دورة الخلية: الوظيفة والمهام والدور والأمراض

دورة الخلية عبارة عن تسلسل يحدث بانتظام لمراحل مختلفة في خلية الجسم. تبدأ دورة الخلية دائمًا بعد انقسام الخلية وتنتهي بعد اكتمال الانقسام التالي للخلية.

ما هي دورة الخلية؟

تبدأ دورة الخلية دائمًا بعد انقسام الخلية وتنتهي بعد الانتهاء من انقسام الخلية التالي. تبدأ دورة الخلية مباشرة بعد انقسام الخلية مع الطور البيني. يُعرف Interphase أيضًا باسم G phase. وهي تتألف من المراحل G1 و G2 و S و 0. في المرحلة G1 ، وتسمى أيضًا مرحلة الفجوة ، يكون نمو الخلية هو المحور الرئيسي. تضاف مكونات الخلية المختلفة ، مثل السيتوبلازم وبعض عضيات الخلية ، إلى الخلية. مختلف البروتينات و RNA ، حمض النووي الريبي، يتم إنتاجها في الخلية. يلعب الحمض النووي الريبي دورًا في الخلية كناقل للمعلومات الجينية. في المرحلة G ، ما يسمى بفاصل المريكزات. المريكزات هي عضيات من خلايا حيوانية تقع بالقرب من النواة. أصبحت نواة الخلية الآن مرئية بوضوح. في المرحلة G1 ، يتكون كل كروموسوم من كروماتيد واحد فقط. تستمر المرحلة G1 عادة من 1 إلى 12 ساعة. في الخلايا المتدهورة ، قد يتم تقصير هذه المرحلة للغاية. المرحلة G1 تليها المرحلة S. في هذه المرحلة ، يحدث تكرار الحمض النووي في النواة ، بحيث في نهاية مرحلة التوليف هذه ، يتم تكرار الحمض النووي ويتكون كل كروموسوم من كروماتيدات. تدوم المرحلة S ما بين 7 و 8 ساعات. تمثل المرحلة G2 الانتقال إلى الانقسام ، وتقسيم نواة الخلية. تسمى هذه المرحلة أيضًا فترة ما بعد التخليق أو الفترة المبكرة. تتفكك ملامسات الخلايا مع الخلايا المجاورة ، وتكتسب الخلية شكلًا دائريًا وتصبح أكبر بسبب زيادة تدفق السوائل. بالإضافة إلى زيادة الحمض النووي الريبي الجزيئات و البروتينات يتم تصنيعها لتقسيم الخلايا. تستغرق هذه العملية حوالي أربع ساعات. ثم يؤدي ما يسمى بعامل التحفيز M-phase (MPF) إلى الانتقال إلى المرحلة M ، وهي المرحلة الانقسامية. في الخلايا الجرثومية ، تسمى أيضًا مرحلة الانقسام إنقسام منصف. في المرحلة M ، يحدث الانقسام الفعلي للخلية. ال الكروموسومات كما تنقسم النواة والخلية نفسها. تنقسم مرحلة الانقسام المتساوي أيضًا إلى طور أولي ، طور ، طور طور ، طور ثانوي. تدخل بعض الخلايا طور G0 بعد انقسامها. في مرحلة G0 ، لم يتم تكوين المزيد من الخلايا. غالبًا ما تكون الخلايا العصبية أو الخلايا الظهارية في مرحلة G0. يمكن لعوامل النمو الخاصة أيضًا إعادة تنشيط الخلايا من طور G0 ، بحيث تبدأ دورة الخلية مرة أخرى في المرحلة G1 لهذه الخلايا أيضًا.

