Different of Purpose
細胞分裂はどちらも多くの動物、植物、菌類に見られるが、有糸分裂の方がより一般的で機能も多様である。 有糸分裂は、単細胞生物における無性生殖を担うだけでなく、人間のような多細胞生物における細胞の成長と修復を可能にするものでもある。 有糸分裂では、細胞は自分自身の正確なクローンを作る。
減数分裂は、より特殊な細胞分裂（特に生殖細胞）で、親細胞にある染色体の半分を含む配偶子（卵または精子）を生じます。 多くの機能を持つ有糸分裂とは異なり、減数分裂は有性生殖を助けるという狭いながらも重要な目的を持っている。
減数分裂と遺伝的多様性
有性生殖は減数分裂のプロセスを利用して、遺伝的多様性を高めることができる。 無性生殖（有糸分裂）でできた子孫は親と遺伝的に同じだが、減数分裂でできた生殖細胞は親の細胞とは異なる。 減数分裂の際には、ある種の突然変異が頻繁に起こる。 さらに、生殖細胞は染色体を1セットしか持っていないので、子孫の遺伝物質を完全に作るには2つの生殖細胞が必要である。
遺伝子の多様性は、集団の回復力と環境への適応力を高め、長期的な生存と進化の可能性を高める。
単細胞生物の生殖形態としての減数は、約38億年前に生命そのものとともに誕生した。
減数分裂と減数分裂の段階
細胞は、その存在の約90％を間期と呼ばれる段階で過ごすと考えられています。 細胞は小さい方が効率的かつ確実に機能するので、ほとんどの細胞は間期において単に大きくなるのではなく、通常の代謝作業を行い、分裂し、あるいは死ぬ。 細胞はDNAを複製し、タンパク質の中心核を複製することで、分裂の「準備」をする。 細胞分裂が始まると、細胞は有糸分裂期または減数分裂期のいずれかに移行する。
有糸分裂では、最終的に2つの細胞（元の親細胞と新しい、遺伝的に同一の娘細胞）ができる。 減数分裂はより複雑で、さらに段階を経て、4つの遺伝的に異なるハプロイド細胞を作り、それが結合して新しい、遺伝的に多様な2倍体の子孫を形成する可能性を持っている。
減数分裂と有糸分裂の違いを示した図。 Image from OpenStax College.
Stages of Mitosis
There are four mitotic phases: prophase, metaphase, anaphase, and telophase.この4つの段階は、分裂期と有糸分裂期を表しています。 植物細胞には、プロフェーズの前に起こるプレプロフェーズという段階が追加されている。
- 有糸分裂のプロフェーズの間に、核膜（「エンベロープ」と呼ばれることもある）が溶ける。 間期ではクロマチンがしっかりと巻きついて凝縮し、染色体となる。 この染色体は、遺伝的に同一の姉妹染色分体2本がセントロメアによって結合されたものである。 セントロソームは核から反対方向に移動し、紡錘体装置を残す。
- 分裂中期では、染色体のセントロメアの両側にあるモータータンパク質が、反対側のセントロソームの動きに合わせて染色体を動かし、最終的には細胞の中心に向かって縦に並べられます。
- アナフェーズでは、紡錘線維が短縮し始め、姉妹染色分体をそのcenomeで引き離します。 分裂した染色体は細胞の反対側にある中心体に向かって引きずられ、多くの染色体は一時的に “V “字型に見えるようになります。
- Telophaseは有糸分裂の最終段階で、この時点では「娘染色体」と呼ばれます。 娘染色体は親細胞のそれぞれの末端に付着する。 それ以前の段階も繰り返されるが、その過程は逆である。 紡錘体は分解され、核膜が分離した娘染色体の周りに形成される。 この新しく形成された核の中で、染色体は巻き戻され、クロマチンの状態に戻る。
- 最後に、娘染色体が娘細胞になるために必要なのが、細胞質分裂です。 細胞質分裂は細胞分裂の一部ではないが、細胞周期の終わりを告げるものであり、娘染色体が2つの新しい固有の細胞に分離するプロセスである。
減数分裂の段階
細胞分裂には、第1減数分裂と第2減数分裂という2つの主要な段階があります。 両方の主要段階には、それぞれ4段階の段階があります。 減数分裂1期にはプロフェーズ1、メタフェーズ1、アナフェーズ1、テロフェーズ1があり、減数分裂2期にはプロフェーズ2、メタフェーズ2、アナフェーズ2、テロフェーズ2がある。 しかし、有糸分裂と同様に、細胞質分裂は減数分裂そのものとは別のプロセスであり、細胞質分裂は分裂の別の時点で現れる。
Meiosis I vs. Meiosis II
より詳しい説明は、Meiosis 1 vs. Meiosis IIを参照してください。 Meiosis 2をご覧ください。
減数第一分裂では、生殖細胞が2つのハプロイド細胞に分裂し（その過程で染色体の数が半分になる）、主に類似の遺伝物質（例えば, 遺伝子型と表現型も参照）。 有糸分裂とよく似た減数第二分裂では、2つの2倍体細胞がさらに4つの倍数体細胞に分裂する。
減数第一分裂の段階
- 第一分裂期はプロフェーズ1である。 有糸分裂と同様に、核膜が溶解し、クロマチンから染色体が発生し、中心体が押し広げられ、紡錘装置が作られる。 両親の染色体のうち、相同染色体が対をなし、DNAが交換される。 その結果、遺伝子の多様性が生まれる。
- 第1メタフェースでは、紡錘体繊維の一部が染色体のセントロメアに付着し、紡錘体繊維が染色体のセントロメアを形成します。
- アナフェーズ1では、染色体のペアの半分が細胞の片側に、残りの半分が反対側に移動し、四つ葉が互いに引き離されるのです。 このとき、有糸分裂のように染色体を移動させるのではなく、染色体全体が移動することを理解することが重要です。
- アナフェーズ1の終わりとテロフェーズ1の発展の間のある時点で、細胞質分裂が始まり、細胞は二つの娘細胞に分割されます。
Stages of Meiosis II
- prophase 2では、中心体が形成され、二つの新しい細胞で押し分けられる。
- 第2分裂中期では、紡錘線維が染色体の動原体に結合し、細胞の赤道に沿って染色体を並べます。 この時、2つに分かれた部分は、正式には「姉妹染色体」と呼ばれる。
- テロフェーズ1同様、テロフェーズ2でも細胞質分裂が起こり、両細胞が再び分裂し、配偶子と呼ばれる4つのハプロイド細胞が誕生します。 これらの細胞では核膜が形成され、再びそれぞれの中間相に入る。
- Mitosis – Encyclopædia Britannica
- Meiosis – Encyclopædia Britannica
- Mitosis – Crash Course Biology – YouTube
- Meiosis – Crash Course Biology – YouTube
- mitosis – Encyclopædia Britannica
- メイオシス – Encyclopædia Britannica Crash Course Biology – YouTube
- How Cells Divide – PBS (Also see interactive Flash animation)
- Cell Cycle and Mitosis Tutorial – Hartnell College Biology
- Cell Division, “細胞分裂 “のチュートリアル。 有糸分裂と減数分裂 – イリノイ大学シカゴ校の生物学
- 有糸分裂と減数分裂 – The Biology Web
- 中心小体の自作美 – ノーチラス
- Wikipedia: 細胞分裂
- ウィキペディア: 減数分裂
- ウィキペディア：細胞分裂 有糸分裂