Skip to main content
Global

10.E: تكاثر الخلايا (تمارين)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196409

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    10.1: تقسيم الخلايا

    إن استمرارية الحياة من خلية إلى أخرى لها أساسها في تكاثر الخلايا عن طريق دورة الخلية. دورة الخلية عبارة عن تسلسل منظم من الأحداث التي تصف مراحل حياة الخلية من تقسيم الخلية الأم الوحيدة إلى إنتاج خليتين صغيرتين جديدتين. يتم تنظيم الآليات المشاركة في دورة الخلية بدرجة عالية.

    مراجعة الأسئلة

    تحتوي الخلية ثنائية الصبغيات على _______ عدد الكروموسومات كخلية أحادية الصيغة الصبغية.

    1. ربع
    2. نصف
    3. مرتين
    4. أربع مرات
    إجابة

    ج

    يتم تحديد سمات الكائن الحي من خلال التركيبة المحددة لـ _____ الموروثة.

    1. خلايا.
    2. الجينات.
    3. البروتينات.
    4. الكروماتيدات.
    إجابة

    ب

    أي جزيء يتم الحفاظ على المستوى الأول من تنظيم الحمض النووي في خلية حقيقية النواة؟

    1. يتماسك
    2. التكثيف
    3. الكروماتين
    4. هيستون
    إجابة

    د

    تسمى النسخ المتطابقة من الكروماتين التي تم تجميعها معًا بواسطة الكوشين في السنترومير _____.

    1. الأحجار الكريمة.
    2. النيوكليوزومات.
    3. الكروماتين.
    4. الكروماتيدات الشقيقة.
    إجابة

    د

    استجابة مجانية

    قارن وقارن بين الخلية الجسدية البشرية والأمشاج البشرية.

    إجابة

    تحتوي الخلايا الجسدية البشرية على 46 كروموسومًا: 22 زوجًا واثنين من الكروموسومات الجنسية التي قد تشكل أو لا تشكل زوجًا. هذه هي الحالة الثانية أو ثنائية الصيغة الصبغية. تحتوي الأمشاج البشرية على 23 كروموسومًا، واحد من 23 كروموسومًا فريدًا، أحدهما كروموسوم جنسي. هذه هي حالة ن أو حالة نقص الصبغيات.

    ما هي العلاقة بين الجينوم والكروموسومات والجينات؟

    إجابة

    يتكون الجينوم من مجموع كروموسومات الكائن الحي. يحتوي كل كروموسوم على مئات وأحيانًا آلاف الجينات، وأجزاء من الحمض النووي التي ترمز إلى بولي ببتيد أو RNA، وكمية كبيرة من الحمض النووي بدون وظيفة معروفة.

    الكروموسومات حقيقية النواة أطول بآلاف المرات من الخلية النموذجية. اشرح كيف يمكن للكروموسومات أن تتناسب مع نواة حقيقية النواة.

    إجابة

    يتم لف اللولب المزدوج للحمض النووي حول بروتينات الهستون لتشكيل هياكل تسمى النيوكليوزومات. يتم لف النيوكليوزومات والحمض النووي الرابط بينهما في ألياف 30 نانومتر. أثناء انقسام الخلايا، يتم تكثيف الكروماتين بشكل أكبر عن طريق تعبئة البروتينات.

    10.2: دورة الخلية

    دورة الخلية عبارة عن سلسلة منظمة من الأحداث التي تنطوي على نمو الخلايا وانقسام الخلايا التي تنتج خليتين جديدتين. تمر الخلايا الموجودة على طريق الانقسام الخلوي عبر سلسلة من مراحل النمو ذات التوقيت الدقيق والمنظمة بعناية، وتكرار الحمض النووي، والانقسام الذي ينتج خليتين متطابقتين (مستنسختين). تتكون دورة الخلية من مرحلتين رئيسيتين: الطور البيني والمرحلة الانقسامية.

