Центросома: определение, структура и функции (с диаграммой)

Содержание

• Строение центриоли
• Центросома как часть цитоскелета
• Роль центросомы в клеточном делении
• Центриоль Репликация
• Роль в формировании ресничек

центросома («среднее тело») - это структура, обнаруженная в клетках большинства растений и животных. Именно из этой органеллы белковые структуры, известные как микротрубочки формировать и расширять.

Эти микротрубочки появляются из центра, организующего микротрубочки (MTOC), и являются неотъемлемой частью ряда функций и процессов эукариотических клеток на протяжении всей жизни клетки. Возможно, они наиболее известны своей важной ролью в процессе деления клеток, который включает митоз (деление клеточного ядерного материала на дочерние ядра) с последующим коротким цитокинез (деление целой клетки на дочерние клетки).

Этот процесс деления опосредуется центриоли центросом.

Строение центриоли

Центросомы представляют собой структуры, которые содержат центриоли, которые дают микротрубочки, которые функционируют как митотический веретено. Это очень много, чтобы предвидеть, так что взгляд на каждый из них дает более четкое представление о физической структуре центросом.

В течение интерфаза, который является периодом, в течение которого клетка не делится активно, каждая клетка содержит одну центросому, которая включает пару центриолей. Каждая из этих центриолей состоит из девяти триплетов микротрубочек в цилиндрической форме; другими словами, одна центриоль включает в себя в общей сложности 27 микротрубочек работает от конца до конца. Два центриоля ориентированы под прямым углом друг к другу. Сами триплеты напоминают крошечные параллельные трубы, которые находятся в одной линии.
Узнайте больше о том, что происходит в фазе.

Также во время интерфазы реплицируются все основные компоненты клетки, включая центросому и ее пару центриолей. Первоначально две центросомы или пары центриолей остаются в непосредственной физической близости. Как только митоз полностью развивается, две центриоли мигрировать к противоположным концам клетки, которая готовится разделить на две дочерние клетки.

Центросома против Центромера: Ни центросому, ни центриоль не следует путать с центромера, который является физическим соединением между сестринскими хроматидами хромосомы, которая готовится делиться как часть митоза.)

Микротрубочки, как отмечалось, выполняют ряд различных функций в клетках, но их основное назначение в клеточном делении состоит в том, чтобы служить в качестве веретенообразных волокон, которые помогают контролировать и осуществлять разделение клеточных компонентов в процессе деления.

Центросома как часть цитоскелета

Помимо участия в митозцентросома играет жизненно важную структурную роль в клетке, генерируя микротрубочки которые образуют цитоскелетЭто то, что дает клеткам их форму и целостность.

Хотя, возможно, заманчиво представить клетки как хрупкие, желатиновые шарики, которые представляют собой нечто большее, чем округлые контейнеры, каждая клетка чрезвычайно динамична, включая ее мембрану, которая тщательно контролирует, какие вещества могут или не могут проходить внутрь и наружу клетки.

Узнайте больше об основной функции клеток микротрубочек.

Их назначение аналогично назначению скелета вашего тела, который дает остальным вам общую физическую форму и функционирует как своего рода стойка, в которой содержатся другие важные физические компоненты - ваши органы, мышцы и ткани.

Расположение и состав цитоскелета: Микротрубочки, образующие цитоскелет, пронизывают всю цитоплазму внутри клетки, образуя серию скобок между границей клетки и ее ядром вблизи центра. Эти трубочки, в свою очередь, состоят из мономерных звеньев, сделанных из белка, называемого тубулина.

Этот тубулин, как и многие другие белки в природе, имеет множество подтипов; Наиболее распространенными в микротрубочках являются:

Только в присутствии центросомы эти мономеры самопроизвольно превращаются в микротрубочки, возможно, почти так же, как яйца, сахар и шоколад только в печенье в присутствии укомплектованной человеком кухни.

Кроме того, белки называются динеины а также кинезины принять участие в митозе; они помогают ориентировать концы микротрубочек в их правильные местоположения вдоль или рядом с хромосомами, которые скоро будут делиться, которые выстраиваются вдоль метафазной пластинки.

Важность центросом: Пока неизвестно, как именно происходит дублирование центросом в интерфазе. Кроме того, следует отметить, что хотя центросомы и центриоли появляются в большинстве растительных клеток, митоз может возникнуть у растений при отсутствии этих структур, Фактически, в некоторых клетках животных митоз может функционировать, даже если центриоли были целенаправленно разрушены, но это обычно приводит к необычно большому количеству ошибок репликации.

Поэтому считается, что Центросомы помогают придать степень контроля в течение всего процесса, и биохимики стремятся выяснить механизмы этого, потому что они, вероятно, важны в генез и прогрессирование рака и другие нарушения, которые зависят от репликации и деления клеток.

••• Дана Чен | Sciencing

Роль центросомы в клеточном делении

Деление клеток является важнейшим компонентом клеточной биологии. Центросомы играют главную роль в этом процессе.

Помните, что две центриоли одной центросомы ориентированы под прямым углом друг к другу, что означает, что микротрубочки в этих центриолах будут располагаться в одном из двух взаимно перпендикулярных направлений. Также напомним, что две центросомы в пока еще не совсем делящейся клетке лежат на противоположных концах интерфазной клетки.

