有糸分裂は、真核生物が組織や器官の細胞を再生させる植物的な細胞分裂です。
多細胞生物の体は、多数の小さな細胞で構成されている。
受胎から成体まで、細胞の数は急激に増加し、この大量の細胞は、細胞の特殊化の過程で体細胞へと分化する。
特定の機能を果たすように特化した特定の種類の細胞は、組織や臓器に組織化される。
胚発生時に大量の細胞を作り、成体時に組織や臓器に再生させるメカニズムが必要である。
この既存の細胞から新しい細胞を作り出すことに関与しているのが、細胞分裂のメカニズムである有糸分裂です。
有糸分裂の最大の特徴は、世代を超えて親細胞の遺伝物質量を維持することである。
有糸分裂とは
有糸分裂とは、真核生物の植物細胞分裂で、親細胞が2つの娘細胞に分裂することである。
2つの娘細胞は遺伝的に同一であり、親細胞と比較して、等量の遺伝物質、小器官、細胞質を含んでいる。
細胞周期には、有糸分裂期と成長期の2つの段階があります。
有糸分裂期は、細胞周期のM期と呼ばれる。
M期に入る前に、成長期のS期で遺伝物質だけでなく小器官も複製される。
プロフェイズ、メタフェイズ、アナフェイズ、テロフェイズが有糸分裂の段階です。
図1に有糸分裂のステージを示す。
図1：有糸分裂のステージ
有糸分裂は、遺伝物質が2倍になった親細胞が核分裂することである。
次の細胞質分裂は、細胞質分裂と呼ばれる。
細胞質分裂が終わると、親細胞は2つの娘細胞になる。
組織や臓器はどのようにして作られるのか？
受精卵は1つの細胞から構成される。
動物では2倍体であることが多い。
多細胞生物を形成するためには、接合子は多くの細胞に分割されなければならない。
これは、接合体が有糸分裂によって急速に分裂することによって行われる。
有糸分裂の結果、大量の細胞が生まれ、その細胞はさらに様々な種類の細胞に特化され、生物の特定の機能を果たすようになる。
特定の対象に特化した細胞は組織と総称され、いくつかの組織が臓器の形成に関与している。
また、臓器は体内で特定の機能を果たしている。
図2に頂端分裂組織の分裂ステージを示す。
図2：頂端分裂組織の分裂期
しかし、組織や臓器内の細胞は、通常の細胞の入れ替わりと、傷害によって失われた細胞の補充によって再生される必要がある。
有糸分裂は、既存の細胞から新しい細胞を作り出し、組織の細胞を再生させるという重要な役割を担っている。
組織や臓器は特殊化した細胞で構成されているので、有糸分裂は同じ機能に特化した娘細胞を作り出すことができるはずです。
特殊化した体細胞の多くは有糸分裂を行う。
しかし、神経細胞のように有糸分裂をしない特殊な細胞もあります。
これらの細胞は生涯にわたって体内に存在し続ける。
成体幹細胞も有糸分裂を行い、細胞集団を更新している。
結論
有糸分裂は、真核生物における植物的な細胞分裂です。
組織や臓器の細胞は、有糸分裂によって新しい細胞が作られることで、維持・再生されている。
有糸分裂では、親細胞に対して2つの同じ娘細胞が作られる。
胚発生において、有糸分裂は接合子と呼ばれる単一の細胞から大量の細胞を作り出すことに関与している。
多細胞真核生物の体の体細胞は、体内で特定の機能を果たすために特化した組織になる。