    مراجعة الأسئلة

    تتكرر الكروموسومات خلال أي مرحلة من دورة الخلية؟

    1. مرحلة G 1
    2. مرحلة إس
    3. المرحلة الأولية
    4. بروميتافاز
    إجابة

    ب

    أي من الأحداث التالية لا تحدث أثناء بعض مراحل الطور البيني؟

    1. تكرار الحمض النووي
    2. تكرار العضية
    3. زيادة في حجم الخلية
    4. فصل الكروماتيدات الشقيقة
    إجابة

    د

    من أي بنية خلوية تنشأ المغزل الانقسامي؟

    1. سنترومير
    2. مركزي
    3. كينية إلى روتينية
    4. ثلم الانقسام
    إجابة

    ب

    يعتبر ارتباط ألياف المغزل الانقسامي بالأعمال الحركية سمة مميزة لأي مرحلة من مراحل الانقسام؟

    1. المرحلة الأولية
    2. بروميتافاز
    3. ميتاباس
    4. أنافاس
    إجابة

    ب

    يعد تفريغ الكروموسومات وتشكيل غلاف نووي جديد سمة مميزة لأي مرحلة من مراحل الانقسام؟

    1. بروميتافاز
    2. ميتاباس
    3. أنافاس
    4. التيلوفايز
    إجابة

    د

    فصل الكروماتيدات الشقيقة هو سمة من سمات أي مرحلة من الانقسام؟

    1. بروميتافاز
    2. ميتاباس
    3. أنافاس
    4. التيلوفايز
    إجابة

    ج

    تصبح الكروموسومات مرئية تحت المجهر الضوئي خلال أي مرحلة من الانقسام الفتيلي؟

    1. المرحلة الأولية
    2. بروميتافاز
    3. ميتاباس
    4. أنافاس
    إجابة

    أ

    ما هي بنية دمج حويصلات جولجي في اللوحة الوصفية للخلايا النباتية المنقسمة؟

    1. لوحة الخلية
    2. حلقة الأكتين
    3. ثلم الانقسام
    4. المغزل الانقسامي
    إجابة

    أ

    استجابة مجانية

    وصف موجز للأحداث التي تحدث في كل مرحلة من مراحل الطور البيني.

    إجابة

    خلال G 1، يزداد حجم الخلية، ويتم تقييم الحمض النووي الجيني بحثًا عن التلف، وتخزن الخلية احتياطيات الطاقة والمكونات لتجميع الحمض النووي. خلال المرحلة S، تتكرر الكروموسومات والسينتروسومات والخلايا المركزية (الخلايا الحيوانية). خلال مرحلة G 2، تتعافى الخلية من المرحلة S، وتستمر في النمو، وتكرر بعض العضيات، وتفكك العضيات الأخرى.

    تعمل أدوية العلاج الكيميائي مثل فينكريستين والكولشيسين على تعطيل الانقسام الفتيلي عن طريق الارتباط بالتوبولين (الوحدة الفرعية للأنابيب الدقيقة) والتدخل في تجميع الأنابيب الدقيقة وتفكيكها. ما هي البنية الانقسامية التي تستهدفها هذه الأدوية بالضبط وما تأثير ذلك على انقسام الخلايا؟

    إجابة

    يتكون المغزل الانقسامي من الأنابيب الدقيقة. الأنابيب الدقيقة هي بوليمرات البروتين التوبولين؛ لذلك فإن المغزل الانقسامي هو الذي تتعطل بسبب هذه الأدوية. بدون مغزل الانقسام الوظيفي، لن يتم فرز الكروموسومات أو فصلها أثناء الانقسام الفتيلي. ستعتقل الخلية في حالة الانقسام وتموت.

    وصف أوجه التشابه والاختلاف بين آليات الحركة الخلوية الموجودة في الخلايا الحيوانية مقابل تلك الموجودة في الخلايا النباتية.

    إجابة

    هناك عدد قليل جدًا من أوجه التشابه بين الخلايا الحيوانية والحركية الخلوية للخلايا النباتية. في الخلايا الحيوانية، تتشكل حلقة من ألياف الأكتين حول محيط الخلية عند لوحة الميتاتاز السابقة (ثلم الانقسام). تنقبض حلقة الأكتين إلى الداخل، وتسحب غشاء البلازما باتجاه مركز الخلية حتى يتم ضغط الخلية إلى قسمين. في الخلايا النباتية، يجب تشكيل جدار خلوي جديد بين الخلايا الوليدة. بسبب جدران الخلايا الصلبة للخلية الأم، لا يمكن تقلص منتصف الخلية. بدلاً من ذلك، يتشكل phragmoplast أولاً. بعد ذلك، يتم تشكيل لوحة خلوية في وسط الخلية في لوحة الميتاتاز السابقة. تتكون لوحة الخلية من حويصلات جولجي التي تحتوي على الإنزيمات والبروتينات والجلوكوز. تندمج الحويصلات وتقوم الإنزيمات ببناء جدار خلوي جديد من البروتينات والجلوكوز. تنمو لوحة الخلية باتجاه جدار الخلية للخلية الأم وتندمج في النهاية معها.

