細胞分裂
唇を噛んだり、数日で膝を痛めたりすると、傷が治ることに気づいたことがありますか?どのように起こると思いますか？なんらかの魔法が関係していると思いますか、それとも別の説明が必要ですか?続きを読んで見つけてください!
細胞分裂とは?
毎日、毎時間、毎秒、人生で最も重要なプロセスの 1 つが体内で進行しています。細胞は分裂しています。細胞分裂の結果、新しい細胞が形成されます。 1 つのセルが 2 つのセルに分割され、次に 4 つのセルに分割されます。古い細胞が分裂して新しい細胞が作られるため、このプロセスは「細胞分裂」と呼ばれます。
細胞分裂はなぜ起こるのですか?
細胞の分裂は、多くの理由で発生します。膝の皮膚を傷つけると、細胞分裂が起こり、損傷した細胞や機能していない細胞がそこに置き換わるとします。細胞も分裂して、生物が成長できるようにします。生物が成長するのは、細胞が大きくなったからではありません。むしろ、細胞が分裂してますます多くの細胞を生成するためです。人間の体では、毎日何兆もの細胞が分裂しています。
細胞はどのようにして分裂のタイミングを知るのですか?
細胞分裂の際、分裂する細胞を「親」細胞と呼びます。それは2つの「娘」細胞に分裂します。いわゆる細胞周期では、同じプロセスが繰り返されます。
細胞分裂は、サイクリンと呼ばれる特殊なタンパク質からの化学信号を使用して相互に通信することによって制御されます。これらのシグナルは、いつ分裂を開始し、いつ停止するかを細胞に指示するスイッチのように機能します。細胞に飛び込むプロセスは、成長し、切り傷が治るために重要です。細胞が適切なタイミングで分裂を停止することも同様に重要です。
細胞が本来の分裂を止めることができない場合、がんと呼ばれる生命を脅かす病気につながる可能性があります。これらの細胞の成長に対する制御の欠如は、それらが DNA を効果的に修復することを妨げ、異常な有糸分裂を引き起こし、その結果、細胞が元の組織に正常にとどまるのを妨げる突然変異を引き起こします。たとえば、癌性上皮細胞は、基底膜を通過してリンパネットワークの血流に浸潤する能力を獲得し、それを通じて他の身体部分に移動します。このプロセスは転移と呼ばれます。離れた組織に転移する腫瘍は悪性と呼ばれ、そうでないものは良性と呼ばれます。
皮膚細胞のように、一部の正常な細胞は継続的に分裂しています。失われた古い皮膚細胞を置き換えるために、新しい皮膚細胞を継続的に生成する必要があります。毎分 30,000 ～ 40,000 個の死んだ皮膚細胞が失われていることを知って驚くでしょう.多くの皮膚細胞が入れ替わる必要があるため、皮膚の細胞分裂が非常に重要になります。ニューロンや脳細胞など、体の他の細胞は、分裂する頻度がはるかに低くなります。
細胞周期はどのくらい続きますか?
細胞周期の持続時間は、急速に成長する成人で約 10 ～ 20 時間です。しかし、活動していない細胞では数週間または数か月間、ニューロンでは生涯にわたって停止する可能性があります。この種の長期停止は、通常、細胞周期の G1 期に発生します。 G0 フェーズと呼ばれることもあります。
ショウジョウバエのような一部の胚細胞では、細胞周期と分裂の全過程がわずか 11 分で発生します。この場合、G1 期と G2 期は検出できず、有糸分裂は DNA 合成と交互に行われます。ショウジョウバエの胚は、その DNA を複製するのにわずか 4 分しかかかりませんが、同じ種の成体細胞では数時間かかる場合があります。
細胞はどのように分裂するのですか?
