유사분열의 4단계. 유사분열의 단계(단계)

살아있는 유기체의 발달과 성장은 세포 분열 과정 없이는 불가능합니다. 본질적으로 분할에는 여러 유형과 방법이 있습니다. 이 기사에서 우리는 유사분열과 감수분열에 대해 간단하고 명확하게 이야기하고, 이러한 과정의 주요 의미를 설명하고, 이들이 어떻게 다른지, 어떻게 유사한지 소개할 것입니다.

유사 분열

간접적인 분열, 즉 유사분열 과정은 자연에서 가장 흔히 발견됩니다. 이는 기존의 모든 비생식 세포, 즉 근육, 신경, 상피 세포 등의 분열의 기초입니다.

유사분열은 전기(prophase), 중기(metaphase), 후기(anaphase), 말기(telophase)의 4단계로 구성됩니다. 이 과정의 주요 역할은 모세포에서 두 개의 딸세포로 유전암호가 균일하게 분포되는 것입니다. 동시에, 새로운 세대의 세포는 모계 세포와 일대일 유사합니다.

쌀. 1. 유사분열 계획

분할 프로세스 사이의 시간을 호출합니다. 간기 . 대부분 간기는 유사분열보다 훨씬 길다. 이 기간의 특징은 다음과 같습니다.

• 세포 내 단백질과 ATP 분자의 합성;
• 염색체 복제 및 두 자매 염색 분체의 형성;
• 세포질의 세포 소기관 수가 증가합니다.

감수 분열

생식 세포의 분열을 감수 분열이라고하며 염색체 수가 절반으로 줄어 듭니다. 이 과정의 특징은 연속적으로 이어지는 두 단계로 진행된다는 것입니다.

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감수분열의 두 단계 사이의 간기는 너무 짧아 사실상 눈에 띄지 않습니다.

쌀. 2. 감수분열 방식

감수분열의 생물학적 중요성은 반수체, 즉 단일 염색체 세트를 포함하는 순수한 배우자의 형성입니다. 이배체는 수정, 즉 모체 세포와 부계 세포의 융합 후에 회복됩니다. 두 배우자의 융합의 결과로 전체 염색체 세트를 가진 접합체가 형성됩니다.

감수분열 동안 염색체 수의 감소는 매우 중요합니다. 그렇지 않으면 각 분열마다 염색체 수가 증가하기 때문입니다. 환원분열 덕분에 염색체 수가 일정하게 유지됩니다.

비교 특성

유사 분열과 감수 분열의 차이점은 단계의 지속 기간과 그 단계에서 발생하는 과정입니다. 아래에는 두 가지 분할 방법의 주요 차이점을 보여주는 "유사분열과 감수분열" 표가 나와 있습니다. 감수분열의 단계는 유사분열의 단계와 동일합니다. 비교 설명에서 두 프로세스 간의 유사점과 차이점에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

쌀. 3. 유사분열과 감수분열의 비교도

우리는 무엇을 배웠나요?

자연적으로 세포 분열은 목적에 따라 다릅니다. 예를 들어, 비생식 세포는 유사분열로, 성세포는 감수분열로 나눕니다. 이러한 프로세스는 일부 단계에서 유사한 분할 패턴을 갖습니다. 주요 차이점은 형성된 새로운 세대의 세포에 염색체 수가 존재한다는 것입니다. 따라서 유사분열 동안 새로 형성된 세대는 이배체 세트를 갖고, 감수분열 중에는 반수체 염색체 세트를 갖습니다. 핵분열 단계의 시기도 다릅니다. 두 가지 분할 방법 모두 유기체의 생명에 큰 역할을 합니다. 유사분열이 없으면 오래된 세포가 단 한 번도 재생되지 않고 조직과 기관이 재생산됩니다. 감수 분열은 재생산 중에 새로 형성된 유기체의 염색체 수를 일정하게 유지하는 데 도움이 됩니다.

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유사 분열, 그 단계, 생물학적 중요성

세포 주기의 가장 중요한 구성 요소는 유사분열(증식) 주기입니다. 이는 세포 분열 중, 그리고 분열 전후의 상호 연관되고 조정된 현상의 복합체입니다. 유사분열 주기는 한 분열에서 다음 분열로 세포에서 발생하고 다음 세대의 두 세포 형성으로 끝나는 일련의 과정입니다. 또한 수명주기의 개념에는 세포가 기능을 수행하는 기간과 휴식 기간도 포함됩니다. 현재로서는 세포의 향후 운명은 불확실합니다. 세포가 분열을 시작하거나(유사분열에 들어가거나) 특정 기능을 수행할 준비를 시작할 수 있습니다.

