세포 분열 — 체세포 분열과 감수 분열은 무엇이 다를까
상처가 아물 때의 세포 분열과 정자·난자를 만드는 세포 분열은 다릅니다. 체세포 분열은 한 번 나뉘어 염색체 수가 같은 딸세포 둘을 만들고, 감수 분열은 두 번 연달아 나뉘어 염색체 수가 절반인 생식세포 넷을 만듭니다. 염색체 수가 언제 반으로 줄고 2가 염색체가 무엇인지 정리했습니다.
손에 난 상처는 며칠이면 새살로 메워집니다. 세포가 나뉘어 수를 늘렸기 때문입니다. 정자와 난자도 세포가 나뉘어 만들어집니다. 그런데 두 세포 분열은 같은 방식일까요. 사람의 세포에는 염색체가 46개 있습니다. 상처를 메운 새 세포도 46개여야 하지만, 정자와 난자가 46개씩이면 둘이 만난 수정란은 92개가 됩니다. 그래서 생식세포를 만드는 분열은 염색체 수를 절반으로 줄여야 합니다. 같은 세포 분열이 두 갈래인 까닭이 여기 있습니다.
나뉘기 전에 DNA 를 두 벌로 만듭니다
어느 분열이든 시작은 같습니다. 세포는 나뉘기 전의 긴 간기 동안 DNA 를 복제해 똑같은 두 벌을 만듭니다. 복제된 두 벌은 한 염색체 안에 두 가닥으로 붙어 있는데, 이것이 염색 분체입니다. 그래서 분열이 시작될 때의 염색체는 저마다 두 가닥이 한가운데 붙은 X 자 모양입니다. 복제가 어떻게 일어나는지는 DNA 복제에 있습니다.
염색체는 모양과 크기가 같은 것끼리 둘씩 짝을 이룹니다. 하나는 어머니에게서, 하나는 아버지에게서 온 상동 염색체입니다. 사람의 46개는 23쌍입니다. 두 분열의 차이는 결국 이 상동 염색체를 어떻게 다루느냐에 있습니다.
체세포 분열 — 한 번 나뉘어 둘, 염색체 수는 그대로
몸을 이루는 세포가 늘어날 때의 분열입니다. 복제된 염색체가 세포 가운데에 한 줄로 늘어서고, 각 염색체의 두 염색 분체가 양쪽으로 갈라져 두 딸세포로 갑니다. 염색체마다 한 가닥씩 받으니 딸세포의 염색체 수는 어미 세포와 같습니다. 46개짜리 세포 하나가 46개짜리 세포 둘이 됩니다. 성장과 상처의 재생이 이 분열입니다.
감수 분열 — 두 번 나뉘어 넷, 염색체 수는 절반
정소와 난소에서 생식세포를 만드는 분열입니다. 분열이 두 번 연달아 일어납니다.
감수 1분열에서는 상동 염색체 둘이 나란히 붙어 2가 염색체를 만든 뒤 세포 가운데에 늘어섭니다. 그리고 염색 분체가 아니라 상동 염색체끼리 양쪽으로 갈라집니다. 한쪽에는 어머니 쪽, 다른 쪽에는 아버지 쪽 염색체가 가는 식이라, 딸세포의 염색체 수는 절반이 됩니다. 염색체 수가 줄어드는 곳은 이 1분열뿐입니다.
감수 2분열은 체세포 분열과 같은 방식입니다. DNA 복제 없이 바로 이어지며, 각 염색체의 두 염색 분체가 갈라집니다. 그래서 1분열로 생긴 세포 둘이 각각 둘로 나뉘어 모두 넷이 되고, 염색체 수는 1분열에서 줄어든 절반 그대로입니다. 사람은 23개짜리 생식세포가 됩니다. 정자와 난자가 만나 46개로 돌아오고, 자손은 부모 양쪽의 염색체를 한 벌씩 받습니다. 이것이 멘델의 법칙이 성립하는 바탕입니다.
시험에서는 이렇게 나옵니다
- 분열 횟수와 딸세포 수. 체세포 분열은 1회 → 2개, 감수 분열은 2회 → 4개.
- 염색체 수. 체세포 분열은 그대로, 감수 분열은 절반. 줄어드는 것은 감수 1분열에서입니다.
- 무엇이 갈라지나. 체세포 분열과 감수 2분열은 염색 분체, 감수 1분열은 상동 염색체.
- 2가 염색체는 감수 1분열에만 나타납니다. 체세포 분열에는 없습니다.
- DNA 양 그래프. 간기에 두 배가 되고, 체세포 분열은 한 번, 감수 분열은 두 번 절반이 됩니다. 감수 1분열과 2분열 사이에는 복제가 없습니다.
- 일어나는 곳. 체세포 분열은 몸 전체, 감수 분열은 생식 기관.
자주 헷갈리는 것
- "감수 분열은 두 번 나뉘니 염색체가 4분의 1이 된다" — 절반입니다. 2분열은 염색 분체를 가르는 것이라 염색체 수가 더 줄지 않습니다.
- "염색체 수는 감수 2분열에서 줄어든다" — 1분열에서 상동 염색체가 갈라질 때 줄어듭니다. 2분열은 체세포 분열과 같습니다.
- "체세포 분열에서도 상동 염색체가 짝을 짓는다" — 짝을 짓지 않습니다. 2가 염색체는 감수 1분열에만 있습니다.
- "감수 1분열과 2분열 사이에 DNA 를 다시 복제한다" — 복제하지 않습니다. 그래서 2분열이 끝난 세포의 DNA 양이 체세포의 절반입니다.
정리합니다. 두 분열 모두 간기에 DNA 를 복제한 뒤 시작하지만, 체세포 분열은 염색 분체를 한 번 갈라 염색체 수가 같은 세포 둘을 만들고, 감수 분열은 1분열에서 상동 염색체를 갈라 수를 절반으로 줄인 뒤 2분열에서 염색 분체를 갈라 세포 넷을 만듭니다. 2가 염색체와 염색체 수의 감소는 감수 1분열의 일입니다.