میتوز: رقص زیبای تقسیم سلولی
سلول: واحد سازندهی بدن
بدن شما مانند یک شهر بزرگ است. این شهر از ساختمانهای کوچک و کوچکتری ساخته شده که در کنار هم کار میکنند. کوچکترین واحد سازندهی این شهرِ بدن، سلول[2] است. همهی کارهای بدن، از نفس کشیدن تا فکر کردن، توسط سلولها انجام میشود. اما سلولها هم پیر میشوند و میمیرند یا هنگام بریدگی انگشت از بین میروند. سوال اینجاست: چگونه بدن سلولهای جدید میسازد؟ پاسخ در فرآیندی به نام تقسیم سلولی[3] نهفته است و مهمترین نوع آن «میتوز» نام دارد.
چرا تقسیم میتوز اینقدر مهم است؟
میتوز سه وظیفهی اصلی در بدن شما بر عهده دارد:
| کاربرد | توضیح | مثال ملموس |
|---|---|---|
| رشد | تکثیر سلولها باعث افزایش تعداد سلولها و در نتیجه بزرگ شدن اندامها و کل بدن میشود. | رشد قد شما از زمان نوزادی تا حالا. |
| ترمیم و التیام | سلولهای اطراف زخم شروع به تقسیم میکنند تا بافت از دست رفته را جایگزین کنند. | بسته شدن و خوب شدن یک بریدگی روی پوست. |
| جایگزینی | سلولهای پیر یا آسیبدیده در بافتهایی مانند پوست یا روده، با سلولهای جدید جایگزین میشوند. | پوسته پوسته شدن پوست بدن و پیدایش پوست جدید زیر آن. |
راهنمای قدمبهقدم مراحل میتوز
میتوز یک روند منظم و چند مرحلهای است. فرض کنید قرار است یک کتابخانه (اطلاعات سلول) به طور کامل و دقیق کپی شود و بین دو کتابخانهی جدید تقسیم گردد. مراحل به ترتیب زیر است:
| مرحله (نام)[7] | اتفاق اصلی | تشبیه (کتابخانه) |
|---|---|---|
| پروفاز | کروموزومهای کپی شده، فشرده و قابل رؤیت میشوند. غشای هسته از بین میرود. | کتابهای کپی شده از قفسه بیرون آمده و برای توزیع آماده میشوند. دیوارهی داخلی کتابخانه برداشته میشود. |
| متافاز | کروموزومها در خط وسط سلول (صفحه استوایی) صف میکشند. | کتابهای کپی شده دقیقاً در وسط فضای کتابخانه قدیمی، مرتب ردیف میشوند. |
| آنافاز | کروماتیدهای خواهری از هم جدا شده و به قطبهای مخالف سلول کشیده میشوند. | کتابهای یکسان از محل اتصال جدا شده و به دو سمت مخالف فرستاده میشوند. |
| تلوفاز | در هر قطب، کروموزومها از هم باز میشوند. دور هر مجموعه، غشای هسته جدید تشکیل میشود. | در هر سمت، کتابها در قفسههای جدید چیده میشوند و دیوارهی جدیدی دور هر مجموعه کتاب ساخته میشود (دو کتابخانه جدید). |
در پایان، سلول از وسط تقسیم سیتوپلاسمی[8] میشود و دو سلول دختر مستقل و یکسان به وجود میآیند. کل این فرآیند را میتوان با فرمول سادهای نشان داد:
$1 \text{ سلول مادر } \xrightarrow{\text{میتوز}} 2 \text{ سلول دختر یکسان}$
میتوز در اطراف ما: از باغچه تا آشپزخانه
شما هر روز شاهد نتایج تقسیم میتوز هستید! وقتی پیاز یا سیبزمینی را در خاک میکارید، سلولهای مریستم راس (نوک ریشه) به سرعت و پشت سر هم تقسیم میتوز میکنند و باعث رشد ریشه و جوانه زدن گیاه میشوند. یا وقتی پوست خود را بعد از آفتابسوختگی میبینید که دارد میریزد، در واقع سلولهای لایه زیرین پوست با تقسیم میتوز، لایه جدیدی ساختهاند که جایگزین سلولهای مرده سطحی شده است. حتی زمانی که یک قلمه گیاه (مثل نعناع) را در آب میگذارید تا ریشه بزند، سلولهای آن ناحیه شروع به تقسیم میتوز میکنند.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاسخ: خیر. بیشتر سلولهای عصبی در بزرگسالی توانایی تقسیم میتوز را از دست میدهند. به همین دلیل آسیب به مغز یا نخاغ بسیار جدی است. رشد مغز در کودکی و نوجوانی به دلیل میتوز است، اما پس از آن تقریباً متوقف میشود.
پاسخ: کنترل دقیق میتوز برای سلامت بدن حیاتی است. اگر سلولی به طور غیرقابل کنترلی شروع به تقسیم کند و تقسیم آن متوقف نشود، تودهای از سلولها به نام تومور تشکیل میشود که میتواند منجر به بیماری سرطان شود. پس میتوز باید در زمان و مکان مناسب و با تعداد مشخص انجام شود.
پاسخ: بله، این هدف اصلی میتوز است. اطلاعات ژنتیکی (دستورالعملهای کار سلول) باید به طور دقیق و بدون تغییر کپی و تقسیم شود. البته در طول تقسیم، گاهی اشتباهاتی کوچک رخ میدهد که میتواند منجر به تنوع یا مشکلاتی شود، اما سیستم سلولی سعی میکند این اشتباهات را به حداقل برساند.
پاورقی
[1] Mitosis – تلفظ: میتوسیس. نوعی تقسیم هسته سلول که منجر به تشکیل دو هسته یکسان میگردد.
[2] Cell – کوچکترین واحد زنده و سازنده بدن موجودات زنده.
[3] Cell Division – فرآیندی که در آن یک سلول به دو یا چند سلول جدید تقسیم میشود.
[4] Chromosome – ساختاری رشتهای در هسته سلول که از DNA و پروتئین ساخته شده و حاوی اطلاعات وراثتی است.
[5] Sister Chromatid – دو نسخه یکسان از یک کروموزوم که پس از همانندسازی DNA به هم متصل میمانند.
[6] Centromere – ناحیهای در کروموزوم که دو کروماتید خواهری را به هم متصل نگه میدارد.
[7] Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase – نام مراحل چهارگانه میتوز.
[8] Cytokinesis – تقسیم سیتوپلاسم و اجزای سلولی که پس از تقسیم هسته (میتوز) رخ داده و منجر به جدایی فیزیکی دو سلول دختر میشود.