유사분열의 주요 단계.

1. 모세포의 유전정보가 중복(자기 복제)되고 딸세포 간에 균일하게 분포됩니다. 이는 진핵세포 정보의 ​​90% 이상이 집중되어 있는 염색체의 구조와 형태의 변화를 동반한다.

2. 유사분열 주기는 합성 전(또는 유사분열 후) G1, 합성 S, 합성 후(또는 유사분열 전) G2 및 유사분열 자체의 4개의 연속 기간으로 구성됩니다. 이는 자가촉매 간기(준비 기간)를 구성합니다.

세포주기 단계:

1) 사전합성(G1). 세포 분열 직후에 발생합니다. 아직 DNA 합성이 일어나지 않았습니다. 세포는 단백질 (히스톤, 구조 단백질, 효소), RNA, ATP 분자 등 분열에 필요한 물질을 저장하면서 크기가 활발하게 성장하고 있습니다. 미토콘드리아와 엽록체(즉, 자가 복제가 가능한 구조)의 분열이 발생합니다. 간기 세포의 조직적 특징은 이전 분할 후에 복원됩니다.

2) 합성(S). 유전물질은 DNA 복제를 통해 복제됩니다. 이는 DNA 분자의 이중 나선이 두 개의 사슬로 갈라지고 각 사슬에서 상보적인 사슬이 합성되는 반보존적 방식으로 발생합니다.

그 결과 두 개의 동일한 DNA 이중나선이 형성되며, 각각은 새로운 DNA 가닥과 오래된 DNA 가닥으로 구성됩니다. 유전 물질의 양이 두 배로 늘어납니다. 또한 RNA와 단백질의 합성이 계속됩니다. 또한 미토콘드리아 DNA의 작은 부분이 복제됩니다(주요 부분은 G2 기간에 복제됩니다).

3) 후합성(G2). DNA는 더 이상 합성되지 않지만, S기 합성 중에 발생한 결함이 수정(수리)됩니다. 에너지와 영양분도 축적되고, RNA와 단백질(주로 핵)의 합성이 계속된다.

S와 G2는 유사분열과 직접적인 관련이 있으므로 때때로 별도의 기간(전단계)으로 분리됩니다.

그 후, 4단계로 구성된 적절한 유사분열이 발생합니다. 분할 프로세스는 여러 개의 연속적인 단계를 포함하며 하나의 주기입니다. 그 기간은 대부분의 세포에서 10~50시간으로 다양하며 인체 세포에서 유사분열 자체의 기간은 1~1.5시간, 간기의 G2 기간은 2~3시간, 간기의 S 기간은 6~10시간입니다. 시간 .

유사분열의 단계.

유사분열 과정은 일반적으로 전기(prophase), 중기(metaphase), 후기(anaphase), 말기(telophase)의 네 가지 주요 단계로 구분됩니다(그림 1-3). 연속적이기 때문에 위상 변화가 원활하게 수행됩니다. 하나는 눈에 띄지 않게 다른 하나로 전달됩니다.

전기에서는 핵의 부피가 증가하고 염색질의 나선형화로 인해 염색체가 형성됩니다. 전기가 끝날 무렵에는 각 염색체가 두 개의 염색 분체로 구성되어 있음이 분명합니다. 핵소체와 핵막은 점차적으로 용해되고, 염색체는 세포질에 무작위로 위치하게 됩니다. 중심소체는 세포의 극쪽으로 갈라집니다. 아크로마틴 핵분열 스핀들이 형성되며, 그 중 일부는 극에서 극으로 이동하고 일부는 염색체의 동원체에 부착됩니다. 세포 내 유전 물질의 함량은 변하지 않습니다 (2n2хр).

유사분열 단계의 특징

전기의 주요 사건에는 핵 내부의 염색체 응축과 세포질의 분열 방추 형성이 포함됩니다. 의향에서 핵소체의 붕괴는 모든 세포의 특징이지만 의무적인 특징은 아닙니다.

