細胞分裂は、生物が成長、修復、繁殖を行うために必要不可欠なプロセスです。特に動物細胞における「体細胞分裂」または「有糸分裂(mitosis)」は、細胞が二つの同一の娘細胞に分裂する過程を指します。この分裂過程は、DNAの正確な複製と分配を確実に行うために非常に重要です。細胞が正常に分裂することで、遺伝子の情報が正確に次の世代に伝わります。以下では、動物細胞における有糸分裂の各段階について詳しく説明します。
1. 前期(Prophase)
有糸分裂の最初の段階である前期は、細胞内で大きな変化が始まる時期です。この段階では、以下の重要な出来事が発生します。

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染色体の凝縮: 前期の初めに、細胞内のDNAは細かく絡まった状態から解きほぐされ、徐々に凝縮していきます。この凝縮により、染色体が顕微鏡で視認できるようになります。
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核膜の解体: 核膜が崩れ、核内の内容物が細胞質に露出します。これにより、染色体が細胞質と接触することになります。
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中心小体の分裂と微小管の形成: 動物細胞には2つの中心小体(centrosome)があり、前期にこれらが分裂してそれぞれ細胞の反対側へ移動します。中心小体からは微小管が伸び、後の紡錘糸(spindle fibers)を形成します。
2. 中期(Metaphase)
中期は、有糸分裂の中でも最も染色体が整列する段階です。この段階で行われる主な出来事は以下の通りです。
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染色体の整列: 繊細な紡錘糸が染色体のセントロメア部分に付着し、染色体が細胞の中央に整列します。この整列は、「中期板(metaphase plate)」とも呼ばれる平面に沿って行われます。
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紡錘体の形成: 微小管が正確に配置され、染色体の分配準備が整います。この段階では、染色体が完全に整列し、後期に進むための準備が整います。
3. 後期(Anaphase)
後期は、染色体が分かれ始め、娘細胞に遺伝情報を正確に配分する段階です。主に次のことが起こります。
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セントロメアの分裂: 各染色体のセントロメアが分裂し、姉妹染色分体(sister chromatids)が分離します。この分裂により、各姉妹染色分体は細胞の両端に引き寄せられます。
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微小管の収縮: 細胞内で微小管が短縮することにより、染色体が中心から引き離され、細胞の両端に向かって移動します。これにより、二つの新しい娘細胞に分配される遺伝子が準備されます。
4. 終期(Telophase)
終期は、分裂の終息に向かう段階であり、染色体が再び散開して核膜が再形成される時期です。以下の出来事が発生します。
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染色体の散開: 分裂した染色体は再び緩み、細胞内で元のように広がり始めます。
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核膜の再形成: 新たに分離された染色体群を包み込むために、二重膜の核膜が再形成され、各新しい核が作られます。
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核小体の再出現: 核膜が完成すると、核小体も再び形成され、細胞核の構造が回復します。
5. 細胞質分裂(Cytokinesis)
細胞質分裂は、細胞の最終的な物理的な分割を指し、通常は有糸分裂の後期に始まり、細胞分裂が完了するまで続きます。
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動物細胞での細胞質分裂: 動物細胞では、細胞膜が中央で収縮し、「収縮環(cleavage furrow)」と呼ばれる溝が形成されます。この収縮により、細胞は二つに分かれます。
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娘細胞の形成: 細胞質が完全に分割されると、二つの娘細胞が形成され、それぞれが独立した新しい細胞として機能を開始します。
結論
有糸分裂は、細胞が正常に分裂して新しい細胞を作り出すための非常に精緻で複雑なプロセスです。前期、中期、後期、終期を経て、最終的に細胞質分裂が行われ、二つの遺伝的に同一な娘細胞が誕生します。このプロセスは、動物の成長や修復、再生に欠かせない重要な役割を果たしています。また、有糸分裂の過程で起こる遺伝情報の正確な分配は、遺伝子の安定性を保つためにも非常に重要です。