細胞質分裂は細胞周期の最終段階であり、細胞質の分裂と 2 つの同一細胞の分離によって新しい世代の娘細胞が形成されます。これは、新しい細胞世代の始まりを示しています。
生物が成長して生き残るためには、新しい細胞が形成される必要があります。人間の胚、つまり単一の細胞は、何千回も複製し、その過程で多様化し、特殊化して、体内の 30 兆個を超える細胞で表される成人の状態に到達します!この進行中の細胞分裂のプロセスは一般に細胞周期として知られており、細胞が実際に 2 つの娘細胞に分裂するこの周期の最終段階は、正式には細胞質分裂として知られています。
細胞質分裂とは?
細胞質分裂は細胞周期の最終段階であり、細胞質の分裂と 2 つの同一細胞の分離によって新世代の娘細胞が形成されます。これは、新しい細胞世代の始まりを示しています。細胞質分裂に先行する細胞周期の複雑さは、この記事の範囲を超えていますが、このサイトの他の記事 (例えば、XXXXX) で見つけることができます。有糸分裂と減数分裂における核分裂の最終段階と細胞質分裂の開始の間には、ある程度の重複がありますが、一般的には、細胞が完全に発達して分離される前の最後の段階です.
(写真提供:アリ・ジファン/ウィキメディア・コモンズ)
簡単に言えば、収縮リングが形成され始め、ポーチの開口部の周りでシンチが引っ張られたり、大きなお腹の周りでベルトが締められたりするように、細胞の中央の周りのバンドを締めます.この収縮リングは、バンドを狭めて切断溝を形成するアクチン フィラメントによって形成されます。この畝は次第に深まり、一点に達します。この時点で、細胞膜は分離して一緒に拒否し、2 つの個々の細胞を閉じます。これは、以下の段階で説明されるより複雑なプロセスのかなり単純な説明です。
細胞質分裂の段階
細胞質分裂のプロセスには 4 つの主な段階があり、それぞれの段階を完全にタイミングを合わせて実行する必要があり、細胞分裂の他の段階とプロセスが既に発生した後に実行する必要があります。前述のように、核分裂の最終段階のいくつかは細胞質分裂の開始と重なる可能性があるため、これらの段階が正しい順序で正しい時間に行われることを保証する重要なマーカーとシグナルが細胞内にあります.
ステージ1 – この最初のステップでは、切断溝の位置、つまり、アクチン フィラメントが細胞の周りの「縄」を引き締め始める位置を特定することに焦点を当てます。この領域を定義する構造は紡錘体であり、染色体が 2 つの核間で均等に分割されることを保証するのと同じ構造です。紡錘体は細胞内の一種のインフラとして機能し、核や原形質膜とつながっています。紡錘体は、細胞膜と連絡を取り、将来の卵割溝に沿ってアクチン フィラメントの整列を導くアストラル微小管と呼ばれる小さな構造も持っています。
ステージ 2 – 切断溝の領域が定義されたら、アクチン フィラメントが集まる時間です。収縮リングが形成され始めると、同じ領域に引き寄せられるミオシンなどのさまざまなタンパク質も多数あり、アクチン フィラメントの引き寄せを容易にします。
ステージ 3 – 上記のミオシンというタンパク質は、モータータンパク質であることから、分子モーターとも呼ばれます。このタンパク質は体内の筋肉の動きに重要ですが、個々の細胞の文脈では、ATP の助けを借りて収縮リングを収縮させ、胸の谷間を深くし、細胞を 2 つの娘として中央で狭くすることができます。細胞が形成されます。ミオシンは、まるで筋肉が屈曲しているかのように、アクチン ストランドを互いに反対方向に動かし、サブユニットとして知られる特定のセクションを脱落させます。これにより、収縮環が収縮し、胸の谷間がつまむようになります。
(写真提供:Kelvinsong/Wikimedia Commons)
ステージ 4 – このプロセスの最後のステップは、細胞膜が最小点に達した後の細胞膜の実際の破壊です。膜は壊れた点ですぐに拒否し、2 つの独立した同一の娘細胞が残り、それぞれが自律的に機能します。
動物サイトキネシス vs 植物サイトキネシス
この本質的なプロセスは、植物細胞と動物細胞ではわずかに異なり、上記の段階は主に動物細胞の細胞質分裂に関連しています。しかし、植物細胞では、固い細胞壁 (動物細胞には存在しない) が異なる形態の細胞質分裂を必要とします。細胞はそれほど簡単に「つまむ」ことができないため、上記の裂け目は形成されません。代わりに、核が複製および分割されると、細胞プレートが細胞の中心に形成され始めます。この細胞板は徐々に厚くなり、娘細胞を分割する新しい細胞壁を形成します。
この細胞分裂の最終段階の違いは別として、植物細胞と動物細胞は同じ有糸分裂のパターンに従います。
サイトキネシスが重要な理由
細胞質分裂は動物細胞と植物細胞の両方を複製する最終段階であるため、細胞質分裂の重要性は今では明らかです。この重要なステップとその正確な実行がなければ、生物はサイズと複雑さを増すことができません。細胞分裂と細胞質分裂がなければ、私たちが知っているような生命は不可能です.生涯を通じて起こる何十億もの細胞分裂がなければ、私たちは無限に複雑で長命の存在にはなれません!
