유사분열

유사분열

 

유사분열은 복제된 염색체(염색분체)가 각각 딸세포로 분배되는 기작이다. 이것 또한 몇 개의 시기로 나뉜다.

 

1. 전기(prophase)

전기에서 최초로 일어나는 현상 중의 하나는 중심체(centrosome)의 이동으로, 중심립 쌍은 각각 세포의 반대극으로 이동한다. 세포질 내의 튜불린 단량체로부터 합성된 많은 가닥의 미세소관들이 중심체로부터 발달한다. 미세소관 가닥을 방추사(mitotic spindle)라고 한다. 전기가 진행됨에 따라 핵막과 인은 분해되며, 각 염색체는 더욱 응축하여 짧아진다. 단백질체인 동원판(kinetochore)은 각 염색분체의 동원체에 나타난다. 핵막이 소실되면서 미세소관 다발이 동원판에 부착한다. 동원판에 부착된 미세소관은 염색분체의 일부가 되어 염색분체를 잡아당긴다. 각 2분 염색체에서 한 동원판은 한쪽 극에 부착되고, 자매염색분체에 있는 다른 동원판은 반대쪽 극에 부착된다. 미세소관이 잡아당기는 힘은 그 길이에 비례한다. 따라서 2분염색체가 한 극으로 접근하기 시작하면, 반대 방향으로는 장력이 커져서 2분염색체는 두 극으로부터 같은 거리의 중앙 위치로 되돌아간다.

 

 

2. 중기(metaphase)

순서대로 모든 2분염색체는 두 극 사이의 중앙부에 판형으로 위치하게 된다. 이 판을 적도판 또는 중기판이라고 부른다. 염색체는 중기에 최대로 응축된 형태이다.

 

 

3. 후기(anaphase)

후기는 자매동원판의신속한 분리로부터 시작한다. 이로 인해 동원체 부위에서 자매염색분체들도 서로 분리되며 양극으로 이동한다.

 

 

4. 말기(telophase)

말기에는 염색체가 뭉쳐진 주위에 각각 핵막이 형성된다. 염색체가 간기의 특징인 신장된 형태로나 되돌아감에 따라 인도 다시 나타난다.

 

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세포질분열

 

엄격히 말하여 유사분열은 세포의 각 염색체 복제물이 분리되는 과정이라 할 수 있다. 보통 그 후에 세포분열이 이루어지므로 유사분열이라는 용어는 세포분열과 동의어로 종종 사용된다. 그러나 어떤 경우에는 두 과정이 서로 연결되지 않는다. 이때 염색체는 세포분열없이 분리되므로, 세포분열에 대한 특별한 용어로 세포질분열(cytokinesis)이 필요하다. 각각 동물세포에서는 세포의 양 옆이 함입되면서 두 딸세포로 분리되는 세포질분열을 한다. 이때 두 딸세포는 말기의 핵을 각각 가진다. 두 극 사이의 중앙부에서 액틴 섬유(actin filament)가 세포의 주위를 띠모양으로 둘러싼다. 이 띠가 수축함에 따라 세포는 함입되어 두 딸세포로 나뉜다.

 

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식물의 세포분열

 

유사분열과 세포질분열의 중요한 특징은 식물과 동물에서 모두 나타난다. 그러나 세부적으로 두 개의 큰 차이가 있다. 첫째, 식물세포에는 중심립이 없다는 점이다. 그러나 식물세포의 극에는 미세소관 구성 센터(microtubule organizing center, MTOC)가 있어, 여기서 방추사가 조립된다. 둘째, 식물세포는 단단한 세포벽으로 둘러싸여 있으므로 단순한 응축에 의해 세포질분열이 일어나리라 기대할 수 없다. 대신에 초기의 중기판과 같은 위치에 막으로 둘러싸인 세포판이 형성된다. 골지체에 의해 생성된 이 세포판으로부터 원형질막이 형성되어 두 딸세포를 분리한다. 두 딸세포 사이의 새로운 세포벽 형성도 역시 세포판에서 일어난다.