전통적으로 전기의 시작은 핵내 염색질의 응축으로 인해 현미경으로 보이는 염색체가 나타나는 순간으로 간주됩니다. 염색체 압축은 다단계 DNA 나선형으로 인해 발생합니다. 이러한 변화는 DNA 구성에 직접적으로 관여하는 히스톤을 변형하는 포스포릴라제 활성의 증가를 동반합니다. 결과적으로 염색질의 전사 활성이 급격히 감소하고 핵소체 유전자가 비활성화되며 대부분의 핵소체 단백질이 해리됩니다. 초기 전기의 응축 ​​자매 염색 분체는 코헤신 단백질의 도움으로 전체 길이를 따라 쌍을 이루지만 전중기가 시작될 때 염색 분체 사이의 연결은 동원체 영역에서만 유지됩니다. 전기 후기에는 자매 염색체의 각 동원체에 성숙한 동원체(kinetochore)가 형성되는데, 이는 염색체가 중기의 방추의 미세소관에 부착되는 데 필요합니다.

염색체의 핵 내 응축 과정과 함께 세포질에 유사 분열 스핀들이 형성되기 시작합니다. 이는 딸 세포 사이의 염색체 분포를 담당하는 세포 분열 장치의 주요 구조 중 하나입니다. 극성체, 미세소관 및 염색체 동원체는 모든 진핵 세포에서 분열 스핀들의 형성에 참여합니다.

의향에서 유사분열 방추 형성의 시작은 미세소관의 동적 특성의 극적인 변화와 관련이 있습니다. 평균 미세소관의 반감기는 5분에서 15초로 약 20배 감소합니다. 그러나 이들의 성장 속도는 동일한 간기 미세소관에 비해 약 2배 증가합니다. 중합 플러스 말단은 "동적으로 불안정"하며 균일한 성장에서 급속한 단축으로 갑자기 변화하며, 이 경우 전체 미세소관이 종종 해중합됩니다. 유사분열 방추의 적절한 기능을 위해서는 안정화되거나 해중합된 방추 미세소관 모두 염색체를 이동할 수 없기 때문에 미세소관의 조립 과정과 해중합 과정 사이의 일정한 균형이 필요하다는 점은 주목할 만합니다.

스핀들 필라멘트를 구성하는 미세소관의 동적 특성에서 관찰된 변화와 함께 분할극이 전기적으로 형성됩니다. S 단계에서 복제된 중심체는 서로를 향해 성장하는 극 미세소관의 상호 작용으로 인해 반대 방향으로 갈라집니다. 마이너스 끝이 있는 미세소관은 중심체의 무정형 물질에 잠겨 있으며 세포의 적도면을 향한 플러스 끝에서 중합 과정이 발생합니다. 이 경우 극 분리의 가능한 메커니즘은 다음과 같이 설명됩니다. 디네인 유사 단백질은 극성 미세 소관의 중합 플러스 끝을 평행 방향으로 방향을 지정하고 키네신 유사 단백질은 차례로 분할 극을 향해 밀어냅니다.

염색체의 응축 및 유사분열 방추의 형성과 병행하여, 전기 중에 소포체의 단편화가 발생하고, 이는 작은 액포로 분해되어 세포 주변으로 분기됩니다. 동시에 리보솜은 ER 막과의 연결을 잃습니다. 골지체의 수조도 핵주위 위치를 변경하여 특별한 순서 없이 세포질에 분포된 개별 딕티오솜으로 분해됩니다.

전중기

전중기

전기의 끝과 전중기의 시작은 일반적으로 핵막의 붕괴로 표시됩니다. 많은 층 단백질이 인산화되어 핵 외피 조각이 작은 액포로 쪼개지고 기공 복합체가 사라집니다. 핵막이 파괴된 후 염색체는 특별한 순서 없이 핵 영역에 위치합니다. 그러나 곧 그들은 모두 움직이기 시작합니다.

전중기에서는 염색체의 강렬하지만 무작위적인 움직임이 관찰됩니다. 처음에는 개별 염색체가 25μm/min에 도달하는 속도로 유사분열 방추의 가장 가까운 극으로 빠르게 이동합니다. 분할 극 근처에서는 새로 합성된 방추 미세소관과 끝 부분이 염색체 동원체와 상호 작용할 확률이 증가합니다. 이러한 상호 작용의 결과로 동원체 미세 소관은 자발적인 해중합으로 인해 안정화되고 그 성장은 부분적으로 방추의 극에서 적도 평면 방향으로 연결된 염색체의 제거를 보장합니다. 다른 쪽에서는 유사분열 방추의 반대쪽 극에서 나오는 미세소관 가닥이 염색체를 압도합니다. kinetochores와 상호작용함으로써 염색체 이동에도 참여합니다. 결과적으로 자매 염색체는 방추의 반대 극과 연합됩니다. 서로 다른 극의 미세소관에 의해 발생된 힘은 이러한 미세소관과 동원체의 상호작용을 안정화할 뿐만 아니라 궁극적으로 각 염색체를 중기판 평면으로 가져옵니다.