Следствием этой геометрии является то, что, когда веретенообразные волокна митоза начинают формироваться, они простираться с каждой стороны (или «полюс”) Клетки к ее центру, где деление клетки в конечном счете наиболее очевидно, и они также расширяются или «веерят» наружу в разных направлениях от каждой центросомы.

Попытайтесь держать свои сжатые кулаки немного раздвинутыми, а затем медленно открывайте их, вытягивая недавно видимые пальцы друг к другу; это дает общую картину того, что развивается в центросомах по мере развития митоза.

Митоз сам по себе включает четыре фазы (иногда их называют пятью). По порядку это:

Некоторые источники также включают прометафазы между профазой и метафазой. По мере развития митоза микротрубочки, растущие из зарождающегося митотического веретена на каждом полюсе, движутся к центру клетки, где реплицированные хромосомы, расположенные попарно, выстраиваются вдоль так называемых метафазная пластинка (невидимая линия, вдоль которой происходит расщепление ядра).

Эти дальномерные концы волокон шпинделя оказываются в одном из трех мест: на кинетохор каждой пары хромосом, которая является структурой, в которой хромосомы фактически разделяются; на плечах хромосом; и в самой цитоплазме с другой стороны клетки, ближе к противоположной центросоме, чем к точке происхождения этих волокон.

Волокна шпинделя в действии: Диапазон точек крепления концов веретенообразных волокон свидетельствует об элегантности и сложности митотического процесса. Это своего рода «перетягивание каната», но оно должно быть чрезвычайно хорошо скоординировано, чтобы деление «проходило» через точную середину каждой пары хромосом, чтобы каждая дочерняя клетка получает ровно одну хромосому от каждой пары.

Поэтому волокна веретена делают некоторое «толкание», а также большое «вытягивание», чтобы убедиться, что деление клетки не только сильное, но и точное. Микротрубочки участвуют в делении только ядра, но также участвуют в делении всей клетки. (то есть цитокинез) и повторное включение каждой новой дочерней клетки в ее собственную клеточную мембрану.

Один из способов, возможно, представить себе все это: клетки не имеют мышц, но микротрубочки примерно так же близки, как и клеточные компоненты.

Центриоль Репликация

Как указывалось, центросомы клеток реплицируются во время интерфазы, сравнительно длинной части клеточного цикла между митотическими делениями. Репликация центриолей в центросомах не полностью консервативны, Это означает, что две дочерние центриоли не полностью идентичны, как это происходит в консервативном процессе. Вместо этого центриоль репликации полуконсерватив-.

Хотя точный механизм репликации центросомы во время S фаза (фаза синтеза) Ученые осознали, что когда клеточный интерфазер полностью разделяется, одна из результирующих центриолей сохраняет характеристики «матери» и может генерировать операционные микротрубочки.

Эта центриоль обладает свойствами, подобными стволовым клеткам, тогда как другая, «дочь», становится полностью дифференцированной. Каждая делящаяся клетка имеет одну центриольную пару мать-дочь на каждом полюсе, поэтому каждая новая дочерняя ячейка, как и следовало ожидать, содержит по одной материнской центриоле и по одной дочерней центриоле в каждой паре. В течение следующей фазы, эта центриоль разделится, чтобы снова создать две пары мать-центриоль-дочь-центриоль.

Центриоли в дифференцированных структурах: Тонкие различия в функциях между прямоугольными центриолами в каждой паре становятся очевидными, когда, например, материнский центриоль присоединяется к внутренней части плазматической мембраны клетки, образуя структуру, называемую базальное тело, Это тело обычно является частью реснички или волосяного мульти-микротрубочкового расширения, которое не является подвижным; то есть он не двигается.

Несколько реснички (множественное число от «ресничек») жгутики (единственное «жгутик»), которые действительно двигаются, часто продвигая целые клетки вместе, в то время как в других случаях служат миниатюрными метлами, которые убирают мусор из области жгутика.

В то время как биологи могут многое узнать о точной динамике центросом, рак дает представление о том, что не так с центросомами в случаях аномального деления клеток. Исследователи заметили, например, что раковые клетки часто содержат необычное количество центросом вместо ожидаемого одного или двух, и некоторые противораковые препараты (например, таксол и винкристин) проявляют свои эффекты, препятствуя сборке микротрубочек.

Роль в формировании ресничек

Жгутик - это набор микротрубочек, который позволяет передвигаться, как в случае сперматозоид, Жгутик происходит из одного базального тела на внутренней поверхности плазматической мембраны. Таким образом, сперматозоид содержит одну центриольную пару.

Потому что конечной судьбой сперматозоидов является слияние с Клетка яйцаи у яйцеклетки отсутствует базальное тело, именно сперма обеспечивает деление новообразованной зиготы (продукта соединения яйцеклетки и первого шага в процессе размножения нового организма), поскольку Центриоль включает в себя инструкции и компоненты, необходимые для процесса деления.

Некоторые организмы имеют реснички на определенных клетках. Это включает в себя некоторые клетки вашего собственного дыхательного тракта. эпителий (поверхностные клетки; ваша кожа - это своего рода эпителий), который выстилает ваши легкие, образуя ряд связанных базальных тел, которыми на самом деле является ресничка. Трубчатые отростки этих реснитчатых клеток функционируют, чтобы перемещаться вдоль слизи и твердых частиц и, следовательно, защищают внутреннюю часть легких.