يحدث نمو الأنسجة التي لا تتجدد ذاتيا عن طريق الجمع بين الزيادة في العدد وزيادة حجم الخلايا المكونة، وأظهر العمل في الحيوانات أن الانقسام الخلوي وزيادة عدد الخلايا في البداية يسودان، وفي وقت لاحق يتباطأ معدل انقسام الخلايا وتبدأ الزيادة في الحجم، وعندما يتوقف انقسام الخلايا تستمر الخلايا في النمو مما يؤدي إلى مزيد من تضخم الأنسجة حتى يتم بلوغ النضج عندما لا تحدث زيادة صافية أخرى في أي من الأرقام أو الحجم، وعلى الأقل هو الرأي السائد عالميا تقريبا .
الحمض النووي
نظرا لأن الحمض النووي لكل نواة ثنائية التصلب يكون ثابتا في أي نوع واحد، وبشكل أساسي كل الحمض الخلوي الخلوي عبارة عن صبغية محتوى الحمض النووي للأنسجة هو انعكاس للنمو في عدد الخلايا، مثل هذا الإجراء الكيميائي الحيوي لا يحدد نوع الخلية التي تتزايد أعدادها، وفي أنسجة أنواع خلايا متعددة تكون فائدتها محدودة في حالة عدم وجود معلومات تاريخية مصاحبة في الأنسجة التي تتطور فيها خلايا تعدد الصيغ الصبغية أو متعددة النواة أثناء عملية النمو، ولم يعد محتوى الحمض النووي الكلي يعكس النمو في عدد الخلايا إذا كان سيتم تعريف الخلية بدقة بواسطة حدود الغشاء، ومع ذلك فهو انعكاس لمدى تخليق الحمض النووي الذي يحدث أثناء النمو وهو انعكاس دقيق لتكوين وحدات الخلايا ثنائية التفرع، والتي لها أهمية بيولوجية في العديد من الأنسجة .
النمو الخلوي أو الطور البيني
نمو الخلية (أو الطور البيني) هو اختصار لفكرة “النمو في الخلايا” عن طريق تكاثر الخلايا، إنها المرحلة التي تستعد فيها الخلايا للقسمة التالية حيث تجري أنشطة كيميائية حيوية وردود الفعل، ولكن لا يمكن ملاحظة أي تغييرات واضحة في هذه المرحلة، وحتى الانقسام الخلوي تقسم الخلية الأصل لتشكيل خليتين ابنتيتين جديدتين أو أكثر .
مراحل النمو الخلويمرحلة النمو الأولى G1
في هذه المرحلة يتم تصنيع عضيات جديدة مثل الميتوكوندريا و البلاستيدات الخضراء، وتساعد هذه العضيات على تخزين الطاقة وتوفيرها، كما أن لديها آلية لضمان أن كل شيء جاهز لتوليف الحمض النووي .
مرحلة التوليف S
وفيها تتكرر جزيئات الحمض النووي .
مرحلة النمو الثانية G2
تستمر الخلية في النمو حتى حجمها الأقصى، وبالتالي يمكن زيادة مخازن الطاقة في نفس الوقت .
تكاثر الخلايا الغير جنسي
تتكون عملية تكاثر الخلايا من ثلاثة أجزاء رئيسية، والجزء الأول من تكاثر الخلية ينطوي على تكرار الحمض النووي للخلية الوالدية، والجزء الرئيسي الثاني هو فصل الحمض النووي المكرر إلى مجموعتين متساويتين في الحجم من الكروموسومات، والجانب الرئيسي الثالث من تكاثر الخلايا هو التقسيم المادي للخلايا بأكملها، ويسمى عادة الحركية الخلوية .
وتكاثر الخلايا أكثر تعقيدا في حقيقيات النوى أكثر من الكائنات الحية الأخرى، وتتكاثر الخلايا بدائية النواة مثل الخلايا البكتيرية عن طريق الانشطار الثنائي، وهي عملية تشمل تكاثر الحمض النووي وفصل الصبغيات، والحركية الخلوية، وتكاثر الخلايا حقيقية النواة ينطوي إما على الانقسام أو عملية أكثر تعقيدا تسمى الانقسام الاختزالي، وأحيانا ما يطلق على الانقسام الانقسامي والانقسام الاختزالي عمليتي “الانقسام النووي” .