الوظيفة والمهمة

تسمح دورة الخلية الدورية للجسم باستبدال الخلايا المستنفدة والميتة بخلايا جديدة. يختلف عمر الخلايا البشرية اختلافًا كبيرًا. بينما الخلايا العصبية في الدماغ لا يتم استبدالها أبدًا ، فبعض خلايا الجسم تعيش بضع ساعات فقط. يقدر العلماء أن حوالي 50 مليون خلية تموت كل ثانية. في الوقت نفسه ، يتم تشكيل نفس العدد من الخلايا حديثًا خلال دورة الخلية ، لتحل محل الخلايا المفقودة مباشرةً. وهكذا ، فإن الجسم يعوض فقدان الخلايا المحتضرة من خلال دورة الخلية التي تحدث باستمرار. تلعب دورة الخلية أيضًا دورًا مهمًا في التطور البدني. يمكن الخلايا فقط باقة النمو بحجم معين. وهكذا ، من أجل البشر باقة النمو يجب تشكيل خلايا جديدة أكبر. دورة الخلية ضرورية أيضًا لتجديد أجزاء الجسم أو الأنسجة التالفة. هنا ، يعمل الانقسام الخلوي على استبدال الخلايا المتضررة من الإصابة. الجروح، على سبيل المثال ، يمكن الإغلاق فقط إذا تم تكوين خلايا جديدة. لذلك ، في سياق التئام الجروحيزيد معدل انقسام الخلايا في منطقة الجرح بشكل حاد.

الأمراض والشكاوى

من وجهة نظر مرضية ، تلعب دورة الخلية دورًا مهمًا في تطور سرطان. في البشر الأصحاء ، تخضع دورة الخلية للتحكم من خلال ما يسمى بنقاط فحص دورة الخلية. تعمل على حماية الحمض النووي والمواد الوراثية ومنع تنكس الخلايا. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تمنع انقسام الخلايا في الخلايا مع تلف الحمض النووي. عندئذٍ يكون للخلايا المصابة خيار إما إصلاح الضرر أو ، في حالة الضرر الذي لا يمكن إصلاحه ، بدء موت الخلية المبرمج. الخلايا الورمية ، أي سرطان الخلايا ، تعمل بشكل مستقل ولم تعد خاضعة لآليات التحكم هذه. يساهم عاملان الآن في نمو الخلايا غير المنضبط. أولاً ، يتحول ما يسمى بالجينات البروتونية إلى جينات مسرطنة ، مما يؤدي إلى زيادة نمو الخلية المصابة. بالإضافة إلى ذلك ، تتحور الجينات الكابتة للورم. في حالتها الطبيعية ، يكون لها تأثير مثبط للنمو. ولكن بعد حدوث الطفرة ، تتعطل وظائفها ويتوقف الاستماتة ، أي موت الخلايا المبرمج للخلايا التالفة. ال سرطان وبالتالي يمكن أن تتكاثر الخلايا دون عوائق. الاضطرابات في مراحل إنقسام منصف، أي تقسيم الخلايا الجرثومية ، يمكن قيادة لسوء توزيع الكروموسومات. عدد ال الكروموسومات في الخلايا الوليدة يتم تغييرها من الناحية المرضية. يشار إلى هذا أيضًا باسم الانحراف الكروموسومي. من المؤكد أن أشهر انحراف الكروموسومات متلازمة داون، المعروف أيضًا باسم التثلث الصبغي 21 ، حيث يوجد الكروموسوم 21 ثلاث مرات بدلاً من مرتين. بدلاً من 46 كروموسومًا ، يوجد 47 كروموسومًا. خصائص التثلث الصبغي 21 هي جفن محاور تشغيل إلى الخارج ، نقص التوتر العضلي وأربعةاصبع اليد ثلم. في معظم الحالات ، يؤدي الاضطراب إلى اضطراب عقلي تخلف. يعاني حوالي نصف الأفراد المصابين أيضًا من أ قلب خلل. الانحرافات الصبغية الأخرى الناتجة عن دورة خلوية معيبة هي متلازمة تيرنر or متلازمة كلاينفلتر. هنا تتأثر الكروموسومات الجنسية. غالبًا ما تكون الانحرافات الصبغية مسؤولة أيضًا عن الإجهاض المبكر.