포유류 세포에서는 전중기가 보통 10~20분 내에 발생합니다. 메뚜기 신경아세포의 경우 이 단계는 단 4분만 소요되며 Haemanthus 내배유 및 도롱뇽 섬유아세포의 경우 이 단계는 약 30분 정도 소요됩니다.

중기

중기

전중기 말에 염색체는 분열의 양쪽 극으로부터 대략 동일한 거리에 있는 방추의 적도면에 위치하여 중기판을 형성합니다. 일반적으로 동물 세포의 중기 판의 형태는 염색체의 정렬된 배열로 구별됩니다. 동원체 영역은 방추의 중심을 향하고 팔은 세포의 주변을 향합니다. 식물 세포에서 염색체는 종종 엄격한 순서 없이 방추의 적도면에 위치합니다.

중기는 유사분열 기간의 상당 부분을 차지하며 비교적 안정된 상태가 특징입니다. 이 모든 시간 동안 염색체는 동원체 미세 소관의 균형 잡힌 장력으로 인해 방추의 적도 평면에 유지되어 중기 판 평면에서 작은 진폭으로 진동 운동을 수행합니다.

유사분열의 다른 단계뿐만 아니라 중기에서도 튜불린 분자의 집중적인 조립 및 해중합을 통해 방추 미세소관의 활성 재생이 계속됩니다. 동원체 미세소관 다발이 어느 정도 안정화되었음에도 불구하고, 극간 미세소관의 지속적인 재조립이 있으며, 그 수는 중기에서 최대에 도달합니다.

중기가 끝날 때 자매 염색체의 명확한 분리가 관찰되며, 그 사이의 연결은 동원체 영역에서만 유지됩니다. 염색 분체 팔은 서로 평행하며, 이를 분리하는 간격이 명확하게 보입니다.

후기(Anaphase)는 유사분열의 가장 짧은 단계로, 세포의 반대 극을 향한 자매 염색체의 갑작스러운 분리와 그에 따른 분리로 시작됩니다. 염색분체는 0.5~2 µm/min에 달하는 균일한 속도로 갈라지며 종종 V자 모양을 취합니다. 그들의 움직임은 염색체당 10다인으로 추정되는 상당한 힘에 의해 구동됩니다. 이는 관찰된 속도로 염색체를 세포질을 통해 단순히 이동시키는 데 필요한 힘의 10,000배입니다.

일반적으로 후기의 염색체 분리는 후기 A와 후기 B라고 하는 상대적으로 독립적인 두 가지 과정으로 구성됩니다.

Anaphase A는 자매 염색체가 세포 분열의 반대 극으로 분리되는 것을 특징으로 합니다. 이전에 중기 판 평면에서 염색체를 유지했던 동일한 힘이 염색체의 움직임을 담당합니다. 염색 분체 분리 과정은 해중합 동원체 미세소관의 길이 감소를 동반합니다. 더욱이, 그들의 부패는 주로 플러스 엔드에서 키네토코레 영역에서 관찰됩니다. 아마도 동원체 또는 분할극 영역에서 미세소관의 해중합은 자매 염색분체의 이동에 필요한 조건일 것입니다. 왜냐하면 미세소관을 안정화시키는 효과가 있는 탁솔 또는 중수를 첨가하면 미세소관의 움직임이 멈추기 때문입니다. 후기 A에서 염색체 분리의 기본 메커니즘은 아직 알려지지 않았습니다.

후기 B 동안에는 세포 분열의 극 자체가 갈라지고, 후기 A와 달리 이 과정은 플러스 말단에서 극성 미세소관의 조립으로 인해 발생합니다. 스핀들의 중합 역평행 필라멘트는 상호 작용할 때 부분적으로 극을 밀어내는 힘을 생성합니다. 이 경우 극의 상대적 이동 크기와 세포의 적도 영역에 있는 극성 미세소관의 중첩 정도는 종에 따라 크게 다릅니다. 미는 힘 외에도 분열 극은 세포의 원형질막에 있는 디네인 유사 단백질과의 상호 작용의 결과로 생성되는 아스트랄 미세소관에서 당기는 힘의 영향을 받습니다.

후기를 구성하는 두 프로세스 각각의 순서, 기간 및 상대적인 기여는 매우 다를 수 있습니다. 따라서 포유동물 세포에서 후기 B는 염색분체의 반대 극으로의 분기가 시작된 직후에 시작하여 유사분열 방추가 중기의 것과 비교하여 1.5-2배 길어질 때까지 계속됩니다. 일부 다른 세포에서는 염색체가 분열극에 도달한 후에만 후기 B가 시작됩니다. 일부 원생동물에서는 후기 B 동안 방추가 중기 방추에 비해 15배 길어집니다. Anaphase B는 식물 세포에는 없습니다.

