減数分裂は、4 つの一倍体細胞が最終結果であるのに対し、有糸分裂の最終結果は 2 つの二倍体細胞であるという点で、有糸分裂とは異なります。減数分裂は性細胞、つまり男性の精巣と女性の卵巣に見られる生殖細胞にのみ適用されます。
生物、特に人間について最も印象的なことの 1 つは、細胞分裂のプロセスを通じて細胞を永久に再成長させる能力です。ヒトでは、これはニューロン、皮膚細胞、心臓細胞、脂肪細胞などのすべての細胞に当てはまるわけではありませんが、体内の 200 を超える他の種類の細胞にとって、細胞分裂はそれらの基本的な目的であり、遺伝物質を伝え、それ自体が、健康な新しい細胞への取扱説明書です。
体内の細胞分裂には 2 つの形態があります。有糸分裂は、私たちの体の大部分を構成する体細胞が使用する方法であり、組織、臓器、静脈などの細胞分裂を担っています。細胞分裂の 2 番目の形態である 減数分裂 生物の生殖細胞など、はるかに特殊化され、具体的に配置されています。簡単にするために、減数分裂は主に人間の視点から見ていきますが、減数分裂はすべての動物と植物でそれぞれの性細胞と器官内で発生します.より具体的には、減数分裂は、単細胞または多細胞の真核生物であるかどうかにかかわらず、有性生殖を行うすべての動物、植物、菌類に見られます。
減数分裂とは?
減数分裂は、4 つの一倍体細胞が最終結果であるのに対し、有糸分裂の最終結果は 2 つの二倍体細胞であるという点で、有糸分裂とは異なります。減数分裂は、性細胞、つまり男性の精巣と女性の卵巣に見られる生殖細胞にのみ適用されます。人間のような二倍体生物のこれらの生殖系列細胞は、本質的に二倍体です。 二倍体 男性由来と女性由来の 2 組の染色体を持っていることを意味します。 ハプロイド、 一方、1組の染色体のみを含む細胞を指します。減数分裂の唯一の目的は、配偶子 (卵子と精子) を生成し、それぞれに元の生殖系列細胞のちょうど半分の数の染色体を含めることです。
細胞のライフ サイクル全体を説明することは、この記事の範囲を超えていますが、減数分裂の開始前、間期の S 期に、生殖細胞系細胞のすべての DNA が複製され、各細胞に同一の DNA が 2 コピー含まれるようになります。遺伝物質。これらのレプリカはセントロメアによって結合されており、姉妹染色分体と呼ばれます。この時点で、すべての染色体が複製されると、減数分裂が始まります!
減数分裂の段階
減数分裂は、減数分裂 I と減数分裂 II の 2 つの主要なセクションに分けることができます。これは、2 つの細胞分裂イベントが発生するためです。これらの各セクションには、前期、中期、後期、終期の 4 つの小さな段階が含まれます。 有糸分裂中にも存在します.
減数分裂Ⅰ
減数分裂は、染色体がより扱いやすいサイズと密度に凝縮し、核膜が溶解する前期 I から始まります。相同染色体は対になり、タンパク質の足場によって結合され、その時点で遺伝子組換え (交差) が発生する可能性があります。キアズマと呼ばれる染色体上の位置で、相同染色体が交差して遺伝物質を交換し、結果として生じる子孫の遺伝的多様性を高めます。
この染色体セクションの交換が完了すると、中期 I が始まります。タンパク質の足場は散逸し、相同染色体は、細胞のいずれかの極の中心体から発する紡錘糸に導かれて、中期板に沿って整列し始めます。後期 I では、同じ紡錘糸が相同染色体を反対側に引き離し始めます。この段階での分離 (相同染色体を適切に分離できないこと) は、結果として得られる配偶子に重大な異常を引き起こす可能性があります。
(写真提供:Rdbikel/ウィキメディア・コモンズ)
減数分裂 I の最終段階は終期 I で、染色体が脱凝縮し始めます。一部の生物では、核膜が再形成され始めますが、常にそうであるとは限りません。終期の最終段階は、2 つの細胞がそれぞれの娘細胞に実際に分裂することです。それぞれの娘細胞には、1 組の染色体 (2 つの姉妹染色分体) が含まれています。
減数分裂 II
2 つの娘細胞が形成されると、2 回目の細胞分裂がほぼ即座に始まります。終期 I で DNA が脱凝縮し、核膜が再形成される生物では、そのプロセスは前期 II で逆転します。娘細胞の中心体も、減数分裂 I のときとは反対の極に移動します。中期 II では、紡錘糸が再び伸びて、2 つの姉妹染色分体を接続する動原体に結合します。これらの紡錘糸は、中期板で姉妹染色分体のペアを整列させるのに役立ちます.
(写真提供:アリ・ジファン/ウィキメディア・コモンズ)
後期 II では、紡錘糸が収縮し始め、姉妹染色分体が引き離されます。姉妹染色分体は現在染色体と呼ばれています。減数分裂 I のこの段階と同様に、すべての染色体が適切に分離することが重要です。そうしないと、細胞が異常な数の染色体を持つ状態である異数性が発生し、遺伝的障害や障害を引き起こす可能性があります。個々の染色分体 (染色体) が細胞の極に移動すると、終期 II が始まります。核膜が再形成される間、染色体は信じられないほど長い遺伝物質の鎖に分解されます。最後に、減数分裂の長いプロセスは終わりに達し、2 つの娘細胞が分裂して 4 つの一倍体細胞が残り、それぞれが独自の染色体セット (23 本の染色体) を含みます。
減数分裂の重要性
この細胞分裂プロセスの重要性は明らかです。配偶子の生成につながります。人間では、減数分裂の過程で生成された精子と卵子が受精の過程で融合し、最終的に人間を作ることができます!これらの複雑なプロセスとその正確な実行がなければ、今この記事を読んでいる人はいないでしょう!
(写真提供:Swart et al/Wikimedia Commons)
