Structura centrului celular. Caracteristicile structurii centrului celular

Se demonstrează că celulele organismelor eucariote sunt reprezentate de un sistem de membrane care formează organoide de compoziție proteină-fosfolipidă. Cu toate acestea, există o excepție importantă de la această regulă. Două organele (centrul celulelor și ribozomul), precum și organele de mișcare (flagella și cilia) au o structură non-membrană. Ce sunt educați? În această lucrare vom încerca să găsim răspunsul la această întrebare și, de asemenea, vom studia structura celulară a celulei, numită adesea centrozomul.

Toate celulele conțin un centru de celule

Primul fapt că oamenii de știință interesați sunt prezența opțională a acestui organoid. Astfel, în ciupercile inferioare - chitridiomycetes - și în plantele superioare este absent. Așa cum sa dovedit, în alge, în celulele umane și în majoritatea animalelor, prezența unui centru de celule este necesară pentru realizarea proceselor de mitoză și meioză. Primul mod de a diviza celulele somatice și alții - sexul. Un centrosom este un participant obligatoriu în ambele procese. Divergența centriolilor față de poli ai celulei de divizare și tensiunea dintre firele filetului filamentului asigură, de asemenea, o altă divergență a cromozomilor atașați la aceste filamente și la polii celulei-mamă.

Studiile microscopice au evidențiat particularitățile structurii centrului celular. Acesta include de la unul la mai multe corpusculi densi - centrioli, din care microtubulii diferă în mod divergent. Vom studia mai detaliat aspectul, precum și structura centrului celular.

Centrosomul într-o celulă interfazică

În ciclul de viață celule celulare centrul poate fi văzut într-o perioadă numită interfază. Lângă membrana de bază există de obicei două microcylindere. Fiecare dintre ele este alcătuită din tuburi proteice, colectate în trei bucăți (triplete). Nouă astfel de structuri formează suprafața unui centriol. Dacă există două dintre ele (care se întâmplă cel mai adesea), acestea sunt situate în unghi drept unul altuia. În perioada de viață între două diviziuni, structura centrului celular din celulă este aproape aceeași pentru toți eucariotele.

Ultrastructura centrozomului

Pentru a studia în detaliu structura centrului celulei a fost posibilă prin utilizarea unui microscop electronic. Oamenii de știință au descoperit că cilindrii Centrozom au următoarele dimensiuni: lungime sale - 0,3-0,5 microni, diametru - 0,2 microni. Numărul de centrioli înainte de diviziune începe să se dubleze în mod necesar. Acest lucru este necesar pentru a se asigura că celulele foarte mamă și fiică obținut prin împărțirea centrului de celule, format din două centrioles. Caracteristici ale centrului de celule al structurii constă în faptul că centrioles că constituie, nu sunt identice, una dintre ele - mature (mama) - conține elemente suplimentare: satelit peritsentriolyarny și membrelor sale. Centriolul imatur are o zonă specifică numită roata unei roți.

Comportamentul centrozomului în mitoză

Este bine cunoscut faptul că creșterea unui organism, precum și reproducerea lui, are loc la nivelul unei unități elementare de natură vii, care este o celulă. Structura celulei, localizare și funcția celulei, precum și organoidele sale sunt considerate citologie. În ciuda faptului că oamenii de știință au efectuat o mulțime de cercetări, centrul celulelor nu este încă pe deplin înțeles, deși rolul său în diviziunea celulară a fost pe deplin clarificat. La profaza mitozei și meiozei în profaza de centrioles meioză diverg spre polii celulei mamă, și în continuare formarea axului firului. Ele sunt atașate la centromerele constricției primare a cromozomilor. De ce este necesar?

Axul de diviziune celulară anafază

Experimente de Boveri, Neil A. și alți oameni de știință au stabilit că structura centrului celulei și funcțiile sale sunt legate între ele. Prezența a două centrioles, bipolar dispuse în raport cu polii celulelor și fire ax asigură o distribuție între ele chiar de cromozomi conectate la microtubuli, fiecare dintre polii celulei mamă.

Astfel, numărul de cromozomi va fi același în celulele fiice ca urmare a mitozei sau a jumătății (în meioză) decât în ​​celula maternă originală. Este deosebit de interesant faptul că structura centrului celular se modifică și se corelează cu etapele ciclului de viață al celulei.

