중3 과학/체세포분열/생식세포분열/감수분열/세포분열의 의의

생물의 몸을 구성하는 세포를 체세포라고 한다. 사람의 몸이 자랄 때는 세포 분열이 계속 일어나 체세포의 수가 늘어난다. 이처럼 생물의 몸에서 체세포가 나누어지는 것을 체세포 분열이라고 한다.

핵이 나누어지는 과정은 연속으로 일어나지만 염색체의 행동 변화에 따라전기, 중기, 후기, 말기로 구분한다. 말기에 이르면 세포의 핵이 완전히 나누어져 새로운 두 개의 핵이 만들어지면서 세포질이 나누어진다. 동물세포는 세포막이 바깥쪽에서 안쪽으로 밀려 들어오면서 세포질이 나누어진다. 식물세포는 두 개로 나누어진 핵 사이에 안쪽에서 바깥쪽으로 판이 만들어지면서 세포질이 나누어진다.

이러한 체세포 분열 과정을 거쳐 두 개의 작은 딸세포가 만들어진다. 새로만들어진 각각의 딸세포는 염색체 수, 모양, 유전 정보가 모세포와 같다. 딸세포는 간기를 거쳐 생명 활동에 필요한 물질을 흡수하면서 커지고, 어느 정도 커지면 다시 체세포 분열을 한다.

 양파의 뿌리 끝에는 체세포 분열이 활발히 일어나는 생장점이 있다. 따라서 양파의 뿌리 끝을 현미경으로 관찰하면 분열을 준비하는 간기의 세포를 비롯하여 전기,중기, 후기, 말기의 세포를 볼 수 있다. 생물은 이와 같은 체세포 분열을 통해 세포 수를 늘려 몸집이 커지는 생장을 한다. 그러면 생물이 생장할 때 체세포 분열을 하는 이유는 무엇일까?

생물이 생명 활동을 유지하 위해서는 세포가 끊임없이 필요한 물질을 받아들이고 노폐물을 내보내야 한다. 이러한 물질 교환이 원활하게 일어나기 위해서는 세포의 부피가 계속 커지는 것보다 세포가 어느 정도 커지면 둘로 나누어져 표면적을 늘리는 것이 유리하다. 이 때문에 생물은 세포가 어느 정도 커지면 체세포 분열을 하여 세포의 수를 늘려 생장을 한다. 생물은 생장할 때뿐만 아니라, 몸에 상처가 났을 경우에도 체세포 분열을 통해 새로운 세포를 만들어 상처를 아물게 한다.

또, 무성 생식을 하는 일부 생물은 체세포 분열을 통해 몸의 일부분에서 새로운 세포를 만들고, 이 세포가 자라 새로운 개체가 된다. 따라서 무성 생식을 통해 생긴 자손은 모체와 똑같은 유전 정보를 갖는다.

체세포 분열 과정은 여러 단계를 거쳐 일어난다. 먼저 모세포가 분열을 준비하는 간기를 거친 후, 핵이 나누어지는 핵분열이 시작된다.핵이 나누어지는 과정은 연속으로 일어나지만 염색체의 행동 변화에 따라전기, 중기, 후기, 말기로 구분한다. 말기에 이르면 세포의 핵이 완전히 나누어져 새로운 두 개의 핵이 만들어지면서 세포질이 나누어진다. 동물세포는 세포막이 바깥쪽에서 안쪽으로 밀려 들어오면서 세포질이 나누어진다. 식물세포는 두 개로 나누어진 핵 사이에 안쪽에서 바깥쪽으로 판이 만들어지면서 세포질이 나누어진다.

이러한 체세포 분열 과정을 거쳐 두 개의 작은 딸세포가 만들어진다. 새로만들어진 각각의 딸세포는 염색체 수, 모양, 유전 정보가 모세포와 같다. 딸세포는 간기를 거쳐 생명 활동에 필요한 물질을 흡수하면서 커지고, 어느 정도 커지면 다시 체세포 분열을 한다.

사람은 46개의 염색체를 가지고 있고, 곰은 74개의 염색체를 가지고 있는 것처럼 한 종류의 생물은 모두 같은 수의 염색체를 지니고 있다. 만약, 유성생식이 일어날 때 생식세포의 염색체 수가 체세포와 같다면 생식세포가결합하여 만들어진 자손의 염색체 수는 부모의 두 배로 늘어날 것이다.

하지만 생물은 세대를 거듭하여도 염색체 수를 일정하게 유지한다. 그 이유는 생식세포가 만들어지는 생식세포 분열 과정에서 생식세포의 염색체 수가 체세포의 절반으로 줄어들기 때문이다.

생식세포 분열은 세포 분열이 연속으로 두 번 일어난다. 첫 번째 일어나는 분열을 감수 1분열, 두 번째 일어나는 분열을 감수 2분열이라고 한다. 감수 1분열 때는 상동 염색체끼리 결합한 2가 염색체가 나타나는데, 2가 염색체는 두 개의 염색체로 나누어져 각각의 딸세포로 들어간다. 따라서 감수 1분열이 끝날 때 각 딸세포의 염색체 수는 모세포의 반으로 줄어든다. 감수 2분열 때는 체세포 분열과 마찬가지로 염색 분체가 나누어지기 때문에 각 딸세포의 염색체 수는 변하지 않는다.

생식세포 분열이 끝나면 네 개의 생식세포가 만들어지며, 각 생식세포의 염색체 수는 모세포의 절반이다. 이러한 생식세포가 결합하여 생긴 자손의 염색체 수는 부모와 같다. 따라서 유성 생식을 하는 생물은 세대를 거듭해도

자손의 염색체 수가 항상 일정하게 유지된다.

 생식세포 분열이 일어날 때는 분열이 연속으로 두 번 일어나고, 염색체의 행동 변화에 따라 분열 단계를 구분할 수 있다. 식물의 꽃밥에서는 생식세포인 꽃가루가 만들어지기 때문에 꽃밥을 관찰하면 이러한 생식세포 분열 과정을 볼 수 있다.호밀의 꽃밥을 관찰하면 하나의 세포에서 두 개의 세포로 분열 중인 감수1분열 단계의 세포를 볼 수 있으며, 두 개의 세포에서 네 개의 세포로 분열 중인 감수 2분열 단계의 세포도 볼 수 있다. 각각의 분열 단계에서 세포들은 염색체의 행동 변화를 통해 전기, 중기, 후기, 말기로 구분할 수 있다.

체세포 분열에서는 한 번의 분열을 거쳐 모세포와 동일한 염색체를 갖는 두 개의 딸세포가 생성된다. 생식세포 분열에서는 체세포 분열과 달리 분열 과정 중에 상동 염색체가 결합한 2가 염색체가 나타나며, 두 번의 연속된 분열을 거쳐 염색체 수가 모세포의 절반인 네 개의 딸세포가 생성된다.

체세포 분열은 생물이 생장을 할 때나 무성 생식을 할 때 등 모세포와 동일한 세포를 만들 때 일어난다. 생식세포 분열은 생물이 유성 생식을 하기 위한 생식세포를 만들 때 일어난다.