典型的な細胞周期の段階

2種類の生細胞は細胞周期が異なります。 原核生物 細胞に核がない単純な生物です。 これらの細胞は、複雑な細胞周期をたどることなく成長してから分裂します。 真核細胞 核とミトコンドリアなどの細胞小器官を持つ複雑な構造を持っています。 真核細胞では、典型的な細胞周期は、と呼ばれる4段階の細胞分裂プロセスで構成されています 有糸分裂 （新しいソースは第5段階を追加します）そして 3〜4段階 間期 セルはほとんどの時間を費やします。

原核細胞と真核細胞の両方で、細胞周期は 細胞分裂 と部門間の期間。 原核細胞は、必要な栄養素が利用可能である限り成長し、十分なスペースがあり、無駄が蓄積されません。 それらが特定のサイズに達すると、2つに分割されます。

真核細胞の場合、細胞の成長と分裂は多くの要因に依存します。 真核細胞は多細胞生物の一部を形成することが多く、独立して成長したり分裂したりすることはできません。 それらのために、有糸分裂および間期細胞周期段階は、生物の他の細胞と調整されます。 細胞 差別化 特定の役割を引き受ける。 これらの細胞の多くは、ほとんどすべての時間を間期に費やし、特殊な機能を実行します。

原核細胞は、細胞周期に2つの段階しかありません。 それらは成長段階にあるか、十分に大きい場合は、 核分裂 ステージ. 多くの原核生物の生存戦略は、栄養素の不足などの外部限界に達するまで急速に増殖することです。 その結果、細胞周期の核分裂部分が非常に迅速に発生する可能性があります。

核分裂段階の最初のステップは DNA複製. 原核細胞は、細胞膜に付着した一本のDNA鎖を持っています。 核分裂中に、DNAのコピーが作成され、細胞膜にも付着します。 核分裂に備えて細胞が伸長すると、2つのDNAコピーが細胞の両端に引き離されます。

新しい細胞膜材料が細胞の両端の間に沈着し、新しい壁がそれらの間に成長します。 新しい細胞壁が完成すると、2つの新しい娘細胞が分離し、細胞周期の成長段階に入ります。 新しい細胞はそれぞれ同一のDNA鎖を持ち、他の細胞材料を共有しています。

原核生物の細胞と同様に、真核生物の細胞はDNAを複製し、2つの娘細胞に分裂する必要があります。 DNAの多くの鎖をコピーする必要があり、真核細胞の構造を複製する必要があるため、このプロセスは複雑です。 さらに、特殊な細胞は急速に複製する可能性がありますが、他の細胞はほとんど分裂せず、さらに他の細胞は細胞周期を完全に終了します。

真核細胞は、生物が成長しているため、または失われた細胞に取って代わっているために分裂します。 たとえば、若い生物は全体として成長する必要があり、それらの細胞は分裂する必要があります。 皮膚細胞は絶えず死に、生物の表面から脱落します。 それらはそれらの失われた細胞を置き換えるために継続的に分裂しなければなりません。 脳内のニューロンなどの他の細胞は高度に特殊化されており、まったく分裂しません。 細胞が活発な細胞周期を持っているかどうかは、体内でのその役割に依存します。

定期的に分裂する細胞でさえ、ほとんどの時間を間期に費やし、分裂の準備をします。 間期には次の4つの段階があります。

• 最初のギャップステージは G₁. 細胞が有糸分裂による分裂を完了した後、次の分裂の準備を始める前の休止期です。
• G1から、細胞は細胞周期を出て、 G₀ 段階。 Gで₀、細胞はもはや分裂せず、分裂の準備もしていません。
• 細胞はGを出ると分裂の準備を始める₁ と入力します 合成または S ステージ. 細胞のDNAは、有糸分裂に関与するための最初のステップとして、S段階で複製されます。
• DNA複製が完了すると、細胞は2番目のギャップ段階に入ります。 G₂. G中₂ DNAの正しい複製が検証され、細胞分裂に必要な細胞タンパク質が生成されます。

ギャップ段階は、有糸分裂をDNA複製プロセスから分離します。 この分離は、完全で正確なDNA複製を持つ細胞だけが分裂できるようにするために重要です。 G₁ 細胞が正常に分裂し、そのDNAが適切に構成されていることを確認するチェックポイントが組み込まれています。 G₂ DNA複製が成功したことを確認するためのさまざまなチェックポイントがあります。 DNAの完全性が検証され、細胞分裂をキャンセルまたは延期することができます。

細胞が間期とGを出ると₂、細胞は有糸分裂中に分裂します。 有糸分裂の開始時に、DNAの複製コピーが存在し、細胞は十分に生成しました 細胞を2つに分裂させるための材料、タンパク質、細胞小器官、その他の構造要素 娘細胞。 有糸分裂の4つの段階は次のとおりです。

• 前期. 細胞のDNAは染色体のペアを形成し、核膜は溶解します。 染色体が分離する紡錘体が形成され始めます。 新しい情報源の場所 前中期 前期の後、中期の前。
  
• 中期. スピンドルの形成が完了しました。 染色体は、紡錘体の両端の中間の平面である中期プレートに並んでいます。
• 後期. 染色体は紡錘体に沿って移動し始め、細胞が伸長するにつれて、複製のそれぞれが細胞の両端に移動します。
• 終期. 染色体の移動が完了し、各セットに新しい核が形成されます。 紡錘体が溶解し、2つの娘細胞の間に新しい細胞膜が形成されます。

有糸分裂 比較的迅速に発生します。 新しいセルは間期Gに入ります₁ ステージ。 多くの場合、新しい細胞はこの時点で分化し、肝細胞や血液細胞などの特殊な細胞になります。 一部の細胞は未分化のままであり、分裂して特殊化する可能性のあるより多くの細胞の源です。 細胞分裂、分化、特殊化のシグナルは、生物の他の細胞から来ています。

細胞周期の主な機能は、 遺伝コード 元のセルと同じです。 これは、サイクルが最も有害な影響で崩壊する可能性がある場所であり、これは、ギャップ段階のチェックポイントが回避しようとするものです。 DNAに欠陥のある娘細胞 したがって、欠陥のある遺伝暗号は癌や他の病気を引き起こす可能性があります。 チェックポイントがない細胞は、制御されていない方法で増殖し、成長や腫瘍を引き起こす可能性があります。

細胞がチェックポイントで問題を発見すると、問題の修正を試みることができます。それができない場合は、細胞死を引き起こす可能性があります。 アポトーシス. 精巧な細胞周期の段階とチェックポイントは、検証されたDNAを持つ健康な細胞だけが増殖し、正常な体が定期的に生成する何百万もの新しい細胞を生成できることを保証するのに役立ちます。

適切に機能していない細胞周期は、すぐに欠陥のある細胞につながります。 これらが検問所で捕まえられない場合、結果は食物を探すことや繁殖することのような通常の機能を果たすことができない生物である可能性があります。 欠陥のある細胞が心臓や脳などの重要な器官にある場合、生物の死につながる可能性があります。