مقارنة بين ثلاثة أنواع من التكاثر الخلوي
يتكرر محتوى الحمض النووي للخلية في بداية عملية تكاثر الخلية، وقبل تكرار الحمض النووي يمكن تمثيل محتوى الحمض النووي للخلية بالكمية Z (تحتوي الخلية على كروموسومات Z)، وبعد عملية نسخ الحمض النووي تكون كمية الحمض النووي في الخلية هي 2Z (الضرب 2 × Z = 2Z)، وأثناء الانشطار الثنائي والتخفيف يتم فصل محتوى الحمض النووي المكرر للخلايا الوالدية المتكاثرة إلى نصفين متساويين مقدران أن ينتهي بهما الأمر في خليتين ابنتيتين، والجزء الأخير من عملية تكاثر الخلايا هو انقسام الخلايا، وعندما تنفصل الخلايا الابنة جسديا عن خلية الوالدين، وأثناء الانقسام الاختزالي هناك خطوتين لتقسيم الخلايا ينتجان معا خلايا الابنة الأربع .
ويحدث مباشرة بعد تكاثر الحمض النووي انه سيكون للخلية البشرية 46 “كروموسومات مزدوجة”، ويوجد في كل كروموسوم مزدوج نسختان من جزيء الحمض النووي لهذا الكروموسوم، وأثناء الانقسام يتم تقسيم الكروموسومات المزدوجة لإنتاج 92 “كروموسومات مفردة”، نصفها يذهب إلى كل خلية ابنة، وأثناء الانقسام الاختزالي هناك خطوتان لفصل الكروموسوم تؤكدان حصول كل خلية من الخلايا الابنة الأربع على نسخة واحدة من كل نوع من أنواع الكروموسوم الـ 23 .
التكاثر الجنسي
يمكن أن تتكاثر الخلايا التي تستخدم الانقسام الخيطي حقيقية النواة، وتتكاثر الكائنات حقيقية النواة في عملية الانقسام الأكثر تعقيدا لأن التكاثر الجنسي مثل الانقسام الاختزالي يمنح ميزة انتقائية .
تنظيم دورة الخلية في الثدييات
تخضع العديد من أنواع الخلايا حقيقية النواة للانتقالات المعتمدة على الحجم خلال دورة الخلية، ويتم التحكم في هذه التحولات بواسطة كيناز Cdk1 المعتمد على السيكلين، وعلى الرغم من أن البروتينات التي تتحكم في Cdk1 مفهومة جيدا، إلا أن ارتباطها بآليات مراقبة حجم الخلية لا يزال بعيد المنال، ونموذج مفترض للتحكم في حجم الثدييات يضع الكتلة كقوة دافعة لدورة الخلية، ولا يمكن للخلية أن تنمو إلى حجم كبير بشكل غير طبيعي لأنه في حجم خلية معين أو كتلة خلية، وتبدأ المرحلة سلسلة الأحداث التي تؤدي إلى الانقسام الخلوي والحركات الخلوية، ولا يمكن للخلية أن تصبح صغيرة جدا لأن أحداث دورة الخلية اللاحقة مثل S و G2 و M تتأخر حتى تزداد الكتلة بدرجة كافية لبدء المرحلة .
الحمض النووي
نظرا لأن الحمض النووي لكل نواة ثنائية التصلب يكون ثابتا في أي نوع واحد، وبشكل أساسي كل الحمض الخلوي الخلوي عبارة عن صبغية محتوى الحمض النووي للأنسجة هو انعكاس للنمو في عدد الخلايا، مثل هذا الإجراء الكيميائي الحيوي لا يحدد نوع الخلية التي تتزايد أعدادها، وفي أنسجة أنواع خلايا متعددة تكون فائدتها محدودة في حالة عدم وجود معلومات تاريخية مصاحبة في الأنسجة التي تتطور فيها خلايا تعدد الصيغ الصبغية أو متعددة النواة أثناء عملية النمو، ولم يعد محتوى الحمض النووي الكلي يعكس النمو في عدد الخلايا إذا كان سيتم تعريف الخلية بدقة بواسطة حدود الغشاء، ومع ذلك فهو انعكاس لمدى تخليق الحمض النووي الذي يحدث أثناء النمو وهو انعكاس دقيق لتكوين وحدات الخلايا ثنائية التفرع، والتي لها أهمية بيولوجية في العديد من الأنسجة .
النمو الخلوي أو الطور البيني
نمو الخلية (أو الطور البيني) هو اختصار لفكرة “النمو في الخلايا” عن طريق تكاثر الخلايا، إنها المرحلة التي تستعد فيها الخلايا للقسمة التالية حيث تجري أنشطة كيميائية حيوية وردود الفعل، ولكن لا يمكن ملاحظة أي تغييرات واضحة في هذه المرحلة، وحتى الانقسام الخلوي تقسم الخلية الأصل لتشكيل خليتين ابنتيتين جديدتين أو أكثر .
مراحل النمو الخلويمرحلة النمو الأولى G1
في هذه المرحلة يتم تصنيع عضيات جديدة مثل الميتوكوندريا و البلاستيدات الخضراء، وتساعد هذه العضيات على تخزين الطاقة وتوفيرها، كما أن لديها آلية لضمان أن كل شيء جاهز لتوليف الحمض النووي .
