細胞周期と細胞分裂の違い|生き物

主な違い - 細胞周期と細胞分裂

細胞周期と細胞分裂は、細胞の寿命の中で順番に起こる一連のイベントで構成されています。細胞周期には一連の事象全体、細胞間期、その後に続く有糸分裂期、その後に細胞質分裂が含まれます。細胞周期の中間期は、次の 3 つの連続した段階に分けることができます:G₁ 、S、および G₂ .細胞分裂は、細胞周期の有糸分裂期と細胞質分裂期に発生します。有糸分裂期は、前期、中期、後期、終期の 4 つの段階に分けることができます。細胞質分裂は細胞質の分裂です。 主な違い 細胞周期と細胞分裂の間にあるのは、細胞周期は細胞の寿命の一連の期間であるのに対し、細胞分裂は細胞が分裂して集団内の数を増やす一連の段階です。

この記事では、

1.細胞周期とは
– フェーズ、特性、規制
2.細胞分裂とは
– フェーズ、特性、規制
3.細胞周期と細胞分裂の違いは何ですか

細胞周期とは

細胞周期は、細胞が生きている間に起こる一連の出来事です。真核生物の細胞周期は、主に間期、有糸分裂期、細胞質分裂の 3 つの連続した期間で構成されています。間期では、細胞の成長は、細胞の将来の段階に必要なタンパク質の合成と、細胞分裂を実行するための DNA の複製によって行われます。有糸分裂期に、核は遺伝的に同一の 2 つの娘核に分割され、細胞分裂が開始されます。細胞質分裂は、親細胞の細胞質の分裂です。細胞周期チェックポイントは、真核細胞の適切な分裂を保証します。

原核生物の細胞周期は、B、C、および D の 3 つの連続した期間に分けることができます。DNA 複製は B 期間で開始され、C 期間中継続されます。 Dピリオドで終了です。細菌細胞はまた、D 期間中に娘細胞に分裂します。

細胞周期期間

真核生物の細胞周期は、間期、M 期、および細胞質分裂として知られる 3 つの主要な連続期で構成されています。間期真核生物の細胞周期の初期段階です。細胞分裂に入る前に、細胞は必要なすべての栄養素を細胞内に取り込み、間期にタンパク質合成と DNA 複製を行うことにより、分裂の準備をします。間期は、細胞周期の全時間の約 90% を占めます。

間期は 3 つの段階に分けることができ、これらは次々に発生します。彼らはG₁です S期、S期、G₂ 段階。 G₁に入る前にフェーズでは、セルは通常 G₀ に存在しますフェーズ . G₀ フェーズは、細胞が細胞周期を離れて分裂を停止する休止期です。一般に、G₁ にある多細胞生物の非分裂細胞フェーズはこの静止 G₀ に入ります段階。ニューロンのような一部の細胞は、永久に休止状態のままです。腎臓、肝臓、胃の細胞などの一部の細胞は、半永久的に G₀ に残ります。段階。上皮細胞などの一部の細胞は G₀ に入らない段階。 G₀ へのセルの入力フェーズは 図 1 に示されています .

図 1:G0 フェーズへの入り口

G₁ フェーズ または成長期は、細胞周期の最初の段階です。細胞の生合成活動は、G₁ の間に急速に起こります。段階。タンパク質の合成と、ミトコンドリアやリボソームなどの細胞小器官の数の増加は、G₁ で発生します。フェーズ、セルをそのサイズで成長させます。 G₁ フェーズの後に S フェーズが続きます。 DNA の複製は S 期 で開始および完了します、1 つの染色体あたり 2 つの姉妹染色分体を形成します。細胞の倍数性は、複製中に DNA の量が 2 倍になることによって変化しません。 S 期は、変異原などの外的要因から DNA を救うために短期間で完了します。 S 期の後に G₂ が続く段階。 G₂ フェーズ 間期の 2 番目の成長段階であり、細胞が分裂前に成長を完了することを可能にします。

