一倍体細胞と二倍体細胞の5つの違い

細胞は、生物の形態学的および機能的な単位です。 最も基本的なバクテリアから人間まで、すべての生命体は、それ自体を自己複製し、環境と物質を交換することができる少なくとも1つの細胞を持っています。 原核生物は全身を構成する細胞を1つしか持っていませんが、真核生物は統合することができます 私たちの体には何十億ものそれらがあり、それぞれがユニットよりもはるかに大きく、顕著な機能を備えたシステムにあります。

私たちが言ったように、細胞実体は生命と同等です。 この前提に収斂する生物は、ウイルス、ウイロイド、プリオンだけですが、生物と見なされることはめったにありません。 むしろ、それらは感染の可能性がある生物学的病原体の別個のグループを構成します。 細胞がなければ、生命がそのように発達することができるように、最小要件に達しません。

いずれにせよ、例えば、ヒトの中には、一倍体と二倍体の2つの主要な細胞型があることに注意する必要があります。 次の行で、私たちはあなたに言います 一倍体細胞と二倍体細胞の違い そしてその進化的意義。

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一倍体と二倍体の違いは何ですか？

自然界では、偶然に適応が発達したことはありません。 すべての特性は、種の進化の歴史において役割を果たしている（または果たしてきた）ので、 同じ生物の中に一倍体細胞と二倍体細胞があるという事実には、 することが。 以下の点で、それを探求します。

1. 一倍体細胞は1セットの染色体のみを含み、二倍体細胞は2セットを含みます

これが一倍体と二倍体の主な違いです。 二倍体細胞（2n）は、その核内に一連の対になった染色体を含み、そこにすべての遺伝情報があります。 個人の、父親の半分と母親の半分。 人間の場合、23対の染色体、22の常染色体、1つの性（XXとXY）があり、これらはすべて約25,000の異なる遺伝子を含んでいます。 細胞核内に存在する46の総染色体のうち、23は一方の親から、23はもう一方の親から来ています。

一方、一倍体細胞（n）は、各タイプの染色体を1つだけ含む細胞です。 人間の配偶子（卵子と精子）の場合、細胞核には23本の染色体しか含まれていません。 説明は簡単です。 各配偶子が二倍体である場合、接合子を形成するための結合では、結果として生じる細胞はますます多くの染色体を持つことになります:

• 一倍体細胞（n）+一倍体細胞（n）=二倍体細胞（2n）
• 二倍体細胞（2n）+二倍体細胞（2n）=四倍体細胞（4n）
• 四倍体細胞（4n）+四倍体細胞（4n）= 8セットの染色体を持つ細胞（8n）

したがって、有性生殖中に一倍体細胞が存在しなかった場合、わずか3世代で、人間は46本の染色体（23 x 2）から184本（23 x 8）になります。 触れていないときの単一の染色体の重複はすでに致命的である可能性があるため、この遺伝的蓄積のメカニズムは生命と両立しません。

2. 二倍体細胞は有糸分裂によって分裂し、一倍体細胞は減数分裂によって分裂します

すでに確立しているように、体細胞の二倍体細胞（組織を構成する）には、2つの親のうちの1つのメンバーである各染色体のペアがあります。

これらの細胞は生殖に関与していないため（それらは維持することのみを目的としており、 体の構造を修復する）、彼らは彼らの遺伝情報をに分割する必要はありません ハーフ. したがって、それらは有糸分裂によって分裂します。これは、幹細胞がそれらを複製することによって、2つのまったく同じ娘細胞を生み出すプロセスです。 DNA そして細胞質の分割。

ご想像のとおり、一倍体細胞の場合はまったく異なります。 人体では、これらの細胞単位は卵子と精子であり、受精の原因となります。 二倍体が接合子に残るためには、前のセクションで見たように、染色体の各ペアが半分に「分割」され、2つのメンバーのうちの1つだけが残されている必要があります。

