتماثلة بالاتجاه إلى خط استواء الخلية.
وتفيد عملية العبور حيث ينتج عنها إنتاج جاميتات متنوعة بأعداد كثيرة.
التقاطع بين الكروماتيدين الشقيقين لا يفيد ، وذلك لأن الصفة واحدة .
يحدث تضاعف لعدد المركيزات وتمتد الخيوط المغزلية بينها.
يتحلل الغلاف النووي.
الطور الانفصالي الأول
تنفصل الكروموسومات وتقود الخيوط المغزلية كل من الكروموسومات نحو أحد قطبي الخلية، ويتم هذا التوجه بواسطة بروتين الحيز الحركي الموجود في منطقة السنترومير، حيث يقوم هذا البروتين بتكسير الخيوط المغزلية إلى وحدات تيوبيلين ويتبع في تكسيره مسار الخيوط المغزلية.
الطور النهائي الأول والتخصر
تحتوي كل خلية في هذه المرحلة على نصف العدد من الكروموسومات (1ن)، وفيها ينقسم السيتوبلازم، وعادة ما يبدأ الطور النهائي مصاحبا لعملية التخصر، ولا يحدث انقسام للكروموسومات لأنها منقسمة من الأساس.
تحدث عملية في الخلايا الحيوانية، وتكوين شق في وسط الخلية يقسمها إلى نصفين، أما في الخلايا النباتية فيتكون ما يسمى بـ” الصفيحة الوسطى” ويترسب على جانبيها السليولوز ومكونات الجدار الخلوي الأخرى.
المرحلة الثانية من الانقسام المنصفالطور التمهيدي الثاني
تتكون الخيوط المغزلية، وتبدأ الكروموسومات بالاتجاه إلى خط استواء الخلية.
الطور الانفصالي الثاني
ينفصل القسيمان المركزيان (السنتروميران) لكل كروموسوم عن بعضهما، وهنا ستنفصل الكروماتيدات عن بعضها وليس الكروموسومات المتماثلة.
الطور النهائي الثاني والتخصر
تظهر النويات من جديد وتبدأ الكروموسومات بالتكثف، وتبدأ عملية التخصر.
ويكون الناتج هنا في عملية الانقسام المنصف 4 خلايا كل منها يحتوي العدد النصفي من الكروموسومات (1ن)، وكل خلية من الخلايا الناتجة لا تشبه في صفاتها أياً من الخلايا الأخرى وذلك بسبب عملية العبور التي حدثت في الطور التمهيدي الأول.
عملية الانقسام المنصف في خلايا الإنسان
يعتبر الانقسام المنصف حدثا بالغ الأهمية للخلايا التي في جسم الإنسان، ويوجد نوعين رئيسيين من الانقسام أحدهما هو الانقسام المتساوي، ويحدث لكافة الخلايا وينتج عنه خلايا متساوية في عدد الكرموسومات.
أما الأخر فهو الانقسام المنصف والذي يحدث لإنتاج الجاميتات فقط، وينتج عنه خلايا تحتوي على نصف عدد كرموسومات الخلية الأم، ويتم الانقسام المنصف عبر المرور بعدة مراحل حتى الحصول على الخلايا بنصف عدد كرموسومات.
ويهدف الانقسام المنصف في الإنسان كما في معظم الكائنات الحية إلى إنتاج خلايا تحتوي على نصف عدد الكرموسومات أي ٢٣ كرموسوم في الإنسان، وبهذه الطريقة بعد أن يلتقي الحيوان المنوي بالبويضة ويقوم بتخصيبها سينتج عن هذا البويضة المخصبة والتي تحتوي على ٤٦ كرموسوم.
