8장. 세포의 번식(2)

 세포는 간기를 거쳐 체세포 분열 단계로 접어들게 된다. 체세포 분열은 전기, 중기, 후기, 말기 총 4단계로 이루어져 있는데, 간기를 지나 두 배로 복제된 염색체가 다음 세대인 딸 세포로 넘어가기 위해 모세포는 어떻게 분열을 하고 딸세포에게 전달되는지를 이번 장에서 자세하게 알아보도록 하자. 세포가 각 세대마다 분열을 거듭해도 체세포 분열은 어떻게 염색체 숫자를 일정하게 유지되는 것일까? 순서대로 알아보도록 하자. 체세포 분열의 첫 번째 단계인 전기가 시작할 때쯤 역 색체는 이미 복제되어 자매 염색분체들이 동원체에 부착되어 있는 상태이다. 이 염색분체는 실과 같은 형태로 이때부터 접히고 꼬이기 시작하여 두꺼운 막대 모양으로 응축한다. 또한 통모 양인 2개의 중십 립과 2개의 중심체가 핵 근처에서 복제가 되고 2개의 중심립은 2개의 중심체를 양 극단으로 끌고 가 중심체-방추사를 형성한다. 미세소관은 염색분체에 결합하고 양쪽의 길이가 같아지게 복제된 염색체를 두 방추극 사이 중간에 나열시킨다. 이때를 우리는 중기라고 부르는데 이 기간은 전기에 비해 매우 짧으며, 염색체가 중심으로 몰리기에 관찰이 용이하다. 다음 후기를 거쳐 중기에 중심으로 나열되었던 자매 염색분체는 각 방추선에 이끌려 분리된다. 마지막으로 말기에 이르면, 각 세트의 염색체가 반대편 각 방추극에 도달한다. 이제 세포는 반반씩 동일한 양의 염색체 세트를 나눠 가지게 되고 염색체는 염색사로 풀리면서 중간에 새로운 핵막이 생기며 비로소 체세포 분열이 완료된다.

 이렇게 설명하면 한 번에 이해하기가 쉽지 않을 것이다. 그러니 간단히 요약하자면, 체세포 분열을 시작하기 앞서, 간기 상태(일반세포의 상태) 세포의 핵 내부 염색체는 복제되어 두 개의 자매 염색분체를 형성한다. 이렇게 두배가 된 염색분체는 전기를 거쳐 응축되고, 각 염색분체는 방추사와 방추체를 형성한다. 형성된 방추체는 서로 양극단으로 떨어져 나가기 전 중기 과정에서 가운데 나란히 정렬된다. 다음 후기 기간 동안 각 방추선에 의해 자매 염색분체는 서로 떨어져 양 극단으로 떨어지게 된다. 마지막으로 말기에 서로 같은양으로 분산이 된 염색체 사이에 핵막이 생기고 각 염색체는 실처럼 풀어지며 분열 과정이 끝이 난다.

 이런 세포질의 분열 각 생물종마다 차이를 보이며, 동물과 식물에서의 큰 차이점을 보여주고 있다. 그렇다면 어떤 차이점을 가지고 있는 것일까? 먼저 동물 세포를 설명해보자면, 동물 세포는 가운데가 조여 세포질이 둘로 나뉘는 난할에 의해 분열된다. 체세포 분열이 끝난 후 방추체가 분해되면, 양극 중간쯤의 원형질막이 함입되면서 분열이 시작된다. 음푹 페인 골은 세포의 한 바퀴를 덮고, 세포질이 둘로 나뉠 때까지 진행된다. 세포질이 둘로 나뉘어 세포는 핵, 세포질 등을
각자 보유하게되어 독립성을 가지게 된다. 다음 식물 세포는 세포벽 때문에 동물세포처럼 함입에 의한 분열이 이루어질 수가 없다. 간단히 말하자면 세포벽이라는 단단한 벽이 버티고 있기에 동물 세포처럼 가운데가 조여 둘로 나뉘는 게 불가능하다는 것이다. 식물 세포는 동물 세포처럼 함입이 되는 것 대신 내부의 골지체들을 결합시켜 세포판을 형성한다. 세포판은 세포질이 둘로 나뉠 때까지 생성되며, 각 세포가 나뉘어 독립성을 가지게 되면 비로소 멈춘다.

 성장을 유지하기 위한 목적으로 분열을 반복하는 것이 아닌 유전자 변이 및 그 밖의 문제로 계속해서 자가 복제를 하는 난할 세포, 암세포,  기관 내 일정 할당량의 역할을 하고 소멸하는 적혈구, 백혈구 등을 제외하곤 위와 같이 일반적인 세포들은 체세포 분열을 통해 자신과 같은 역할을 하는 세포들을 계속해서 만들어내며 생명체의 성장을 유지시킨다.