有丝分裂和减数分裂的末期(末期I, II)

末期是什么?

末期是有丝分裂的第五阶段,也是减数分裂的最后阶段。在减数分裂中,有两个末期I期和末期II期。这是分离在亲本细胞的细胞核中携带的重复遗传物质的阶段。它们最终形成两个完全相同的子细胞。当配对的染色体被分离并被拉到细胞的相反两极时,末期就开始了。

末期会发生什么?

在末期,核膜在每组染色体周围形成。这将细胞核DNA从细胞质中分离出来。然后染色体开始展开,变得弥散和不那么紧密。这个阶段之后是细胞质分裂,亲代细胞的细胞质分裂为两个子细胞。

有丝分裂和减数分裂的末期

图:有丝分裂和减数分裂的末期。图片来源:可汗学院

末期的有丝分裂

有丝分裂的末期是后期和中期的延伸,由有丝分裂周期蛋白依赖性激酶(CDK)底物的去磷酸化控制。在这个阶段有各种各样的机制会导致新的子细胞的形成。这些包括:

有丝分裂周期蛋白依赖性激酶底物(Cdk)的去磷酸化

  • 有丝分裂周期蛋白依赖的激酶底物磷酸化导致纺锤体组装,染色体凝聚和核膜破裂,这发生在有丝分裂的初始阶段。
  • 而去磷酸化发生在有丝分裂细胞周期结束的末期。这允许纺锤体的分解,核膜的修补,以及新生子细胞的染色体凝聚。
  • 最重要的Cdks之一是Cdc-14,它最初由核仁释放到细胞核并出口到细胞质中而被激活。
  • 它最初的功能是在后期的早期阶段,在稳定有丝分裂纺锤体和释放更多的Cdc-14到细胞核中发挥关键作用。
  • 在末期,当它在有丝分裂出口网络(MEN)中发挥主要作用,从而触发纺锤体的拆卸和核膜的组装时,细胞核内的限制被观察到。
  • 它还通过激活下游末期特异的调控蛋白,如CHD1去磷酸化蛋白,以蛋白水解为目标,导致细胞转换活性,最终导致间期G1期。
  • 去磷酸化还会导致:
    • 染色体与中期板的距离触发早期末期
    • Cdc48还通过蛋白酶体中激活泛素化,触发纺锤体拆卸、核膜组装和染色体凝聚的末期机制。

有丝分裂纺锤体拆卸

  • 这是着丝点微管的缩短,将染色体拉向细胞的两极并从染色体中分离出来。

核信封重新组装

  • 这是双核膜的重建,核孔复合物的形成,内部核层进入内核膜的形成。
  • 这些细胞器在前期和中期被拆除。
  • 在中期,核膜被内质膜吸收,而在末期,内质网的核膜蛋白囊泡被染色质吸收。这影响了核膜和双层核膜的形成。

染色体缩合

  • 染色体浓缩(分解)形成膨胀的染色质。紧密的染色体对细胞的制备和间期的开始是必要的。
  • 由有丝分裂-出口网络(MEN)周期蛋白依赖的激酶去磷酸化介导的核膜组装平行发生缩合,重新启动间期。

在有丝分裂末期

图:有丝分裂末期。图片来源:可汗学院

有丝分裂的末期:总结

  • 末期是有丝分裂的最后阶段。
  • 这里所涉及的过程与后期和中期所发生的过程相反,这时一个新的核膜形成了,染色体变成了染色质,细胞核仁重新出现细胞再次开始扩大。
  • 在这个阶段,姐妹染色单体到达细胞的相反两极。
  • 细胞中的小核泡开始在细胞末端染色体周围重新形成。
  • 核膜通过与染色体结合而改变,在一个新细胞中形成两个细胞核。
  • 在这个阶段,着丝粒微管也溶解,而极性微管继续伸长。
  • 随着核膜的改革发生,染色体开始凝聚,变得更加分散。

末期的减数分裂

末期我

  • 在末期I,同源染色体分裂成独立的核。
  • 细胞重组核膜,分解纺锤体纤维微管,进行细胞分裂。
  • 然后细胞经历一个静止期,称为运动间期。

减数分裂末期I

图:减数分裂末期I。图片来源:可汗学院

末期二世

  • 在这个阶段,每条染色体的姐妹染色单体已经分离,在这个阶段,它们被新的核膜包围。
  • 然而,细胞来自同一条染色体,在重组过程中产生分化,部分同源染色体在前期1被交换。
  • 减数分裂结束时形成四个细胞,每个基因有两个等位基因,这些等位基因以不同的方式分离,同时与来自其他基因的其他等位基因结合。

减数分裂末期II

图:减数分裂末期II。图片来源:可汗学院

视频动画:末期会发生什么?作者:moomomath and Science。

参考和源

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