細胞質分裂と有糸分裂の決定的な違いは、細胞質分裂では親細胞の細胞質が2つに分かれて2つの娘細胞ができるのに対し、有糸分裂では親核が遺伝的に同じ2つの娘核に分かれて2つの娘細胞ができることである。

細胞分裂には、有糸分裂と減数分裂の2種類があります。親細胞の有糸分裂の結果は、2つの娘細胞と遺伝的に同一である。有糸分裂の際には、ゲノムの複製、分離、細胞内容物の分割など、いくつかの主要なイベントが発生する。有糸分裂の細胞周期は、大きく分けて間期とM期の2つの段階から構成されています。間期は、G1（ギャップフェーズ1）、S（合成）、G2（ギャップフェーズ2）の3つに大別される。細胞周期の有糸分裂期には、有糸分裂と細胞質分裂がある。細胞質分裂は細胞質分裂を指し、有糸分裂は核分裂を指す。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 細胞質分裂とは 3. 有糸分裂とは 4. 細胞質分裂と有糸分裂の類似点 5. 横並び比較 - 細胞質分裂と有糸分裂の表形式 6. 総括

細胞質分裂（サイトキネシス）は何ですか？

細胞質分裂とは、細胞分裂の最終過程で、親となる細胞質が細胞質小器官と複製されたゲノムを分離して2つの娘細胞を形成することである。通常、後期から始まり、最後まで続き、各娘核の周囲の核膜が再編成された時点で終了する。その後、新しい核が形成されると、細胞質は中期板の面に沿って収縮し、動物細胞では分裂溝が、植物細胞では細胞板が形成される。

図01：細胞質分裂

動物細胞では、楕円溝の形成は、糸状タンパク質アクチンとモータータンパク質ミオシンIIが収縮結合したタンパク質からなる「収縮リング」によって開始される。収縮リングは、細胞皮質の下の細胞赤道を取り囲み、染色体分離軸を均等に分割している。これは、フィラメント状のタンパク質リングが膜を収縮させ、内側に引っ張ることで実現される。

植物の細胞は、動物の細胞とは異なり、硬い細胞壁を持っています。その結果、植物と動物では、細胞質分裂の起こり方が異なっている。植物細胞では、細胞板と呼ばれる拡大した膜分離器が分裂する細胞を形成している。細胞板は外側に成長し、細胞膜と融合して2つの新しい娘細胞を形成する。そして、セルロースは新しい細胞膜の上に置かれ、2つの新しい細胞壁を形成する。

有糸分裂は何ですか？

有糸分裂は、真核生物にのみ起こる複雑で高度に制御されたプロセスである。紡錘体の組み立て、染色体の結合、姉妹染色分体の分離などが含まれる。さらに、この工程は2つのサブゲノムを分離するための最も重要なステップである。さらに、有糸分裂の一連の出来事を、プロフェース、プロメタフェーズ、メタフェース、メタフェースの5段階に分けることができる。

図02：有糸分裂

有糸分裂は前駆期から終期まで約2時間かかる。まず、前駆期において、有糸分裂装置が形成される。前駆期には、染色体は紡錘体に付着している。中期前駆期では、染色体は細胞の赤道上に配列し、後期前駆期では、絨毛膜から分裂して染色体同士が分離します。最後に、分離した染色体はそれぞれの極に到達します。最後に、極点で娘核が形成され、核膜の再編成が行われるようになる。こうして、核分裂が正常に行われるのです。

細胞質分裂と有糸分裂の共通点

• 細胞質分裂と有糸分裂は、有糸分裂の2つの段階である。
• この2つのプロセスは、新しい娘細胞を生み出すために重要である。
• しかし、細胞質分裂は有糸分裂の後に行われる。
• さらに、有糸分裂と細胞質分裂の両方によって、新しい細胞内の染色体の数は一定に保たれる。

細胞質分裂と有糸分裂の違い

有糸分裂は核が分裂し、複製または複写する染色体が分離することである。一方、細胞質分裂は細胞質が分裂し、2つの異なる新しい娘細胞が形成されることである。これが、細胞質分裂と有糸分裂の重要な違いなんですね。また、有糸分裂には、プロフェーズ、プロメタフェーズ、メタフェーズ、メタフェーズの5つの段階があります。しかし、細胞質分裂にはそのような段階がない。有糸分裂の5つの段階は、複製された染色体を2つに分割するために協働するが、細胞質分裂は1つの細胞を2つの別々の細胞に分割する。したがって、これが細胞質分裂と有糸分裂の大きな違いである。

また、間期後に有糸分裂が起こるのに対して、細胞質分裂は有糸分裂後に起こる。したがって、これが細胞質分裂と有糸分裂の違いである。しかし、細胞質分裂がなくても有糸分裂が起こり、複数の核を持つ単一細胞が形成されることがある（ある種の菌類や粘菌など）。細胞質分裂と有糸分裂のもう一つの違いは、それぞれのプロセスにかかる時間である。つまり、有糸分裂は細胞質分裂よりも完了までに時間がかかるのです。

次のインフォグラフィックは、細胞質分裂と有糸分裂の違いを比較したものである。

概要 - 細胞質分裂 vs. 有糸分裂

細胞分裂の際に起こる重要なイベントとして、細胞質分裂と有糸分裂がある。細胞質分裂と有糸分裂の違いをまとめると、細胞質分裂は細胞質小器官と複製されたゲノムを2つの娘細胞に分割するのに対し、有糸分裂は親核を遺伝的に同一の2つの娘核に分割することである。また、間期後に有糸分裂が起こるが、細胞質分裂は有糸分裂後に起こる。さらに、有糸分裂は細胞質分裂よりも長い時間をかけて行われる。しかし、多細胞生物において新しい細胞を作り出すためには、どちらのプロセスも同様に重要である。

引用

1 「細胞質分裂」『ウィキペディア』（ウィキメディア財団、2019年2月19日）、こちらからご覧いただけます。"有糸分裂の段階"Khan Academy, here.2 "Stages of Mitosis", Khan Academy.