細胞核分裂

前書き

体内のほとんどの組織は常に自分自身を更新しています。この再生は、新しい細胞の絶え間ない形成を通じて達成されます。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実際の細胞分裂は、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。結果の細胞にすべての情報が含まれるように、細胞核が分裂する前に、そこに含まれるDNAが2倍になります。細胞核を分割するプロセスは、有糸分裂とも呼ばれます。

核分裂プロセス

細胞核分裂は5段階で行われます。これらの5つのフェーズの最後に、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。細胞核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。人間と動物の遺伝情報はすべていくつかの染色体に分かれています。人間は、卵細胞と精子細胞を除いて、体のすべての細胞にすべての遺伝情報の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の染色体に分かれています。有糸分裂は、いわゆる細胞周期、すなわち細胞のライフサイクルにおける遺伝情報の重複が先行します。複製の前は、染色体は1つの染色分体の染色体として存在し、複製後は2つの染色分体の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ります。

細胞核の分裂は、染色体がより密に詰められ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。この凝縮によって、個々の染色体は光学顕微鏡の下で認識できます。これは、染色体が以前に分類されておらず、細胞核を満たすため、事前には不可能です。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から構成されています。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染色分体の染色体が再び出現しています。最後に、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つの新しく出現した細胞に分布します。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。

第一相、前期、主に染色体の凝縮が起こります。このフェーズの前は、光学顕微鏡では個々の染色体を互いに区別することはできません。それらは凝縮されたときにのみ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、コアを囲む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。

紡錘装置は次のフェーズ、中期で重要になります。このフェーズでは、染色体が順序付けられます。

次のフェーズは後期と呼ばれます。これで染色体が分離され、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末期であり、核エンベロープが回復します。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？

核分裂は、常に自分自身を更新している組織の細胞を作成するために必要です。身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、血液細胞など、体の一部は常に自分自身を更新しています。皮膚と血液細胞は、未熟な前駆細胞が分裂するにつれて常に複製されています。これには細胞核分裂が必要です。しかし、体内で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は複製されないため、損傷は瘢痕組織によってのみ置き換えられ、元の組織によっては置き換えられません。

細胞核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、すべての細胞型で異なります。細胞の分裂が速いか遅いかに応じて。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があります。細胞核は、新しい細胞が常に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？

細胞核分裂の頻度は、主に細胞が分裂する速さに依存します。細胞分裂は、急速に分裂する細胞でより頻繁に発生します。ゆっくりと分裂する細胞では、それに対応して細胞核分裂の数が少なくなります。体内にはもはや分裂しない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。これらは最終的に消滅し、交換する必要があります。これは前駆細胞の機能です。彼らはまだ分裂することができ、その後部分的に分化した細胞になり、次に分裂することができなくなります。

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しないように設計された細胞周期には、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ます。核分裂の最も重要な段階は、染色体の分離です。ここでエラーが発生すると、2つの異なる染色体が発生する可能性があります。得られた細胞は欠陥があり、腫瘍細胞が発生する可能性があります。有糸分裂のチェックポイントは、染色体が一列に並ぶ中期である。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。エラーが発生すると、最良のシナリオでは有糸分裂が停止し、細胞核分裂が停止します。

ただし、この制御点でエラーが発生する場合があります。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、変性のリスクが高い細胞が発生します。

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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、過剰な水分貯留により腫れを引き起こします。細胞のチェックされていない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。異なる細胞から発生する腫瘍には多くの異なる形態があります。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り、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、チェック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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