درس 3. PDF

# أقرأ وأتعلم ## ما دورة الخلية؟ ### السؤال الأساسي كيف تُنتج الخلية خلايا جديدة؟ ### المفردات * دورة الخلية * الكروموسوم * الانقسام المتساوي * مشيج مذكر (الحيوان المنوي) * مشيج مؤنَّثُ (البويضة) * الخلية المخصبة (اللاقحة) * الانقسام المنصف (الاختزالي) ### مهارة القراءة * التتابع ## دورة الخ...

# أقرأ وأتعلم ## ما دورة الخلية؟ ### السؤال الأساسي كيف تُنتج الخلية خلايا جديدة؟ ### المفردات * دورة الخلية * الكروموسوم * الانقسام المتساوي * مشيج مذكر (الحيوان المنوي) * مشيج مؤنَّثُ (البويضة) * الخلية المخصبة (اللاقحة) * الانقسام المنصف (الاختزالي) ### مهارة القراءة * التتابع ## دورة الخلية تتكون المخلوقات الحية جميعها من خلية واحدة أو أكثر. وتنمو الخلايا لفترة زمنية محددة، ثم تتوقف عن النمو. وبعد أن يكتمل نموها تموتُ بعض الخلايا، وينقسم بعضُها الآخر لينتج خلايا جديدة لتعويض الخلايا الميتة. وتُسمى هذه العملية المستمرة من النمو والانقسام والتعويض دورة الخلية. قد تكون دورة الخلية سريعةً أو بطيئةً. ويعتمد ذلك على نوع المخلوق الحي ونوع النسيج الذي توجد فيه الخلية. فالخلية البكتيرية مثلا تستطيع أن تُنتج خليتين جديدتين كل ٢٠ دقيقة، والخليتان الجديدتان تنتجان أربع خلايا جديدة، وهكذا، وخلال ساعات قليلة تستطيع خلية واحدة أن تنتج ملايين الخلايا. ### دورة الخلية * **نمو الخلية** * **التهيؤ للانقسام** * **انقسام الخلية** نمو الخلايا وانـقـســامـهـا عـمـلـيـتـان مستمرتان، وهما مرحلتان من دورة الخلية. **حقيقة** يقوم جسم الإنسان باستبدال جميع خلايا الدم الحمراء كل ١٢٠ يومًا تقريبًا. ## محددات حجم الخلية تنمو الخلايا إلى أحجام مختلفة. ومعظم الخلايا صغيرة جدا لا يمكن مشاهدتها إلَّا بالمجهر. وهناك عوامل متعددة تمنع استمرار نمو الخلية، وتحدد حجمها. ومن هذه العوامل النسبة بين مساحة الغشاء البلازمي وحجم الخلية. فكل خلية تحتاج إلى الأكسجين والسكر ومواد مغذية أخرى. ويجب أن تتخلص الخلية من الفضلات. وهذه المواد يجب أن تمر عبر الغشاء البلازمي. وكلما نمت الخلية ازداد حجمها، وازدادت كمية المواد التي تحتاج إلى تبادلها مع الوسط الخارجي. لذلك لا بد أن يقابل الزيادة في حجم الخلية زيادة في مساحة الغشاء البلازمي. إلَّا أنَّ الغشاء البلازمي ينمو بمعدل أقل من نمو حجم الخلية، فتصبح مساحة الغشاء غير كافية لحصول الخلية على المواد التي تحتاج إليها، أو لتخلصها من الفضلات التي تنتجها، لذلك تتوقف الخلية عن النمو. ## مرض السرطان ودورة الخلية تعمل بعض البروتينات والمواد الكيميائية في المخلوقات الحية على نمو الخلايا وانقسامها. وعندما يحدث خلل قد يسبب مشكلات خطيرة. ومن هذه المشكلات مرض السرطان. يحدث هذا المرض عندما لا يتم السيطرة على انقسام الخلايا ونموها. وقد يؤدي النمو السريع للخلايا إلى تكون الأورام، أو تكون تجمعات للخلايا السرطانية. وبعض أنواع السرطان تهدد حياة الإنسان. ## ما الانقسام المتساوي؟ توجد داخل نواة الخلية أشرطة صغيرة، تحمل في داخلها تفاصيل كاملة عن المخلوق الحي تسمى الكروموسومات. ومعظم خلايا الإنسان تحتوي على ٤٦ كروموسوما. فهل إذا انقسمت الخلية إلى جزأين بالتساوي ستحتوي كل خلية جديدة على نصف العدد الأصلي من الكروموسومات؟ لو حدث ذلك لسبب مشكلات خطيرة لجميع أنواع الخلايا. أَمَّا مَا يحدث فهو أنَّ الخلية تُضاعِفُ كروموسوماتها حتى يكون لديها مجموعة ثانية مماثلة، ثم تنقسم الخلية. وعندئذ تتكوَّن خليتان متماثلتان، في نواة كل منهما مجموعة كاملة من الكروموسومات. وتُسمى هذه العملية الانقسام المتساوي. ## الانقسام المتساوي في النباتات والحيوانات يحدث الانقسام المتساوي عند أي عملية انقسام في نوع معين من خلايا الجسم يُسمى الخلايا الجسمية، ومنها خلايا الجلد، وخلايا العظام، وخلايا الدم البيضاء وخلايا العضلات. وفي عام ١٨٧٩ م لاكتشاف العالم الألماني والتر فليمنج خلايا في أطوار مختلفة من الانقسام عن طريق إضافة صبغة إلى شريحة خلية، ثمَّ رسم ما شاهده بالمجهر. **لاحظ** عندما تبدأ الخلية الجسمية في الانقسام إلى خليتين متماثلتين تتضاعف الكروموسومات داخل الخلية، ثمَّ تبدأ في الاصطفاف لتكوين مجموعتين منفصلتين ومتماثلتين من الكروموسومات في الخلية. ثم تنتقل الكروموسومات من كل مجموعة إلى أحد طرفي الخلية. وعندما تنقسم الخلية إلى خليتين جديدتين تحتوي كل خلية جسمية جديدة على مجموعة كاملة من الكروموسومات المماثلة تمامًا لكروموسومات الخلية الأصلية. ## الانقسام المتساوي وتمر الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية بالانقسام المتساوي. ولكن بسبب وجود جدار خلوي حول الخلية النباتية تتكون صفيحة خلوية تشبه امتدادًا للجدار الخلوي تفصل بين الخليتين الجديدتين. أما في الخلايا الحيوانية فإنَّ الغشاء البلازمي يضيقُ إلى الداخل من وسط الخلية. ## أختبر نفسي * **أتتبع**. ما الخطوة الأولى في الانقسام المتساوي؟ * **التفكير الناقد**. تحتوي خلايا جسم القط على ٣٨ كروموسوما. ما عدد الكروموسومات في كل من الخليتين الجديدتين الناتجتين عند الانقسام. ## أقرأ الشكل ماذا يحدث للكروموسومات في المرحلة الأخيرة من مراحل الانقسام المتساوي؟ **إرشاد** أقارن بين ترتيب الكروموسومات وموقعها في الخطوتين ٤ و ٥. ## ما الانقسام المنصف؟ تنتج المخلوقات الحية بالتكاثر. وتتكاثر المخلوقات الوحيدة الخلية عن طريق انقسام الخلية. أما في معظم الحيوانات والنباتات فتتحد كروموسومات من الأبوين معا في عملية تُسمى التكاثر الجنسي. وفي هذا النوع من التكاثر يُنتج كل من الأب والأم خلايا جنسيةً. وتُسمَّى الخلية الجنسية الذكرية المشيج المذكر (الحيوان المنوي)، وهو صغير جدا، وقادر على الحركة ذاتيا. أما الخلية الجنسية الأنثوية فتسمى المشيج المؤنث ( البويضة) ، وهي أكبر من الحيوان المنوي، ولا تتحرّك ذاتيًا. وتتحد هاتان الخليتان معا لتكونا خلية مخصبة (تسمَّى الزَّيْجُوتَ أو اللاقحة). وتنمو الخلية المخصبة فتصبح مخلوقا حيًا جديدًا. تحتوي معظم خلايا جسم الإنسان على ٤٦ كروموسوما. فإذا كان عدد الكروموسومات في المشيج المذكر ٤٦ وفي المشيج المؤنث ٤٦ كروموسوما، فماذا يمكن أن يحدث عندما يندمجان معًا؟ هل تحتوي الخلية المخصبة الجديدة على ٩٢ كروموسوما، وهو ضعف العدد الذي يجب أن يكون في كل خلية؟ إنَّ الخلية المخصبة لا تحتوي فعلاً على ضعف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلية العادية. ويرجع ذلك إلى أنَّ كلَّا من المشيج المذكر والمشيج المؤنث يتكوّنان بفعل انقسام خلوي يُسمَّى الانقسام المنصف (الاختزالي) ، حيث تنقسم النواة مرتين، فينتج أربع خلايا جنسية جديدة في نواة كل منها نصف العدد الأصلي من كروموسومات الخلية الأصلية. وكل خلية جنسية في الإنسان تحتوي على ٢٣ كروموسومًا. ويتحد المشيج المذكر مع المشيج المؤنث لتكوين الخلية المخصبة، التي تحتوي على ٤٦ كروموسوما، فتشبه بذلك الخلية الأصلية الأم عند كلا الأبوين. ونتيجة لذلك ينتقل إلى الابن كروموسومات من كلا الأبوين، وتنتقل إليه صفات وراثية من الأبوين. ## الانقسام المنصف خلال الأطوار المبكرة من الانقسام المنصف يتم نسخ الكروموسومات وتضاعفها. وفي الأطوار اللاحقة يحدث انقسامان للخلية، وتنتج أربع خلايا، في كل منها نصف العدد الأصلي من الكروموسومات، مقارنة بالخلية