[제 4강] 세포분열, 세포주기란 무엇인가?

인체를 구성하고 있는 세포는 끝없이 분열하면서 새로 생성하고, 시간이 지나면 사멸하기도 한다.
세포를 새로 생성하기 위한 세포분열은 체세포분열(mitosis, 마이토시스)과 생식세포(meiosis, 메이오시스)가 있다.

[세포분열]
*용어정리
먼저 만들어진 세포 : 모세포
모세포에서 새로 분열된 세포 : 딸세포

-체세포 분열(유사분열) : 1개의 모세포에서 2개의 딸세포가 분열하고, 모세포와 딸세포는 염색체 수(사람의 경우 23쌍)와 DNA 양(사람의 경우 2n)은 동일하다.
간기 시기에 DNA가 2배로 복제되고 분열기 때 2개로 나뉘어 모세포와 딸세포가 동일하다.

- 생식세포 분열(감수분열) : 1개의 모세포에서 4개의 딸세포가 분열하게되면 DNA의 양이 반감(n) 이 된다. 반감이 되기때문에 남자생식세포(n) + 여자생식세포(n)이 만나 2n을 유지하게 된다.

[세포주기]
“세포가 만들어진 후 ~ 다시 분열을 이루는 시기까지”를 세포주기 cell cycle이라고 한다.
세포주기는 크게 간기(G기)와 분열기(M)기로 나뉜다.
(세포주기는 체세포, 생식세포 차이가 있다.)

1) 간기
간기는 분열을 마친 세포가 다음 분열 전까지의 시기로 분열과 분열사이 Gap 이란 의미도 있고, 세포의 성장인 Growth 의미도 있다. , G1기, S기, G2기 단계로 나뉜다.
다음 분열을 하기위한 준비기간 및 성장시기 생각하면 된다.

간기는 DNA가 합성하는 시기이기때문에 뭉쳐진 염색체 형태가 아닌 실처럼 풀어진 염색사 형태로 존재한다. (현미경에서 안보임)

a) G1기 : 세포 소기관들이 합성되는 시기
b) S기 : synthesis 시기로 DNA가 복제되어 2배가 되는 시기
c) G2기 : M기에 사용할 방추사가 합성되는 시기

2) 분열기
cell cycle 세포 주기 중 간기에 비해 짧은 기간이며, 염색사에서 염색체로 응축하게된다.
분열기는 전기(prophase), 전중기(prometaphase), 중기(metaphase), 후기(anaphase), 말기(telophase)로 나뉜다.
더 자세한 내용을 다루어 보겠다.


[세포분열]
1) 체세포 분열 : 한 번의 복제로 한 번의 분열이 이루어져 DNA 양 동일

a) 전기 : 염색체로 응축되고, 같은 염색체끼리 쌍을 이루어 붙는다
b) 전중기 : 핵막이 없어지고 염색체 중간의 동원체에 방추체의 얇은 실같은 방추사(미세관)에 붙는다.
c) 중기 : 응축된 염색체가 적도판에 모여 늘어서있다. 현미경으로 가장 관찰하기 좋은 시기
d) 후기 : 염색체가 염색분체로 분리되어 양쪽으로 끌려가는 시기이다.
e) 말기 : 응축한 염색체가 풀어지며 핵막이 생성되고 세포질이 갈라져 2개의 세포가 만들어진다.

2) 생식세포 분열(=감수분열) : 한 번의 복제로 연속 2번의 분열이 이루어져 DNA 양 반감함
또한, 제1감수분열 시기에 교차와 재조합이 활발히 이루어져 모세포에서 다양한 종류의 딸세포가 만들어진다.

-제1감수분열 (2n->n)
a) 전기 : 세포의 인과 핵막이 사라지며 염색체로 응축하는 시기, 2가 염색체로 구성하여 염색체끼리 붙어있을 시기에 교차와 재조합이 활발히 일어나는 시기이다.
b) 중기 : 2가 염색체가 세포의 적도판에 배열하는 시기이다.
c) 후기 : 2가 염색체의 동원체의 방추사가 붙어 양쪽으로 분리된다.
d) 말기 : 방추사가 사라지고 2n에서 n의 양으로 염색체 수가 반감한다. 바로 제2감수분열을 준비하는 간기가 진행된다. 이때 S기 없이 (DNA의 복제과정 없이) 세포소기관과 분열준비만 일어난다.

- 제2감수분열(n->n)
a) 전기 : 방추사가 나타난다.
b) 중기 : 염색체가 적도판에 배열하는 시기이다.
c) 후기 : 동원체에 방추사가 붙어 양쪽으로 분리되어 멀어지는 시기이다.
d) 말기 : 방추사가 없어지고 핵막과 인이 생겨 각 세포로 생성하게 된다.
감수분열은 2번의 분열기가 있으므로 총 4개의 딸세포가 생성된다.
이렇게 완성된 생식세포를 gamete라 부른다.
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