18.15: 确定细胞分裂平面

定位细胞分裂平面是发育和细胞分化过程中的关键步骤，尤其是在有丝分裂期间，该平面对于确定两个子细胞的大小至关重要。细胞分裂平面垂直于染色体分离平面，但不同类型的生物体具有不同的细胞分裂机制以适应其形态和功能。

动物细胞

在动物细胞中，裂解沟从细胞皮层（质膜下方的区域）开始，沿着细胞分裂平面形成。有丝分裂纺锤体在决定细胞分裂平面方面起决定性作用;因此，有丝分裂纺锤体轴线的变化可以改变分裂平面。一些真核生物（如秀丽隐杆线虫）使用这种策略从对称细胞分裂切换到不对称细胞分裂。对称细胞分裂产生两个相同的子细胞，通常用于培养包含许多相同细胞类型的组织。相反，不对称分裂会产生细胞多样性，因为它会产生两个不同的子细胞。例如，神经上皮细胞最初通过进行对称分裂来增加它们的数量。之后，它们使用不对称分裂产生类似于母细胞的子细胞以及分化神经元。

酵母

在出芽酵母（如酿酒酵母）中，细胞分裂平面在 G1 期由隔膜蛋白决定。胞质分裂是通过在出芽酵母细胞的颈部区域形成裂沟来实现的;然而，有丝分裂装置在确定细胞分裂平面方面没有任何作用。相反，在裂殖酵母（如粟酒裂殖酵母）中，间期核的位置决定了 G2 期细胞分裂平面的位置。在间期，Mid1 蛋白主要位于细胞核中;然而，在有丝分裂期间，Mid1 从细胞核输出到细胞皮层，在那里它将肌动球蛋白环成分募集到细胞的内侧区域。这最终导致母细胞分裂成两个大小相似的子细胞。

植物

在大多数植物细胞中，细胞分裂的平面是在细胞发生有丝分裂之前决定的。沿母细胞的赤道形成前质相带，这标志着细胞分裂的平面。前期带是由微管和 F-肌动蛋白组成的环状结构。它产生了一个称为 phragmoplast 的微管束，它为细胞板的扩增和定位提供了一个结构支架。