염색체의 기능

세포분열의 주기성은 염색체 기능의 주기적 변화와 밀접한 관계가 있다. S기에서는 염색체 자체의 DNA합성이 일어나고, G₂기에서는 M기에서 형성되는 분열메커니즘이나 M기의 염색체를 형성시키는 준비가 일어난다.

G₁기에서는 분열이 활발한 경우 S기의 DNA합성에 관여하는 RNA나 단백질의 합성을, 분화한 세포에서는 RNA와 단백질 합성이 일어난다. M기에서는 염색체의 대사면에서의 활동이 뚜렷이 저하되어, 분열 중기나 말기에서는 방추체의 움직임에 의하여 DNA가 2개의 딸세포로 분배된다. M기는 핵 안의 염색체 구조가 관찰되는 시기로부터 딸세포의 핵이 형성될 때까지를 말한다. M기는 다시 전기·중기·후기·말기의 4기로 편의상 분리하고 있다.

전기는 현미경으로 뚜렷이 보이는 핵 안의 염색체 구조가 나타나기 시작하면서 중기에 이르는 시간을 말한다. 식물의 종류에 따라 다르지만, 전기의 염색체는 2개의 염색사가 서로 나선으로 감겨진 구조를 하고 있다. 시간이 지나면서 나선이 매우 조밀하게 꼬여, 전체의 길이가 짧아지고 굵기가 굵어지면서 조밀해진다. 전기에서는 각 염색체의 동원체가 핵의 한쪽 끝에 모이고, 염색체의 끝은 핵의 다른 쪽 끝에 모여 있다.

그래서 전체적으로는 염색체가 일정한 방향으로 배열한 것 같이 보인다. 이 시기에는 아직 방추체가 완성되어 있지 않다. 이 후 방추체가 형성되어 각 염색체의 동원체가 방추체의 적도면상에 배열하는 시기를 중기라고 한다. 이 경우 염색체가 극도로 짧아져 점 모양을 나타내는데, 흡사 염색체 자체가 방추체의 적도면상에 배열한 것 같이 보인다.

후기에 들어서면 염색체를 구성하고 있던 2개의 염색분체 및 동원체 부분이 2개로 분열되어, 동원체 부분을 선두로 방추체의 극쪽으로 향해서 이동한다. 후기는 이와 같이 동원체의 분리로부터 극으로 도착까지의 기간을 말하며, 후기에 놓여진 염색체의 모양은 동원체가 염색체 안에 놓인 위치에 의해 결정된다. 말기는 각 염색체의 동원체가 방추체의 극(極)에 도착하여, 다시 각 염색체의 나선이 풀어져 인(nucleolus)이나 핵막이 보이게 되는 데까지의 시기를 말한다.

각 염색체의 나선이 풀어지면 그들의 경계는 불명료하게 되어, 중간기 핵으로서의 여러 가지 특징이 나타난다. 식물세포에서는 이 시기가 되면 방추체의 적도면에 해당하는 곳에 격막 형성체가 나타난다. 보통 세포판의 형성은 원심적으로 이루어지고, 그 동안에 바깥쪽 벽에 연결되어 세포벽이 생긴다. 이와 같이 세포질도 분할되어 2개의 딸세포가 생성된다.