有糸分裂と減数分裂は、すべての多細胞生物の細胞分裂と生殖に関わる2種類のメカニズムです。
有糸分裂は、ウイルスを除く地球上のすべての生物で起こる。
減数分裂は、動物、植物、菌類にのみ起こる。
有糸分裂と減数分裂は、どちらも2倍体の親細胞から始まる。
有糸分裂によって、2つの同一の娘細胞が作られる。
有糸分裂により、4つの半数体配偶子が作られる。
有糸分裂は多細胞生物の体細胞で起こり、減数分裂は生殖細胞でのみ起こる。
有糸分裂とは
有糸分裂とは、細胞分裂の一種で、親細胞と同じ2つの娘細胞ができることです。
有糸分裂は通常の組織の成長や修復に見られ、身体の体細胞数を増加させる。
有糸分裂は、核の分裂の後、必ず細胞質の分裂である細胞質分裂が行われる。
通常、間期を終えた2倍体細胞は有糸分裂を行う。
間期は、G1期、S期、G2期からなる。
間期は、細胞の代謝活動が最も活発になる時期です。
DNAの複製、タンパク質の合成、小器官の合成は間期中に行われる。
プロフェーズ、プロメタフェーズ、メタフェース、テロフェース、アナフェースは有糸分裂のステージであり、プロメタフェーズ、メタフェース、テロフェース、アナフェースは有糸分裂のステージです。
プロフェイズ
核内のクロマチンが凝縮され、染色体として見えるようになるのが前駆期。
核小体は消失する。
2つの中心核が対極に移動するため、有糸分裂の紡錘体が形成され始める。
プロメタフェーズ
核膜が溶解し、染色体の動原体にキネトコアタンパク質が形成されるのが前中期。
キネトコアタンパク質には、紡錘体の微小管が付着する。
メタフェース
個々の染色体は、分裂紡錘体の助けを借りて、細胞の赤道に沿って整列し、姉妹染色分体が2つの娘細胞に正しく分離されるようになる。
アナフェ
分裂期には、姉妹染色分体がセントロメアから切り離される。
分離された姉妹染色分体は、細胞の反対側の極に向かって移動し始める。
Telophase
核分裂期には、姉妹染色分体が対向する2つの極に到着し、2つの娘核の周囲に新しい核膜が形成される。
核分裂を経た後、動物では細胞質分裂、すなわち細胞質分裂が細胞の中心を中心にアクチン繊維の配列で始まる。
アクチン繊維の収縮により、親細胞が2つの娘細胞に挟み込まれる。
植物では、親細胞の中央部に硬い細胞壁が形成され、2つに分離される。
有糸分裂の段階を図1に示す。
：図1 有糸分裂
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減数分裂とは
減数分裂は、生殖腺の生殖細胞における配偶子形成の際にのみ起こる、もう一つのタイプの細胞分裂です。
減数分裂では、2回の核分裂によって4つの娘細胞が作られ、元の染色体数の半分の数の染色体を持つ配偶子が作られる。
有性生殖では、染色体数の半分の配偶子が作られることが、その種の染色体数を正確に維持するために重要です。
2つの配偶子が融合することで、通常の染色体数が再生される。
細胞は、核分裂の過程で9つの段階を経て減数分裂を行うが、その過程は大きく減数第一分裂と減数第二分裂の2つに分けられる。
減数第一分裂は、間期、プロフェーズI、メタフェーズI、アナフェーズI、テロフェーズI、サイトキネシスから構成される。
第二減数分裂は、プロフェーズII、メタフェーズII、アナフェーズII、テロフェーズII、細胞質分裂から構成される。
2つの核分裂では、細胞内でDNA複製、タンパク質合成、オルガネラ合成が行われる間期が1つだけ存在する。
第 1 減数分裂
第Ⅰ相
第I相では、クロマチンの凝縮により、染色体が見えるようになる。
相同染色体の対合が起こり、相同染色体の一部が交差することで遺伝物質の相同組換えが可能になる。
核膜も消失する。
メタフェースI
第I相では、相同染色体対が細胞の赤道に沿って整列する。
紡錘体が形成され、染色体の動原体に向かって微小管が伸長する。
紡錘体の微小管は、相同染色体1対のセントロメアに付着している。
アナフェーズI
第一分裂期では、相同染色体ペアの各染色体は、減数分裂紡錘体によって引き離される。
染色体の姉妹染色分体は、減数第一分裂の間、一緒にいる。
Telophase I とCytokinesis（細胞分裂）。
第1期では、細胞の両極に染色体が1本ずつ存在する。
核膜は、2つの娘核のそれぞれを取り囲むように形成されている。
細胞質分裂では、細胞は中央からつまんで2つの娘細胞に分離する。
第 2 減数分裂
プロフェイズII
第II相は、減数第一分裂の結果、娘細胞に生じる。
各娘細胞は、2本の姉妹染色体を持つ個々の染色体セットからなる。
第II相では、核膜が消失し、第2分裂紡錘体の形成が始まる。
メタフェースII
第二分裂中期になると、個々の染色体は細胞の赤道上に整列する。
第2分裂紡錘体の微小管は、各染色体の動原体に両側から付着している。
アナフェーズII
紡錘体の収縮により、姉妹染色分体は細胞の対極に引き離される。
各姉妹染色分体は対極に移動する。
Telophase IIとCytokinesis
姉妹染色分体のそれぞれのセットは、第II期の細胞の反対側の極に見つけることができます。
2番目の2つの娘核が形成され、核膜に囲まれる。
細胞質の分裂により、減数第一分裂の娘細胞からそれぞれ2つの孫娘細胞が作られる。
得られた孫娘細胞は、男性では精子細胞、女性では卵子細胞に分化する。
減数分裂の段階を図2に示す。
図2：減数分裂の様子
続きを読む 第一減数分裂と第二減数分裂の違い
有糸分裂と減数分裂の類似点
- 有糸分裂と減数分裂は、多細胞生物の生殖に関わる2つの機構です。
- 有糸分裂も減数分裂も、2倍体の親細胞から始まる。
- 有糸分裂と減数分裂は、ともに細胞の核分裂のプロセスです。
- 有糸分裂と減数分裂の主要な段階は、間期、前段階、分裂中期、分裂後期、分裂後期です。
- 核分裂に先立ち、親細胞のDNAが複製される。
- 有糸分裂は減数第二分裂と似ている。
- 有糸分裂の中期と減数分裂の中期では、個々の染色体は細胞の赤道上に配置される。
- 有糸分裂の分裂中期と減数分裂の分裂中期では、姉妹染色分体は反対極に分離される。
- 有糸分裂、減数分裂ともに、細胞質分裂で終了する。
続きを読む 有糸分裂と減数分裂の違い
まとめ
有糸分裂と減数分裂は、動物、植物、菌類などの高等生物で起こる細胞分裂の一種である。
有糸分裂は体細胞で起こり、成長と修復に関与する。
減数分裂は生殖腺の生殖細胞で起こり、親細胞の半分の数の染色体を持つ娘細胞が作られる。
減数分裂は、体細胞の染色体数を一定に保つことに関与している。
有糸分裂と減数分裂は、どちらも核分裂のほぼ同じ段階を経て行われる。
