体細胞分裂の開始に関わる細胞内小器官はどれか。
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出典:厚生労働省ホームページ(第59回作業療法士国家試験の問題および正答)。公共データ利用規約(第1.0版)に基づき利用。問題文・選択肢は公式の問題冊子のとおり掲載しています(文字の体裁を一部整えています)。解説は medimichi が作成したものです。
正解は3番
解説
中心小体は細胞の微小管形成中心(MTOC)であり、細胞分裂の際に紡錘体を形成し、染色体を正確に娘細胞に分配する上で不可欠な役割を担います。この紡錘体の形成が細胞分裂の物理的な開始と進行における重要なステップであるため、中心小体が正解となります。
選択肢ごとの解説
- 1. 核小体はリボソームRNAの合成とリボソームの構築を担いますが、直接的に細胞分裂の開始や紡錘体の形成に関与する小器官ではありません。分裂期には一時的に消失します。正しくは:リボソームの生合成に関わります。選びやすい理由:核内に存在し、細胞機能全般に関わる重要な器官であるため、細胞の重要なプロセスの開始に関与すると誤解されやすいかもしれません。混同注意:核自体、または細胞周期の調節機能と混同されることがあります。
- 2. 小胞体はタンパク質や脂質の合成・輸送など、細胞の基本的な生命活動を支える重要な役割を担いますが、細胞分裂の開始や染色体の分離を直接的に制御する機能はありません。正しくは:タンパク質や脂質の合成、輸送に関わります。選びやすい理由:細胞内に広く分布し、生命維持に不可欠なため、主要なプロセスに関与すると考えやすいかもしれません。混同注意:細胞内の他の合成・輸送系と混同されることがあります。
- 3. 正解。中心小体は、細胞分裂(特に有糸分裂)のM期(分裂期)の準備段階で複製し、分裂が開始すると両極に移動して微小管を重合させ、紡錘体を形成します。この紡錘体が染色体を正確に娘細胞に分配するために必須であり、細胞分裂の物理的な開始と進行に中心的な役割を果たすからです。
- 4. ゴルジ装置はタンパク質の加工や分泌に関与しますが、細胞分裂の開始や染色体分配の直接的なメカニズムには関与しません。正しくは:タンパク質の修飾、選別、輸送に関わります。選びやすい理由:細胞内の物質輸送における重要な中継点であるため、細胞の重要なプロセスに関わると連想される可能性があります。混同注意:小胞体との連携が強いため、機能が混同されることがあります。
- 5. ミトコンドリアは細胞の活動に必要なエネルギー(ATP)を供給しますが、細胞分裂そのものの開始や進行を直接的に制御する小器官ではありません。分裂に必要なエネルギーを提供する間接的な役割はありますが、開始自体は担当しません。正しくは:細胞のエネルギー(ATP)生産に関わります。選びやすい理由:細胞の全ての活動にエネルギーが必要であり、細胞分裂も例外ではないため、その「開始」に関わると思われがちです。混同注意:細胞の生存に必要な基本的な機能を持つため、細胞の「中心的」な機能と誤解されやすいです。
国試ポイント
細胞内小器官の基本的な機能とその役割を正確に理解しているかを問う問題です。特に、細胞分裂という重要な生命現象において、どの小器官がどのような直接的な関与をするかという点を把握しておく必要があります。間接的な役割と直接的な役割を区別することが求められます。
混同注意
核小体、核膜、細胞質分裂のメカニズムなど、細胞分裂に関わる他の要素と混同しやすいです。また、エネルギー供給源としてのミトコンドリアの役割と、分裂の開始を直接担う小器官の役割を区別することが重要です。
次に同じ論点が出たら
次回同じ論点が出題される場合、各細胞内小器官のさらに詳細な機能や、特定の病態との関連性、細胞周期チェックポイントとの関係などが問われる可能性があります。また、植物細胞と動物細胞での細胞分裂の違い(例:植物細胞には中心小体がない)など、比較を求める問題も考えられます。
関連知識
細胞周期(間期、M期);有糸分裂の各期(前期、前中期、中期、後期、終期);微小管、紡錘体、動原体;セントリオール(中心子);微小管形成中心(MTOC)