サイクリン-CDK 複合体による細胞周期の調節

連続的な細胞周期の発生は、サイクリンとサイクリン依存性キナーゼ (CDK) という 2 つのクラスの調節分子によって調節されています。サイクリンは調節サブユニットを生成し、CDK は触媒サブユニットを生成します。サイクリンと CDK はどちらもインタラクティブに機能します。 G₁ にある S 期の細胞の準備フェーズは G₁ によって行われます Sサイクリンを促進する転写因子の発現を促進することにより、サイクリン-CDK複合体。 G1 サイクリン-CDK 複合体は、S 期阻害剤も分解します。

G₁のタイミング相は、G₁ によって活性化されるサイクリン D-CDK4/6 によって調節されます。サイクリン-CDK 複合体。サイクリン E-CDK2 複合体が細胞を G₁ から押し出す S期へ(G₁ /S 遷移)。サイクリン A-CDK2 は、複製複合体を分解することにより、S 期の DNA 複製を阻害します。サイクリン A-CDK2 の大きなプールが G₂ を活性化します段階。サイクリン B-CDK2 が G₂ を押すフェーズから M フェーズ (G₂ /M 遷移)。

チェックポイントによる細胞周期の調節

間期に 2 つのチェックポイントを特定できます:G₁ /S チェックポイントと G2/M チェックポイント。 G₁の変遷 /S は、制限点として知られる細胞周期の律速段階です。 . G₁によって /S チェックポイントでは、DNA 複製に十分な原材料の存在がチェックされます。成長中の胚における DNA の同時複製は G₂ によってチェックされます /M チェックポイント、胚の対称的な細胞分布を取得します。

図 2:Cyclin-CDK とチェックポイントによる細胞周期

細胞分裂とは

細胞分裂は、親細胞が 2 つの娘細胞に分裂することです。これには、細胞周期の 2 つの期間、有糸分裂と細胞質分裂が含まれます。

細胞分裂期間

有糸分裂の 4 つのフェーズ前期、中期、後期、終期です。前期中、染色分体は染色体に凝縮され、短くて太い糸のような構造を示します。これらの染色体は、紡錘体装置の形成によって細胞の赤道板に整列されます。紡錘体装置は、紡錘体微小管、動原体微小管、および動原体タンパク質複合体の 3 つのコンポーネントで構成されています。動原体タンパク質複合体は、各染色体のセントロメアに付着しています。細胞内のすべての微小管は、細胞の反対側の極に配置された 2 つの中心体によって制御され、紡錘体装置を形成します。紡錘体微小管は、両端で 2 つの中心体のそれぞれに接続されています。 1 つの中心体から始まる動原体微小管は、動原体タンパク質複合体を介して動原体に付着します。

中期中、動原体微小管が収縮し、細胞の赤道上で個々の二価染色体を整列させます。後期で 2 つの姉妹染色分体を一緒に保持するセントロメアで張力が発生します動原体微小管をさらに収縮させることによって。この緊張により、セントロメアでコヒーシンタンパク質複合体が切断され、2 つの姉妹染色分体が分離され、2 つの娘染色体が生成されます。終期の間、これらの娘染色体は、動原体微小管の収縮によって反対極に向かって引っ張られます。

有糸分裂期の完了後、親細胞は細胞質分裂を経て、遺伝的に同一の 2 つの分離した細胞になります。 サイトキネシス 後期後期に開始されます。細胞質分裂の間、オルガネラは細胞質とともに、細胞膜によって 2 つの娘細胞にほぼ均等に分割されます。植物細胞の細胞質分裂は、親細胞の中央に細胞板が形成されることによって起こります。動物細胞の細胞質分裂は、細胞膜によって形成された裂け目の溝によって行われます。植物細胞と動物細胞の細胞質分裂の違いは、植物細胞を囲む新しい細胞壁の形成が必要なことです。

細胞分裂の段階

サイクリン-CDK 複合体とチェックポイントによる細胞分裂の調節

サイクリン B-CDK2 複合体は G₂ のタイミングを制御します段階、有糸分裂に入る。 1 つの重要なチェックポイントを特定できます。メタフェーズ後期に発生するため、メタフェーズチェックポイントとして知られています。中期チェックポイントでは、細胞の赤道上のすべての個々の二価染色体の整列がチェックされます。中期チェックポイントは、娘細胞間の染色体の均等な分離を可能にします。後期中期の分裂細胞は、後期に入るために有糸分裂チェックポイントを通過する必要があります。