    ضع قائمة ببعض الأسباب التي تجعل الخلية التي أكملت للتو حركة الخلايا قد تدخل مرحلة G 0 بدلاً من مرحلة G 1.

    إجابة

    تدخل العديد من الخلايا مؤقتًا G 0 حتى تصل إلى مرحلة النضج. يتم تشغيل بعض الخلايا فقط لدخول G 1 عندما يحتاج الكائن الحي إلى زيادة هذا النوع من الخلايا المعينة. تتكاثر بعض الخلايا فقط بعد إصابة الأنسجة. لا تنقسم بعض الخلايا أبدًا بمجرد وصولها إلى مرحلة النضج.

    ما أحداث دورة الخلية التي ستتأثر في الخلية التي تنتج بروتين كوهيسين متحور (غير وظيفي)؟

    إجابة

    في حالة عدم عمل الكوهيسين، لا تتم تعبئة الكروموسومات بعد تكرار الحمض النووي في المرحلة S من الطور البيني. من المحتمل ألا تتشكل بروتينات المنطقة المركزية، مثل الكينيتوشور. حتى لو تمكنت ألياف المغزل الانقسامي من الالتصاق بالكروماتيدات دون التعبئة، فلن يتم فرز الكروموسومات أو فصلها أثناء الانقسام الفتيلي.

    10.3: التحكم في دورة الخلية

    طول دورة الخلية متغير للغاية، حتى داخل خلايا كائن حي واحد. في البشر، يتراوح تكرار دوران الخلايا من بضع ساعات في التطور الجنيني المبكر، إلى متوسط من يومين إلى خمسة أيام للخلايا الظهارية، وإلى عمر الإنسان بأكمله الذي تقضيه في G0 بواسطة الخلايا المتخصصة، مثل الخلايا العصبية القشرية أو خلايا عضلة القلب. هناك أيضًا اختلاف في الوقت الذي تقضيه الخلية في كل مرحلة من مراحل دورة الخلية.

    مراجعة الأسئلة

    في أي من نقاط تفتيش دورة الخلية يكون للقوى الخارجية التأثير الأكبر؟

    1. نقطة تفتيش G 1
    2. نقطة تفتيش جي 2
    3. نقطة تفتيش خاصة بي
    4. نقطة تفتيش G 0
    إجابة

    أ

    ما هو الشرط الأساسي للتخليص في نقطة تفتيش G 2؟

    1. وصلت الخلية إلى حجم كافٍ
    2. مخزون كاف من النيوكليوتيدات
    3. تكرار دقيق وكامل للحمض النووي
    4. التعلق الصحيح لألياف المغزل الانقسامي بالأعمال الحركية
    إجابة

    ج

    إذا لم يتم تطهير نقطة التفتيش M، فما هي مرحلة الانقسام الفتيلي التي سيتم حظرها؟

    1. المرحلة الأولية
    2. بروميتافاز
    3. ميتاباس
    4. أنافاس
    إجابة

    د

    ما البروتين الذي يُعد منظمًا إيجابيًا يقوم بتفسفير البروتينات الأخرى عند تنشيطه؟

    1. الصفحة 53
    2. بروتين الورم الأرومي الشبكي (Rb)
    3. سيكلين
    4. كيناز معتمد على السيكلين (Cdk)
    إجابة

    د

    تم اكتشاف العديد من البروتينات التنظيمية السلبية لدورة الخلية في أي نوع من الخلايا؟

    1. الأمشاج
    2. الخلايا في G 0
    3. خلايا سرطانية
    4. خلايا جذعية
    إجابة

    ج

    ما الجزيء التنظيمي السلبي الذي يمكن أن يؤدي إلى انتحار الخلية (موت الخلايا المبرمج) إذا لم تحدث أحداث دورة الخلية الحيوية؟

    1. الصفحة 53
    2. ص 21
    3. بروتين الورم الأرومي الشبكي (Rb)
    4. كيناز معتمد على السيكلين (Cdk)
    إجابة

    أ

    استجابة مجانية

    وصف الشروط العامة التي يجب استيفاؤها في كل من نقاط التفتيش الرئيسية الثلاثة لدورة الخلية.