말기

말기

말기는 유사분열의 마지막 단계로 간주됩니다. 그 시작은 분리된 자매 염색체가 세포 분열의 반대 극에서 멈추는 순간으로 간주됩니다. 초기 말기에는 염색체의 탈수 및 결과적으로 부피의 증가가 관찰됩니다. 그룹화 된 개별 염색체 근처에서 막 소포의 융합이 시작되어 핵 봉투의 재구성이 시작됩니다. 새로 형성된 딸핵의 막을 구성하기 위한 재료는 처음에 분해된 모세포의 핵막 조각과 소포체의 요소입니다. 이 경우 개별 소포는 염색체 표면에 결합되어 함께 융합됩니다. 외부 및 내부 핵막이 점차적으로 복원되고 핵층과 핵공이 복원됩니다. 핵막 복원 과정에서 별개의 막 소포는 특정 뉴클레오티드 서열을 인식하지 못한 채 염색체 표면에 연결될 가능성이 높습니다. 실험에 따르면 핵막 복원은 모든 유기체, 심지어 박테리아 바이러스에서 빌린 DNA 분자 주변에서 발생하는 것으로 나타났습니다. 새로 형성된 세포핵 내부에서 염색질이 분산되고 RNA 합성이 재개되며 핵소체가 보입니다.

말기의 딸세포 핵 형성 과정과 병행하여 방추 미세소관의 분해가 시작되고 끝납니다. 해중합은 세포의 분열 극에서 적도면 방향, 마이너스 끝에서 플러스 끝 방향으로 진행됩니다. 이 경우 미세소관은 방추의 중간 부분에서 가장 오래 지속되어 잔여 플레밍 몸체를 형성합니다.

텔로페이즈의 끝은 주로 모세포의 신체 분열인 세포질 분열과 일치합니다. 이 경우 두 개 이상의 딸세포가 형성된다. 세포질 분리로 이어지는 과정은 후기 중간에 시작되어 말기 완료 후에도 계속될 수 있습니다. 유사분열은 항상 세포질 분열을 동반하지 않으므로 세포질 분열은 유사분열의 별도 단계로 분류되지 않으며 일반적으로 말기의 일부로 간주됩니다.

세포질 분열에는 두 가지 주요 유형이 있습니다: 가로 세포 수축에 의한 분열과 세포판 형성에 의한 분열. 세포 분열 평면은 유사분열 방추의 위치에 따라 결정되며 방추의 장축에 직각을 이룹니다.

세포가 가로 수축에 의해 분열할 때, 세포질 분열 부위는 액틴과 미오신 필라멘트의 수축성 고리가 세포막 아래 중기판 평면에 나타날 때 후기(anaphase) 동안 미리 정해집니다. 이어서, 수축성 고리의 활동으로 인해 분열 고랑이 형성되고, 이는 세포가 완전히 분열될 때까지 점차 깊어집니다. 세포질 분열이 끝나면 수축 고리가 완전히 분해되고 원형질막은 잔류 플레밍체 주위로 수축합니다. 이 원형질막은 두 그룹의 극성 미세소관의 잔재가 밀집된 매트릭스 물질로 촘촘하게 쌓여 축적된 잔류 플레밍체 주위로 수축됩니다.

세포판 형성에 의한 분열은 막에 결합된 작은 소포가 세포의 적도면을 향해 이동하면서 시작됩니다. 여기서 그들은 합쳐져 초기 세포판인 막으로 둘러싸인 원반 모양의 구조를 형성합니다. 작은 소포는 주로 골지체에서 유래하여 방추의 잔류극 미세소관을 따라 적도면을 향해 이동하여 식모플라스트(phragmoplast)라고 불리는 원통형 구조를 형성합니다. 세포판이 확장됨에 따라 초기 식모플라스트의 미세소관은 동시에 세포 주변으로 이동하며, 그곳에서 새로운 막 소포로 인해 세포판의 성장은 모세포의 막과 최종 융합될 때까지 계속됩니다. 딸세포가 최종 분리된 후, 셀룰로오스 미세섬유가 세포판에 침착되어 단단한 세포벽이 형성됩니다.

