مراحل انقسام الخلية أو ما يسمى دورة حياة الخلية هي عبارة عن سلسلة من المراحل والتي تبدأ من تكون الخلية وصولا لانقسامها لتكون خلايا جديدة، ويختلف نوع الانقسام الذي تقوم به الخلايا باختلاف نوع الخلية، فالخلايا الجسدية وهي جميع خلايا الإنسان ما عدا الخلايا الجنسية تنقسم انقسام فتيلي. مما ينشأ عنه خليتان مطابقتان للخلية الأصل، أما الخلايا الجنسية وهي خلايا السائل المنوي للأب والبويضات للأم فإنها تنقسم انقسام اختزالي. فينتج عنه أربعة خلايا جديدة إلا أنها تمتلك نصف عدد الكروموسومات الكامل في الإنسان، أي أن الانقسام الفتيلي ينتج عنه خلايا تحمل 46 كروموسوم وهو عدد الكروموسومات الكامل في الإنسان، أما الانقسام الاختزالي في الخلايا الجنسية فينتج عنه خلايا تحمل 23 كروموسوم وهو نصف عدد الكروموسومات في الإنسان.
عند حدوث تخصيب من الحيوان المنوي للبويضة فإن خلية من الأب تحمل 23 كروموسوم، تتحد مع خلية من الأم تحمل 23 كروموسوم، وينتج الخلية الجذعية المكونة من 46 كروموسوم وهي الخلية الأصل التي ينتج عنها جميع أنواع الخلايا، ويتكون جسم الإنسان كاملاً من تضاعف هذه الخلية الجذعية، ولذلك تستخدم الخلايا الجذعية في علاج الكثير من الأمراض وزراعة الأعضاء، لأنها خلية خام تستطيع التخصص لتكون خلايا أي عضو من أعضاء الإنسان.
تقوم هذه الخلية الجذعية بإجراء انقسام فتيلي لنفسها لتنتج الكثير من الخلايا المشابهة لها، وتتخصص هذه الخلايا فيما بعد بحسب موقعها ووظيفتها، وعندما تكون الخلية تريد الانقسام فإنها تحتاج لإعداد نفسها لذلك، وذلك بزيادة حجمها ومضاعفة الحمض النووي DNA الخاص بها، لتستطيع الانقسام وتوليد خلايا جديدة.
مراحل انقسام الخلية
يمر الانقسامين الاختزالي والفتيلي بمرحلتين، وكل مرحلة منهما تحتوي عدداً من الخطوات والمراحل الفرعية.
المرحلة الأولى: المرحلة البينية
وتكبر فيها الخلية وتضاعف مادتها الجينية DNA، وتشمل:
- (G0) وفيها تكون الخلية في حالة استقرار، تؤدي وظيفتها الحيوية، دون الاستعداد لأي انقسام.
- (G1) وفيها يكبر حجم الخلية، وتقوم بمضاعفة الجسيمات الموجودة داخلها، وإعداد المواد الأولية التي ستحتاجها لمضاعفة حمضها النووي DNA في المراحل القادمة.
- (S) في هذه الخطوة يتم تصنيع نسخة كاملة من الحمض النووي DNA، كما يتم مضاعفة جسيم آخر يسمى السنتروسوم وهو ذو دور مهم في عملية الانقسام في المراحل التي تليه.
- (G2) وفيها يزداد حجم الخلية كثيرا ، وتقوم بتصنيع البروتينات اللازمة لبناء الخلية، وتنظّم محتوياتها بشكل أكثر وضوحاً واستعداداً لمرحلة الانقسام الفعلي، وبنهايتها تنتهي المرحلة الأولى من دورة انقسام الخلية.