そのため、 一倍体細胞の形成過程は二倍体細胞の形成過程よりもはるかに複雑です （少なくとも二倍体生物内で）。 それを例証するために、私たちはあなたに精子の合成プロセスを示します：

• 増殖期：二倍体生殖幹細胞はA型およびB型精原細胞を形成します。 Aは有糸分裂によって分割されて在庫が増加しますが、Bはそうではありません。
• 精原細胞は一次精母細胞に分化し、減数分裂Iによってこれは2つの二次精母細胞を生じさせます。 減数分裂IIでは、各二次精母細胞は2つの一倍体精母細胞を生じます。
• したがって、以前は二倍体のB精原細胞があったが、現在は4つの一倍体の精原細胞があり、遺伝情報の半分が含まれている。
• 精子は成熟して機能的な精子になります。

したがって、 二倍体生殖幹細胞があった場所に4つの一倍体配偶子が生成されます. さらに、このプロセス全体を通して、クロスオーバーと染色体の順列があり、親の情報が子孫に同じように存在しないようにします。 このため、有性生殖は種の遺伝的多様性の基礎であると言われています。

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3. 一倍体と二倍体は異なる細胞群に制限されています

私たちの体を構成するすべての細胞は、それぞれ卵子と精巣で合成される配偶子（胚珠と精子）を除いて、二倍体です。 したがって、ヒトの体細胞は二倍体であり、性細胞は一倍体であると一般化されています。

それでも、これは完全に真実ではありません。たとえば、 ほとんどの肝細胞（肝細胞）は4倍体です。つまり、通常の体細胞の2倍の遺伝情報が含まれています。. ルールを証明する例外は常にあります。

4. 二倍体はいくつかの種で性分化を可能にします

ミツバチ、ハチ、アリ（膜翅目）などの社会性昆虫のコロニーでは、オスは一倍体（X）、メスは二倍体（XX）です。 この進化戦略は明確なパターンに従います：男性はそれを必要とせずに肥沃な女性に生まれることができます。 以前に受精したことがあり、同じコロニー間の繁殖期間を大幅に促進します 人口。

ご想像のとおり、男性（XY）と女性（XX）の両方が二倍体であるため、人間ではこれはまったく当てはまりません。 とにかく、それを知ることは興味深いです 動物界のいくつかの種のオスの半数体コード.

5. 細胞の種類ごとに機能が異なります

人体では、二倍体細胞の機能は、体の生物学的システムを浮かせておくことです。 たとえば、真皮層と表皮層の体細胞は、次のように継続的に成長しています。 40,000個のケラチノサイト（最も表面的な角質層の細胞）が毎分私たちの 一生。 有糸分裂による分裂は、すべての体組織の回復、維持、および置換を促進します。

一方、 一倍体細胞はすでに探索された機能を持っています：有性生殖. 有性生殖は単純な有糸分裂よりもはるかに費用がかかりますが、進化論的には非常に理にかなっています。 有糸分裂によって分割された系統のすべての子孫は遺伝的に同じであるため、環境の変化に直面しても同じ適性を持ち、適応能力の範囲は最小限です。

一方、有性生殖パターンに従う種は、同じ個体群内で非常に異なる標本を提示します。 遺伝子レベルでは、子供は両親の1人と同じになることはなく、両方の組み合わせ（より多くの突然変異と交差）であるためです。 したがって、 一倍体細胞の存在と配偶子の形成は、世代を通して地球の多様性を生み出すものです、適応能力に加えて。

履歴書

あなたが見てきたように、一倍体細胞と二倍体細胞の違いは染色体の恵みをはるかに超えています。 微視的レベルで細胞実体間の変動を知ることは不可欠ですが、それを医療および進化の分野に適用することも不可欠です。

両方の細胞型は、同じギアの2つの重要な部分です。二倍体は生命を維持し、一倍体は生命を生成します。 両方のプロセスは、有性生殖を行う種の維持に不可欠です。