細胞核分裂

前書き

体内のほとんどの組織は絶えず自分自身を更新しています。この更新は、新しいセルの絶え間ない形成によって達成されます。この新しい形成は、細胞の分裂によって達成されます。この細胞分裂には、細胞が分裂できることが必要です。成体で分裂できる細胞は成体幹細胞と呼ばれます。細胞質分裂とも呼ばれる細胞の実際の分裂は、細胞核の分裂が先行します。ほとんどの細胞核にはDNAが含まれています。 DNAには遺伝情報が含まれています。結果として得られる細胞にすべての情報が含まれるように、含まれるDNAは細胞核が分裂する前に2倍になります。細胞核を分裂させる過程は有糸分裂とも呼ばれます。

核分裂プロセス

細胞核の分裂は5つの段階で起こります。これらの5つのフェーズの終わりには、1つの核ではなく、2つの完全に機能する同一の細胞核があります。核の分裂を理解するためには、DNAが染色体に組織化されていることが重要です。人間と動物のすべての遺伝情報は、いくつかの染色体に分割されています。人間は、卵子と精子の細胞を除いて、体のすべての細胞にすべての遺伝子情報の2つのコピーを持っています。母親から1部、父親から1部。

全体として、細胞核のDNAは46本の染色体に分かれています。有糸分裂の前には、いわゆる細胞周期、つまり細胞のライフサイクルにおける遺伝情報の重複があります。複製前は、染色体は1染色分体染色体として存在し、複製後は2染色分体染色体として存在します。細胞核が分裂した後、再び単一の染色分体染色体があります。これにより、細胞核が分裂する前に遺伝情報が2倍になり、情報が失われないことが明らかになるはずです。

細胞核の分裂は、染色体がより密に詰まっているところから始まります。実際、これらは細胞核では分類されていません。この凝縮により、個々の染色体は光学顕微鏡で認識できますが、染色体は以前は分類されておらず、細胞核を満たしているため、事前には認識できません。同時に、細胞核を取り巻く殻が崩壊します。次に、染色体は紡錘体装置によって一列に配置されます。紡錘体装置は、糸、微小管の形で配置されたタンパク質構造で構成されています。これらのタンパク質構造は染色体を動かし、次のステップのためにそれらを平面に配置することができます。染色体が正しく配置されたので、2つの同一の染色分体が紡錘体装置によって引き離されます。そのため、今では1つの染色分体の染色体が再び出現しています。結局、細胞核の殻が再構築され、2つの同一の細胞核があります。その後、細胞は分裂し、細胞核は2つの新たに出現した細胞の間に分布します。ただし、このプロセスは細胞核分裂の一部ではなく、別のステップであり、細胞分裂または細胞質分裂と呼ばれます。

細胞核分裂の段階

細胞核の分裂は5つの段階に分けることができます。フェーズは、前期、前中期、中期、後期、終期と呼ばれます。

最初のフェーズでは、前期、主に染色体の凝縮が起こります。この段階の前に、個々の染色体は光学顕微鏡の下で互いに区別することができません。凝縮状態でのみ、それらは個々の染色体として見えるようになります。凝縮に加えて、コアを取り巻くシェルの崩壊が始まります。

次の段階であるプロメタ段階では、核膜が完全に崩壊し、紡錘体装置も発達します。

紡錘体装置は、次の段階である中期で重要になります。このフェーズでは、染色体がソートされます。

次の段階は後期と呼ばれます。この場合、染色体が分離され、2つの同一の娘染色体が作成されます。さらに、結果として生じる染色体は離れて移動します。

有糸分裂の最後の段階は終期であり、その間に核膜が回復します。さらに、染色体の凝縮が逆転します。終期の終わりには、2つの機能的な細胞核があります。

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なぜ核分裂があるのですか？

絶えず自分自身を更新している組織のための細胞を作成するために核分裂が必要です。体が機能して治癒する能力は、死んだ細胞を新しい細胞に置き換えることができるという事実に基づいています。ただし、さまざまな組織間で分割する能力には違いがあります。皮膚や粘膜、血液の細胞など、体の一部は絶えず更新されています。皮膚と血液の細胞は、未成熟な前駆細胞が分裂するにつれて絶えず複製されています。これには細胞核の分裂が必要です。しかし、体内には細胞が分裂しなくなった臓器もあります。これには心臓と脳が含まれます。ここでは新しい細胞が再現されていないため、損傷は瘢痕組織でのみ置き換えることができ、元の組織では置き換えることができません。

細胞核の分裂にはどのくらい時間がかかりますか？

細胞核分裂の期間は、すべての細胞タイプで異なります。細胞が速く分裂しているかゆっくり分裂しているかによって異なります。有糸分裂は数分続くことがありますが、有糸分裂に数時間かかる細胞もあります。細胞核は、新しい細胞が絶えず形成されている器官で最も速く分裂します。これには、皮膚、粘膜、骨髄が含まれます。血液の形成は骨髄で起こります。したがって、細胞核の分裂はここで特に迅速に行われなければなりません。

細胞核はどのくらいの頻度で分裂しますか？

細胞核の分裂の頻度は、主に細胞がどれだけ速く分裂するかに依存します。細胞分裂は、急速に分裂する細胞でより頻繁に起こります。ゆっくりと分裂する細胞では、それに応じて細胞核分裂の数が少なくなります。体内には分裂しなくなった細胞があることに注意することが重要です。これらの細胞は分化細胞と呼ばれます。これらは最終的には消滅し、交換する必要があります。これが前駆細胞の機能です。それらはまだ分裂し、その後部分的に分化した細胞になることができ、それはもはや分裂することができません。

細胞核が正しく分裂しないとどうなりますか？

細胞分裂中にエラーが発生するのを防ぐことを目的とした細胞周期には、いくつかの制御点があります。これらのチェックポイントは、重要なプロセスが発生するさまざまなポイントに配置されています。核の分裂における最も重要な段階は染色体の分離です。ここでエラーが発生した場合、2つの異なる染色体が発生する可能性があります。結果として生じる細胞は欠陥があり、腫瘍細胞が発生する可能性があります。有糸分裂の制御点は、染色体が一列に並んでいる中期にあります。チェックポイントが機能する方法は、すべての染色体が適切に配置されるまで次のステップが開始されないことです。エラーが発生した場合、最良のシナリオでは有糸分裂が停止し、細胞核が破壊されます。

ただし、このコントロールポイントでエラーが発生する可能性があります。染色体の含有量が異なる細胞核が発生した場合、細胞は体によって破壊されるか、細胞が変性するリスクが高くなります。

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腫瘍はどのように発生しますか？

腫瘍という言葉は文字通り腫れを意味し、さまざまなプロセスによって引き起こされる可能性があります。腫れの最も一般的な原因は炎症であり、過度の水分貯留による腫れを引き起こします。細胞の未確認の増殖によって引き起こされる腫瘍は、新生物とも呼ばれます。さまざまな細胞から生じるさまざまな形態の新生物があります。一般に、新生物は、細胞の成長と分裂に対する制御の喪失から生じます。細胞には、細胞が制御不能に成長しないようにするさまざまなタンパク質が含まれています。これらのタンパク質は、これらのタンパク質のテンプレートである遺伝子の変化によって機能が制限される可能性があります。この制御機能の喪失は、抑制されていない成長と変性した細胞につながります。

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