المرحلة الثانية: مرحلة الانقسام
وتنقسم الخلية فيها لخليتين لكل منهما سيتوبلازم منفصل، ونواة منفصلة، وتشمل:
- الخطوة التمهيدية (prophase): وهي خطوة طويلة تستغرق نصف زمن الانقسام الكلي، فإذا كان انقسام الخلية يستغرق 72 ساعة فإن 36 ساعة منها ستكون في هذه الخطوة، ففيها يتم إزالة الغشاء النووي المحيط بالنواة، وبعد أن تمت مضاعفة جسيم السنتروسوم ليصبح جسيمين، فإن هذين الجسيمين سينتقلان كل منهما إلى أحد أطراف الخلية، هذه الجسيمات تتحكم في إنتاج أنابيب خيطية، ترسل الأنابيب خيوطاً مغزلية لتقوم بتنظيم تقسيم الكروموسومات بين الخليتين بصورة متطابقة، ويحصل تكثيف لمحتويات المواد فتظهر الكروموسومات بشكل واضح، فكل كروموسوم هو عبارة عن جزأين أحدهما من الأم و الآخر من الأب، وهذه المرحلة هي المرحلة الوحيدة التي توجد فيها الكروموسومات بشكل المقص وهو الشكل المعروف للكروموسومات، أما في الحالة العادية فإن الكروموسومات توجد بشكل مختلط، ولا يلزم أن يكون كل من جزأي الكروموسوم مرتبطين ببعضهما، وعادة ما يتم إجراء اختبارات الـ(DNA) في الخلايا التي توجد في طور الانقسام لوجود الكروموسومات واضحة فيها، بينما تستطيع اختبارات متطورة مثل الـ(FISH) إجراء الاختبار على الكروموسومات حتى لو كانت في المرحلة العادية بدون انقسام، وهو تقدم علمي يساعد في سهولة ودقة تشخيص الأمراض المتعلقة بالكروموسومات.
- الخطوة الاستوائية: تقوم خيوط المغزل بسحب الكروموسومات لتجعلها مصفوفة في خط المنتصف في الخلية، وتتمتع خيوط المغزل بتخصصية عالية لمنطقة في وسط الكروموسوم تسمى السنترومير، تمر من خلالها وتقوم بالسحب والتنظيم.
- الخطوة الانفصالية: تنتظم الكروموسومات في المنطقة الوسطى من الخلية للاستعداد لفصلها، ومن أهم الأشياء التي تحدث في هذه الخطوة هي عملية التبادل بين أجزاء الكروموسومات (.)، وهي عملية تحدث فقط في الخلايا الجنسية أثناء الانقسام الاختزالي، وهذه العملية تضمن التنوع بين البشر، فبدونها كان الإخوة الأشقاء سيكونون نسخاً متطابقة من بعضهم، فالتبادل الذي يحدث بين الكروموسومات وأجزائها يجعل ما ينتقل من الصفات لأحد الأبناء يختلف بدرجة ما عما ينتقل لأخيه.
- الخطوة التالية: وهي أقصر خطوات الانقسام، حيث تقوم خيوط المغزل بالشّد من الجانبين إلى أن ينقسم كل جزء من الكروموسوم لوحده وينتقل إلى الطرف المقابل للآخر، وبذلك تحصل كل خلية على نسخة كاملة من الكروموسومات، وعند حدوث أي خلل في هذه الخطوة تظهر المتلازمات المتعلقة بخلل الكروموسومات مثل متلازمة داون.
- الخطوة النهائية: في هذه الخطوة تتم خطوات عكسية لما تم في الخطوات السابقة وذلك لإعادة الأمور لطبيعتها، فغشاء النواة يُعاد تكوينه، وتوجد الكروموسومات بصورة خيطية في وسط كل من النواتين المنقسمتين، وتختفي خيوط المعزل لانتهاء مهمتها. وإذا كانت هذه الخطوة تُنهي انقسام النواة، فإن الخطوة التابعة لها وتُسمى (Cytokinase) تقوم بعملية فصل السيتوبلازم لتكوين خليتين، ويبدأ فصل السيتوبلازم بعد فصل النواة، مع بعض التداخل بينهما.
وبرغم ان الخلايا الحيوانية والنباتية يتم فيها الانقسام كما يتم في الإنسان، الا ان العلماء لاحظوا أن عملية فصل السيتوبلازم في الخلايا النباتية مختلفة عن الخلايا الحيوانية، بسبب اختلاف الطبيعة والتركيب بينهما، ففي الخلية الحيوانية يتم فصل السيتوبلازم عن طريق ألياف موجودة في تركيب الخلية تُسمّى بالحلقة القابضة، ويتسبب هذا الانقباض في فصل الخلية لخليتين، لأن الخلية الحيوانية لينة ومرنة.
أما الخلية النباتية فإن صلبة التركيب لوجود جدار خلوي سميك خارجياً، اضافة إلى بناء الخلايا مع بعضها بشكل متقارب وهذا يزيد من صلابتها، لهذا يفصل سيتوبلازم الخلية النباتية من خلال جدار خلوي يتكون وسط الخلية، يتكون من مكونات الغشاء البلازمي والجدار الخلوي، عند الانتهاء من بناء هذا الجدار فإن عملية فصل الخلية الى خليتين تكون قد تمت.