    إجابة

    تراقب نقطة تفتيش G 1 نمو الخلايا الكافي، وحالة الحمض النووي الجيني، ومخازن الطاقة الكافية، والمواد اللازمة لمرحلة S. عند نقطة تفتيش G 2، يتم فحص الحمض النووي للتأكد من تكرار جميع الكروموسومات وعدم وجود أخطاء في الحمض النووي المركب حديثًا. بالإضافة إلى ذلك، يتم تقييم حجم الخلية واحتياطيات الطاقة. تؤكد نقطة التفتيش M الارتباط الصحيح لألياف المغزل الانقسامي بالأعمال الحركية.

    اشرح أدوار منظمات دورة الخلية الإيجابية مقارنة بالمنظمين السلبيين.

    إجابة

    تقوم منظمات الخلايا الإيجابية مثل السيكلين و Cdk بأداء المهام التي تقدم دورة الخلية إلى المرحلة التالية. تمنع المنظمات السلبية مثل Rb و p53 و p21 تقدم دورة الخلية حتى تحدث أحداث معينة.

    ما الخطوات اللازمة لكي تصبح Cdk نشطة بشكل كامل؟

    إجابة

    يجب أن يرتبط Cdk بالسيكلين، ويجب أن يتم فسفره في الموضع الصحيح ليصبح نشطًا بشكل كامل.

    Rb هو منظم سلبي يمنع دورة الخلية عند نقطة تفتيش G 1 حتى تحقق الخلية الحجم المطلوب. ما الآلية الجزيئية التي يستخدمها Rb لوقف دورة الخلية؟

    إجابة

    يكون Rb نشطًا عندما يتم إزالة الفوسفور منه. في هذه الحالة، يرتبط Rb بـ E2F، وهو عامل نسخ مطلوب للنسخ والترجمة النهائية للجزيئات المطلوبة لانتقال G 1/S. لا يمكن لـ E2F نسخ جينات معينة عندما تكون مرتبطة بـ Rb. مع زيادة حجم الخلية، تصبح Rb مفسفرة وغير نشطة وتطلق E2F. يمكن لـ E2F بعد ذلك تعزيز نسخ الجينات التي يتحكم فيها، وسيتم إنتاج البروتينات الانتقالية.

    10.4: السرطان ودورة الخلية

    السرطان هو نتيجة الانقسام الخلوي غير المقيد الناجم عن انهيار الآليات التي تنظم دورة الخلية. يبدأ فقدان السيطرة بتغيير تسلسل الحمض النووي للجين الذي يرمز لأحد الجزيئات التنظيمية. تؤدي التعليمات الخاطئة إلى بروتين لا يعمل كما ينبغي. يمكن أن يسمح أي اضطراب في نظام المراقبة بنقل الأخطاء الأخرى إلى الخلايا البنت. سيؤدي كل انقسام خلوي متتالي إلى ظهور خلايا ابنة مع المزيد من الضرر

    مراجعة الأسئلة

    ___________ هي تغييرات في ترتيب النيوكليوتيدات في جزء من الحمض النووي يرمز للبروتين.

    1. الجينات البروتونومية
    2. جينات مثبطة للورم
    3. طفرات جينية
    4. المنظمين السلبيين
    إجابة

    ج

    يُطلق على الجين الذي يرمز إلى منظم دورة الخلية الإيجابي a (n) _____.

    1. مثبط كيناز.
    2. جين مثبط للورم.
    3. بروتو-أونوجين.
    4. الجين الورمي.
    إجابة

    ج

    الجين المتحور الذي يرمز لنسخة معدلة من Cdk تنشط في غياب السيكلين هو a (n) _____.

    1. مثبط كيناز.
    2. جين مثبط للورم.
    3. بروتو-أونوجين.
    4. الجين الورمي.
    إجابة

    د

    أي جزيء هو مثبط Cdk يتم التحكم فيه بواسطة p53؟

    1. سيكلين
    2. مضاد كيناز
    3. Rb
    4. ص 21
    إجابة

    د

    استجابة مجانية

    حدد الخطوات التي تؤدي إلى أن تصبح الخلية سرطانية.

    إجابة

    إذا تحور أحد الجينات التي تنتج البروتينات المنظمة، فإنه ينتج منظمًا مشوهًا، وربما غير وظيفي، لدورة الخلية، مما يزيد من فرصة ترك المزيد من الطفرات دون إصلاح في الخلية. كل جيل لاحق من الخلايا يتعرض لمزيد من الضرر. يمكن أن تتسارع دورة الخلية نتيجة فقدان بروتينات نقاط التفتيش الوظيفية. يمكن أن تفقد الخلايا القدرة على التدمير الذاتي وتصبح في النهاية «خالدة».

