有糸分裂（ミトーシス）とは：細胞分裂の定義・染色体複製と各相の解説

有糸分裂（ミトーシス）の定義から染色体複製・各相の詳しい図解と要点解説まで、細胞分裂を初学者にもわかりやすく整理。

著者: Leandro Alegsa

10-01-2026 16:01

分裂は、細胞分裂のサイクルの一部である。細胞の染色体がコピーされて2本の同じ染色体が作られ、細胞核が2つの同じ核に分割される。

有糸分裂の前に、細胞は自分の遺伝情報の同一のセットを作ります。これを複製といいます。遺伝情報は、染色体のDNAの中にあります。有糸分裂が始まると、染色体は巻き上がり、光学顕微鏡で見えるようになります。染色体は2本の染色体が動原体で結合した状態になっています。この2つの染色体は互いに同じであることから、姉妹染色体と呼ばれています。

分裂は、精子と卵子を除いて、体内のあらゆる種類の細胞で起こります。精子と卵子は、配偶子または性細胞です。配偶子は減数分裂と呼ばれる別の分裂方法で作られます。

有糸分裂（ミトーシス）とは

有糸分裂は、体細胞がその染色体の完全なコピーを娘細胞に正確に分配する過程です。目的は次のようなものです：

成長や発生のための細胞数の増加
組織の損傷回復や細胞の置換（維持）
無性生殖を行う生物での個体の増殖

有糸分裂では染色体数が維持されます（例えばヒトの体細胞は常に46本）。これに対し、配偶子を作る減数分裂では染色体数が半減します。

分裂の前段階：間期と複製

有糸分裂に入る前の期間をまとめて間期と呼び、さらにG1期（細胞成長）、S期（DNAの複製）、G2期（複製後の準備）に分けられます。S期でDNAが正確に複製され、各染色体は二本の姉妹染色体（複製体）になります。細胞はこの間にオルガネラの増加やエネルギー蓄積を行います。

各相の解説

前期（Prophase）
染色体がさらに凝縮して短く太くなり、光学顕微鏡で確認しやすくなります。中心体（動原体とは異なる構造）から紡錘体（微小管）の形成が始まります。核膜はまだ残っています。
前中期（Prometaphase）
核膜が断片化し、紡錘体の微小管が染色体上のキネトコア（動原体付近の特殊なタンパク複合体）に接続します。染色体は微小管によって細胞中央へ引かれます。
中期（Metaphase）
全ての染色体が細胞の赤道板（赤道面、metaphase plate）上に整列します。この配列が正しくないと分裂は進行しないように、紡錘体チェックポイントで監視されます。
後期（Anaphase）
姉妹染色体を結合しているコヒーシンなどの結合が切断され、姉妹染色分体が互いに引き離されて両極へ移動します。これにより各極には同一の染色体セットが集まります。
終期（Telophase）
染色体は再び伸長して見えにくくなり、核膜が再形成されて2つの核ができます。核小体も回復します。

細胞質分裂（サイトカイネシス）

有糸分裂の終わりに続いて細胞質分裂が起こり、細胞質が2つに分割され完全に別々の娘細胞が形成されます。動物細胞ではアクチンとミオシンによる収縮環が赤道付近で締め付けを起こします。植物細胞では細胞板が形成され、新しい細胞壁が作られます。

制御とチェックポイント

細胞周期はサイクリンとCDK（サイクリン依存性キナーゼ）などで厳密に制御され、以下の主なチェックポイントがあります：

G1チェックポイント：環境やDNA損傷の有無による開始可否の判断
G2/Mチェックポイント：DNAが完全かつ正確に複製されたかの確認
紡錘体アセンブリチェックポイント（中期チェックポイント）：染色体が正しく整列・付着しているかの確認

チェックが働かないと、染色体の不整合（非分離や分配ミス）が起こりやすく、これは染色体異常や癌の原因の一つになります。

有糸分裂と減数分裂の違い（簡潔に）

有糸分裂は娘細胞が親と同じ染色体数・遺伝情報を持つのに対し、減数分裂は染色体数を半分にして配偶子を作ります。減数分裂では同源染色体の対合と組換え（交叉）が起き、遺伝的多様性が生まれます。

注意点と臨床的意義

有糸分裂の誤りは発生異常や腫瘍形成に関与します。例えば、染色体の非分離は体細胞でも生じ得て、腫瘍細胞でよく観察される染色体不安定性の原因になります。一方で、有糸分裂の仕組みを標的にした抗がん剤（微小管を阻害する薬など）も存在します。

重要用語（簡単まとめ）

姉妹染色分体：複製後に結合した同一の染色分体
動原体（キネトコア）：染色体上で紡錘体微小管が結合する部位
紡錘体：微小管の構造で、染色体を分配する力を生む
サイトカイネシス：細胞質分裂、細胞が真に2つになる過程

この説明は有糸分裂の全体像と主なポイントを分かりやすくまとめたものです。より詳しい分子機構や種特異的な違いについて知りたい場合は、目的に応じて個別に解説できます。

有糸分裂の各段階

有糸分裂には5つの相があります。それぞれの相は、細胞がどのような変化を遂げているかを表すのに使われます。相とは、前駆期、前中期、後中期、後中期、テロ期のことです。

プロフェイズ

原相では、核内の染色体が凝縮する。中心子のペアが核の反対側に移動する。紡錘体繊維が細胞の両端を結ぶ橋を形成し始める。

プロメターゼ

前中期になると、染色体を包んでいた核膜が壊れます。これで核がなくなり、姉妹染色分体が自由になります。動原体と呼ばれるタンパク質が各動原体に形成される。細胞の反対側の極から細長いタンパク質が伸びてきて、それぞれの動原体に付着する。

メタフェース

メタフェースでは、結合したキネトコア微小管の押し引きにより、「綱引き」ゲームのように一対の染色体が整列する。姉妹染色分体は両方とも動原体で互いにくっついたままである。染色体は細胞の赤道（中心線）上に並び、分裂の準備が整います。これは分裂の中でも最も長い段階である。

アナフェイズ

アナフェイズでは、姉妹染色分体が分裂し、細胞の赤道（メタフェースプレート）から細胞の極に向かって移動する。動原体はセントロメアに付着している。微小管はキネトコアにつかまり、長さが短くなる。別のグループの微小管、非動原体微小管は、逆に長くなる。長くなります。反対側の端が押し広げられると、細胞は伸び始めます。

テロフェイズ

テロフェイズは有糸分裂の最終段階で、細胞自体が分裂の準備をしている。染色体は細胞の各極に1セットずつ存在する。それぞれのセットは同一である。紡錘体の繊維は消え始め、染色体の周りには核膜が形成される。また、それぞれの新しい核の中に核小体が現れ、一本鎖の染色体がほどけて目に見えないクロマチンの鎖になる。

有糸分裂の略図

前中期の初期。核膜がなくなり、微小管が染色体上の動原体と相互作用する。

メタフェース。中心体が細胞の両極に移動し、紡錘体が形成された。染色体はメタフェースプレートに集合した。

Aaphase: 長くなった非動原体微小管が、2組の染色体をさらに引き離す

テロフェイズプロフェイズとプロメタフェイズの逆転現象