유사 분열 (또는 핵운동, 간접 분열)은 동물과 식물의 체세포 분열의 주요 방법으로, 딸세포 사이의 유전 물질 분포가 동일한 염색체 세트(및 유전자)를 받는 방식으로 발생합니다. 어머니 세포. 이는 동물과 식물의 각 종의 특징인 세포 내 염색체의 일정한 이배체 세트를 유지합니다. 동물 세포핵의 유사분열은 1871년 A.O. Kovalevsky 및 식물 세포 핵 - 1874년 I.D. Chistyakov.

한 부모로부터 두 개의 새로운 세포가 형성되는 복잡한 과정을 유사분열 주기라고 합니다.이 주기는 유사분열 자체와 간기(두 세포 분열 사이의 기간)로 구성됩니다. 유사분열 기간은 30~60분(동물 세포), 2~3시간(식물 세포)이며, 다양한 유형의 세포에서 간기 기간은 몇 시간에서 몇 년까지 다양합니다. 간기 동안에는 정상적인 세포 분열에 필요한 많은 과정이 일어납니다. 그 중 가장 중요한 것은 DNA를 두 배로 늘리고 특수 히스톤 단백질을 합성하여 염색체를 두 배로 늘리고 핵과 세포질의 질량 비율을 변화시키고 ATP를 합성하여 에너지 과정을 보장하는 것입니다. 분열, 그리고 아크로마틴 방추의 구성에 필요한 단백질의 합성. 이러한 과정은 유사분열이 시작되기 직전에 완료됩니다.

유사분열은 4단계로 구성됩니다. 전기 , 중기 , 후기 그리고 말기 .

시작 전기 이는 핵 부피의 증가와 광학 현미경으로 볼 수 있는 염색체의 나선형화로 간주될 수 있습니다. 각 염색체는 두 개의 동일한 반쪽(자매 염색 분체)으로 구성되며, 이는 동원체에서 서로 연결됩니다. 의향에서는 세포 분극이 발생합니다. 세포 중심의 중심체가 세포의 반대쪽 끝으로 갈라지고 분열 스핀들(무색질 스핀들)의 형성이 시작됩니다. 속씨식물 세포에는 세포 중심이 없지만, 그럼에도 불구하고 분열 방추의 형성은 세포의 반대 극에서 시작됩니다. 전기가 끝나면 핵소체는 사라지고 핵막은 용해되며 염색체는 세포의 세포질에 위치합니다.

안에 중기 핵분열 스핀들의 형성이 완료되고, 그 실은 극에서 극으로 이동하며, 그 중 일부는 염색체의 동원체에 합류합니다. 세포의 적도면에 위치하는 염색체의 최대 나선형화가 발생하여 중기판을 형성합니다. 이때 각 염색체는 2개의 염색분체로 구성되어 있음이 분명하게 나타나므로 염색체에 대한 연구와 계수는 이 분열 단계에서 정확하게 수행됩니다.

안에 후기 동원체 영역의 각 염색체는 염색체로 분할되어 두 개의 딸 염색체를 형성하며, 방추사의 수축으로 인해 세포의 극으로 이동하기 시작합니다. 결과적으로 단일 가닥 염색체의 이배체 세트가 세포의 각 극에 집중됩니다.

안에 말기 의향에서 발생한 것과 반대되는 과정이 발생합니다. 염색체 흡원체, 핵소체가 형성되고 핵막이 형성됩니다. 결과적으로 모세포의 핵과 동일한 염색체 세트로 두 개의 핵이 형성됩니다. 핵이 분리되면 수축 (동물 세포) 또는 적도면 중앙 (식물 세포)에 판 형성으로 인해 발생하는 세포질 분열 과정이 시작됩니다.

유사분열의 생물학적 중요성 딸세포 사이에 유전 물질이 정확하게 분포되어 있다는 점에서 이는 불변성을 보장합니다. 핵형 세포(염색체 세트) 및 세포 세대 간의 유전적 연속성. 식물과 동물의 조직과 기관의 성장, 발달, 회복은 유사분열 세포 분열로 인해 발생합니다.

염색체 수가 절반으로 줄어 듭니다. 이는 유사분열과 동일한 단계를 갖는 두 개의 순차적 분할로 구성됩니다. 그러나, 표 "유사분열과 감수분열의 비교", 개별 단계의 지속 기간과 그 단계에서 발생하는 과정은 유사분열 중에 발생하는 과정과 크게 다릅니다.

이러한 차이점은 주로 다음과 같습니다.