الأصلية. ## مقارنة بين الانقسام المتساوي والانقسام المنصف الانقسام المتساوي يشبه نوعا ما الانقسام المنصف. وكلاهما يبدأ في النواة، وبعد مضاعفة الكروموسومات تكون الخلايا في كلا الانقسامين أكثر من الخلايا الأصلية. ومع ذلك، فهناك فروق واضحة بين نوعي الانقسام. وأكثر الفروق أهمية أن الخلايا الناتجة عن الانقسام المتساوي تحتوي على العدد نفسه من كروموسومات الخلية الأصلية. أما في الانقسام المنصف فتحتوي الخلية الناتجة على نصف العدد الأصلي من الكروموسومات. وكي يتحقق ذلك يحدث انقسامان في الانقسام المنصف، بينما يحدث انقسام واحد في الانقسام المتساوي. ومن ذلك أيضًا أن عدد الخلايا الناتجة في الانقسام المتساوي خليتان جديدتان، في حين يكون في الانقسام المنصف أربع خلايا جديدة. ## نشاط **أتفحص** مجموعة صور مختلفة لأطوار الانقسام المتساوي، وأستعمل الرسوم التي رسمتها في نشاط أستكشف إن وجدت. **أقارن**. أدقق جيدًا في كل صورة آخذا في الاعتبار أطوار الانقسام المتساوي. فإذا كانت الصور من الطور نفسه أضعها معًا. **أصنف** ما المجموعة التي تنتمي إليها كل صورة؟ أضع الصور في فئات المجموعات المناسبة، وأكون مستعدا لتوضيح ذلك. **أفسّر البيانات**. أعمل ضمن مجموعة من زملائي لترتيب الصور بحسب أطوارها . وأكتب تعريف كل طور، وشروحات عنه، مع رسم توضيحي . ## أختبر نفسي * **أتتبع** أبين أطوار الانقسام المنصف. * **التفكير الناقد**. ما أهمية أن يُختزل عدد الكروموسومات في بعض الخلايا إلى النصف؟ ## العمر المتوقع ومدة الحياة | المخلوق الحي | معدل العمر المتوقع | أطول مدة حياة | |---|---|---| | ذبابة المنزل | ١٥ - ٣٠ يوما | ٧٢ يوما | | الكلب | ١٢ سنة | ٢٩ سنة | | القط | ١٥ سنة | ٣٤ سنة | | الدلفين | ٢٠ سنة | ٥٠ سنة | | الحصان | ٢٥ سنة | ٦٢ سنة | | السلحفاة | ١٠٠ سنة | أكثر من 100 سنة | | قصب السكر | ١٠٠ سنة | ٢٥٠ سنة | | الصنوبر ذو المخاريط الشوكية | حتى ٧٠٠٠ سنة | إذ يقدر عمرها بأربعة آلاف وسبعمائة عاما | ## ما مدة الحياة؟ كما يوجد للخلية دورة حياة، فإنَّ المخلوقات الحية لها دورات نمو وتكاثر، ثم تموت. ومراحل نمو المخلوق الحي تكون دورة حياته. وتشتمل دورة حياة الحيوان على الولادة والنضج والتكاثر والهرم والموت. يقول تعالى: وَقَدْ خَلَقَكُمْ أَطْوَارًا **[نوح]** وأطول فترة زمنية يعيشها المخلوق في أفضل الظروف تُسمى مدة الحياة. ومدة حياة المخلوق الحي صفة مشتركة بين أفراد نوعه. ومن ذلك مثلا أنَّ النباتات الحولية نباتات زهريةٌ مدة حياتها سنة تقريبا. ونبات الصنوبر ذو المخاريط الشوكية له مدة حياة أكثر من ٧٠٠٠ سنة. والعمر المتوقع له هو مقدار الزمن الذي سيعيشه المخلوق الحي. ويختلفُ مقدار العمر المتوقع للمخلوق الحي اعتمادًا على الظروف التي يعيشها. ## أقرأ الجدول كم مرة يساوي أطول مدة حياة لكلِّ من هذه المخلوقات الحية معدل العمر المتوقع لَهُ؟ **إرشاد** : أقسم أطول مدة حياة لكل مخلوق حي على معدل العمر المتوقع له. ## أختبر نفسي * **أتتبع**. أرسم دورة حياة الإنسان. * **التفكير الناقد**. بالإضافة إلى توافر الغذاء والماء، ما العوامل الأخرى التي تؤثر في العمر المتوقع للمخلوق الحي؟ وتؤثر الظروف البيئية في العمر المتوقع، ومنها توافرُ كمية الغذاء والماء. لكن هذه العوامل لا تؤثر في مدة الحياة. ومثال ذلك، فإن متوسط العمر للناس في المملكة العربية السعودية حوالي ٧٣ سنةً، ولكن مدة الحياة التي قد يعيشها الإنسان لا يعلمها إلا الله، فقد تمتد إلى أكثر من ١٠٠ سنة. يقول تعالى: وَلِكُلِّ أُمَّةٍ أَجَلٌ فَإِذَا جَاءَ أَجَلُهُمْ لَا يَسْتَأْخِرُونَ سَاعَةً وَلَا يَسْتَقْدِمُونَ ) **[الأعراف]**