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动植物细胞有丝分裂时的胞质分裂——动物细胞胞质分裂

2018-09-04 18:47阅读:
关于动物细胞的胞质分裂,浙科版必修一教材中说到细胞分裂的后末期细胞中央凹陷断裂为两个子细胞。具体什么时候中央凹陷的,又是怎么断裂的呢?学生往往会有疑问。今天笔者对这一部分进行了一定的在学习,收获如下。
动物细胞的胞质分裂方法解析:
1. 由肌动蛋白和肌球蛋白装配成收缩环
胞质分裂( cytokinesis)是细胞分裂最后的结果。胞质分裂时,细胞拉长,动物细胞在赤道部位质膜发生褶皱和凹陷;植物细胞则在中央出现细胞板,最后形成两个子细胞。
细胞分裂包括核分裂(有丝分裂)和胞质分裂两个阶段,也可以把胞质分裂看作是一个单独的阶段。大多数细胞,细胞质分裂起始于核分裂的后期。而有些生物,细胞质分裂与核分裂并不同步。例如,大多数昆虫的受精卵,在发育中先是进行多次核分裂,产生数千个核,而不发生胞质分裂,然后细胞质才进行分裂,在核间形成质膜,从而使每一个细胞含有一个核。某些菌类和藻类中也是进行多次核分裂,形成了一个大的多核细胞,以后才发生胞质分裂,而黏菌( slime mold)却是不具内部分隔的多核原生质团。高等动物的横纹肌细胞和某些植物的花粉粒中也存在有多核现象。
大多数真核生物,在细胞分裂过程中,核分裂和胞质分裂协调进行。细胞质分裂面一般总是与纺锤体的赤道面一致,其方向约
在核分裂中期即已确定。如果在中期时,用离心法改变细胞的纺锤体的正常位置,胞质分裂面并不随之改变。但如果在中期之前改变纺锤体的位置,那么胞质分裂面的方向也随之发生改变。
动植物细胞有丝分裂时的胞质分裂——动物细胞胞质分裂

动物细胞在进行胞质分裂时,先是在要形成分裂面处的细胞质收缩,环绕着细胞表面出现一窄的环形凹沟,这条沟称为分裂沟。分裂沟环绕细胞表面一圈,使细胞呈哑铃状。分裂沟的形成与其质膜下方的细胞质微丝有关。如果用细胞松弛素B处理正在进行胞质分裂的细胞,则不能形成分裂沟,胞质分裂停止;除去细胞松弛素B,胞质分裂则又重新恢复。
在电子显微镜下可以看到,分裂沟处质膜下方的细胞质微丝束绕细胞一周形成了收缩环。收缩环由肌动蛋白丝和肌球蛋白装配而成。在赤道面部位由残余纺锤体微管和浓密细胞质构成的结构称为中间体( midbody)。随着收缩环的不断收缩,分裂沟逐渐加深,中间体越来越细。最后,细胞分裂成两个子细胞。中间体出现在分裂后期,直至末期消失。
间期中的肌动蛋白丝和肌球蛋白丝形成皮层网和胞质应力纤维。至有丝分裂时,这些结构解装配。当后期姐妹染色单体分离时,肌动蛋白和肌球蛋白迅速装配成收缩环。收缩环中除肌动蛋白和肌球蛋白外,尚有协助收缩环装配的其他蛋白质。在形成蛋白( formin)的作用下,将肌动蛋白单体聚合成不分支的平行肌动蛋白丝束。后期之后,肌动蛋白丝与肌球蛋白丝产生的收缩作用力使分裂沟逐渐加深,形成中间体。中间体中含有由纺锤体中部微管和密电子物质组成的致密结构。
2.RhoA的激活启动收缩环的装配和收缩
RhoA是一种小的GTP,在细胞分裂部位调控收缩环的装配和收缩中发挥作用。分裂部位被激活的皮层RhoA促进肌动蛋白丝的形成和肌球蛋白装配及环收缩。RhoA通过激活形成蛋白促进形成肌动蛋白丝,通过激活多种蛋白激酶(包括Rho-激活激酶)促进肌球蛋白装配和收缩。这些激酶使调节性肌球蛋白轻链(RMLC)磷酸化。它的磷酸化刺激双极肌球蛋白丝的形成和发挥摩托蛋白活性。

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