Analiza chimică a organelurilor

Pentru o mai bună înțelegere a funcțiilor și rolului centrozomei, să studiem ce compuși organici sunt incluși în compoziția sa. După cum s-ar putea să te aștepți, proteinele sunt cele mai importante. Este suficient să reamintim că structura și funcțiile membranei celulare depind, de asemenea, de prezența moleculelor de peptide din ea. Rețineți că în centrozom, proteinele au o capacitate de contracție. Acestea fac parte din microtubuli și se numesc tubuline. Studiind structura externă și internă a centrului celular, am menționat elementele auxiliare: sateliții pericentriolari și anexele centriolelor. Acestea includ vezicina și micitina.

Există, de asemenea, proteine ​​care reglează metabolismul organoidului. Această kinază și fosfatază - peptide specifice responsabile nucleaŃie microtubulilor, adică pentru formarea activă molecula semințe, care începe cu sinteza creșterii radiale și microfilamente.

Centrul celular ca organizator al proteinelor fibrilare

În citologie, conceptul de centrozom ca organelle principal responsabil pentru formarea microtubulilor a fost în cele din urmă stabilit. Datorită generalizării cercetării, Fulton poate pretinde că centrul de celule furnizează acest proces în patru moduri. De exemplu: filamentele ax de polimerizare, formând protsentrioley, creând un sistem radial de microtubuli de celule interfază și, în final, sinteza elementelor din cilium primar. Aceasta este o educație specială, caracteristică centriolei materne. Prin studierea structurii și funcției membranei celulare, cercetatorii găsi sub un microscop electronic în centrul celulei după diviziunea celulară mitotică, sau la începutul mitozei. În faza G2 a interfazei, precum și în fazele timpurii ale profazei, ciliul dispare. Conform compoziției chimice, ea constă din moleculele lor de tubulină și este o etichetă pe care este posibilă identificarea unui centriol matur matur. Deci, cum apare maturarea centrozomului? Luați în considerare toate nuanțele acestui proces.

Etapele formării centriolului

Citologie a stabilit că filiala și-mamă centrioles, formând diplosomu nu sunt aceleași în structura. Astfel, structura matură franjurate strat de substanță peritsentriolyarnogo - halo mitotic. maturare completa centrioles fiice va dura mai mult decât durata unui ciclu de viață al celulelor. La sfârșitul celei de a doua etape a ciclului celular G1 nou centriol deja servește ca un organizator de microtubuli și capabil să formeze o fire ax, și, de asemenea, la formarea mișcării specializate organite. Ele pot fi cili și flageli care apar în protozoarele unicelulare (de exemplu, Euglena verde, ciliate nearticulat), și, de asemenea, multe alge exemplu Chlamydomonas. microtubuli flageli format prin centrul celulei, echipat cu multe spori de alge și a celulelor embrionare la animale și oameni.

Rolul centrozomului în viața celulară

Am văzut că una dintre cele mai mici organite celulare (durează mai puțin de 1% din celule) joacă un rol important în reglarea metabolismului ambelor celule de plante și animale. Încălcarea formării fisei de fisiune implică formarea celulelor fiice cu defecte genetice. Seturile lor de cromozomi diferă de numărul normal, ceea ce duce la aberații cromozomiale. Ca rezultat - dezvoltarea unor persoane anormale sau moartea lor. În medicină, sa stabilit relația dintre numărul de centrioli și riscul bolilor oncologice. De exemplu, dacă celulele normale ale pielii conțin 2 centrioli, atunci biopsia tisulară în caz de cancer de piele arată o creștere a numărului acestora la 4-6. Aceste rezultate servesc drept dovadă a rolului-cheie al centrozomului în controlul diviziunii celulare. Cele mai recente date experimentale indică rolul important al acestei organelle în procesele de transport intracelular. Structura unică a centrului celulei îi permite să regleze atât forma celulei, cât și modificarea ei. În mod normal, în curs de dezvoltare de unități Centrozom situate în apropierea aparatului Golgi, în apropierea nucleului, și cu ele oferă o integratoare și de semnalizare funcții în punerea în aplicare a mitozei, meioză, și moartea celulară programată - apuptoza. De aceea, citologii moderni considera centrozomul un organoid important al celulei, responsabil atât pentru divizarea ei, cât și pentru întregul metabolism.