細胞の種類に応じて、有糸分裂と減数分裂の 2 つの方法で分裂できます。これらの細胞分裂の方法にはそれぞれ特徴があります。この 2 つの主な違いの 1 つは、有糸分裂中に 1 つの細胞が 2 つに分裂し、それらが互いのコピーであり、同じ染色体番号を含むことです。このタイプの細胞分裂は、基本的な成長、修復、および維持に理想的です。減数分裂では、細胞は半分の数の染色体を含む 4 つの娘細胞に分裂します。染色体の数を半分に減らすことは有性生殖に不可欠であり、遺伝的多様性を可能にします。
有糸分裂細胞分裂の定義
有糸分裂は、非生殖細胞が分裂するプロセスです。体細胞とは？体細胞は、皮膚、筋肉、腸、肺、有毛細胞など、体の組織や器官のほとんどを構成しています。生殖細胞は体細胞とは異なります。
有糸分裂で覚えておくべき重要な点は、すべての娘細胞が親細胞と同じ染色体と DNA を持っているということです。有糸分裂の結果として産生される細胞は、二倍体細胞と呼ばれます。彼らは 2 つの完全な染色体セットを持っています。新しく形成された細胞は親細胞と同じDNAを持っているため、正常な健康な細胞では有糸分裂による遺伝的多様性は生じません。
有糸分裂細胞周期
細胞が分裂を始める前の段階を「間期」と言います。細胞は絶えず分裂しているように見えますが (体内には毎日何兆もの細胞分裂があるため)、各細胞はほとんどの時間間期にとどまります。間期は、細胞が分裂し、栄養素とエネルギーを集めることによって細胞周期を開始する準備が整う時期です。また、親細胞はその DNA のコピーを作成して、2 つの娘細胞間で均等に共有します。
新しい二倍体細胞をうまく作ることができる有糸分裂周期には多くのステップがあります
<オール>有糸分裂の過程で細胞分裂が起こると、いくつかの細胞小器官が 2 つの娘細胞の間で分裂します。ミトコンドリアは中間期に成長および分裂できるため、娘細胞はそれぞれこれらのミトコンドリアを十分に獲得するとします。しかし、ゴルジ体は有糸分裂の前に崩壊し、新しい娘細胞のそれぞれに再集合します。
減数分裂細胞分裂の定義
減数分裂は、細胞が分裂するもう 1 つの主要なプロセスです。このプロセスを通じて、女性の生殖細胞や男性の生殖精子細胞などの生殖細胞が生成されます。減数分裂について覚えておくべき最も重要なことは、それぞれの新しい細胞には固有の遺伝情報のセットが含まれているということです.減数分裂の後、精子と卵細胞が結合して一連の段階を経て新しい生物が作られます。
すべての有性生殖生物の遺伝子構成の多様性は、減数分裂によるものです。減数分裂の間、各染色体の小さな部分が離れて別の染色体に再付着します。このプロセスは、「クロスオーバー」または「遺伝子組換え」と呼ばれます。この遺伝子組換えにより、同じ 2 つの親からの卵子細胞と精子細胞から作られた兄弟姉妹は、互いにまったく異なって見えることがあります。
減数分裂細胞周期
減数分裂の細胞周期は、減数分裂 I と減数分裂 II という 2 つの主要な分裂段階で構成されています。減数分裂プロセスの結果は、互いに類似していない遺伝情報を含む 4 つの一倍体娘細胞であり、親細胞です。
減数分裂 I では、染色体の数が半分になり、交差が起こります。減数分裂 II の間、遺伝情報は各細胞の染色体で半分になります。その結果、一倍体型の細胞として知られる 4 つの娘細胞が形成されます。一倍体細胞には、対になっていない染色体のセットが 1 つしかありません。これは、親細胞の染色体数の半分です。
減数分裂 1 が始まる前に、細胞は間期を通過します。有糸分裂と同様に、親細胞はこの時間を利用して、栄養素とエネルギーを吸収し、その DNA をコピーすることにより、細胞分裂の準備をします。減数分裂の次の段階では、この DNA は遺伝子組換え中に切り替わり、4 つの一倍体娘細胞に分割されます。
結論
細胞の分裂は、すべての生物の生命を維持するための重要なプロセスです。その規制も同様に重要です。細胞の分裂中に、DNA はそれ自体のコピーを生成し、それが 2 つの娘細胞に分配されます。慎重な DNA 複製から細胞の最終的な切断まで、細胞分裂のすべての段階は、生物の一生の間に何百万回も滞りなく進行しなければなりません。
よくある質問
<強い>1.細胞分裂を発見したのは?
ドイツのキエフにある解剖学研究所の 19 世紀の教授であるワルサー フレミングは、細胞分裂の詳細を記録した最初の人物でした。
<強い>2.がん細胞の細胞分裂とは?
あなたの体の細胞は絶えず分裂しています。細胞分裂の定義によると、健康な細胞は注意深く制御された方法で分裂し、適切な条件下でのみ分裂を進めます。一方、がん細胞は無秩序に無秩序に分裂します。これが細胞の蓄積につながり、腫瘍につながります。
<強い>3.間期とは何ですか?
- G0/ 休止期:この期の間、細胞は分裂も準備もしていません。
- G1/ギャップ期:細胞の代謝活動はこの期に進行し、継続的に成長します。
- S/ 合成段階:この段階で DNA の複製または合成が行われます。
- G2/ギャップ 2 フェーズ:タンパク質合成が行われます。
- G0/静止期:一部の細胞はそれ以上分裂しません。むしろ、G1 期を離れ、細胞周期の休止期として知られる非活動期に入ります。
