生物学の試験で有糸分裂と減数分裂を混同すると、多くの減点が失われる可能性があるため、これら 2 つの細胞プロセスを正しく保つことが重要です。このガイドでは、有糸分裂と減数分裂を分類し、それぞれのプロセスを説明し、その類似点と相違点を配置して、各プロセスが何を行うのか、そして 2 つのプロセスがどのように異なるのかを簡単に説明できるようにします。
有糸分裂とは何ですか?減数分裂とは何ですか?
有糸分裂と減数分裂は両方とも 細胞分裂のプロセス。 生物は常に細胞の供給を補充し、古い細胞や損傷した細胞を置き換えるために新しい細胞を作成するだけでなく、有性生殖の際に新しい生物を作成するために使用される細胞を作成します。
有糸分裂とは、細胞が分裂して 2 つの同一の娘細胞を作り出すことです。 有糸分裂は体細胞 (性細胞ではないすべての細胞) で起こり、新しい細胞を生成し、生物を生き生きと健康に保つために重要なプロセスです。人体のほとんどの細胞は数日から数週間しか存続しません (脳細胞は例外で、通常は生涯存続します)。そのため、体は有糸分裂を通じて常に新しい細胞を作り続けなければなりません。
すべての細胞は形成、成長、分裂、そして最終的な死のプロセスを経ます。有糸分裂中に、親細胞の核が分割されて、新しい娘細胞ごとに 2 セットの染色体が形成されます。このプロセスについて詳しくは、有糸分裂に関する詳細ガイドをご覧ください。
減数分裂には細胞分裂も含まれますが、体内のはるかに少数の細胞で起こります。 減数分裂を経る唯一の細胞は配偶子、または性細胞です （男性の場合は精子、女性の場合は卵子）。減数分裂は有性生殖に必要であり、 減数分裂の各サイクルでは、親細胞のちょうど半分の染色体数を持つ 4 つの娘細胞が作成されます。 受精中、2 つの娘細胞 (生殖する各生物から 1 つ) が結合して、完全な染色体のセットを持つ胚が作成されます。
有糸分裂と減数分裂はどのように似ていますか?
次のセクションで説明するように、有糸分裂と減数分裂には多くの違いがありますが、細胞分裂プロセスを完了するまでの一般的なパターンは同じです。
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両者の最大の類似点は、両方とも新しい細胞を生成することです。 それらが作成する細胞にはいくつかの重要な違いがありますが、最終目標は、生物を生かし続ける (有糸分裂) か、または有性生殖の際に新しい生物を作成する (減数分裂) のいずれかに使用できる娘細胞を作成することです。
有糸分裂と減数分裂はどちらも単一の親細胞から始まり、最終的には分裂して新しい娘細胞を形成します。また、これらの両方の前には、DNA が合成される増殖期 (細胞寿命の 90% まで続くこともあります) である間期があります。
細胞複製中、有糸分裂と減数分裂は、前期、中期、後期、終期という同じ段階をたどります。 (ただし、減数分裂は各ステップを 2 回通過しますが、有糸分裂は各ステップを 1 回しか通過しません)。各フェーズで何が起こるかは次のとおりです。
前期:
- 染色体は、2 つの同一の染色分体で構成される X 字型の構造に凝縮します。
- 染色体/染色分体が対になる
- 細胞核の周りの膜が溶ける
中期:
- 染色体/相同染色体対は細胞の中心に沿って並びます
- 有糸分裂紡錘体線維は各染色体に付着します
後期:
- 染色体対/姉妹染色分体は紡錘線維によって引き離され、細胞の反対側の端に移動します。
終期:
- 染色体のセットが細胞の両端に集まります
- 各染色体セットの周囲に膜が形成され、新しい核が形成されます。
どちらのプロセスも細胞質分裂で終わります。 これは、細胞が中央でつままれたときに細胞の細胞質が分裂し、最終的には分離して2つの新しい細胞を形成することです。
左から右へ: 間期、前期、中期、後期、終期、細胞質分裂
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有糸分裂と減数分裂の違いは何ですか?
有糸分裂と減数分裂は同じ基本的な手順に従いますが、類似点よりも相違点の方が多くなります。これらの違いのほとんどは、細胞の複製には両方が必要であるにもかかわらず、 有糸分裂と減数分裂には異なる目的があります。 有糸分裂は体細胞を同一のコピーに置き換えますが、減数分裂はまったく新しい生物を作成するために使用される遺伝的に異なる性細胞を作成します。
有糸分裂と減数分裂のもう 1 つの違いは、有糸分裂中に細胞分裂が 1 回だけ行われるため、細胞は前期、中期、後期、終期のステップを 1 回通過することです。 ただし、減数分裂中には 2 回の細胞分裂があり、細胞は各段階を 2 回通過します。 (つまり、前期 I、前期 II などがあります)。
さらに、遺伝的多様性の増加は減数分裂の目標であって、有糸分裂 (すべての娘細胞が同一である場合) の目標ではないため、 減数分裂の前期中に、組換え/交叉と呼ばれるプロセスが発生します。 これは、相同ペアの非姉妹染色分体が遺伝物質を交換し、娘細胞が互いに遺伝的により多様になるときです。
以下は、有糸分裂と減数分裂の主な違いをまとめたグラフです。
| 有糸分裂 | 減数分裂 | |
| 発生する場所 | ウイルスを除くすべての生物に発生します | 動物、植物、菌類でのみ発生します |
| 生成する細胞 | 体細胞・体細胞を作る | 生殖細胞/性細胞を作成します |
| 細胞分裂数 | 1回の細胞分裂（合計4段階） | 2 つの細胞分裂 (合計 8 段階) |
| 前期の長さ | 前期は短い | 前期Iは長い |
| 組み換え・クロスオーバー | 前期には組換え/交叉がない | 前期 I における染色体の組換え/交叉 |
| 中期 | 中期では、個々の染色体が細胞の赤道上に並びます | 中期 I では、染色体のペアが細胞の赤道上に並びます |
| 後期 | 後期では、姉妹染色分体が細胞の反対側の端に移動します | 後期 I では、姉妹染色分体が一緒に同じ細胞極に移動します。 II 後期では、姉妹染色分体が細胞の反対側の端に分離されます。 |
| 作成されたセルの数 | 最終結果: 2 つの娘セル | 最終結果: 4 つの娘セル |
| 倍数性 | 二倍体の娘細胞を作成します | 一倍体の娘細胞を作成します |
| 遺伝学 | 娘細胞は遺伝的に同一である | 娘細胞は遺伝的に異なります |
概要: 有糸分裂と減数分裂の比較と対比
以下は、有糸分裂と減数分裂の重要な類似点と相違点をすべてまとめた有糸分裂と減数分裂のベン図です。 図の左側には有糸分裂の主な特徴が、右側には減数分裂の主な特徴が示されており、2 つの円が重なっている場所にはそれらの類似点がリストされています。
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