مرحلة التوليف S
وفيها تتكرر جزيئات الحمض النووي .
مرحلة النمو الثانية G2
تستمر الخلية في النمو حتى حجمها الأقصى، وبالتالي يمكن زيادة مخازن الطاقة في نفس الوقت .
تكاثر الخلايا الغير جنسي
تتكون عملية تكاثر الخلايا من ثلاثة أجزاء رئيسية، والجزء الأول من تكاثر الخلية ينطوي على تكرار الحمض النووي للخلية الوالدية، والجزء الرئيسي الثاني هو فصل الحمض النووي المكرر إلى مجموعتين متساويتين في الحجم من الكروموسومات، والجانب الرئيسي الثالث من تكاثر الخلايا هو التقسيم المادي للخلايا بأكملها، ويسمى عادة الحركية الخلوية .
وتكاثر الخلايا أكثر تعقيدا في حقيقيات النوى أكثر من الكائنات الحية الأخرى، وتتكاثر الخلايا بدائية النواة مثل الخلايا البكتيرية عن طريق الانشطار الثنائي، وهي عملية تشمل تكاثر الحمض النووي وفصل الصبغيات، والحركية الخلوية، وتكاثر الخلايا حقيقية النواة ينطوي إما على الانقسام أو عملية أكثر تعقيدا تسمى الانقسام الاختزالي، وأحيانا ما يطلق على الانقسام الانقسامي والانقسام الاختزالي عمليتي “الانقسام النووي” .
مقارنة بين ثلاثة أنواع من التكاثر الخلوي
يتكرر محتوى الحمض النووي للخلية في بداية عملية تكاثر الخلية، وقبل تكرار الحمض النووي يمكن تمثيل محتوى الحمض النووي للخلية بالكمية Z (تحتوي الخلية على كروموسومات Z)، وبعد عملية نسخ الحمض النووي تكون كمية الحمض النووي في الخلية هي 2Z (الضرب 2 × Z = 2Z)، وأثناء الانشطار الثنائي والتخفيف يتم فصل محتوى الحمض النووي المكرر للخلايا الوالدية المتكاثرة إلى نصفين متساويين مقدران أن ينتهي بهما الأمر في خليتين ابنتيتين، والجزء الأخير من عملية تكاثر الخلايا هو انقسام الخلايا، وعندما تنفصل الخلايا الابنة جسديا عن خلية الوالدين، وأثناء الانقسام الاختزالي هناك خطوتين لتقسيم الخلايا ينتجان معا خلايا الابنة الأربع .
ويحدث مباشرة بعد تكاثر الحمض النووي انه سيكون للخلية البشرية 46 “كروموسومات مزدوجة”، ويوجد في كل كروموسوم مزدوج نسختان من جزيء الحمض النووي لهذا الكروموسوم، وأثناء الانقسام يتم تقسيم الكروموسومات المزدوجة لإنتاج 92 “كروموسومات مفردة”، نصفها يذهب إلى كل خلية ابنة، وأثناء الانقسام الاختزالي هناك خطوتان لفصل الكروموسوم تؤكدان حصول كل خلية من الخلايا الابنة الأربع على نسخة واحدة من كل نوع من أنواع الكروموسوم الـ 23 .
التكاثر الجنسي
يمكن أن تتكاثر الخلايا التي تستخدم الانقسام الخيطي حقيقية النواة، وتتكاثر الكائنات حقيقية النواة في عملية الانقسام الأكثر تعقيدا لأن التكاثر الجنسي مثل الانقسام الاختزالي يمنح ميزة انتقائية .
تنظيم دورة الخلية في الثدييات
تخضع العديد من أنواع الخلايا حقيقية النواة للانتقالات المعتمدة على الحجم خلال دورة الخلية، ويتم التحكم في هذه التحولات بواسطة كيناز Cdk1 المعتمد على السيكلين، وعلى الرغم من أن البروتينات التي تتحكم في Cdk1 مفهومة جيدا، إلا أن ارتباطها بآليات مراقبة حجم الخلية لا يزال بعيد المنال، ونموذج مفترض للتحكم في حجم الثدييات يضع الكتلة كقوة دافعة لدورة الخلية، ولا يمكن للخلية أن تنمو إلى حجم كبير بشكل غير طبيعي لأنه في حجم خلية معين أو كتلة خلية، وتبدأ المرحلة سلسلة الأحداث التي تؤدي إلى الانقسام الخلوي والحركات الخلوية، ولا يمكن للخلية أن تصبح صغيرة جدا لأن أحداث دورة الخلية اللاحقة مثل S و G2 و M تتأخر حتى تزداد الكتلة بدرجة كافية لبدء المرحلة .