감수분열에서 전기 I더 오래 지속됩니다. 그 안에서 무슨 일이 일어나는가 동사 변화(상동 염색체의 연결) 및 유전정보 교환. 후기 I에서 동원체, 염색 분체를 함께 잡고, 공유하지 마세요, 유사분열과 난 염색체의 상동 감수분열 중 하나가 극으로 이동합니다. 간기 2부 리그 직전 매우 짧은, 그 안에 DNA가 합성되지 않음. 셀( 암염)는 두 개의 감수 분열의 결과로 형성되며 반수체(단일) 염색체 세트를 포함합니다. 이배체는 모계 세포와 부계 세포의 융합에 의해 회복됩니다. 수정란을 수정란이라고 합니다. 접합자.

유사분열과 그 단계

유사분열, 또는 간접 분할, 자연계에 가장 널리 분포한다. 유사분열은 모든 비생식 세포(상피, 근육, 신경, 뼈 등)의 분열의 기초가 됩니다. 유사 분열 4개의 연속 단계로 구성됩니다(아래 표 참조). 유사분열 덕분에딸세포 사이에 모세포의 유전정보가 균일하게 분포되는 것이 보장됩니다. 두 유사분열 사이의 세포 수명 기간을 간기. 유사분열보다 10배 더 길다. 세포 분열 이전에 여러 가지 매우 중요한 과정이 발생합니다. ATP와 단백질 분자가 합성되고, 각 염색체는 두 배가 되어 두 개의 염색체를 형성합니다. 자매 염색체, 공동으로 함께 개최 동원체, 세포질의 주요 소기관 수가 증가합니다.

전기에서나선형으로 결과적으로 염색체가 두꺼워지다, 동원체에 의해 함께 결합된 두 개의 자매 염색체로 구성됩니다. 프로페이즈가 끝날 무렵핵막과 핵소체가 사라지고 염색체가 세포 전체에 분산되고 중심체가 극으로 이동하여 형성됩니다. 축. 중기에서는 염색체의 추가 나선화가 발생합니다. 이 단계에서는 가장 명확하게 보입니다. 그들의 동원체는 적도를 따라 위치합니다. 스핀들 스레드가 부착되어 있습니다.

후기에동원체는 분열하고 자매염색분체는 서로 분리되며 방추사의 수축으로 인해 세포의 반대극으로 이동합니다.

말기에세포질이 분열하고 염색체가 풀려 핵소체와 핵막이 다시 형성됩니다. 동물 세포에서세포질은 끈으로 묶여 있고, 공장에서- 모세포의 중앙에 격막이 형성됩니다. 따라서 하나의 원래 세포(어머니)에서 두 개의 새로운 딸세포가 형성됩니다.

표 - 유사분열과 감수분열의 비교

유사 분열과 감수 분열의 비교표.

세포는 분열을 통해 재생산됩니다. 분열에는 유사분열과 감수분열이라는 두 가지 방법이 있습니다.

유사 분열(그리스어 미토스 - 실에서 유래) 또는 간접적인 세포 분열은 지속적인 과정으로, 그 결과 먼저 두 배로 증가한 다음 두 결과 세포 사이의 염색체에 포함된 유전 물질이 고르게 분포됩니다. 이것이 생물학적 중요성입니다. 핵 분열은 세포 전체의 분열을 수반합니다. 이 과정을 세포질 분열(그리스어 cytos - 세포에서 유래)이라고 합니다.

두 유사분열 사이의 세포 상태를 간기 또는 운동간이라고 하며, 유사분열 준비 및 분열 기간 동안 세포에서 발생하는 모든 변화를 유사분열 또는 세포 주기라고 합니다.

세포마다 유사분열 주기가 다릅니다. 대부분의 경우 세포는 상호운동 상태에 있으며 유사분열은 상대적으로 짧은 시간 동안 지속됩니다. 일반적인 유사분열 주기에서 유사분열 자체는 1/25~1/20의 시간이 걸리며, 대부분의 세포에서는 0.5~2시간 동안 지속됩니다.

염색체의 두께가 너무 작아서 광학현미경으로 간기 핵을 검사하면 보이지 않으며, 꼬인 매듭에서 염색질 과립을 구별하는 것만 가능합니다. 전자현미경을 사용하면 비분열 핵에서 염색체를 검출할 수 있었지만, 현재 염색체는 매우 길고 두 가닥의 염색체로 구성되어 있으며 각각의 직경은 0.01 미크론에 불과합니다. 결과적으로 핵 속의 염색체는 사라지지 않고 거의 눈에 띄지 않는 길고 얇은 실 모양을 취합니다.

