بررسی تقسیم میتوز در ریشه پیاز

مقدمه : حدود 90% از زندگی سلول در مرحله اینترفاز است،طی این مرحله سلول آماده تقسیم می شود و هنگامی به مرحله آخر وارد می شود که بخواهد تقسیم شود.

در یوکاریوتها برای تقسیم یاخته‌ای دو فرایند اساسی را که اغلب وابسته بهم هستند، در نظر می‌گیرند: یکی تقسیم هسته که می‌تواند به روش میتوز یا میوز باشد و دیگری تقسیم سیتوپلاسم که آن را سیتوکینز می‌نامند. گرچه در اغلب موارد به دنبال تقسیم هسته ، سیتوپلاسم نیز تقسیم می‌شود و در نتیجه دو سلول جدید از تقسیم سلول اولیه حاصل می‌شود، اما این وضع حالت همیشگی نیست و در موارد زیادی به دنبال تقسیم هسته سیتوپلاسم تقسیم نمی شود.

هدف ما بررسی تقسیم میتوز در سلول است.

گرچه میتوز فرآیندی پیوسته است اما زیست شناسان برای آسانی مطالعه آن را به چهار مرحله تقسیم بندی کرده اند:

پروفاز: اولین وطولانی ترین مرحله میتوز است که با تحول عمده‌ای در سیتوپلاسم و هسته همراه است.

1- متراکم شدن کروموزوم ها

2- ناپدید شدن پوشش هسته

3- ناپدید شدن هستک

4- دور شدن دو جفت سانتریول از هم و حرکت آنها به سوی دو قطب سلول که تشکیل دوک تقسیم را به دنبال دارد.

متافاز دومین مرحله میتوز است که :

1-کروموزوم‌های دو کروماتیدی در وسط دوک در امتداد صفحه عرضی به اسم صفحه متافازی یا صفحه استوایی قرار می‌گیرند.

دو انتهای آنها کم و بیش به سوی قطب‌های دوک متوجه است. در حالیکه ناحیه سانترومر (محل اتصال دو کروماتید خواهری) به سوی بخش میانی در صفحه استوا قرار دارد.

2- کروموزومها ضخیم و کوتاه‌اند و به حداکثر انقباض خود می‌رسند.

3- در پایان مرحله متافاز ، سانترومرها تقسیم می‌شوند. تقسیم سانترومر همه کروموزومها همزمان صورت می‌گیرد.

  آنافاز :مرحله کوتاهی است که در آن ماده ژنتیکی همانندسازی شده (دو کروماتید) از ناحیه سانترومر از هم تفکیک می‌شوند و به اصطلاح سانترومر به دو بخش تقسیم می‌شود.

هر نیمه هر سانترومر همراه یک کروماتید و کینه توکور وابسته به آن ، یک کروموزوم آنافازی را تشکیل می‌دهند. دو کروموزوم تک کروماتیدی حاصل به دو قطب مهاجرت می‌کنند و طوری این عمل انجام می‌گیرد که همواره ناحیه کینه توکور و سانترومر متصل به آن زودتر از بازوهای کروموزوم‌ها به قطبین می‌رسند.

در پایان آنافاز در هر قطب هسته‌ای از کروموزومهای دختری مجتمع هستند که تعدادشان با تعداد کروموزومهای یاخته مادری برابر و همان 2nاست. با این تفاوت که هر کروموزم تک کروماتیدی است.

 تلوفاز: جدا شدن کروماتیدها که در مرحله آنافاز صورت می‌گیرد، تقسیم صحیح ژنوم همانندسازی شده را که عنصر اصلی میتوز است، کامل می‌کند. با این تکمیل ایفای نقش تلوفاز آغاز می‌شود.

1- دستگاه دوک متلاشی می‌شود. ریزلوله‌ها نظم خود را از دست می‌دهند و به صورت مونرمرهای توبولین در می‌آیند و آماده استفاده مجدد در ساختار اسکلت یاخته‌ای جدید می‌شوند.

2- غشای هسته در اطراف هر گروه کروماتیدهای دختر شکل می‌گیرد.

3- کروماتیدها یی که هنوز به شکل کروموزوم‌اند، شروع به باز شدن می‌کنند و کاملا کشیده می‌شوند و به صورت کروماتین تجلی می‌یابند.

4- یکی از ژنهایی که به سرعت ظاهر می‌شود، RNA ریبوزومی است که سبب ظهور مجدد هستک می‌گردد.

تقسیم سیتوپلاسم (سیتوکینز) :

مجموعه پدیده‌هایی که شرح داده شد تقسیم هسته‌ای یا کاریوکینز است که اغلب با تقسیم سیتوپلاسم نیز همراه است.

در سلول های جانوری تقسیم سلول از اواخر آنافاز با تشکیل یک فشردگی حلقوی ، عمود بر محور طولی دوک میتوزی شروع می‌شود. با شروع این فشردگی حلقوی ، از تراکم ریبوزوم ها، حفره‌های سیتوپلاسمی ، قطعاتی از شبکه آندوپلاسمی، در بخش میانی یاخته مجموعه‌ای به اسم  جسم میانی تشکیل می‌گردد و فشردگی حلقوی میانی به سوی مرکز و به سوی جسم میانی پیش می‌رود تا سرانجام سیتوپلاسم نیز به دو بخش تقسیم ‌شود و دو سلول جدید از هم جدا شوند. در ضمن این جریانات دوک میتوزی نیز از بین رفته و اسکلت سلولی نیز بازسازی می شود.

روش آزمایش :

پيازي در دهانه بشر يا ليوان پر از آبي قرار دهيد و آن را چند روز در جاي نيمه تاريک بگذاريد پيازها بايد چند روز قبل از شروع آزمايش در آب قرار داده شوند . در اين مدت ريشه هاي سفيد و درازي در انتهای پیاز ایجاد می شود.
ابتدا قطعه بسیار کوچکی از ریشه پیاز را با تیغ یا اسکالپر جدا کرده و در وسط لام قرار می دهیم.

سپس آن را به مدت 15دقیقه در محلولی که شامل استیک اسید و اتنول 96درصد می باشد،قرار  می دهیم،بعد از گذشت این مدت نمونه را به محلول دوم  که شامل اسید کلریدریک و آب است منتقل می کنیم و چند دقیقه صبر میکنیم و سپس نمونه را روی لام قرار داده و به کمک دو سوزن ته گرد آن را به خوبی له می کنیم،این عمل بافت های پیاز را از هم جدا کرده و نمونه بهتری را ایجاد میکند.سپس چند قطره رنگ کیستال ویوله روی نمونه ریخته و لامل را قرار داده و به کمک انگشت دست و فشار روی لامل،نمونه را کاملا له میکنیم.

حالا می توانیم با بزرگنمایی 40نمونه را مورد بررسی قرار دهیم و مراحل مختلف تقسیم میتوز را ببینیم.