    اشرح الفرق بين الجين الأولي للأورام والجين المثبط للورم.

    إجابة

    الجين البروتو-أونكوجين هو جزء من الحمض النووي الذي يرمز إلى أحد منظمي دورة الخلية الإيجابية. إذا تحور هذا الجين بحيث ينتج منتجًا بروتينًا مفرط النشاط، فإنه يعتبر جينًا سرطانيًا. الجين المثبط للورم هو جزء من الحمض النووي الذي يرمز إلى أحد منظمي دورة الخلية السلبية. إذا تحور هذا الجين بحيث يصبح منتج البروتين أقل نشاطًا، فستعمل دورة الخلية دون فحص. يمكن أن يتسبب جين سرطاني واحد في حدوث انقسامات غير طبيعية للخلايا؛ ومع ذلك، تفقد مثبطات الأورام فعاليتها فقط عند تلف كلتا النسختين من الجين.

    ضع قائمة بالآليات التنظيمية التي قد تضيع في خلية تنتج p53 معيبًا.

    إجابة

    تشمل الآليات التنظيمية التي قد تُفقد مراقبة جودة الحمض النووي الجيني، وتجنيد إنزيمات الإصلاح، وتحفيز موت الخلايا المبرمج.

    يمكن أن يؤدي p53 إلى موت الخلايا المبرمج إذا فشلت بعض أحداث دورة الخلية. كيف تفيد هذه النتيجة التنظيمية كائنًا متعدد الخلايا؟

    إجابة

    في حالة تلف الحمض النووي في الخلية، يكون احتمال إنتاج البروتينات المعيبة أعلى. ستنتج الخلايا الوليدة لهذه الخلية الأم التالفة أيضًا بروتينات معيبة قد تصبح سرطانية في النهاية. إذا أدرك p53 هذا الضرر وحفز الخلية على التدمير الذاتي، فإن الحمض النووي التالف يتحلل ويعيد تدويره. لا ضرر آخر يلحق بالكائن الحي. يتم تحفيز خلية صحية أخرى على الانقسام بدلاً من ذلك.

    10.5: انقسام الخلايا بدائية النواة

    في كل من انقسام الخلايا بدائية النواة وخلايا حقيقية النواة، يتم نسخ الحمض النووي الجيني ثم يتم تخصيص كل نسخة في خلية ابنة. بالإضافة إلى ذلك، يتم تقسيم المحتويات السيتوبلازمية بالتساوي وتوزيعها على الخلايا الجديدة. ومع ذلك، هناك العديد من الاختلافات بين انقسام الخلايا بدائية النواة وخلايا حقيقية النواة. تحتوي البكتيريا على كروموسوم DNA دائري واحد ولكن بدون نواة. لذلك، الانقسام ليس ضروريًا في انقسام الخلايا البكتيرية.

    مراجعة الأسئلة

    ما حدث دورة الخلية حقيقية النواة المفقود في الانشطار الثنائي؟

    1. نمو الخلايا
    2. تكرار الحمض النووي
    3. الحركية النووية
    4. السيتوكينيسيس
    إجابة

    ج

    تقوم بروتينات FTSz بتوجيه تكوين _______ الذي سيشكل في النهاية جدران الخلايا الجديدة للخلايا الوليدة.

    1. حلقة مقلصة
    2. لوحة الخلية
    3. الهيكل الخلوي
    4. الحاجز
    إجابة

    ب

    استجابة مجانية

    قم بتسمية المكونات الشائعة لانقسام الخلايا حقيقية النواة والانشطار الثنائي.

    إجابة

    المكونات الشائعة لانقسام الخلايا حقيقية النواة والانشطار الثنائي هي تكرار الحمض النووي وفصل الكروموسومات المكررة وتقسيم المحتويات السيتوبلازمية.

    وصف كيفية توزيع الكروموسومات البكتيرية المكررة في الخلايا الوليدة الجديدة بدون اتجاه المغزل الانقسامي.

    إجابة

    أثناء تكرار الكروموسوم، يتحرك كل أصل بعيدًا عن نقطة بداية النسخ المتماثل. ترتبط الكروموسومات بغشاء الخلية عن طريق البروتينات؛ ويساعد نمو الغشاء أثناء استطالة الخلية في حركتها.