유사분열 동안 핵은 전기(prophase), 중기(metaphase), 후기(anaphase), 말기(telophase)의 네 가지 연속 단계를 거칩니다.

전기(그리스어에서 약 - 이전, 단계 - 발현). 이것은 핵 분열의 첫 번째 단계로, 그 동안 얇은 이중 실처럼 보이는 구조 요소가 핵 내부에 나타나며 이러한 유형의 분열의 이름은 유사분열입니다. 염색체종의 나선형화의 결과로 전기의 염색체가 더 조밀해지고 짧아지며 명확하게 보입니다. 전기가 끝날 무렵에는 각 염색체가 서로 밀접하게 접촉하는 두 개의 염색 분체로 구성되어 있음을 명확하게 관찰할 수 있습니다. 결과적으로 두 염색체는 공통 영역, 즉 동원체로 연결되고 점차적으로 세포 적도쪽으로 이동하기 시작합니다.

전기의 중간 또는 말기에 핵막과 핵소체가 사라지고 중심체가 두 배가 되어 극을 향해 이동합니다. 핵분열 스핀들은 세포질과 핵의 물질로부터 형성되기 시작합니다. 이는 지지 및 당김(염색체)의 두 가지 유형의 실로 구성됩니다. 지지 스레드는 스핀들의 기초를 형성하며 셀의 한 극에서 다른 극으로 늘어납니다. 견인 스레드는 염색 분체의 동원체를 세포의 극에 연결하고 이후 염색체가 세포 쪽으로 이동하도록 보장합니다. 세포의 유사분열 장치는 다양한 외부 영향에 매우 민감합니다. 방사선, 화학물질, 고온에 노출되면 세포 스핀들이 파괴될 수 있으며, 세포 분열에 온갖 불규칙성이 발생합니다.

중기(그리스 메타에서 - 이후, 단계 - 발현). 중기에서는 염색체가 고도로 압축되고 특정 종의 특징적인 특정 모양을 얻습니다. 각 쌍의 딸 염색체는 명확하게 보이는 세로 틈으로 분리됩니다. 대부분의 염색체는 이중팔을 갖습니다. 변곡점(동원체)에서 스핀들 스레드에 부착됩니다. 모든 염색체는 세포의 적도면에 위치하며 자유 끝은 세포 중심을 향합니다. 이때 염색체가 가장 잘 관찰되고 계산됩니다. 세포 스핀들도 매우 명확하게 보입니다.

아나페이즈(그리스어 아나에서 - 위로, 단계에서 - 발현). 후기에는 동원체가 분열된 후 별도의 염색체가 된 염색체가 반대극으로 분리되기 시작합니다. 이 경우 염색체는 다양한 고리 형태를 가지며 끝이 세포 중앙을 향합니다. 두 개의 완전히 동일한 염색체가 각 염색체에서 발생했기 때문에 생성된 두 딸세포의 염색체 수는 원래 모세포의 이배체 수와 동일합니다.

동원체 분열과 새로 형성된 모든 쌍 염색체의 다른 극으로의 이동 과정은 탁월한 동시성을 특징으로 합니다.

후기가 끝나면 염색체 실이 풀리기 시작하고 극으로 이동한 염색체가 더 이상 명확하게 보이지 않습니다.

말기(그리스어 telos - 끝, 단계 - 발현). 텔로페이즈에서는 염색체 실의 탈나래화가 계속되고, 염색체는 점차 얇아지고 길어져 전기(prophase) 상태에 가까워집니다. 각 염색체 그룹 주위에 핵 봉투가 형성되고 핵소체가 형성됩니다. 동시에 세포질 분열이 완료되고 세포격막이 나타난다. 두 개의 새로운 딸세포 모두 간기에 들어갑니다.

이미 언급한 바와 같이 유사분열의 전체 과정은 2시간을 넘지 않으며, 지속 시간은 세포의 유형과 나이, 세포가 위치한 외부 조건(온도, 빛, 공기 습도 등)에 따라 달라집니다. .). 고온, 방사선, 다양한 약물 및 식물 독물(콜히친, 아세나프텐 등)은 정상적인 세포 분열 과정에 부정적인 영향을 미칩니다.

유사분열 세포 분열은 높은 수준의 정확성과 완벽함으로 구별됩니다. 유사분열의 메커니즘은 수백만 년에 걸친 유기체의 진화적 발전을 통해 만들어지고 개선되었습니다. 유사분열에서는 자치적이고 자가 재생되는 살아있는 생물학적 시스템인 세포의 가장 중요한 특성 중 하나가 그 발현을 찾습니다.

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